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HEREDABILIDAD
QUÉ ES LA HEREDABILIDAD?
Es la proporción de la varianza fenotípica que
puede ser atribuída a efectos genéticos.
H2 = VG(TOTAL) /VP = VG / VG + VE
Heredabilidad en Sentido AMPLIO
(Grado de determinación genética)




Varía entre 0 y 1
Si la población consiste de individuos con el mismo genotipo
(Vg = 0), la variabilidad es atribuida al ambiente; por lo
tanto la H2 tiende a 0.
Si los individuos tienen diferentes genotipos pero el ambiente
no tiene efecto sobre el carácter, la VE = 0 y la H2 tiende a 1
Util para poblaciones de individuos NO SEGREGANTES.
VG = VA + VD
La varianza aditiva (Va) se origina en las diferencias entre
loci homocigotas
La varianza de dominancia (Vd) se origina en las
diferencias entre loci heterocigotas
La VARIANZA ADITIVA se puede FIJAR POR SELECCIÓN.
h2 = VG(ADITIVA) / V P
Heredabilidad en Sentido ESTRICTO
Expresa la confiabilidad que tiene un determinado individuo
seleccionado de originar descendencia similar a él.
h2 ≤ H2
Util para poblaciones de individuos SEGREGANTES
QUÉ OCURRE CON LA VP CUANDO SE
PRUEBAN GENOTIPOS EN VARIOS AMBIENTES?
2
P 
2
G


2
GxE
e
G: genética
E: ambiental
GxE: Genética x Ambiente
e: número de ambientes
r: número de repeticiones
 E

rxe
2
POR QUÉ ES UTIL ESTIMAR LA
HEREDABILIDAD ?
Permite describir el PARECIDO
ENTRE PARIENTES.
#
Cumple un ROL PREDICTIVO
al permitir estimar el Avance
Genético.
Determina el MÉTODO DE
SELECCIÓN a utilizar.
MÉTODOS DE SELECCIÓN
ESTIMACIÓN DE LA
HEREDABILIDAD
ASPECTOS A TENER EN CUENTA
• Los procedimientos utilizados para calcular los
componentes de la varianza , conducen a estimar la
heredabilidad de caracteres cuantitativos en una población.
• El método a utilizar para estimar h2 dependerá del tipo de
población que se disponga, y de su estructura genética.
• La h2 es propia de un carácter, de un genotipo en
particular, en un ambiente determinado. La modificación de
cualquiera de estos factores, alterará el valor de h2.
• Distintas metodologías pueden dar estimados diferentes de
h2 para los mismos genotipos en el mismo ambiente.
ESTRUCTURA GENÉTICA DE
POBLACIONES
HOMOCIGOTAS
HETEROCIGOTAS
HOMOGÉNEAS
HETEROGÉNEAS
LÍNEAS PURAS,
LÍNEAS
ENDOCRIADAS
CONJUNTO DE
LÍNEAS PURAS,
LÍNEAS
ENDOCRIADAS
F1, CLONES
POBLACIONES
F2, F3, FAMILIAS
F4
VARIABILIDAD GENÉTICA Y AMBIENTAL
ESTIMACIÓN :
 MÉTODO DE LAS RETROCRUZAS (WARNER), Si puedo
sembrar todas las poblaciones (6) en un mismo ciclo.

COMPONENTES DE LA VARIANZA (ANAVA), a través de los
cuadrados medios.

DISEÑOS DE APAREAMIENTOS GENÉTICOS:
 BIPARENTAL
 NORTH CAROLINA I y II
 CORRELACIÓN INTRACLASE
 DIALÉLICO
 REGRESIÓN PROGENIE / PROGENITOR
MÉTODO DE LAS RETROCRUZAS
(WARNER)
NECESITO 6 POBLACIONES EN UN MISMO CICLO
•P1 y P2
•F1
•F2
•R1 y R2




V ambiental = 1/3 ( VP1+ VP2+ VF1)
V genética = VF2 – VE
V aditiva = 2VF2 – ( VR1 + VR2)
V dominancia = VF2 – ( VR1 + VR2)
COMPONENTES DE LA VARIANZA
(ANAVA)
• Consiste en estimar las varianzas genéticas y
ambientales a partir de los cuadrados medios.
• Es necesario discriminar dónde existe
variación y a qué tipo pertenece (ambiental,
genética, o ambas), de acuerdo al material
genético con que se trabaje (autógamas,
alógamas, asexuales).
EN POBLACIONES HETEROGÉNEAS HOMOCIGOTAS
SI NO EXISTEN CRUZAMIENTOS ENTRE LOS INDIVIDUOS, ÉSTOS
PASAN SU GENOTIPO COMPLETO A LA DESCENDENCIA
ES NECESARIO ESTIMAR LA VARIANZA
GENÉTICA TOTAL
ANÁLISIS DE LA VARIANZA
(ANAVA)
FAMILIAS DE HERMANOS COMPLETOS
XiJ= µ + Gi+є
iJ
CM
є (CM)
ENTRE PROGENIES
CME
VE + R VG
DENTRO PROGENIES
CMD
VE
FV
SC
GL
ESTIMACIÓN DE VARIANZAS
CUADRADO MEDIO DENTRO (CMD) = VARIANZA AMBIENTAL (VE)
CUADRADO MEDIO ENTRE (CME) = VARIANZA FENOTÍPICA (VE + VG * R),
donde R es el N° de Repeticiones.
VG = (CME – CMD)/R
%VG ó H2 (amplio) = (VG) / (VG + VE)
PARECIDO ENTRE PARIENTES
Un medio útil para estimar la
VARIANZA
GENÉTICA ADITIVA
Es la comparación entre familias
con algún grado de parentesco
DISEÑO DE APAREAMIENTOS
GENÉTICOS

INTRA GENERACIONAL: entre familias de una
misma generación :





DIALÉLICO
CORRELACIÓN INTRACLASE
DISEÑOS CAROLINA DEL NORTE I y II
OTROS
INTER GENERACIONAL: entre generaciones

REGRESION: progenie/progenitor
En el valor de 1 progenitor
 En el valor de 2 progenitores

DISEÑO DIALÉLICO
INFORMACIÓN DE UN DIALÉLICO

CADA LÍNEA ACTÚA COMO MADRE Y COMO PADRE,
POR LO TANTO PUEDO ESTIMAR:
 A.C.G
y A.C.E.
 VARIANZA ADITIVA
 VARIANZA DE DOMINANCIA
 VARIANZA AMBIENTAL
 HEREDABILIDAD EN SENTIDO AMPLIO
Y ESTRICTO

ES UN MÉTODO ESPECIALMENTE UTILIZADO EN MAÍZ.
DISEÑO DE APAREAMIENTOS
GENÉTICOS

INTRA GENERACIONAL: entre familias de una
misma generación :





DIALÉLICO
CORRELACIÓN INTRACLASE
DISEÑOS CAROLINA DEL NORTE I y II
OTROS
INTER GENERACIONAL: entre generaciones

REGRESION: progenie/progenitor
En el valor de 1 progenitor
 En el valor de 2 progenitores

CORRELACIÓN INTRACLASE
Este método estima la variación ENTRE Y DENTRO de grupos
de individuos (FAMILIAS) como un indicador de la h2.
La proporción de la varianza entre familias con respecto
al total de la varianza de la población, indica el grado de
parecido entre parientes.
Coeficiente de
Correlación =
Intraclase (t)
σ2
B
σ2B + σ2W
Familias de Medios
Hermanos (MH)
Familias de Hermanos
Completos (HC)
σ2B: Varianza entre
familias.
σ2W: Varianza dentro
de familias.
t= ¼ h2 . . . h2= 4.tMH
t= ½ h2 . . . h2= 2.tHC
EN POBLACIONES HETEROGÉNEAS
HETEROCIGOTAS (F2)
LOS INDIVIDUOS PASAN SUS
GENES A LA DESCENDENCIA A
TRAVÉS DE LAS GAMETAS, EN
LOS CRUZAMIENTOS
X
F1
F2
ES NECESARIO ESTIMAR LOS VALORES DE
VARIANZA GENÉTICA ADITIVA
DISEÑO DE APAREAMIENTOS
GENÉTICOS

INTRA GENERACIONAL: entre familias de una
misma generación :





DIALÉLICO
CORRELACIÓN INTRACLASE
DISEÑOS CAROLINA DEL NORTE I y II
OTROS
INTER GENERACIONAL: entre generaciones

REGRESION: progenie/progenitor
En el valor de 1 progenitor
 En el valor de 2 progenitores

REGRESIÓN PROGENIE/PROGENITOR
Es un método para estimar heredabilidad mediante la
regresión de la progenie sobre los padres
Valores aproximados de heredabilidad
Media de la progenie
h2=0
h2=0,5
bi: 0
Media de los padres
h2=1
bi: 0,5
Media de los padres
bi: 1
Media de los padres
Regresión de la progenie sobre la media de los padres
REGRESIÓN DE LA MEDIA DE LA PROGENIE SOBRE UN SÓLO
PARENTAL
COEF. DE
REGRESIÓN =
“b”
COV ENTRE HIJOS Y MADRES (COV “OP”)
VARIANZA DE LAS MADRES (σ2”P”)
EN DONDE
COV “OP” = ½ σ2(ADITIVA)
σ2"P” = σ2(FENOTIPICA)
b=
½ σ2(ADITIVA)
σ2(FENOTÍPICA)
= ½ h2
h2 = 2 b
en Sentido Estricto
REGRESIÓN PROGENIE PROGENITOR (Madres) para Altura
de Planta (cm)
Nº
MADRES
PROGENIES
1
75
86
2
102
85
3
85
84
4
93
86
5
78
87
6
96
92
Y = 69,85 + 0,19 X
PROGENI ES
95
90
85
80
70
80
90
100
MADRES
h2 = 2 b = 0,38
110
REGRESIÓN DE LA MEDIA DE LA PROGENIE SOBRE LA
MEDIA DE DOS PADRES
COEF. DE
REGRESIÓN =
“b”
COV ENTRE HIJOS Y PADRES (COV “OP”)
VARIANZA DE LOS PADRES (σ2”P”)
EN DONDE
COV “OP” = ½ σ2(ADITIVA)
σ2”P” = ½ σ2(FENOTIPICA)
b=
½ σ2(ADITIVA)
=
½ σ2(FENOTIPICA)
h2
h2 = b
en Sentido Estricto
REGRESIÓN PROGENIE PROGENITOR (Media de los dos
padres) para Días a floración
Nº
MADRE
PADRE
MEDIA
PROGENIES
1
50
45
47,5
50
2
48
44
46
48
3
43
56
49,5
48
4
56
57
56,5
48
5
54
53
53,5
50
6
44
43
43,5
48
7
58
48
53
48
8
57
47
52
49
9
52
44
48
47
10
56
57
56,5
52
Y = 40,93 + 0,155 X
MEDIA DE LAS PROGENIES
55
50
45
45
50
55
MEDIA DE LOS PADRES
h2 = b = 0,155
60
CORRELACIONES VS REGRESIONES
MÉTODO
Regresión (b)
Correlación
Intraclase (t)
GENOTIPOS
HEREDABILIDAD
Progenie y un parental
h2=2b
Progenie y la media de
los padres
h2=b
Familias de Medios
Hermanos
h2= 4t
Familias de Hermanos
completos
h2=2t
HEREDABILIDAD REALIZADA
Heredabilidad estimada a partir de la
Respuesta a la Selección
Rs = ds x h2
Rs = Respuesta a la Selección
ds = Diferencial de Selección
h2 = Heredabilidad
h2 = Rs/ds
Factores que afectan la
estimación de la Heredabilidad




La heredabilidad es un parámetro que corresponde
a un carácter en una población dada y en un
ambiente particular.
Un mismo carácter en dos poblaciones distintas,
pueden mostrar distintos valores de heredabilidad,
y ésta puede ser distinta cuando se cambia de
localidad.
Estimaciones de h2 en F2 serán diferentes a las
estimadas en F6.
Método de estimación empleado puede influir en
las cuantificaciones de los parámetros.
ACTIVIDAD PRÁCTICA
EJERCICIO DE APLICACIÓN
Estimar la varianza genética, ambiental y
heredabilidad para peso de 100 granos (gr.)
en una población HETEROGÉNEA
HOMOCIGOTA de garbanzo
ACTIVIDAD PRÁCTICA
• A partir de una parcela de 200 plantas,
sembrada en forma masal el año anterior, se
cosecharon al azar 30 plantas.
 En la generación siguiente (este año), se
implantó un ensayo mediante un DBCA con 3
repeticiones, donde los tratamientos fueron la
descendencia de cada una de aquellas 30
plantas cosechadas.
 De cada parcela se obtuvo el peso promedio
de 100 granos, registrándose en una planilla
de datos.
ACTIVIDAD PRÁCTICA
Planilla de Datos
Primero debemos preguntarnos…
• Qué tipo de material es?
Autógama, Alógama o Asexual?
• Cómo es su estructura genética?
• Dónde existe variabilidad?
• Qué tipo de variabilidad es?
• Cómo puedo estimar los
componentes de la varianza? Y la
heredabilidad?
MÉTODO DE ESTIMACIÓN: ANAVA
ANAVA
ANAVA
Utilizando el Programa INFOSTAT, se obtiene el siguiente
cuadro de análisis de la varianza:
ANAVA
PARA PENSAR !
Se dispone de los siguientes materiales genéticos:
 Una población F2 de garbanzo, producto de la
cruza anterior de dos líneas puras.
 Un conjunto de 50 clones de alfalfa
 Un conjunto de 30 híbridos simples de maíz
 Un conjunto de 50 líneas puras de trigo
• Diseñe una metodología para estimar la varianza
ambiental y genética para un carácter determinado.
• Cómo puedo estimar la h2.
• Qué tipo de h2 es necesario calcular?
• Cuántas generaciones son necesarias
para estimarla?
MUCHAS
GRACIAS!!