Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

7 GENETIKA POPULACÍ KVANTITATIVNÍCH ZNAKŮ ÚVOD DO STUDIA prof. Ing. Václav Řehout, CSc.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "7 GENETIKA POPULACÍ KVANTITATIVNÍCH ZNAKŮ ÚVOD DO STUDIA prof. Ing. Václav Řehout, CSc."— Transkript prezentace:

1 7 GENETIKA POPULACÍ KVANTITATIVNÍCH ZNAKŮ ÚVOD DO STUDIA prof. Ing. Václav Řehout, CSc.

2 Skupiny znaků a vlastností (rozdíly) jednoduše dědičné – – monogenní nebo oligogenní jednoduše dědičné – – monogenní nebo oligogenní s alternativní proměnlivostí s alternativní proměnlivostí bez vlivu prostředí bez vlivu prostředí G=P G=P studium na všech úrovních studium na všech úrovních Kvalitativní polygenní dědičností polygenní dědičností s plynulou proměnlivostí s plynulou proměnlivostí ovlivnitelné prostředím ovlivnitelné prostředím G+E=P G+E=P studium na úrovni populace (biometrické metody) studium na úrovni populace (biometrické metody) Kvantitativní (měřitelné)

3 Polygenní dědičnost Protiklad dědičnosti monogenní nebo oligogenní 1 gen – štěpení v F2 2 geny 3 geny X genů 1 : 2 : 1 1 : 4 : 6 : 4 : 1 1 : 6 : 15 : 20 : 15 : 6 : 1 četnost n hodnota znaku x x _

4 Proměnlivost kvantitativních znaků a vlastností a) Diskontinuitní proměnlivost kvalitativních znaků

5 Proměnlivost kvantitativních znaků a vlastností b) Kontinuitní proměnlivost kvantitativních znaků (Gaussova křivka)

6 Proměnlivost kvantitativních znaků a vlastností c) Quasi-kontinuitní proměnlivost prahových znaků

7 Třídění kvant. znaků z hlediska populačního 1. Anatomické rozměry a poměry 2. Psychické funkce 3. Fyziologické parametry

8 Třídění kvant. znaků z hlediska dědičných onemocnění četnost pod 1% četnost pod 1% rozštěpové vady, srdeční vady, polydaktylie ap. rozštěpové vady, srdeční vady, polydaktylie ap. 1. Vzácné vady a choroby četnost menší než 5% četnost menší než 5% řada těžkých duševních onemocnění : - schizofrénie, slabomyslnost (oligofrénie), aj. řada těžkých duševních onemocnění : - schizofrénie, slabomyslnost (oligofrénie), aj. 2. Vady a choroby se střední četností hypertense, diabetes, vředové poruchy žaludku, atopie aj. hypertense, diabetes, vředové poruchy žaludku, atopie aj. 3. Vady a choroby s vysokou populační frekvencí frekvencí

9 Studium dědičnosti kvantitativních znaků FENOTYP je součet genotypových hodnot na jednotlivých lokusech a uplatnění vlivu prostředí (aditivita) ZÁKLADNÍ CÍL – stanovit podíl genotypu a prostředí na proměnlivosti daného znaku

10 Složky fenotypové proměnlivosti var (P) var (G) var (E) 2cov (GE) var (A) var (D) var (I) var (E p ) var (E t )

11 Studium dědičnosti kvantitativních znaků MATEMATICKO BIOMETRICKÝMI metodami se stanoví genotypová, prostřeďová a fenotypová proměnlivost daného znaku Vp = Vg + Ve

12 Studium dědičnosti kvantitativních znaků Z POMĚRU Vg a Vp se stanoví základní genetický parametr kvantitativních znaků DĚDIVOST NEBO-LI HERIABILITA h 2 = = Vg Vg Vp Vg+Ve

13 Základní genetické parametry a) dědivost: h2=h2=h2=h2= var (G) var (P)

14 Metody výpočtu koeficientu dědivosti odhad na základě podobnosti rodičů a potomků odhad na základě podobnosti rodičů a potomků odhad na základě rozkladu fenotypové proměnlivosti odhad na základě rozkladu fenotypové proměnlivosti odhad pomocí neparametrických metod odhad pomocí neparametrických metod odhad ze selekčních experimentů odhad ze selekčních experimentů

15 Koef. heritability platí pro danou populaci danou populaci daný čas daný čas konkrétní podmínky konkrétní podmínky obecně platí v daném čase a prostoru obecně platí v daném čase a prostoru ! nemá obecnou platnost !

16 Hodnota dědivosti závisí na metodě výpočtu metodě výpočtu struktuře populace struktuře populace podmínkách chovu podmínkách chovu úrovni užitkovosti úrovni užitkovosti úrovni plemenářské práce úrovni plemenářské práce sezónnosti vlastnosti sezónnosti vlastnosti pohlavním dimorfismu pohlavním dimorfismu četnosti souboru četnosti souboru přesnosti výpočtu přesnosti výpočtu meziplemenných rozdílech (užitkovém zaměření) meziplemenných rozdílech (užitkovém zaměření)

17 Modelové hodnoty koeficientů dědivosti var(P)var(G)va(E) h2h2h2h2 h 2 (%) 3301, , , , ,000

18 Intervaly h 2 0,00 - 0,40 nízká 0,41 - 0,70 střední 0,71 - 1,00 vysoká Např: nízká - cukrovka, žaludeční vředy střední - astma vysoká - luxace kloubů, obezita

19 Průměrné hodnoty odhadů h 2 u skotu Znakh2h2 Množství mléka0,27 Obsah tuku0,40 Obsah bílkoviny0,43 Obvod vemena0,79 Výška v kohoutku0,58 Obvod hrudi0,90 Obvod holeně0,67 Průměrný minutový výdojek0,57

20 Průměrné hodnoty odhadů h 2 u prasat Znakh2h2 Výška hřbetního špeku0,613 Plocha m. l. dorsi0,544 Podíl kotlety0,541 Podíl kýty0,518

21 Základní genetické parametry b) opakovatelnost opakovatelnost v čase: vyjadřuje opakování vlastností několikrát za život jedince. Konkrétně nás zajímá, jak se produkce mléka na první laktaci zopakuje na druhé laktaci, do jaké míry se vellikost prvního vrhu prasnice bude blížit velikosti jejího druhého vrhu, atp. opakovatelnost v čase: vyjadřuje opakování vlastností několikrát za život jedince. Konkrétně nás zajímá, jak se produkce mléka na první laktaci zopakuje na druhé laktaci, do jaké míry se vellikost prvního vrhu prasnice bude blížit velikosti jejího druhého vrhu, atp.

22 Základní genetické parametry 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. 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.

23 Metody výpočtu opakovatelnosti Prakticky lze pro stanovení koeficientu opakovatelnosti využít dvě základní metody: Prakticky lze pro stanovení koeficientu opakovatelnosti využít dvě základní metody: –interklasní korelaci –intraklasní korelaci

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

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

26 Základní typy v čase (užitkovost na laktaci, vrhu, snůšce atd.) v čase (užitkovost na laktaci, vrhu, snůšce atd.) v prostoru (typičtější pro rostliny – tvar plodů, počty listů...) v prostoru (typičtější pro rostliny – tvar plodů, počty listů...) opakovatelnost pořadí opakovatelnost pořadí opakovatelnost prostředí opakovatelnost prostředí

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

28 Heteroze je biologický jev projevující se vyšší biologickou zdatností potomků oproti rodičům je biologický jev projevující se vyšší biologickou zdatností potomků oproti rodičům projevuje se v F 1 generaci při křížení rodičů rozdílných genetických základů projevuje se v F 1 generaci při křížení rodičů rozdílných genetických základů

29 Model vzniku heteroze AA bb cc DD EE0 aa BB cc DD EE0 Aa Bb cc DD EE2 například modelově heterozygotních lokusů

30 Heteroze 1. Heterozygotnost per se – vychází ze zjištění, že hybridní zdatnost kříženců je v přímé úměře ke stupni heterozygotnosti. Předpokládá tedy nahromadění heterozygotních lokusů v genotypu hybrida. Heterozygotnost je nejvyšší u kříženců dvou outbredních populací, kde je realizován 100% heterozní efekt. U generací odvozených od této F 1 generace se postupně vytrácí. Podíl hybridních genových kombinací zjišťujeme na základě rodičovských gamet, jak uvádí následující tabulka: Vznik heteroze:

31 Heteroze 1. Heterozygotnost per se Vznik heteroze:

32 Heteroze 2. 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 Vznik heteroze: AA = Aa > aa

33 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 Vznik heteroze: AA aa

34 Heterozní efekt a)hypotetický heterozní efekt b)skutečný heterozní efekt c)obyčejný heterozní efekt d)specifický heterozní efekt

35 Heterozní efekt - je definován jako zvýšení hodnoty hybrida x F1 nad střední hodnotu rodičů nebo rodičovských populací x F1 > a)hypotetický heterozní efekt x P1 + x P2 2

36 Heterozní efekt - je dosažen, pokud hybridní potomstvo dosahuje lepší užitkovosti než obě rodičovská plemena: P 1 P 2 b)skutečný heterozní efekt

37 Heterozní efekt - vzniká ve zvláštních případech meziplemenného křížení, kdy hybridní potomek je lepší než mateřské plemeno, tj. F 1 > P 1 c)obyčejný heterozní efekt

38 Heterozní efekt - nastane v případě, když hybridní potomek je lepší než otcovská populace F 1 > P 2 d)specifický heterozní efekt

39 Hybridní deprese Vzniká jako důsledek nevyhovující všeobecné kombinační schopnosti nebo v důsledku zanesení nevyhovujících genů do genomu kříženců. Projeví se snížením užitkovosti a znaků fitness. F 1 < P 1 F 1 < P 2

40 d = x – x Selekční efekt (genetický zisk) Δ G=d. h 2 d = výběrový rozdíl x = průměr populace x = průměr selektovaných jedinců ̅ ̿ ̅ ̿

41 Příklad: dojivost X - průměr populace (stádo) X - průměr selektovaných jedinců d - výběrový rozdíl h 2 pro dojivost = 0,2 Δ G = 4000 × 0,2 = 800 kg Dojivost predikovaná pro F 1 generaci = kg kg kg kg ̅ ̿

42 Vztah mezi koeficientem dědivosti, selekčním efektem, heterozním efektem a inbrední depresí vlastnosth2h2 selekční efekt heterozní efekt inbrední deprese reprodukce+++++ výkrmnost++ jatečná hodnota+++ ++


Stáhnout ppt "7 GENETIKA POPULACÍ KVANTITATIVNÍCH ZNAKŮ ÚVOD DO STUDIA prof. Ing. Václav Řehout, CSc."

Podobné prezentace


Reklamy Google