Melhoramento genético: conceitos básicos

Este espaço é voltado para artigos relacionados a melhoramento genético. Temas como a escolha dos touros, características importantes para se incluir em um programa de melhoramento e como alcançar bons resultados com o melhoramento, entre outros, serão abordados em breve.

Porém, antes de dar início a este trabalho, será necessário expor alguns conceitos de melhoramento genético que serão úteis na compreensão dos próximos artigos e também na tomada de decisão de produtores e técnicos que desejam implantar um programa de melhoramento em sua propriedade como por exemplo a escolha de touros provados.

Objetivos do melhoramento genético

O objetivo do melhoramento genético na bovinocultura de leite é de modificar a proporção de certos genes, sendo que, dependendo do ambiente em que o animal será criado, estas(s) características(s) de interesse serão expressas de modo a maximizar os lucros do fazendeiro.

Por exemplo, o melhoramento genético para produção de leite procura aumentar o número de genes que irão maximizar a produção de leite dentro de um ambiente (clima, alimentação, manejo, etc.) no qual a vaca vai expressar seu potencial.

Quais os principais conceitos em melhoramento genético?

Os principais conceitos em melhoramento genético são:

• Genótipo e fenótipo
• Características qualitativas e quantitativas
• Seleção
• Migração
• Herdabilidade de uma característica (h2)
• DEP e Acurácia
• Base Genética

Genótipo e fenótipo

O genótipo de um animal representa os genes responsáveis por uma característica em particular. O genótipo é a carga genética herdada por um animal. Fenótipo é o valor de uma característica, em outras palavras, é o que pode ser observado ou medido. Por exemplo, o fenótipo pode ser a produção de leite de uma vaca em particular, a porcentagem de gordura no leite ou o escore de conformação deste animal.

Existe uma importante diferença entre genótipo e fenótipo. O genótipo é essencialmente uma característica fixa de um organismo, fica constante durante toda a vida e não é mudado por fatores do ambiente.

Quando apenas um ou alguns poucos genes são responsáveis por uma característica, o fenótipo normalmente não muda durante a vida (ex: cor do cabelo). Neste caso, o fenótipo fornece uma boa indicação da composição genética de um indivíduo.

Porém, para algumas características, o fenótipo muda continuamente durante a vida de um indivíduo em resposta a fatores ambientais. Neste caso, o fenótipo não é um indicador confiável do genótipo. Isto normalmente ocorre quando muitos genes estão envolvidos na expressão de uma característica como, por exemplo, a produção de leite. Deste modo, a produção de leite de uma vaca é normalmente expressa da seguinte maneira:

Produção de leite fenotípica = G + E, onde:

• G é o mérito genético da vaca para produção de leite (o efeito dos genes);
• E é o efeito do manejo e do ambiente do animal.

Características qualitativas e quantitativas

As características quantitativas em bovinocultura de leite como a produção de leite, gordura e proteína, são economicamente importantes. Estas características são diferentes das características qualitativas como a cor do pelo, pois ao invés de estarem em categorias discretas (vermelho, branco, preto), os valores das características quantitativas variam em uma escala contínua de infinitos valores.

O grande número de possibilidades para características quantitativas é devido a:

• A grande quantidade de genes envolvidos na expressão de uma característica, o que possibilita vários genótipos;
• O efeito significante do ambiente pode adicionar alguma variabilidade nos possíveis valores de uma característica.

Exemplos de características qualitativas:

• Cor do pelo;
• Defeitos hereditários (ex: bezerro anão);
• Presença ou ausência de chifres;
• Tipo sanguíneo.

Exemplos de características quantitativas:

• Produção de leite;
• Composição do leite;
• Conformação (ou tipo);
• Conversão alimentar;
• Resistência às doenças.

Seleção

É um processo que permite que certos animais se reproduzam mais que outros. Deste modo, animais com um genótipo desejado produzirão uma prole maior. Quando a seleção é feita durante várias gerações, alguns genes se tornam mais frequentes dentro de uma população.

Portanto, a seleção genética se baseia em duas etapas. Primeiro, os animais com um genótipo superior precisam ser identificados e, em uma segunda etapa, estes animais devem servir como reprodutores da próxima geração.

Migração

Envolve o transporte de animais de uma população para outra população que têm uma frequência de genes diferentes. O cruzamento de raças zebuínas locais (Bos indicus) com raças Européias (Bos taurus) é um exemplo de migração.

Herdabilidade de uma característica (h2)

Define-se herdabilidade de uma característica como a proporção da variância da expressão fenotípica do animal que é de origem genética. Em geral, maior é a herdabilidade de uma característica, maior será a acurácia da seleção e maior a resposta à seleção. As herdabilidades indicadas na Tabela 1 podem ser interpretadas da seguinte maneira:

• Menos de 0.10 - baixa herdabilidade
• Entre 0.10 e 0.30 - herdabilidade moderada
• Maior que 0.30 - alta herdabilidade

Tabela 1. Herdabilidade e importância econômica de algumas características em gado leiteiro.

_{* Correlação genética com produção de leite.
** Medida de susceptibilidade à mastite.}

DEP e Acurácia

O termo DEP significa diferença esperada na progênie e prediz a habilidade de transmissão de um animal como pai. Consideremos o seguinte exemplo de peso a desmama: assumindo que a DEP de um touro 1 seja de 15kg e a DEP de um touro 2 seja de 5kg. A diferença entre os touros é de 10kg a desmama, isto significa que a progênie do touro 1 difere em 10kg a mais do que a média da progênie do touro 2.

Acurácia se refere aos dados de cada DEP estimada. Para indivíduos que temos várias informações, ou seja, grande número de progênie, a acurácia para se estimar a DEP é alta, já para aqueles indivíduos que temo poucas informações, a acurácia para calcular as DEPs são baixas.

Base Genética

Base genética é o ponto de referência usado para avaliar o mérito genético de animais para uma característica. Todos os valores do CPT (capacidade prevista de transmissão) são expressos como um desvio da base genética. Define-se a base fixando-se a capacidade prevista de transmissão média no ponto "zero" para um grupo de animais.

Por exemplo, nos Estados Unidos, até 1994, a CPT para produção de leite foi fixada em zero para todas as vacas nascidas em 1985 e que ainda estavam produzindo leite em 1990. Há uma base para cada característica e para cada raça.

Estritamente, não há necessidade de modificar a base genética. Entretanto, com o progresso genético as CPTs aumentam. Em geral, as bases genéticas são atualizadas para ajustar as estimativas dos valores genéticos dos animais para a população representativa da situação atual. Alguns países mudam sua base genética anualmente (Canadá), porém alguns mudam somente a cada 10 anos. Nos Estados Unidos, a base genética é modificada a cada 5 anos.

O impacto da mudança da base genética sobre a produção de leite está ilustrado na Figura 2. Ao se modificar a base genética nós não mudamos o valor genético de um animal ou sua classificação quando comparado a outros animais da população; somente o ponto de referência se modifica.

Figura 2. Efeito da mudança da base genética sobre o valor da CPT para produção de leite.

Referências:

Expected Progeny Differences (Within Beed Comparisons). E. J. Pollak. 1992.