Selekční efekt. Úvod do šlechtění zvířat 1

Transkript

1 Selekční efekt Úvod do šlechtění zvířat 1

2 Dědičnost tělesné výšky u lidí ( F. Galton ) Generac Odchylky od průměru populace e Rodičů -6,0-4,5-3,0-1,5 0 +1,5 +3,0 +4,5 +5,0 Potomků -4,0-2,5-1,5-1,0 0 +1,0 +1,5 +2,0 +4,5 Odchylka jednotlivých vlastností se nikdy nepřenáší na potomstvo celá, ale pouze z části. U potomků snaha o návrat k průměru populace (genetická homeostáze- snaha udržet rovnovážný stav v populaci). F. Galton zjistil, že u tělesné výšky se dědí v průměru ⅔ odchylky (číslo dědičnosti); návrat k průměru populace činí ⅓ ( číslo regrese). Tyto hodnoty (podle F. Galtona) pro každou vlastnost i každou populaci jiné. Úvod do šlechtění zvířat 2

3 Selekční efekt (selekční pokrok; odezva na selekci; genetický zisk). Každý bod představuje rodičovský pár a jeho potomstvo; střed průměr stejný u obou generací x = y ; pokud selekce = 0 ; prostř.- obě gener. st. Pozitivní selekce nejlepších rodičů: Úvod do šlechtění zvířat 3

4 x 1.. průměrná užitkovost vybraných rodičovských párů d odchyl. takto vybraných rodičů od průměru y 1 (x 2 )..průměrná užitkovost jejich potomků Δ G.odchylka těchto potomků od průměru b P/Ř = ĥ 2 = Δ Gr / d d = x 1 - x Δ Gr = x 2 - x ( y 1 - y) 1) G = ĥ 2 * = h 2 * 0,5 ( d m + d f ) i.standardní selekční diference 2) G = A * i * r AÂ r AÂ = h 3) G = ĥ 2 * i * A vlastnosti užitkovosti 4) rel. = ĥ 2 * i = Δ G/s (očekávaná i reálná) x( µ) = 197 cm ( o.h.) ĥ 2 = 0,3 ; P (s) = 5 cm 1 = 202 cm 1 = 200 cm ; r AÂ = h 2 = h = 0,55 ( ) ( ) Úvod do šlechtění zvířat 4

5 ad1) G = ĥ * 0,5 ( d m + d f ) = 0,3 * 0,5 ( 5+3) = 1,2 cm x2 = + G = ,2 = 198,2 cm ad3) G = ĥ 2 * i * P = 0,3 * 0,8 * 5 = 1,2 cm ; i (ds) = d/s = 4/5 = 0,8 ad4) Δ G = ĥ 2 * i = Δ G /s = 0,3 * 0,8 = 1,2 / 5 = 0,24 ( rel.) ad2) G = A * i * r A = 2,75 * 0,8 * 0,55 = 1,2 cm ĥ 2 = 2 A / 2 P A = h * P = 0,55 * 5 = 2,75 5) Δ Gt = ΔG / J = 1,2 / 7 = 0,17 cm t- zpravidla 1 rok J- gener.int. Odhad selekčního efektu je vždy zatížen určitou chybou; G Obdobně jako  ( PH) = A * ( 1- r 2 A Â) : n = 2,75 * ( 1-0,3) : 30= = 0,4 cm n- počet rodičů; např.30 G = 1,2 cm * 0,4 ( 68% pp) ; G = 1,2 cm * 0,4 ( 95% pp) G = 1,2 cm * 0,4 ( 99% pp) Úvod do šlechtění zvířat 5

6 Souhrn.. stanov. G G = ĥ 2 * 0,5 ( d m + d f ) = ĥ 2 * d G = h * A * i G = ĥ 2 * i * P ( r A Â ) i = d / P ; d = i P Odvození : G = ĥ 2 * d ΔG rel. = ĥ 2 * i = ΔG / P = h * h * d / P * P = h * A / P * i * P Δ Gt = Δ G / J = h * A * i ĥ 2 = 2 A / 2 P t- zpravidla 1 rok Jak zjistíme i ( ds)? d výpočet ( i (ds) = d / P ) i P (p) ( výběrová hranice) ( tab.4) ( tab. 3 ze cvič.5) Remontní podíl (%) Úvod do šlechtění zvířat 6

7 G = h 2 * i * P = h 2 * d / P * P Údaje předchozího příkladu : G = 0,55 * 15 / 12 * 12 = 8,25 kg bílkov. pouze h 2 * i = 0,55 * 1,25 = 0,6875 = Δ Gm G - odhad ; zatížen určitou chybou - ta závisí na třech faktorech ΔG = A * ( 1 r 2 A Â) : 12 Údaje našeho sledování 8,9 * ( 1 0,55) : 10 = 1,89 kg Pp. % 8, * 1, , * 1, , * 1,89 99,7! Pozn.: obdoba A za n 1 Selekční intenzita ( i, ds ) je přímo úměrná selekčnímu pokroku jestliže p ( in. sel.) d s(i) Δ G Podmínky : 1/Normální rozdělení ( zpravidla ano) 2/Ostrá selekční hranice (ne) 3/Nekonečně velká populace (ne zejména testační zařízení) Úvod do šlechtění zvířat 7

8 Selekční Remontní podíl základ 0,10 0,30 0,50 N= ,56 N=10 1,54 1,07 0,74 N=50 1,70 1,14 0,80 N= 1,75 1,16 0,80 Praktický dopad!? Zkrácením genetického intervalu urychlíme Δ Gt Generační interval uvažovat zvlášť pro a. Příklad pro skot ( dojnice) věk při 1. otelení 2,25 roku věk při posledním otelení 5,75 roku střední věk matek při narození potomků ½ (2,25 + 5,75) 4 roky Býci zařazeni do testace Počátek testace 1,25 roku Doba březosti 0,75 roku Stáří testovaných býků při nar. 1. telat 2,00 roky Konec testace 1,75 roku Doba březosti 0,75 roku Stáří testovaných býků při nar.posl.telat 1/2 (2,00 + 2,50) 2,25 roku 2,50 roku Generační interval- průměrný věk rodičů při narození potomků určených pro další plemenitbu. Úvod do šlechtění zvířat 8

9 Příklad na vztah mezi textační kapacitou, hodnotou p a i. Selekce kanců výkrmnost, jateční hodnota. Stanice s nízkou a vysokou textační kapacitou. Kriteria Textační kapacita nízká vysoká Počet plemenných kanců ( v chovu) Potřeba kanců ( ročně) Počet vhodných kanečků pro test ( ročně) Testační kapacita ( ročně) Podíl kanečků pro testaci vhodných pro chov ( ročně) 80% 80% (20% vyřazeno v průběhu testace) Ročně otestováno kanečků vhodných pro chov Remontní podíl (p) 10/20=0,5 10/100=0,10 Intenzita selekce (i) 0,80 1,75 Intenzita selekce (i) při vysoké textační kapacitě je 2x vyšší; zvýšení testační kapacity 5x zvyšuje i 2,2x Výhody staničního a polního testu. Metody odhadu selekčního pokroku a) kontrolní populace Úvod do šlechtění zvířat 9

10 Δ Gt = ( Pt- Kt)- ( Po- Ko) / t = ( )- ( ) / 10 = 5 b)opakov.připař. stejných rodičů Δ Gt = 2 * ( Pt- St)- (Po- So) / t = 2*( )-( ) / 9 = 66,6 kg c) Realizovaná selekce Δ G OB Δ GOB 215 kg.j OB 8r. B i B i +1 OK Δ GOK 112 kg.j OK 7,3 MB Δ GMB 240 kg j MB 7,5 K i K i +1 MK Δ GMK 33 kg..j MK 4,5 Δ GAR = Δ GOB + Δ GOK + Δ GMB + Δ GMK = j OB +j OK +j MB +j MK 8+7,3+7,5+4,5 = 600/27,3 = 22 kg Úvod do šlechtění zvířat 10

11 Korelovaný selekční pokrok : = b Ay/x * Δ Gx b y/x genetická regrese (těžko se zjišťuje); její nahrazení r Gxy x selektovaná vlastnost přímá, pomocná informační vlastnost nezávislá proměnná y korelov.vlastnost užitková, nepřímá závisle proměnná b Ay/x = cov A(xy) / Ax 2 * Ay / Ay = (cova(xy)/ Ax * Ax ) * ( Ay / Ay ) nekrác. Ax = Px * h Jedná se o odhad aditivně směrodatných odchylek ( A ) pro Ay = Py * h znak x i y ; pomocí h 2 a P. r Gxy = cov A(xy) / Ax * Ay = r Gxy * Ay / Ax * Δ Gx nebo : = Ay * i * r AÂ * r Gxy +) korelace mezi : odhadovanou a skutečnou plem. hodn. genotypem a plem. hodn. u VU = h U = Δ Gy / Δ Gy = r AÂ (x) / r AÂ (y) * r Gxy * i (x) / i (y) U účinnost Úvod do šlechtění zvířat 11

12 Dva ukazatele jatečné hodnoty brojlerových králíků x- živá hmotnost před porážkou y- hmotnost jatečně opracovaného těla x - h 2 = 0,40 h = 0,63 p = 200 A = 126 y - = 0,55 = 0,74 = 120 = 88,8 Selekční pokrok na základě živé hmotnosti (x) : Gx = A * i * h = 126 * 1,40 * 0,63 = 111,13g Selekční hmotnost na základě hmotnosti jatečně opracovaného těla (přímá selekce) ; (y) : Gy = A * i * h = 88,8 * 1,40 * 0,74 = 91,99g Selekční pokrok v hmotnosti jatečně opracovaného těla (y) na základě selekce živé hmotnosti před porážkou (x). = r Gxy * Ay / Ax * Δ Gx = 0,82 * 88,8 / 126 * 111,13 = 64,33g = Ay * i x * r AÂx * r Gxy = 88,8 * 1,40 * 0,63 * 0,82 = 64,22g Účinnost nepřímé selekce : p= 0,20 i = 1,40 r Gxy = 0,82 U = Δ Gy / Δ Gy = r AÂ(x) / r AÂ(y) * r Gxy = 64,3 / 91,99 = = 0,63 / 0,74 * 0,82 = 69,89 % Pozn.: i x = i y Úvod do šlechtění zvířat 12

13 Možnosti zvýšení Δ G Δ G = h 2 * d / J Perspektivní zkrácení generačního intervalu (J) MOET systém (multiple ovulation and embryo transfer) - zkracování generačního intervalu s určitou tolerancí ke snižování spolehlivého odhadu plemenné hodnoty krav i býků. Systém juvenilní adultní MM MO 3lakt. M 3lakt. M 1lakt. VL 1lakt. M-VS;O-VS 1lakt. VS 1lakt. M-PS; O-PS 1lakt. PS 1lakt. Odhad PH a násled. Odhad PH a násled. seselekce výhradně na lekce- původ,vlast.užit. základě původu. a souroz.;gener.inter.činí Gener.inter.- činí 1,8r. 3,7 r. Generační interval- kon.š.p. 6,25r. Nukleus- Stádo, ve kterém jsou soustředěna špičková zvířata dané populace. Veškerá (podrobná) KU zde. Ve stádě se provádí opakovaná superovulace elitních krav včetně získávání embryí po elitních kravách a býcích. Úvod do šlechtění zvířat 13

14 Gr = h 2 * 0,5 *(d m +d f ) 300kg= 0,3*0,5(?+0) d m = 2*Δ Gr / h 2 = 2*300 / 0,3 = 2000kg  = h 2 * ( P - µ) = 0,3 * ( )= 600kg +) =  +Ā M / 2 = / 2 = 300kg ĥ 2 = Δ Gr / d = Δ Gr / (0,5 * (d +d )) = 300 / (0,5* (2000+0)) = 0,3 +) P h = (P o +P M ) / 2 * ĥ 2 = ((2000+0) / 2) * 0,3 = =300kg Populace, ve které x (µ) = 4000kg mléka Dcery býka k +300kg ; jejich matky - náhodný výběr. Úvod do šlechtění zvířat 14