Konzervační genetika INBREEDING. Dana Šafářová Katedra buněčné biologie a genetiky Univerzita Palackého, Olomouc OPVK (CZ.1.07/2.2.00/28.

Podobné dokumenty
Propojení výuky oborů Molekulární a buněčné biologie a Ochrany a tvorby životního prostředí. Reg. č.: CZ.1.07/2.2.00/

Příbuznost a inbreeding

Propojení výuky oborů Molekulární a buněčné biologie a Ochrany a tvorby životního prostředí. Reg. č.: CZ.1.07/2.2.00/

Inovace studia molekulární a buněčné biologie reg. č. CZ.1.07/2.2.00/

Genetika populací. kvalitativních znaků

Důsledky selekce v populaci - cvičení

- Definice inbreedingu a jeho teorie

Cvičeníč. 9: Dědičnost kvantitativních znaků; Genetika populací. KBI/GENE: Mgr. Zbyněk Houdek

Selekce v populaci a její důsledky

Základy genetiky populací

Genetika vzácných druhů zuzmun

Hardy-Weinbergův zákon - cvičení

Genetika kvantitativních znaků

Inovace studia molekulární a buněčné biologie reg. č. CZ.1.07/2.2.00/

Inovace studia molekulární a buněčné biologie reg. č. CZ.1.07/2.2.00/

Inovace studia molekulární a buněčné biologie reg. č. CZ.1.07/2.2.00/

Genotypy absolutní frekvence relativní frekvence

Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a Státním rozpočtem ČR InoBio CZ.1.07/2.2.00/

Genetika populací. KBI / GENE Mgr. Zbyněk Houdek

GENETIKA Monogenní dědičnost (Mendelovská) Polygenní dědičnost Multifaktoriální dědičnost

Pravděpodobnost v genetické analýze a předpovědi

= oplození mezi biologicky příbuznými jedinci

GENETIKA POPULACÍ ŘEŠENÉ PŘÍKLADY

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

Inovace studia molekulární a buněčné biologie reg. č. CZ.1.07/2.2.00/

Z D E Ň K A V E S E L Á, V E S E L A. Z D E N K V U Z V. C Z

Metody plemenitby. plemenitba = záměrné a cílevědomé připařování + rozmnožování zvířat zlepšování tvarových + především užitkových vlastností

Inovace studia molekulární a buněčné biologie reg. č. CZ.1.07/2.2.00/

Heritabilita. Heritabilita = dědivost Podíl aditivního rozptylu na celkovém fenotypovém rozptylu Výpočet heritability

Propojení výuky oborů Molekulární a buněčné biologie a Ochrany a tvorby životního prostředí. Reg. č.: CZ.1.07/2.2.00/

Mendelistická genetika

INTERAKCE NEALELNÍCH GENŮ POLYGENNÍ DĚDIČNOST

Populační genetika Radka Reifová

Populační genetika Radka Reifová

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

INTERAKCE NEALELNÍCH GENŮ POLYGENNÍ DĚDIČNOST

Genetika kvantitativních znaků. - principy, vlastnosti a aplikace statistiky

Inovace studia molekulární a buněčné biologie reg. č. CZ.1.07/2.2.00/

Propojení výuky oborů Molekulární a buněčné biologie a Ochrany a tvorby životního prostředí. Reg. č.: CZ.1.07/2.2.00/

1. Téma : Genetika shrnutí Název DUMu : VY_32_INOVACE_29_SPSOA_BIO_1_CHAM 2. Vypracovala : Hana Chamulová 3. Vytvořeno v projektu EU peníze středním

genů - komplementarita

Genetika přehled zkouškových otázek:

Inovace studia molekulární a buněčné biologie reg. č. CZ.1.07/2.2.00/

Obecná genetika a zákonitosti dědičnosti. KBI / GENE Mgr. Zbyněk Houdek

Základy genetiky 2a. Přípravný kurz Komb.forma studia oboru Všeobecná sestra

Příklady z populační genetiky volně žijících živočichů

Základní pojmy obecné genetiky, kvalitativní a kvantitativní znaky, vztahy mezi geny

1. generace 2. generace 3. generace I J K F I L

a) Sledovaný znak (nemoc) je podmíněn vždy jen jedním genem se dvěma alelami, mezi kterými je vztah úplné dominance.

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám

Úvod do obecné genetiky

OBECNÁ GENETIKA. Gen ást DNA, schopná funkn zabezpeit syntézu aktivní jednotky. Genotyp soubor gen, uruje rozsah a míru fenotypových možností

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

Mgr. et Mgr. Lenka Falková. Laboratoř agrogenomiky. Ústav morfologie, fyziologie a genetiky zvířat Mendelova univerzita

Pojem plemeno je používán pro rasy, které vznikly záměrnou činností člověka, např. plemena hospodářských zvířat.

MENDELOVSKÁ DĚDIČNOST

Populační genetika Radka Reifová

Cvičení č. 8. KBI/GENE Mgr. Zbyněk Houdek

Odhad plemenné hodnoty u plemene Salers

Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/

Kurz genetiky a molekulární biologie pro učitele středních škol

Hodnocení plemenných + chovných + užitkových prasat

"Učení nás bude více bavit aneb moderní výuka oboru lesnictví prostřednictvím ICT ". Základy genetiky, základní pojmy

Schopnost organismů UCHOVÁVAT a PŘEDÁVAT soubor informací o fyziologických a morfologických (částečně i psychických) vlastnostech daného jedince

Genetika mnohobuněčných organismů

Chromosomy a karyotyp člověka

Tomimatsu H. &OharaM. (2003): Genetic diversity and local population structure of fragmented populations of Trillium camschatcense (Trilliaceae).

Vliv nenáhodného oplození na genetickou strukturu populací

V F 2. generaci vznikají rozdílné fenotypy. Stejné zabarvení značí stejný fenotyp.

Genetika zvířat - MENDELU

Vazba genů I. I. ročník, 2. semestr, 11. týden Aleš Panczak, ÚBLG 1. LF a VFN

Dynamika populací. s + W = 1

P1 AA BB CC DD ee ff gg hh x P2 aa bb cc dd EE FF GG HH Aa Bb Cc Dd Ee Ff Gg Hh

QTL u koní. Kmen je skupina koní v rámci plemene, odlišných morfologických a užitkových vlastností (šlechtění na tažné a jezdecké využití).

Základní genetické pojmy

KBI / GENE Mgr. Zbyněk Houdek

Šlechtitelské + hybridizační programy

Působení genů. Gen. Znak

Biologie a genetika, BSP, LS7 2014/2015, Ivan Literák

Genetická diverzita masného skotu v ČR

Genetická variabilita. rostlinných populací

Genetika pro začínající chovatele

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

1) Je vydána na základě a v mezích zákona, do něhož již byly příslušné směrnice Evropských společenství promítnuty.

Semenné sady systém reprodukce a efektivita

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

Evoluční (populační) genetika Radka Reifová

Genové interakce Modifikace mendelovských poměrů

PRAKTIKUM Z OBECNÉ GENETIKY

VYBRANÉ GENETICKÉ ÚLOHY II.

Hodnocení plemenných + chovných + užitkových prasat

HLAVNÍ KREVNÍ SKUPINY ( AB0 SYSTÉM A RH FAKTOR) A JEJICH DĚDIČNOST

PhD. České Budějovice

Genetika populací. Doposud genetika na úrovni buňky, organizmu

Nauka o dědičnosti a proměnlivosti

Fisher M. & al. (2000): RAPD variation among and within small and large populations of the rare clonal plant Ranunculus reptans (Ranunculaceae).

8.2 PLEMENÁŘSKÁ PRÁCE V CHOVU SKOTU

Transkript:

Konzervační genetika INBREEDING Dana Šafářová Katedra buněčné biologie a genetiky Univerzita Palackého, Olomouc OPVK (CZ.1.07/2.2.00/28.0032)

Hardy-Weinbergova rovnováha Hardy-Weinbergův zákon praví, že podíl jednotlivých alel se v panmiktické populaci nemění. V případě, že pro daný gen existuje pouze systém dvou alel, znamená to že: (četnost dominantní alely značíme p a recesívní q): p + q = 1 (tj. 100 %) Pravděpodobnost vzniku: homozygota dominantního je p p homozygota recesivního je q q heterozygota je 2pq. Celkové genotypové složení populace vyjadřuje: p² + 2pq + q² = 1

Hodnocení genetické variability Heterozygozita (He) (= genová diverzita) Zjištěná (H o ) x očekávaná (H e ) Malá (nižší) heterozygozita = malá diverizta (inbreeding) Vyšší heterozygozita než očekávaná = an isolate-breaking effect (the mixing of two previously isolated populations)

Inbreeding Produkce potomků při křížení příbuzných jedinců Jedinci jsou inbrední, pokud rodiče sdílejí aspoň jednoho společného předka

Inbríding problém malých populací Volf (1999) Generální plemenná kniha koní převalského.

Hodnocení inbrídingu koeficient inbrídingu (F) Stanovení pravděpodobnosti, že dvě alely téhož lokusu jsou identického původu. F < 0; 1 > Autozygotní x allozygotní homozygoti

koeficient inbrídingu (F) Stanovení pravděpodobnosti, že dvě alely téhož lokusu jsou identického původu. Samoopylení: Aa (A1A2) F (AA/A1A1 nebo aa/a2a2) A1 (½) A2 (½) A1 (½) A1A1 (¼) A1A2 A2 (½) A1A2 A2A2 (¼) F= P(A1A1 )+P(A2A2) = ¼ + ¼ = ½

koeficient inbrídingu (F) Stanovení pravděpodobnosti, že dvě alely téhož lokusu jsou identického původu. Příbuzenské křížení: 1/4 1/4 F= P(A1A1 )+P(A2A2)+P(A3A3)+P(A4A4) = 1/16 + 1/16 + 1/16 + 1/16 = 1/4

Genetické důsledky inbrídingu Zvyšování homozygozity Zvýšená exprese škodlivých alel Snížení fittness = narušení HW rovnováhy

Genetické důsledky inbrídingu Aa x Aa AA : 2Aa : aa 4AA, AA : 2Aa : aa, 4aa 16AA+4AA : 2 Aa : 4aa+16aa /p²+fpq / + / 2pq(1-F) / + / q²+fpq / = 1 /p²+fpq / + / 2pq - 2Fpq / + / q²+fpq / = 1 p + q = 1

Inbríding a malé populace Nárůst inbrídingu v průběhu času ( tj. mezi generacemi) Vliv velikosti populace a zastoupení pohlaví

Inbríding a malé populace Nárůst inbrídingu v průběhu času ( tj. mezi generacemi) Vliv velikosti populace a zastoupení pohlaví

Hodnocení / Odhady inbrídingu Z reálných frekvencí fenotypů (genotypů) Hodnocení zastoupení heterozygotů Z rodokmenu

Hodnocení inbrídingu- stanovení F Hodnocení výskytu heterozygotů H inbred H e = 1 F F = 1 H o H e ; F = 1 H t H 0 Avena fatua L. Hedrick (2005) Genotyp A-frekvence BB Bb bb p(b) q(b) i o 0,548 0,071 0,381 0,5835 0,4165 e i 0,340 0,485 0,173 F = 1 0,071/0,486 = 0,85

Hodnocení inbrídingu- stanovení F x Z rodokmenů Fx = (1/2) n F = Σ(1/2) n (1 +F ca ) F = (½) 3 F = (½) 7

Hodnocení inbrídingu- stanovení F x Z rodokmenů (zohlednění F jednotlivých příslušníků rodokmenu/předků) F = Σ(1/2) n (1 +F ca ) n F HECADGI 7 (½) 7 HECBDGI 7 (½) 7 HEBDGI 6 (½) 6 HEGI 4 (½) 4 x (1+1/4) HEI 3 (½) 3 (1+1/4) F x 0,2656

Změny alelových a genotypových frekvencí - Vytěsňování škodlivých alel, důsledku selekce = purging - Nižší selekční tlak u polyploidů P- genotyp Fenotypové poměry Blízko centroméry Dále od centroméry AAAA Všichni A Všichni A AAAa Všichni A 783A : 1a Aaaa 35A : 1a 20,8A : 1a Aaaa 3A : 1a 2,5A : 1a aaaa Všichni a Všichni a

Inbrední deprese Snížení reprodukční fitness jedinců v důsledku vzájemného křížení Jednotlivé složky jsou obvykle ovlivněny méně než celková reprodukční fitness

Inbrední deprese Snížení reprodukční fitness jedinců v důsledku vzájemného křížení Druh Vlastnost Inbrední deprese (%) Člověk Váha v 10tiletech 4 IQ 11 Skot Produkce mléka 8 Ovce Délka srsti 14 Myš domácí Počet potomků 10 Velikost těla -10 Prase domáci Velikost vrhu 8 Velikost těla 11 Kur domácí Reprodukce 26 Produkce vajec 10

Inbrední deprese v přirozených podmínkách Dietz JM et al. (2000) Demographic evidence of inbreeding depression in wild golden lion tamarins

Inbrední deprese (Lively et al. 1990)

Imbríding, jeho důsledky pro přežití druhu Zvýšení rizika vyhynutí Vliv velikosti a struktury populace Vliv podmínek prostředí

Příčiny inbrední deprese Hromadění, homozygotizace škodlivých alel Odlišný účinek kvalitativních a kvantitativních genů

Hodnocení inbrední deprese Porovnání přežívání a reprodukce jedinců /genotypů na základě porovnání inbredních a neinbredních populací δ = 1 - fitness inbredního potomstva fitness outbredního potomstva F Živě narozených Úhyn 0 86 (61%) 55 (39%) 0,125 5 (71%) 2 (29%) 0,25 12 (40%) 18 (60%) 0,375 1 (17%) 5 (83%)