Populační genetika

1. Populační genetika • je teoretickým základem šlechtění hospodářských zvířat; • umožňuje sledování frekvencí genů a genotypů a tím i cílevědomé řízení změn ve složení populace; • umožňuje začleňovat do praktických postupů šlechtění nejnovější poznatky molekulární genetiky, biologie, fyziologie atp.; • její rozvoj úzce souvisí s pokrokem v oblasti výpočetní techniky, biometriky, matematiky, biotechnologií atd.

2. Z genetického hlediska je významné třídění znaků a vlastností na: • kvalitativní • ovlivňovány geny velkého účinku (majorgeny) • nejsou ovlivněny vnějším prostředím • fenotypově mohou být jedinci rozděleni do zřetelně odlišných tříd na základě kvalitativních rozdílů (např. rohatost x bezrohost, tvar hřebínku, krevní skupiny) = nespojitá, diskontinuitní proměnlivost • jejich dědičnost se řídí zásadami mendelismu (štěpné poměry)

3. b) kvantitativní • jsou podmíněny geny malého účinku (polygeny) • na jejich projev má vliv vnější prostředí • podle fenotypu jedince nelze rozdělit do vyhraněných tříd = kontinuitní, spojitá proměnlivost • jejich proměnlivost vyjadřujeme četnostním rozdělením • pro jejich analýzu využíváme příslušné statistické metody • řadíme sem většinu užitkových vlastností (dojivost, produkce masa, vajec, vlny atd.)

4. Proměnlivost kvantitativních znaků a vlastností • kvantitativní znaky a vlastnosti tvoří z hospodářského hlediska významnější skupinu než znaky kvalitativní • jejich proměnlivost je ovlivněna prostředím • prostředí = realizační činitel, neboť ovlivňuje realizaci daného genetického základu genotyp + prostředí = fenotyp G + E = P

5. Fenotypová proměnlivost • je funkcí genotypu a prostředí P = G + E • jednotlivé členy rovnice vyjadřujeme zpravidla jejich rozptyly (variancemi): σP2 = σG2 + σE2 • genetickou i prostřeďovou proměnlivost lze ještě dále členit na příčinné složky:

6. Složky fenotypové proměnlivosti

7. σA2- aditivní genetická proměnlivost • nejdůležitější složka genetické variance • je podmíněna účinkem 1 alely konkrétního lokusu • je výsledkem aditivního působení genů, které je hlavní příčinou podobnosti mezi příbuznými jedinci • aditivní genotypová hodnota odpovídá plemenné hodnotě • aditivní genotypová hodnota je dána jako součet průměrných efektů jednotlivých genů nalézajících se u konkrétního sledovaného jedince

8. σD2- variance podmíněná dominancí • je dána vzájemným vztahem alel jednoho alelického páru σI2- variance podmíněná interakcí (epistáze) • je dána vzájemnými vztahy mezi dvěma a více lokusy Variance podmíněná dominancí a interakcí se také často označuje souhrnně jako variance neaditivní.

9. σEp2- variance podmíněná trvale (permanentně) působícími vlivy prostředí • tato složka je společná všem jedincům v populaci • označuje se i jako variance obecného prostředí • je podmíněna stálými, nelokalizovanými podmínkami prostředí σEt2- variance podmíněná dočasně (temporálně) působícími vlivy prostředí • je výsledkem konkrétních podmínek prostředí působících jen v určitém čase a prostoru • označuje se také jako variance speciálního prostředí • společná pouze části populace

10. σGE2- variance podmíněná interakcí genotypu a prostředí • je výsledkem vazby mezi genotypem a prostředím • interakce mezi genotypem a prostředí existuje, pokud se různé genotypy realizují v různém prostředí odlišně (seřadíme-li genotypy produkující v určitém prostředí podle hodnoty znaku do vzestupné řady a bude-li existovat interakce GE, pak tytéž genotypy budou v kvalitativně odlišném prostředí vykazovat jiné pořadí) • vztah mezi genotypem a prostředím se vyjadřuje zpravidla jako jejich kovariance • příslušná rovnice pak má tvar σP2 = σG2 + σE2 + 2covGE