Diversidade em populações simuladas com base em locos multialélicos / Diversity in populations simulated on the basis of multiallelic loci
AUTOR(ES)
Fábio Medeiros Ferreira
DATA DE PUBLICAÇÃO
2007
RESUMO
A disponibilidade de novos referenciais teóricos e práticos continua sendo bem vinda e importante na orientação sobre o uso de softwares e métodos biométricos, para que se possa aproveitar melhor o conjunto de dados e interpretar corretamente os resultados. Neste estudo foram simuladas populações-base, submetidas a algumas gerações de acasalamento ao acaso e autofecundação, formação de populações híbridas F1, gerações segregantes Fn e de retrocruzamento, com informações provenientes de 20 locos codominantes e multialélicos. Várias análises biométricas foram aplicadas em nível intra e interpopulacional, utilizando-se de sete programas computacionais disponibilizados gratuitamente na internet. Com isso objetivou-se: i) avaliar a diversidade genética entre e dentro das populações; ii) comparar as metodologias empregadas; iii) verificar a potencialidade e funcionalidade dos programas computacionais e iv) auxiliar pesquisadores no uso de vários métodos biométricos para análise de dados genéticos e na execução das análises através dos programas. Destacaram-se as medidas, número efetivo de alelos ( e A ), conteúdo de informação polimórfica (PIC), índice Shannon-Wiener (H), heterozigosidade observada (Ho), índice de fixação/endogamia (f) e heterozigosidade esperada (He ou j D ), como ótimos descritores da diversidade genética intrapopulacional. Para um grande tamanho amostral (Ni = 200), os diferentes estimadores do coeficiente de fixação/endogamia pouco diferiram em relação a suas estimativas, assim como para as medidas viesadas e não viesadas de heterozigosidade esperada. Os valores de tamanho efetivo (Ne) sendo inversamente proporcional ao coeficiente de endogamia, revelaram que autofecundações proporcionam menores Ne. As populações sob acasalamento ao acaso tiveram valores de Ne =~ Ni, pois atendem aos pressupostos de uma população idealizada de cruzamentos aleatórios. Populações que sofrem autofecundação, como as gerações segregantes Fn, foram unânimes quanto ao desequilíbrio dentro de seus locos. O desequilíbrio nos locos de populações híbridas ocorre para aqueles em que não há diferenças de freqüências alélicas entre as populações cruzadas. O processo de hibridação nas populações de retrocruzamento pode levar um loco ao equilíbrio de Hardy-Weinberg (EHW) ou não, o que vai depender das combinações gênicas e genotípicas entre o hibrido F1, ou a geração antecedente de retrocruzamento, com o genitor recorrente. Desvios nas proporções do EHW servem à definição de hipóteses alternativas em relação ao excesso e deficiência de heterozigotos. Os testes de qui-quadrado, razão de verossimilhança e teste exato com permutações foram concordantes na detecção ou não do EHW. Com os avanços das gerações de acasalamento ao acaso tende-se ao equilíbrio gamético e diminuição do coeficiente de desequilíbrio. Os testes de qui-quadrado ( 2 χ ) e razão de verossimilhança (G2) foram bastante concordantes em relação à detecção ou não de desequilíbrio gamético. No geral, as medidas de distância empregadas no estudo da diversidade interpopulacional formaram grupos bem semelhantes, com a aplicação dos métodos de agrupamento de Tocher, UPGMA e projeção bidimensional (2D). No entanto, medidas de distância com filosofias afins, proporcionaram em algumas situações agrupamentos idênticos, como no caso das distâncias Euclidiana média (DE) e de Roger (DR); Latter (1972 e 1973) (DL72 e DL73) e Reynolds (DRWC); Rogers modificada (DGS), mínima (Dm) e Reynolds (DRWC) e; complemento do cosseno (DCOS), comprimento da corda (DCC) e Nei et al. (1983) (DN83). Comparações ao nível genotípico, a exemplo da distância genotípica de Hedrick (DH) proporcionam informação adicional, a qual distâncias gênicas podem não promover. As medidas de distância geométricas (DE, DR, DGS, DCOS e DCC) apresentaram maior eficiência de projeção gráfica. Verificou-se que com o avanço nas gerações de retrocruzamento, há realmente uma recuperação do genoma parental recorrente, refletidos na maior diferenciação genética entre população de retrocruzamento com o genitor doador, em situação de não seleção de genótipos. A análise de variância de freqüências alélicas promoveu uma partição mais eqüitativa da variação de indivíduos dentro de populações e de genes dentro de indivíduos, ao passo que a análise molecular de variância (AMOVA) atribuiu grande parte da variação a genes dentro de indivíduos. A variação entre populações e a soma da variação dentro de populações e dentro de indivíduos, foi quantificada de maneira idêntica pelos métodos de freqüências alélicas e de Nei. Valores das estatísticas F foram iguais pelos métodos de análise de variância de freqüências alélicas e AMOVA. A análise via estatísticas F permitiu o entendimento de como se distribui a variação entre populações parentais e gerações segregantes. Os programas utilizados se mostraram adequados para o estudo de diversidade genética de populações, com locos multialélicos. Destacam-se os programas GENES e PowerMarker, em função da variedade de métodos de análise direcionados a este estudo. O estudo simulado possibilitou realizar comparações metodológicas e de programas computacionais de maneira satisfatória, sendo este um referencial teórico que pode auxiliar pesquisadores nas inferências sobre a genética de populações.
ASSUNTO(S)
marcadores moleculares molecular markers genetica quantitativa genetic diversity melhoramento genético genetic improvement diversidade genética
