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Genética e melhoramento animal

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# Introdução ao melhoramento animal

# Melhoramento animal

Significa o conjunto de processos seletivos que visam o **aumento da frequência dos genes desejáveis** em uma população, diminuindo consequentemente os genes indesejáveis.

– Aplicação da genética animal com o intuito de aumentar a média de produção dos animais.

# Frango abatido aos 42 dias

1957
1978
2017

400%

# Melhoramento animal

– Avaliação visual
– >2000
– >100
– >80
– >60~80
– >50
– >30
– ~20
– atual

– Pedigree
Criação das associações dos criadores de raças
– Índices (desvios de grupos, provas de ganho de peso)
– DEP’s (PTA) com baixa acurácia
– DEP’s (PTA) com média acurácia
– DEP’s (PTA) com alta acurácia
– atual

– Biologia Molecular Seleção assistida por
● Marcadores Genéticos

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## Eficácia

Adaptado: José Bento Sterman Ferraz, 2011

# Melhoramento animal

Em 2007: EUA produziu 34% mais leite com 48% menos vacas em relação a 1960.

Animais mais produtivos e/ou produção em menor tempo.

– **Número de vacas**
– **200000**
– **180000**
– **160000**
– **140000**
– **120000**
– **100000**
– **80000**
– **60000**
– **1960**
– **1970**
– **1980**
– **1990**
– **2000**

– **Produção total de leite (milhões de libras)**
– **Produção total de leite (milhões de libras)**

Animais mais produtivos são mais exigentes em termos de manejo e alimentação.

Van Tassell, 2008.

# Melhoramento animal

– **Produtividade Brasil (Litros/vaca/ano)**

– **Vacas Ordenhadas (mil cabeças)**
– **Volume produzido (milhões de litros)**

– **0**
– 5.000
– 10.000
– 15.000
– 20.000
– 25.000
– 30.000
– 35.000

# Melhoramento animal

Evolução nas médias da produção de leite (kg) até 305 dias, por ano de parto, em rebanhos participantes do PNMGL (Programa Nacional de Melhoramento do Gir Leiteiro).

\[\begin{array}{c|c}
\text{Produção de leite (kg)} & \text{1988:} \\
\hline
1000 & 2000 \\
2000 & 4000 \\
5000 & 6000 \\
\end{array}\]

2.100
305

= 6,88 Kg L

2018:
4.400
305

= 14,43 Kg L

1988
1991
1994
1997
2000
2003
2006
2009
2012
2015
2018

ano de parto
Fonte: Doc 216.indd (girleiteiro.org.br)

# Qual é o melhor animal?

R: geneticamente não tem como saber!

Nutrição
Alimentação

Instalações

Mão de obra

Sanidade

Manejo

Outros efeitos de ambiente

GENÉTICA

# Melhoramento animal

FENÓTIPO
AMBIENTE

FENÓTIPO
GENÓTIPO
AMBIENTE

FENÓTIPO = Uma categoria observada ou nível de desempenho medido para uma característica em um indivíduo.

GENÓTIPO = Composição genética de indivíduo. Combinação de genes em um único ou em vários locos.

AMBIENTE = Efeito de fatores externos (não genéticos) sobre o desempenho de um animal.

# Qual é o melhor animal?

Característica/Parâmetro: Qualquer característica observável ou mensurável de um indivíduo.

Tabela – Exemplos de características e fenótipos

| Característica | Fenótipos possíveis |
|—|—|
| Presença de chifres | Mocho x espacio |
| Facilidade de parto | Assistido x não assistido |
| Cor da pelagem | Branca x castanho |
| Peso ao desmame | 30 kg, 42 kg… |
| Altura da garupa | 132 cm, 1,16 m… |

# Características Qualitativas

Os indivíduos podem ser colocados em classes bem distintas que não se sobrepõem; são determinadas por poucos genes; apresentam herança mendeliana simples; pouco influenciadas pelo ambiente.

## Exemplos:
– Coloração de penas em aves (branca ou colorida);
– Chifres em bovinos (mocho ou chifrudo);
– Pelagem (branco, vermelho e rosilho);
– Lóbulo da orelha em seres humanos (solto ou preso);

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**Branco**
**Rosilho**
**Vermelho**

# Características Quantitativas

Apresentam variação contínua e são determinadas por um grande número de genes nenhum dos quais com efeitos pronunciados e identificados, ou seja, não são capazes de colocar o indivíduo em classes distintas; são influenciadas por fatores ambientais.

## Exemplos:
– Pesos nos animais;
– Produção de leite;
– Número de filhotes;

# Classificação das características

– Determinadas por muitos genes.
– São muito influenciadas pelo ambiente.
– Indivíduos apresentam uma variação contínua (em geral, a distribuição Normal)

– Determinadas por 1 ou pouco genes.
– Pouca ou nenhuma influência do ambiente.
– Indivíduos são agrupados em poucas categorias (variação discreta).

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## Características Qualitativas

– **Características Quantitativas**

# Exemplos: característica qualitativa

Presença ou ausência de chifres:

– 1 gene com 2 formas alélicas (A e α).
– 2 fenótipos => aspado (aa) e mocho (AA e Aa).
– DOMINÂNCIA COMPLETA!

Hereford aspado
Genótipo aa

Hereford mocho
Genótipo AA ou Aa

Mocho = A_

# Exemplos: característica qualitativa

Pelagem na raça Shorthorn:

– 1 gene com 2 formas alélicas (CV e CB).
– 3 fenótipos => vermelho (CVCV), branco (CBCB) e rosilho (CVCB).
– DOMINÂNCIA INCOMPLETA OU CODOMINÂNCIA: heterozigoto com fenótipo intermediário aos homozigotos.

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**Vermelho (CV CV)**
**Branco (CBCB)**
**Rosilho (CVCB)**

# Exemplos: característica quantitativa

– Pesos ao nascimento e ao desmame
– Peso do velo
– Peso de cortes: coxa, sobrecoxa, pernil
– Produção de leite, gordura e proteína
– Taxa de postura
– Espessura de toucinho

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## Lembrete! Herança poligêncica

– A segregação ocorre para um grande número de genes que controlam o caráter;
– Pequena contribuição de cada gene para um valor total fenotípico;
– Estes genes podem apresentar ações do tipo aditivo, dominante e sobredominante;
– Grande efeito do ambiente sobre a variação fenotípica.

# DIFERENÇAS ENTRE AS CARACTERÍSTICAS QUANTITATIVAS E QUALITATIVAS

| QUANTITATIVAS | QUALITATIVA |
|—|—|
| > São controladas por muitos pares de genes; | > São controladas por poucos pares de genes (geralmente um); |
| > O efeito individual do gene sobre a característica é pequeno; | > O efeito individual do gene sobre a característica é grande; |
| > Sofrem grande influência do ambiente (P = G + E); | > Sofrem pequena ou nenhuma influência do ambiente (P = G); |
| > Têm distribuição fenotípica contínua; | > Têm distribuição fenotípica discreta; |

# Por que fazer um programa de Melhoramento Animal?

## PRODUTIVIDADE

– ANTES
– DEPOIS
– 35%
– MENOS GORDURA

50% CARNE 50% BANHA
75% CARNE 25% BANHA

# Por que fazer um programa de Melhoramento Animal?

**SEFARI**

Responsa ao Cd

**SUSTENTABILIDADE**

Pesquisa de sites
experiência Gateway SEFARI Blogue

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## Melhoramento genético para reduzir as emissões de metano do gado de corte

O melhoramento genético dos animais e dos alimentos consumidos pelo gado brasileiro é a aposta para cumprir o acordo firmado pelo Brasil de reduzir em 30% a emissão do gás metano até 2030. O Brasil e mais 100 países assinaram esse acordo na COP26, a conferência das Nações Unidas para as Mudanças Climáticas. O **metano caminhoso** principais, disso, do gado estufa responsável pelas mudanças climáticas e é emitido, em boa parte, pela digestão do gado.

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**Host (Animal) Genetics**
Feed conversion efficiency
Rumen microbial community
Methane

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**Diet**

# Por que identificar animais geneticamente superiores?

Para realizarmos a **releção** dos animais que transmitirão seus genes para a próxima geração em busca de um aumento no desempenho produtivo e/ou reprodutivo dos animais de uma **população**.

Uso das **biotécnicas da reprodução** para acelerar o ganho genético de um rebanho!

# População

Conjunto de indivíduos de uma espécie que vivem em uma região geográfica restrita, de tal forma que cada membro pode acasalar com qualquer outro.

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## Populações Locais ou mendelianas

– **Estudo das Propriedades Genéticas das Populações**
– **ORGANISMO**
– **POPULAÇÃO**
– **COMUNIDADE**

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## GENÉTICA DE POPULAÇÕES

# Como as populações de animais são melhoradas geneticamente?

## 1. **Seleção**

### 2. **Sistemas de acasalamento**

– Endogamia
– Exogamia

# Seleção

– **Seleção**
– Natural
– Fertilização
– Metropolitana
– Fisiológica

– **Artificial**
– Genotípica

✓ Em melhoramento animal, a seleção ARTIFICIAL consiste na **escolha de indivíduos** (com base no seu valor genético) que serão **usados como reprodutores** (pais da próxima geração).

✓ A seleção induz à reprodução diferenciada que leva a **concentrar, na população, os patrimônios genéticos desejáveis**, reduzindo-se, consequentemente, os indesejáveis.

✓ A seleção **não** cria novos genes. Ela serve para que indivíduos portadores de combinações gênicas favoráveis deixem mais filhos.

# Objetivos da seleção

– Aumentar a média de produção dos animais.

– Aumentar a frequência gênica de alelos desejáveis.

– Mudança na média da população.

# Representação gráfica da seleção

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**Selecionados para progenitores**

– **ΔS = \(\overline{X}_s\) – \(\overline{X}_p\)**
– **Nova média**

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## Diferencial de Seleção (ΔS)

# Sistemas de acasalamento

## Endogamia
Acasalamento entre indivíduos proximalmente **aparentados** com seus ancestrais; média de parentesco maior que a existente entre os indivíduos da população.

No passado a endogamia foi utilizada com o objetivo de **concentrar genes de animais altamente qualificados** dentro do rebanho.

## Exogamia
Compreende o acasalamento entre indivíduos pertencentes a populações não estreitamente aparentadas.

A exogamia é amplamente utilizada para se obter as vantagens da **heterose** ou vigor híbrido!!!