Herdabilidade e Variância Genética

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Herdabilidade
Prof. José Ernandes
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO 
SEMIÁRIDO
MELHORAMENTO ANIMAL 
1. Herdabilidade
Herdabilidade
Variância ambiental: 
Parcela da variação fenotípica atribuída às diferenças nos 
ambientes aos quais os indivíduos estão expostos.
Parte da variabilidade devida a fatores externos como clima, 
alimentação, disponibilidade de recursos, etc
Herdabilidade
Herdabilidade
freqüência
GPD kg
Características quantitativas 
apresentam distribuição normal
1. Herdabilidade
■ As características econômicas dos animais domésticos são 
de natureza poligênica –– impossível precisar quantos 
deles afetam a expressão de uma característica. 
■ O fenótipo não é expressão somente constituição genética 
do indivíduo, mas também pelas interações desta com 
efeitos de ambiente. 
■ Não faz sentido perguntar se uma dada característica é de 
origem hereditária ou ambiente. 
1. Herdabilidade
■ Pode-se dizer que a variabilidade é causada por 
diferenças genéticas entre os indivíduos. 
■ Quanto maior o efeito do ambiente, menos exata será a 
estimativa do genótipo do animal. 
■ Por outro lado, a variabilidade pode também ser 
consequência de diferenças no ambiente ao qual os 
indivíduos são submetidos.
1. Herdabilidade
■ Pode ser definida como a fração da variância fenotípica 
que é causada por diferença entre genes ou genótipos 
dos indivíduos.
■ A herdabilidade de uma característica em uma população 
é o parâmetro genético que determina a estratégia a ser 
utilizada no melhoramento desta característica.
1. Herdabilidade
■ h2 = extensão na qual as diferenças observadas no 
desempenho dos animais são devidas à 
hereditariedade. 
■ h2 = proporção da variância total que é atribuída às 
diferenças nos valores genéticos dos indivíduos. 
■ h2 = regressão do valor fenotípico (VP) do indivíduo 
sobre seu valor genético (VG). 
1. Herdabilidade
1. Herdabilidade
1. Herdabilidade
■ Herdabilidade aumenta quando a variância genética 
aumenta ‣ Herdabilidade diminui quando a variância 
ambiental aumenta.
■ ‣ Logo…
■ ‣ Introdução de animais ⇡ a variância genética e ⇡ h2
■ ‣ Seleção efetiva ⇣ variância genética podendo ⇣ h2
■ ‣ Consanguinidade ⇣ variância genética ! ⇣ h2
1. Herdabilidade
1. Herdabilidade
1. Herdabilidade
1. Herdabilidade
1. Herdabilidade
1. Herdabilidade
1. Herdabilidade
1. Herdabilidade
1. Herdabilidade
1. Herdabilidade
1. Herdabilidade
1. Herdabilidade
FO – seguindo o treinador, RS – reação ao estranho, TT – provocação 
pela toalha, CF – perseguir e buscar, TW – cabo de guerra.
Considerações sobre a Herdabilidade
■Indivíduos não possuem herdabilidade:
Herdabilidade é uma medida estatística da variância 
populacional.
Valores de herdabilidade não são universais nem estáveis.
Herdabilidade depende da característica e da população.
Assim, um valor estimado de herdabilidade para uma 
determinada característica deve ser entendido como sendo para 
aquela população sob condições particulares
■ Em geral assume-se que valores de herdabilidade abaixo 
de 0,20 são baixos, entre 0,20 e 0,30 moderados e acima 
de 0,30 altos.
Herdabilidade baixa: fertilidade e sobrevivência.
Herdabilidade moderada: característica de produção (produção de 
leite e taxas de crescimento).
Herdabilidade alta: características associadas a qualidade 
(características de carcaça, porcentagem de constituintes do leite).
Considerações sobre a Herdabilidade
Herdabilidade no sentido amplo
Pode ser definida como a proporção da variância 
fenotípica devido a variância genotípica
Pode ser definida como a proporção da variância 
fenotípica devido a variância genética aditiva
Como estratégia de seleção a herdabilidade no sentido restrito é 
mais interessante, pois o progresso genético esperado é 
proporcional ao seu valor (será referenciada apenas h2)
h2 pode variar de 0 a 1
Herdabilidade no sentido restrito
Uma definição equivalente: é a regressão do valor 
genético sobre o valor fenotípico
b=h2
A
P
Herdabilidade no sentido restrito
A herdabilidade indica ainda o grau de correspondência entre o 
valor fenotípico e o valor genético. Corresponde ao quadrado da 
correlação entre valor fenotípico e valor genético.
Herdabilidade no sentido restrito
Já vimos que 
Quando a herdabilidade é alta, o valor fenotípico é um bom indicador 
do valor genético do animal. Ao contrário, quando baixa, o valor 
fenotípico não é um bom indicador do valor genético.
Métodos para estimar a herdabilidade
Herdabilidade baseada na semelhança entre
parentes
Métodos para estimar a herdabilidade
Os valores genéticos são responsáveis por parte da semelhança 
fenotípica entre parentes.
As medidas de uma mesma característica em indivíduos parentes 
fornecem estimativa da variância genética aditiva.
Semelhança entre pai e filho
Métodos para estimar a herdabilidade
A regressão do valor fenotípico no filho em relação ao valor no 
pai podem ser utilizadas para estimar a herdabilidade de uma 
característica na população.
Semelhança entre meio-irmãos
Métodos para estimar a herdabilidade
Assumindo nulas as covariâncias entre pai e mãe e entre genótipo e 
ambiente, temos:
Métodos para estimar a herdabilidade
Observando a covariância fenotípica de parentes, podemos estimar a 
quantidade de variância aditiva
Herdabilidade baseada na semelhança entre 
parentes
Métodos para estimar a herdabilidade
ANOVA (baseada em informação de meio-irmãos)
Herdabilidade baseada na semelhança entre 
parentes
Métodos para estimar a herdabilidade
ANOVA (DADOS DESBALANCEADOS)
Estimação de componentes de variância 
ANOVA (baseada em informação de meio-irmãos)
Igualando os quadrados médios as suas respectivas esperanças 
de quadrados médios
Análise de Variância
■ NÚMERO DE SERVIÇO POR CONCEPÇÃO 
EM OVELHAS
CARNEIRO 1 2 3
OVELHAS
2 1 1 5 1 1
1 1 4 2 1 5
2 3 6 - - -
Xi 10 18 8
ni 6 5 4
CARNEIRO 1 2 3
OVELHAS
2 1 1 5 1 1
1 1 4 2 1 5
2 3 6 - - -
Xi 10 18 8 ∑Xi = 36
ni 6 5 4 ∑ni= 15
∑Xi2 130
∑Ri2 (102/6 + 182/5 + 82/4) = 97,5
(∑Xi)2/N= (36)2/15 = 86,4
Análise de Variância
FV GL SQ QM E(QM)
Entre 
reprodutores
Dentro do 
reprodutor
(Erro)
Total
Análise de Variância
FV GL SQ QM E(QM)
Entre 
reprodutores
S-1
(2)
Erro N-S
(12)
Total N-1
(14)
Análise de Variância
FV GL SQ QM E(QM)
Entre 
reprodutores
2 SQ = ∑Ri2/n - (∑Xi)2/N
(102/6 + 182/5 + 82/4) - 
(36)2/15 = 97,5 - 86,4 =
 11, 1
 
Erro 12 SQ = ∑Xi2 - ∑Ri2
130 - 97,5 =
32,5
Total 14 SQ = ∑Xi2 - (∑Xi)2/N
130 - (36)2/15 = 
130 - 86,4 = 
43,6
Análise de Variância
FV GL SQ QM E(QM) = QM
Entre 
reprodutores
2 11,1 5,55
Erro
Dentro do 
reprodutor
12 32,5 2,71
Total 14 43,6 -
Análise de Variância
k=5
 = QM(erro)= 2,71
 = 5,55
σ2r =0,58 
 
FV GL SQ QM E(QM) = QM
Entre 
reprodutores
2 11,1 5,55
Erro
Dentro do 
reprodutor
12 32,5 2,71
Total 14 43,6 -
• ANOVA PARA NSC
• σ2e = 2,71
• σ2r = 0,58
• σ2p = 3,29
• σ2a = 2,32
• h2 = σ2a/σ2p 
• h2= 2,32/3,29
• h2= 0,70
• ANOVA PARA PESO
• σ2e = 151,5
• σ2r = 10,19
• σ2a = 40,76
• σ2p = 161,65
• h2 = 0,25
Análise de Variância
■ Ex.: Pesos à 8asemana de cinco progênies de frangos White 
Leghorn.
4. Estimação de componentes de variância 
4.3 Exemplo
Considerando os dados da ANOVA apresentados na 
Tabela 2.1 tem-se:
Análise de Variância