Principios de Mejora Genética: Ganancia, Interacción Genotipo-Ambiente y Correlación

Ganancia Genética

La ganancia genética es un concepto fundamental en los programas de mejora.

Diferencial de Selección (S)

Es la diferencia entre la media de los individuos seleccionados y la media poblacional. Dependerá de la proporción (%) de individuos seleccionados (relación inversa). Dependerá de la varianza fenotípica de la población base (relación directa).

Intensidad de Selección (i)

Expresa el diferencial de selección S en unidades de desviación fenotípica estándar: i = S/σp.

Diseño Experimental en Mejora Genética

Bloques del Ensayo

La utilización de bloques implica la repetición del ensayo en más de un bloque. Es importante destacar que la disposición de las parcelas se aleatoriza dentro de cada bloque. Mediante la generación de bloques se pretende:

• Poder comparar todas las entradas genéticas bajo el mismo microambiente (el del bloque).
• Abarcar un número mayor de microambientes.

Análisis de Varianza (ANOVA)

Para estudiar la interacción clon x bloque, hemos asumido un nuevo modelo lineal.

Localidades de Ensayo

Normalmente los ensayos genéticos se repiten en más de una localidad. La elección de las localidades del ensayo se realiza utilizando criterios edafoclimáticos.

Interacción Genotipo-Ambiente (IGA)

Se define como la ausencia de consistencia en la expresión fenotípica de un genotipo en función del ambiente de implantación. Expresa el comportamiento relativo diferencial que muestran los genotipos cuando se les somete a diferentes ambientes:

1. Interacción de cambio de orden (cualitativa).
2. Interacción de cambio de escala (cuantitativa).

Definición de Genotipo y Ambiente

Se hace referencia al genotipo de forma genérica (unidad genética evaluada):

• Clon.
• Familia.
• Procedencia.

Se hace referencia al ambiente de forma genérica (factores previsibles e imprevisibles):

• Suelo.
• Clima.
• Densidad de plantación.
• Tratamientos de fertilización.
• Distribución pluviométrica.
• Patógenos.

Problemas Asociados a la Interacción Genotipo-Ambiente

La posible presencia de interacción entre el genotipo y el ambiente genera varios problemas:

• PROBLEMA 1: El modelo de descomposición del fenotipo planteado anteriormente no sería válido.
• PROBLEMA 2: Necesitamos averiguar si la interacción es significativa (estadísticamente).

Si no se trata de una interacción significativa, los problemas que aparecen a continuación no existen (o no son tan importantes) como para tenerlos en cuenta:

• PROBLEMA 3: No podemos elegir el mejor material (es decir, clon, familia, procedencia, etc.).
• PROBLEMA 4: Tenemos que interpretar la interacción (es decir, cuáles son los factores ambientales que la provocan) antes de formular nuestra propuesta de comercialización.

Correlación Genética

El ingeniero que desarrolla un programa de mejora genética de una especie forestal diseña su estrategia para conseguir genotipos que reúnan varios rasgos deseados. Para estimar la correlación genética, usamos los resultados de los ensayos genéticos. La estructura de correlación entre los caracteres condiciona la estrategia de selección más adecuada para cada uno de ellos. La correlación entre caracteres se analiza a través de los coeficientes de correlación.

Coeficiente de Correlación Lineal (r)

1. El coeficiente de correlación lineal (r) es un número real comprendido entre -1 y 1.
2. Si el coeficiente de correlación lineal toma valores cercanos a -1, la correlación es fuerte e inversa, y será tanto más fuerte cuanto más se aproxime a -1.
3. Si el coeficiente de correlación lineal toma valores cercanos a 1, la correlación es fuerte y directa, y será tanto más fuerte cuanto más se aproxime a 1.
4. Si el coeficiente de correlación lineal toma valores cercanos a 0, la correlación es débil.

Componentes de la Correlación Fenotípica

La correlación entre los valores fenotípicos puede tener dos componentes (en ensayos con más de una localidad):

• Componente Génico: Se estima en cada sitio a partir de la correlación en cada genotipo ensayado.
• Componente Ambiental: Se estima a partir de la correlación de cada genotipo en los distintos ensayos.

Tipos de Correlación en Genética Cuantitativa

• Correlación Genética en Sentido Amplio (rG): La correlación entre los valores clonales de dos rasgos.
• Correlación Genética en Sentido Estricto (rA): La correlación entre los valores de mejora de dos rasgos.
• Correlación Ambiental (rE): Correlación atribuida al ambiente que afecta de forma común a dos caracteres.

Diseño de Parcelas en Ensayos Genéticos

La disposición de las entradas genéticas (aquellas de la misma entidad genética evaluada) en el espacio se denomina diseño de la parcela del ensayo. Existen tres tipos principales de parcelas:

• Lineales.
• Monoárbol.
• Cuadradas.