Zdeňka Veselá Tel.: Výzkumný ústav živočišné výroby, v.v.i.

Transkript

1 BIOTECHNOLOGICKÉ METODY VE ŠLECHTĚNÍ HOSPODÁŘSKÝCH ZVÍŘAT Zdeňka Veselá Tel.: Výzkumný ústav živočišné výroby, v.v.i.

2 Co je šlechtění? Soustavné zlepšování genetických schopností zvířat a zlepšování ekonomické efektivnosti chovu Jedna z nejefektivnějších činností s největší návratností vložených prostředků

3 O čem budeme mluvit? Genetické základy kvantitativních vlastností Základní zásady šlechtění Předpověď plemenné hodnoty Lineární modely BLUP sire model, animal model Spolehlivost předpovědi plemenné hodnoty Selekce, selekční indexy a ekonomické hodnoty Optimalizace selekčních programů, metoda toku genů a stochastické simulace Genomická selekce Mezinárodní genetické hodnocení Hybridizace Předpověď plemenné hodnoty praxe

4 Doporučená literatura JAKUBEC V., BEZDÍČEK J., LOUDA F. Selekce inbríding hybridizace. Agrovýzkum Rapotín s.r.o., s. 382, JAKUBEC V., ŘÍHA J., GOLDA J., MAJZLÍK I. Odhad plemenné hodnoty hospodářských zvířat. Rapotín, s. 177, MRODE R.A., THOMPSON R. Linear Models for the Prediction of Animal Breeding Values, CABI Publishing. s. 344, 2005.

5 Doporučená literatura JAKUBEC V., BEZDÍČEK J., LOUDA F. Selekce inbríding hybridizace. Agrovýzkum Rapotín s.r.o., s. 382,

6 Doporučená literatura JAKUBEC V., ŘÍHA J., GOLDA J., MAJZLÍK I. Odhad plemenné hodnoty hospodářských zvířat. Rapotín, s. 177, 1999.

7 Doporučená literatura MRODE R.A., THOMPSON R. Linear Models for the Prediction of Animal Breeding Values, CABI Publishing. s. 344, 2005.

8 Doporučená literatura PRIBYL et al. Genetic evaluation by linear models using own algorithms and standard software, VÚŽV, ka_cinnost_kategorie&id=123

9 Genetické základy kvantitativních vlastností Kvalitativní vlastnosti (znaky) Diskontinuitní proměnlivost - Bezrohost - Zbarvení srsti - Krevní skupiny - Geny velkého účinku Majorgeny Kvantitativní vlastnosti Kontinuitní proměnlivost - Hmotnost zvířat - Produkce mléka - Produkce masa - Geny malého účinku Polygeny Vlastnosti měřitelné

10 Genetické základy kvantitativních vlastností Kvalitativní vlastnosti (znaky) Kvantitativní vlastnosti MENDELISTICKÁ GENETIKA KVANTITATIVNÍ GENETIKA

11 Kvantitativní vlastnosti Geny malého účinku polygeny Polygenní proměnlivost Vlastnosti užitkovosti a výkonnosti

12 Kvantitativní vlastnosti Kontinuitní - Hmotnost zvířat - Produkce mléka - Produkce masa - Diskontinuitní (Prahové) - Velikost vrhu - Popis zevnějšku - - podmíněné polygeny - ale nevykazují spojitou proměnlivost

13 Kvantitativní vlastnosti Kontinuitní Diskontinuitní (Prahové)

14 Kvantitativní genetika Ve skutečnosti aplikovaná statistika

15 Šlechtění

16 Kvantitativní vlastnosti První krok statistická analýza Vykazuje rozdělení četností vlastnosti normální hodnocení? SAS: proc univariate Průměry, směrodatné odchylky, variance SAS: proc means

17 S čím pracujeme? Základní statistické analýzy a sestavení souborů SAS R project

18 SAS Jak získat? SAS University Edition ZDARMA KE STAŽENÍ Od školy Školy v akademickém programu SAS (např. ČZU) SAS OnDemand for Academics CLOUD

19 SAS University Edition

20 SAS Jak se naučit? E-learning kurzy html Kdykoliv, odkudkoliv, zdarma

21 SAS Podporuje studenty! SAS Prize Uzávěrka většinou na podzim /ap/student/amb.html Kontakt:

22 Kvantitativní vlastnosti První krok statistická analýza Vykazuje rozdělení četností vlastnosti normální hodnocení? SAS: proc univariate Průměry, směrodatné odchylky, variance SAS: proc means

23 Normální rozdělení N(μ,σ 2 )

24 Kvantitativní vlastnosti První krok statistická analýza Vykazuje rozdělení četností vlastnosti normální hodnocení? SAS: proc univariate Průměry, směrodatné odchylky, variance SAS: proc means

25 Fenotypová hodnota Naměřená hodnota (užitkovost) P = G + E P fenotypová hodnota G genotypová hodnota Dědičný základ jedince E odchylka způsobená prostředím Všechny negenetické vlivy

26 Fenotypová hodnota Pro celou populaci platí: E 0 Z toho plyne: Střední hodnota P G

27 Genotypová hodnota G = A + D G genotypová hodnota A plemenná hodnota aditivně genetický efekt D hodnota dominance

28 GENOTYPOVÁ HODNOTA GENOTYP Genotypová hodnota Aditivně-dominantní model s 1 lokusem a 2 alelami A 2 A 2 A 1 A 2 A 1 A 1 - a 0 d + a Závisí na stupni dominance

29 GENOTYPOVÁ HODNOTA GENOTYP Genotypová hodnota Aditivně-dominantní model s 1 lokusem a 2 alelami A 2 A 2 A 1 A 2 A 1 A 1 - a 0 d + a Neúplná dominance

30 GENOTYPOVÁ HODNOTA GENOTYP Genotypová hodnota Aditivně-dominantní model s 1 lokusem a 2 alelami A 2 A 2 A 1 A 2 A 1 A 1 - a d = 0 + a Neexistuje dominance

31 GENOTYPOVÁ HODNOTA GENOTYP Genotypová hodnota Aditivně-dominantní model s 1 lokusem a 2 alelami A 1 A 2 A 2 A 2 A 1 A 1 - a 0 d = + a Úplná dominance

32 GENOTYPOVÁ HODNOTA GENOTYP Genotypová hodnota Aditivně-dominantní model s 1 lokusem a 2 alelami A 2 A 2 A 1 A 1 A 1 A 2 - a 0 + a d Superdominance

33 Plemenná hodnota Genotyp podmíněný aditivním působením genů A (aditivně genetický efekt) G = A + D G genotypová hodnota A plemenná hodnota aditivně genetický efekt D hodnota dominance

34 Plemenná hodnota Genotyp podmíněný aditivním působením genů A (aditivně genetický efekt) Lze vyjádřit V absolutních jednotkách Odchylka od populačního průměru Součet průměrných účinků genů nalézajících se u jedince přes všechny páry alel a všechny lokusy

35 Plemenná hodnota Přírůstek jehňat (průměrný účinek genů) A a = 20 g / den B b = 20 g / den C c = 20 g / den

36 Plemenná hodnota Součet všech plemenných hodnot v populaci = 0 (resp. průměrné hodnotě fenotypové / genotypové pokud je PH vyjádřena v absolutních jednotkách)

37 Kvantitativní vlastnosti První krok statistická analýza Vykazuje rozdělení četností vlastnosti normální hodnocení? SAS: proc univariate Průměry, směrodatné odchylky, variance SAS: proc means

38 Variance Proměnlivost σ 2

39 Fenotypová variance σ P2 = σ G 2 + σ E 2 σ P 2 fenotypová variance σ G2 genotypová variance σ E 2 variance prostředí σ G 2 = σ A 2 + σ D 2 + σ I 2 σ A 2 aditivní variance σ D 2 variance dominance (intralokusová) σ I 2 variance interakce (interlokusová)

40 Aditivně genetická variance σ A 2 aditivní variance = aditivně genetická variance 1. Hlavní parametr pro popis příbuznosti mezi příbuznými jedinci 2. Důležitý faktor selekčního pokroku 3. Slouží k odvození koeficientu dědivosti h 2 = σ A 2 / σ P 2

41 CVIČENÍ

42