Šlechtění hospodářských zvířat Doc. Ing. Karel Mach, CSc.

Šlechtění hospodářských zvířat Plemenářská práce, plemenářství plemenařina Aplikovaná genetika, především genetika populací; prostředek pomocí něhož se teoretické poznatky uplatňují v zemědělské praxi Změna genetického složení populace v požadovaném směru

Předmětem šlechtění není jedinec, ale celá populace Vytváření účelného dědičného založení u vlastností, jež mají ekonomickou hodnotu (užit.vl.) Tyto užit.vl. jsou podmíněny polygeny Vliv vnějšího prostředí na fenotypový projev P=f(G+E)

Z generace na generaci nejsou předávány genotypy, ale geny Ty vytváří další genotypy v generaci potomků Celková (fenotypová) proměnlivost jednotlivých užit.vl. se skládá z proměnlivosti genotypové a prostřeďové

Genetika populací Zabývá se studiem dědičnosti a proměnlivosti v celých populacích Populace (v genetickém slova smyslu) Mendelovská populace – reprodukční společenství jedinců jež tvoří genofond

Genofond Soubor genů dané populace Pojmy: gen, alela, genom, genotyp M. populace Relativně stálý i proměnlivý celek v prostoru a čase Největší a nejmenší populace u domácích i hospodářských zvířat

Genetika populací kvalit.znaků kvantit.vlast. Genetika kvalitativních znaků Studium na úrovni genet. jedince Studium na úrovni genet. populací Genetika kvantitativních vlastností Šetření pouze na úrovni genet. populace

Genetika populací Vychází z klasické genetiky (mendelismu) a biometriky – základ Dnes – molekulární genetika, genetický polymorfismus; biotechnické metody, … Syntéza exaktního pozorování a teoretických základů

Genetika statistická Využívá principů matematické statistiky Např.: skutečný a očekávaný štěpný poměr, využití anal.variance koleračního počtu (atd.) k výpočtu gen.parametrů,… Genetika matematická Využívá matematických postupů Např.:б A 2 ; h 2 =б A 2 / б P 2 (aditivní genetická proměnlivost)

Šlechtění (nejen) hospodářských zvířat Výrobní disciplína, výrobní činnost Vychází z několika pracovních hypotéz 1) Předmětem šlechtění není jedinec, ale celá populace 2) Užitkové vlastnosti jsou podmíněny polygeny – existence genů velkého účinku (majorgeny), jejich vliv na užitkové vlastnosti; příklad Booroola gen u australských merinových ovcí

3) Z generace na generaci nejsou předávány genotypy, nýbrž geny – prosř. ♂ a ♀ gametvznik zygoty 4) Fenotyp (fenotypová hodnota) se skládá z hodnoty genotypové prostřeďové odchylky (na rozdíl od kvalitativních znaků – kde fenotyp přímo odpovídá genotypu) 5) Kvantitativní (užitkové) vlastnosti jsou vlastnosti měřitelné 6) Proměnlivost těchto vlastností je vyjadřována rozptylem (variancí) б P 2 = б G 2 + б E 2

Z těchto principů vychází teorie šlechtění při definici plemenných hodnot, odhadu genetických parametrů, při volbě metod selekce, plemenitby … optimalizaci šlechtitelských programů

2 základní postupy ve šlechtění HZ 1) Využití genetické proměnlivosti mezi jedinci uvnitř populací - Selekce na základě obecné plemenné hodnoty (PH) - Metody plemenitby jež využívají aditivní složku gen.proměnlivosti (čistokrev.plemenitba+ všech.for.pozměňov. kříž.) 2) Využití genetické proměnlivosti mezi populacemi - Selekce (zpravidla) na základě speciální PH - Metody plemenitby využívající efektů hybridizace (všechny formy užitkového křížení)

Genetika populací

Vychází z mendelistické a biometrické genetiky Populace, genofond Mendel, Morgan a násled. do roku 1915 – základy klasické genetiky Galton (1889) – matematická statistika při řešení biologických problémů Pearson – zakladatel biometrické školy (Χ²) Hardy, Weinberg (1908) – genetická rovnováha v populaci Johansen (1909) – vztah mezi genotypem a fenotypem

R.A. Fisher (1918) – rozdíl fenotypové proměnlivosti Haldane (20.léta) – přírodní a umělá selekce Wright (20.léta) – příbuzenská plemenitba úsekových koeficientů, křížení

Vývoj teorie šlechtění HZ Lush ( léta) vyšel z prací Fishera a Wrighta Jako první formuloval h²; proměnlivost prostřeďovou a genetickou Odhady PH Teorie selekčních indexů

Po 2.svět. válce – světová špička: Edinburg Robertson – odhad PH – vrstev. Rendl a Robertson – podíl ♀ a ♂ na Δ G Československo – Fischer, Novák, Karakoz, Kříženecký, Šiler, Váchal, Jakubec

Populace Johannsen (1903) Skupina jedinců navzájem se oplodňujících, mezi nimiž jsou v čase a prostoru určité vztahy Souhrn jedinců jednoho druhu na určitém území, do určité míry izolovaných od jiných souborů a jedinců téhož druhu Genómy a genotypy jedinců, jež tvoří populaci se vzájemně liší

Efektivní velikost populace Ta část populace, jež dává vznik nové generaci Změny ve složení populace jsou vyvolány přírodním i umělým výběrem – selekční tlak

Genetická homeostáze Schopnost populace udržovat svoji genetickou rovnováhu V populací probíhá pozitivní výběr lépe přizpůsobených a negativní výběr hůře přizpůsobených jedinců (platí zejména…)

Genetika populací se zabývá: studiem dědičnosti a proměnlivosti kvalitativních znaků studiem dědičnosti a proměnlivosti kvantitativních vlastností Kvalitativní znaky lze studovat na úrovni genetiky jedince (klasická genetika, mendelizmus) na úrovni genetických populací Kvantitativní vlastnosti lze studovat (šetřit) pouze na úrovni genetiky populací

Děkuji vám za pozornost a na shledanou příště!