GENETIKA POPULACÍ 9 KVANTITATIVNÍCH ZNAKŮ

1. GENETIKA POPULACÍ 9 KVANTITATIVNÍCH ZNAKŮ Genetické parametry a metody jejich odhadů prof. Ing. Václav Řehout, CSc.

2. Přehledgenet. parametrů v populacikvant. znaků • heritabilita (dědivost) • opakovatelnost • heterozní efekt • heteroznídeprese • genetický zisk

3. Opakovatelnost(Podmínka - opakovaná měření) • redukuje chybu podmíněnou prostředím • velký podíl negenetické variance, jejíž zdroj neznáme  nelze eliminovat  nepřesné odhady genetického založení vlastnosti • zpřesnění odhadu prostředí  zpřesnění odhadu GP

4. Opakovatelnost • více než 1 měření stejného znaku; • vyjádří podobnost různých měření stejného znaku; • podíl složek vyjadřuje zpřesnění opakovaným měřením; • umožní odhadovat budoucí užitkovost jedinců;

5. Základní typy • v čase (užitkovost na 1-2-3 laktaci, vrhu, snůšce atd.) • v prostoru (typičtější pro rostliny – tvar plodů, počty listů ...) • opakovatelnost pořadí • opakovatelnost prostředí

6. Výpočet • spočívá ve zpřesnění odhadu vlivu dočasného prostředí, když • rozdíly projevu jedince v různých opakováních jsou podmíněny právě dočasným prostředím; • proměnlivost mezi jedinci podmiňuje trvalé prostředí + jejich genetické založení • proto opakovatelnost = horní hranice heritability

7. Plán analýzy variance uvnitř jedné prasnice = VE proměnlivost mezi prasnicemi = VE + kVG VP

8. Příklady opakovatelnosti

9. Zisk z opakovaných měření • vysoká opakovatelnost = nízký zisk • jediná složka, kterou ovlivníme opakováním, je dočasné prostředí • závisí na počtu opakování n • fenotypová variance n měření:

10. Základní genetické parametry b) opakovatelnost • opakovatelnost v čase: vyjadřujeopakování vlastností několikrát za život jedince. Konkrétně nás zajímá, jak seprodukcemléka na prvnílaktaci zopakuje na druhé laktaci, do jakémírysevellikostprvního vrhu prasnice bude blížitvelikostijejího druhého vrhu, atp.

11. Základní genetické parametry b) opakovatelnost • opakovatelnost v prostoru (topografická): sledujeme, jak se daná vlastnost opakuje na různých částech zvířete. Zajímá nás např. vztah mezi jemností vlny na hřbetě a bocích ovce, mezi počtem mléčných žláz prasnice v pravé a levé polovině, či výskyt pastruků na pravé a levé čtvrti vemene krávy.

12. Metody výpočtu opakovatelnosti • Opakovatelnost - rop rop> h2 (podmínka: nepříbuzní jedinci) • Prakticky lzepro stanovení koeficientu opakovatelnostivyužítdvě základní metody: • interklasníkorelaci • intraklasníkorelaci

13. Metody výpočtu opakovatelnosti a) interklasníkorelace: J1 M1 M2 J2 M1 M2 J3 M1 M2 Jn M1 M2 • 2 měření rM1M2=rxy=rop

14. Metody výpočtu opakovatelnosti b) intraklasníkorelace: J1 M1 , M2 , M3 J2 M1 , M2 , M3 J3 M1 , M2 , M3 JnM1 ,M2 , M3 • Počet měření min 3 1FAR - proměnlivost uvnitřměření mezi jedinci Výpočet: σ2g+σ2eσ2p=rop

15. Heteroze Vznik heteroze: • Heterozygotnost per se – vychází ze zjištění, že hybridní zdatnost kříženců je v přímé úměře ke stupni heterozygotnosti. Předpokládá tedy nahromadění hetorozygotních lokusů v genotypu hybrida. Heterozygotnost je nejvyšší u kříženců dvou outbredních populací, kde je realizován 100% heterozní efekt. U generací odvozených od této F1 generace se postupně vytrácí. Podíl hybridních genových kombinací zjišťujeme na základě rodičovských gamet, jak uvádí následující tabulka:

16. Heteroze Vznik heteroze: • Heterozygotnost per se

17. Heteroze Vznik heteroze: • Teorie dominance vychází z předpokladu, že u heterozygotních kříženců na jednom lokusu příznivá alela, zpravidla dominantní, překryje účinek alely nepříznivé. Tím se stává, že užitkovost kříženců leží nad střední hodnotou výchozích rodičovských populací. Schématicky vyjádříme tuto skutečnost jako AA = Aa > aa

18. Heteroze Vznik heteroze: 3. Teorie superdominance vychází z předpokladu, že u heterozní efekt může být vyvolán nejen kumulací příznivých genů obsažených v různých lokusech, nýbrž také hetorozygotní konstitucí jednotlivých lokusů. To znamená, že heterozygotní stav je lepší, než obě homozygotní konstituce AA < Aa > aa

19. Heterozní efekt hypotetický heterozní efekt skutečnýheterozní efekt obyčejnýheterozní efekt specifickýheterozní efekt

20. Heterozní efekt hypotetický heterozní efekt - je definovánjako zvýšení hodnoty hybrida xF1 nad střední hodnotu rodičů nebo rodičovských populací xP1 + xP2 2 xF1 >

21. Heterozní efekt b) skutečnýheterozní efekt - je dosažen, pokud hybridní potomstvo dosahuje lepší užitkovosti než obě rodičovská plemena: P1 < F1 > P2

22. Heterozní efekt c) obyčejnýheterozní efekt - vzniká ve zvláštních případech meziplemenného křížení, kdy hybridní potomek je lepší než mateřské plemeno, tj. F1 > P1

23. Heterozní efekt d) specifickýheterozní efekt - nastane v případě, když hybridní potomek je lepší než otcovská populace F1 > P2

24. Hybridní deprese Vvznikájakodůsledeknevyhovující všeobecné kombinační schopnosti nebo v důsledku zanesení nevyhovujícíchgenů do genomukříženců. Projevísesníženímužitkovosti a znakůfitness. F1 < P1 F1 < P2

25. Selekční efekt(genetický zisk) d = x – x ̿ ̅ ΔG=d. h2 d = výběrovýrozdíl x = průměrpopulace x = průměrselektovanýchjedinců ̅ ̿

26. Vztahmezikoeficientemdědivosti, selekčnímefektem, heteroznímefektem a imbrednídepresí