genetika a šlechtění - Sdružení TurnovFree.net

GENETIKA
A
ŠLECHT NÍ
Ivana Gardiánová
Katedra genetiky a šlecht ní
OBECNÁ GENETIKA
•
Genetika – nauka o d di nosti a prom nlivosti živých organism
– D di nost – schopnost organism p enést znaky a vlastnosti na potomstvo
– Prom nlivost – schopnost p izp sobovat se m nícím se podmínkám
• ned di ná – znaky se m ní vlivem vn jších podmínek (barva srsti
ovlivn ná slune ním zá ením), zm ny nejsou d di né – modifikace
• d di ná – založení znak se m ní vlivem vn jších podmínek
(radioaktivní zá ení, bun né jedy) a projeví se zm nou znaku (nový
typ zbarvení), zm ny jsou d di né - p edání na potomstvo – mutace
•
Gen – ást DNA, schopná funk n zabezpe it syntézu aktivní jednotky
•
Genotyp – soubor gen , ur uje rozsah a míru fenotypových možností
•
Fenotyp – soubor znak a vlastností
•
•
•
Alely – kvalitativn zm n né formy genu (A-a)
Homozygot – stejná kvalita obou gen pro znak (AA, BB, cc)
Heterozygot – r zná kvalita obou gen pro znak (Aa, Bb, Cc)
F=G+P
Znaky kvalitativní (alternativní)
•
•
•
•
výskyt jiné kategorie bez
p echod
erná/ ervená, rohatost/bezrohost
2–3 geny velkého ú inku
zootechnicky - znak
Foto: Ivana Gardiánová
Znaky kvantitativní
•
•
•
•
spojitá prom nlivost (kg, cm)
sledování skupiny zví at - individuální hodnoty od + do - (živá
hmotnost, produkce mléka)
mnoho gen malého ú inku
zootechnicky - vlastnost
PLEMENÁ SKÁ PRÁCE A JEJÍ
SLOŽKY
•
Plemená ská práce
– soubor všech zootechnických, organiza ních a plemená ských
opat ení, vedoucích ke zvyšování užitkovosti hospodá ských zví at
•
CÍL – optimalizace genotypu zví at do konkrétních podmínek, bez
maximálního zisku
•
•
•
1. Komponenty plemená ské práce
2. Metody plemenitby
3. Šlechtitelské programy
1. KOMPONENTY
•
•
•
•
a, výb r (selekce)
– p irozený (p írodní)/um lý
– pozitivní/negativní
b, kontrola užitkovosti (KU) a kontrola d di nosti (KD)
c, bonitace – hodnocení zví at a úrovn chovu
d, p ipa ovací výb r – výb r vhodných dvojic k pá ení
2. METODY PLEMENITBY
a, zootechnické len ní
istokrevná plemenitba
k ížení
b, genetické len ní
metody využívající podobnost rodi
(aditivní p sobení gen )
metody využívající heterózní efekt
a potomk
3. ŠLECHTITELSKÉ PROGRAMY
• a, selek ní programy – aditivní složka (skot)
• b, hybridiza ní programy – maximalizace efekt (prasata)
KU (kontrola užitkovosti)
sledování definovaných užitkových vlastností zví ete
podle p ijatého systému pro využití v selekci
KD (kontrola d di nosti)
porovnání potomk a rodi
porovnání potomk a vrstevník
SELEKCE
•
•
•
Cíl
– zm na genetického založení populace
– zm na d di ného základu hospodá ských zví at v žádoucím sm ru
Podle ú innosti a zám ru
– pozitivní ( + užitkovost, zdravotní stav)
– negativní (v k, nemoci, - užitkovost)
Podle v ku zví ete
– p edb žná – dle zevn jšku a p vodu
– hlavní – dle KU vlastní
– kone ná – dle KD potomk
•
Variabilita - prom nlivost populace
•
Výb rová základna - populace, ve které uskute níme výb r
•
Intenzita - podíl zví at vybraných z výb rové základny
•
Genera ní interval - období mez dv ma generacemi
•
Výb rová hranice - konkrétní hodnota, která odd luje vybraná zví ata od vy azených
•
Genetický zisk - rozdíl mezi užitkovostí potomstva a pr m rnou užitkovostí rodi ovské populace,
násobený koeficientem d divosti
TYP SELEKCE (na 1 znak)
•
Stabiliza ní – populace má stejný pr m r, snižuje se prom nlivost
•
Direkcionální – výb r 1 sm rem, zví ata s vyšším pr m rem znaku
•
Disruptivní – výb r 2 sm ry, extrém + a -
Stabiliza ní
Direkcionální
Disruptivní
POSTUP SELEKCE (na více znak )
Tandemová (postupná) – nejd ív 1 znak, pak další, zdlouhavé
Dle nezávislých výb r. úrovní – limity pro znaky, v 1 znaku minus – vy azení
Simultánní (dle celkového zhodnocení, selek ní indexy) - sledování všech znak ,
každý znak dostane body a koeficient významnosti = index
– Selek ní index = komplexní vyjád ení celkové hodnoty zví ete na základ
hodnocení všech selektovaných znak a vlastností. Selek ní index vyjad uje
íselnou hodnotu, úm rnou celkové plemenné hodnot jedince
•
•
•
METODY SELEKCE
•
•
•
Využívající složky genotypové prom nlivosti se selekcí na 1 znak
– Hromadná – všichni jedinci nad pr m rem bez ohledu na p vod
– Rodinná – celé nadpr m r. rodiny, bez ohledu na podpr m r. jedince
– Kombinovaná – nadpr m rní jedinci z nadpr m rných rodin
Využívající aditivní složky genotypové prom nlivosti se selekcí na více znak
– Dle selek ních index
Využívající neaditivní složky genotyp. prom nlivosti
– Rekurentní selekce – dle heterozního efektu, porovnání s testerem
– Reciproká rekurentní selekce – populace se porovnají navzájem
PLEMENNÁ HODNOTA (PH) - zví ete pro danou
vlastnost je vyjád ena jako odchylka od srovnávací úrovn , kterou
nej ast ji p edstavuje pr m rná užitkovost vrstevník
•
•
•
vyjad uje, jak se otec projeví na potomstvu
genotypová hodnota zví ete
ím znám jší genotyp, tím lépe p esn jší p edpoklad chování jeho genetické
informace v další generaci
•
OBECNÁ PLEMENNÁ HODNOTA
– odhad na základ pá ení samce s více samicemi
– vyjad uje schopnost jedince v ur ité populaci (v níž se testoval) p enášet
své užitkové vlastnosti na potomstvo
•
SPECIÁLNÍ PLEMENNÁ HODNOTA
– zjiš uje se na základ kombinací dvou genotyp (p . linií)
– vyjad uje PH linie p i pá ení s linií s níž byla testována
Rodokmeny zví at - textové vertikální i
horizontální
Otec
OO
OOO
MOO
MO
MMO
Matka
OM
OOM
MOM
MM
Matka
OMO
OMM
MMM
MM
Otec
OM
MO
OO
MOO
OOO
METODY PLEMENITBY
GENETICKÉ LEN NÍ
Metody využívající aditivní složky genotypu a
podobnosti rodi a potomk
Metody využívající neaditivní složky genotypu
heterózní efekt
Metody využívající aditivní složky
genotypu a podobnosti rodi a potomk
•
istokrevná plemenitba
– chov podle rodin
– chov podle linií
– p íbuzenská plemenitba (inbreeding) - pá ení p íbuzných, spole ný p edek do 5.
generace
• úzká - rodi e x potomci, sourozenci
• st ední (blízká) - strýc x nete , bratranec x sest enice
• vzdálená - pravnuk x pravnu ka
– osv žení krve - jednorázové p ipa ení samce stejného plemene z cizího prost edí
Pozm ovací k ížení
zušlech ovací k ížení
p ilití krve - jednorázové p ipa ení samce cizího plemene
meliora ní k ížení - opakované použití samce cizího plemene pro udržení
gen
p evodné (vyhlazovací) - nahrazení p vodního plemene jiným – eský strakatý skot
kombina ní (novoplemenné, tv r í) - jednoduché x složité - kombinace plemen pro
vytvo ení nového ( angloarab)
Osv žení krve
P0
P ilití krve
P0*
P0
P1
P0
F1
F2
P0
F2
F3
P0
P0
F1
P0
F3
P1
P evodné k ížení
P1
F1
P1
F2
P1
F3
P1
F4
F5
x
Meliora ní k ížení
P0
P1
F1
P1
F2
P0
F3
P0
F3
x
x
Kombina ní k ížení
P0
P1
F1
P3
F2
P3
F2
x
x
Metody využívající neaditivní složky genotypu
heterózní efekt
•
Se selekcí na kombinovatelnost
• k ížení inbredních linií
• k ížení syntetických linií
• k ížení chovných linií
•
Bez selekce na kombinovatelnost
– diskontinuitní k ížení
• jednoduché, zp tné, t í a více plemenné
– kontinuitní k ížení
• st ídavé - st ídání 2 plemen
• rota ní - st ídání (rotace) 3 plemen
– mezidruhové k ížení
• mula, mezek, zebroid, ……….
Dvouplemenné k ížení
P
P1
F1
T íplemenné k ížení
P
P1
F1
Porážka
P2
F2
Porážka
Zp tné k ížení
P0
P1
F1
P0
F2
Porážka
St ídavé k ížení
P0
P0
P1
F1
Rota ní k ížení
F1
P0
F2
P1
F3
P1
P2
F12
P0
F120
Ur eno pouze pro ú ely vyu ování.
P1