Metody pracy hodowlanej
Pojęcia „hodowla zwierząt” i „chów zwierząt”
Hodowla Zwierząt Nauka o doskonaleniu genotypów zwierząt w warunkach umożliwiających stosowanie metod hodowli i chowu zwierząt; w hodowli zwierząt wyodrębnia się 3 zjawiska: rozród, dziedziczenie i genetetyczne doskonalenie kolejnych pokoleń potomnych. Rozród i utrzymywanie sensowne.
Chów zwierząt zapewnienie zwierzętom hodowlanym prawidłowych warunków bytowania i rozwoju, dzięki którym możliwy jest pełny rozwój pożądanych cech. Obejmuje czynności takie jak karmienie i pielęgnacja, związane z utrzymaniem zwierząt od czasu ich nabycia - zwykle młodych osobników - do czasu uzyskania przez nie oczekiwanych cech użytkowych. Nie obejmuje zagadnień związanych z rozrodem i użytkowaniem zwierząt.
Związki genetyczne wykorzystywane w ocenie wartości hodowlane
- Ocena na podstawie własnej użytkowości - własny fenotyp - Ocena na podstawie wartości genotypowej jednego krewnego, jeden krewny - Ocena na podstawie średniej wartości grupy krewnych - grupa jednorodna - Na podstawie cechy pomocniczej - skutki związków pomiędzy genotypami 2 cech - dwie cechy skorelowane (plejotropia) - korelacja wewnątrzklasowa i spokrewnienie
- parametry genetyczne: - Współczynnik odziedziczalności (genetyczny parametr populacji) - stosunek wariancji genotypowej do genotypowej. Jeżeli h2=0,25 to oznacza, że 25% obserwowanych zmian fenotypowych jest determinowana zmiennością genetyczną - Powtarzalność - stopień siły zależności pomiędzy powtarzanymi wartościami genotypowymi osobników dla danej cechy
Ocena wartości hodowlanej na podstawie własnej użytkowości i współczynnika regresji (cecha y jest zależna a cecha x niezależna. O ile zmieni się zmienna zależna, to niezależna zmieni się o jednostkę), obliczamy ze współczynnika odziedziczalności.
Elementy rozważane przy wyborze wariantu oceny lub wyboru oceny hodowlanej to: - uwzględnienie współczynnika odziedziczalności - liczba sztuk potomstwa podlegającemu kontroli użytkowości - liczba zwierząt - czas (możliwie jak najszybsze uzyskanie oceny wartości użytkowej
Do oceny hodowlanej na podstawie średniej grupy potomstwa obliczamy z równania prostej regresji. Mówi nam to, że jeżeli zmienimy źródło informacji to zmienimy zmienna niezależną i współczynnik regresji.
Źródłami informacji są wartości fenotypowe, mogą to być: wydajność własna osobnika, wydajność jego krewnego lub średnia wydajność grupy krewnych. Wartość hodowlaną osobnika i wartość fenotypową osobnika lub jego krewnego wiąże równanie regresji prostej
Zasady wyboru metody oceny wartości hodowlanej
Przyczyny wyboru metody innej niż ocena na podstawie własnego fenotypu:
- przyspieszenie terminu oceny - zwiększenie dokładności oceny - niemożność pomiaru cechy doskonalonej i/lub poziomu cechy u osobnika ocenianego
Wybór oceny innej niż fenotyp zależy od: - obiektywnie istniejących warunków; w tym biologii gatunku, możliwości technicznych i finansowych, tradycji - porównania wskaźników dokładności oceny
Powtarzalność własnej wydajności.
Współczesne metody oceny wartości hodowlanej
Fenotyp ocenianego
Fenotyp jego rodzica
BLUP (model osobniczy; zalety: bardzo duża dokładność oceny wykorzystanie maxymalnie dużej liczby źródeł Informacji pochodzących z kontroli użytkowości; można określić wartość hodowlaną wszystkich przedstawicieli danej populacji wartość hodowlana może być szacowana dla osobników z różnych stad i lat urodzenia przy zachowaniu dużej dokładności oceny; łatwość oddzielenia efektów środowiskowych od przewidywanych wartości hodowlanych na podstawie genotypu; możliwość uwzględnienia w modelu wielu efektów, w tym efektów genetycznych innych niż wartość hodowlana; jednoczesna ocena wszystkich efektów modelu, co sprawia, że ocena wpływów niegenetycznych uwzględnia również wartości hodowlane); W ocenie tą metodą wszystkie elementy modelu (efekty stałe i losowe) szacowane są równocześnie.
INTREBULION
Postęp hodowlany i jego źródła
Postęp hodowlany różnica między wartością genetyczną danej cechy potomstwa i stada rodzicielskiego, spośród którego zostali wybrani rodzice tego potomstwa (przewaga pokolenia potomnego nad rodzicielskim); Przewaga pokolenia potomnego nad rodzicielskim. Różnica średniej użytkowości cech osobników potomnych nad rodzicielskimi. Mierzony jest w jednostce czasu, zazwyczaj na rok.
Wartość postępu hodowlanego zależy od dokładności oceny wartości hodowlanej, intensywności selekcji oraz zmienności genetycznej cechy selekcjonowanej.
Czynniki determinujące postęp hodowlany: - intensywność selekcji - dokładność selekcji - zmienność genetyczna
Punkt brakowania wartość cechy, która jest wartością graniczną. Powyżej osobniki wchodzą do grupy wyselekcjonowanej, poniżej są eliminowane.
Czynniki wpływające na efektywność selekcji
Selekcja wybór odpowiednich osobników na rodziców następnego pokolenia (z wykorzystaniem inbredu i krzyżowania). Skuteczność selekcji - mierzalne efekty w populacji w odniesieniu do cech ilościowych tj. średniej populacji, zmiana odchylenia standardowego. Reakcja na selekcję Rs - potomstwo wyselekcjonowanych rodziców musi być lepsze od średniej pokolenia rodzicielskiego (Rs jest to różnica obserwowana w fenotypie, zależy od odziedziczalności cechy i Intensywności selekcji). Miara wielkości reakcji na selekcję jest uzyskany postęp hodowlany
- % osobników wybranych do selekcji - zmienność cech (łatwiej zmierzyć cechę o większej zmienności i łatwiej o postęp hod) - punkt brakowania
Przyczyny różnej skuteczności selekcji samców i samic
Samce większe możliwości rozrodcze niż samice - ostrzejsza selekcja- Można u nich porównać postęp i przyczynianie się do rozwoju hodowli.
Metody selekcji w kierunku kilku cech
Metoda niezależnych poziomów brakowania - niezależnie dla każdej cechy wyznacza się poziom cechy, który rozgraniczy osobniki wybrakowane i zaliczy do grupy wyselekcjonowanej. Poziom brakowania ustala się korzystając z rozkładu standaryzowanego, wychodząc z proporcji zwierząt, które maja być wyselekcjonowane.
Cechy:
- metoda łatwa w przeprowadzeniu - możliwe do wykorzystania przez indywidualnego hodowcę - możliwa w selekcji wielostopniowej
Metoda wskaźnikowa = indeksu selekcyjnego - polega na wykorzystaniu, uprzednio skonstruowanego, indeksu selekcyjnego. Wartość indeksu przybliża zbiorczą wartość hodowlaną - suma iloczynów wartości hodowlanych poszczególnych cech przez ich wagi ekonomiczne.
Cechy:
- trudność metoda występuje jedynie w procesie konstruowania indeksu - konieczność znajomości parametrów genetycznych i prawidłowego ustawienia wag ekonomicznych - wprowadzenie indeksu możliwe tylko w przypadku dużych populacji - błąd popełniony przy konstrukcji indeksu ma dalekosiężne skutki - indywidualny hodowca może jedynie wykonywać zalecenia zawarte w programie hodowlanym. Nie ma miejsca na jego subiektywne podejście. - metoda umożliwia bardzo łatwy o jednoznaczny wybór najlepszych zwierząt
a) Selekcja następcza - doskonalenie najpierw 1 cechy, a potem pozostałych.
b) Selekcja niezależna = niezależnych poziomów brakowania - równoczesna selekcja w kierunku kilku cech. Dla każdej cechy osobno ustalany pewien minimalny poziom, który zwierzę musi osiągnąć.
c) Selekcja indeksowa = indeksu selekcyjnego = wskaźnikowa:
Ustalenie punktacji, która stanowi łączną ocenę wszystkich branych pod uwagę cech. Ocena taka to tzw. wskaźnik lub indeks selekcyjny.
*Do stada selekcyjnego wybierane są zwierzęta, które osiągnęły najwyższą ocenę punktową za całokształt ocenianych właściwości.
Spokrewnienie genetyczne i jego rola w hodowli zwierząt
Inbred chów wsobny - polega na kojarzeniu blisko spokrewnionych osobników. Chów wsobny niesie za sobą wiele niekorzystnych zjawisk hodowlanych:
- nie zapobiegnie dziedziczeniu cech negatywnych, negatywne cechy dziedziczne występują częściej w chowie wsobnym niż w hodowli bez pokrewieństwa. - nie powoduje wzrostu cech negatywnych, lecz wyraźniej niż chów obcy ujawnia negatywne cechy przodków. - zmniejszenie różnorodności genów. - depresja hodowlana w wyniku inbredu, która łączy w sobie zmniejszenie płodności, zmniejszoną witalność, zmniejszoną odporność na choroby, wydelikacenie fenotypu (coraz cieńsze, słabsze kości, także czaszki) oraz ogólne osłabienie odporności psychicznej.
Chów wsobny jest również metodą pozyskiwania tzw. czystych linii osobników o dużym stopniu homozygotyczności. Osobniki takie wykorzystywane są w doświadczeniach laboratoryjnych. Również hodowcy niektórych zwierząt domowych takich jak psy i koty stosują chów wsobny w celu uzyskania czystości dziedziczenia pożądanych cech.
Współczynnik imbredu mierzy, jaki procent wszystkich genetycznych loci osobnika jest homozygotyczny w odniesieniu do przeciętnej homozygotyczności populacji.
Np. dla współczynnika inbredu Fx = o,25 - osobnik jest w 25% homozygotyczny ponad przeciętna homozygotyczność w stadzie.
Gdy spokrewnieni ze sobą rodzice nie są sami produktami inbredu, współczynnik inbredu dla ich potomka jest równy połowie pokrewieństwa między rodzicami.
Np. Rxy = 0,5 - pokrewieństwo między rodzicami będącymi pełnym rodzeństwem, to Fx = 0,25 - współczynnik inbredu potomka.
Poziom inbredu w zamkniętej populacji zależy od:
stopnia pokrewieństwa osobników w danej populacji (wzrost homozygotyczności u osobnika pochodzącego od rodziców ze sobą spokrewnionych). czasu istnienia tej zamkniętej populacji i ilości kojarzeń (im dłużej populacja zamknięta, tym większy procent homozygotyczności).
Pojęcie i podłoże depresji imbredowej
Depresja inbredowa występuje gdy: osobniki powstały w wyniku kojarzeń krewniaczych. U zwierząt hodowlanych charakteryzuje się obniżoną płodnością, mniejszą wydajnością, gorszymi przyrostami dobowymi, zmniejszoną zdolnością do adaptacji w nowych warunkach bytowania, mniejszą odpornością na schorzenia, wydelikacenie fenotypu (coraz cieńsze, słabsze kości), ogólne osłabienie odporności psychicznej. Ujawnia się głównie dla cech o niskiej wartości współczynnika odziedziczalności.
Niekorzystna zmiana średniej wartości cechy w populacji związana z narastającym współczynnikiem inbredu. Jeżeli tempo narastania inbreedu jest duże to cechy ulegają gwałtownemu pogorszeniu. Tempo inbredowania zależy od stopnia spokrewnienia kojarzonych osobników.
Pojęcie i podłoże heterozji
Heterozja wybujałość mieszańców, przewaga średniej wartości cechy u mieszańców nad średnią cechy obu form rodzicielskich. Jest skutkiem fenotypowym krzyżowania
Występowanie efektu heterczji zależy od:
Dominującego współdziałania przeciwstawnych alleli 1 genu (A i a), w wyniku którego fenotypowy efekt heterozygotycznego genotypu Aa jest wyższy od homozygotycznego AA i aa.
Jest to współdziałanie genów u mieszańców 1 pokolenia (heterozygot pa homozygotycznych rodzicach).
Cele i metody krzyżowania
Cele:
- wytworzenie populacji zawierającej nową pulę genów -uzyskanie wysoko produkcyjnych zwierząt wykorzystujących efekt heterozji
Metody:
Spełniające cel 1: - Rasotwórcze - uszlachetniające - wypierające - sprowadzanie nowych osobników
Spełniające cel 2: - ze względu na określenie jednostek form rodzicielskich użytych do krzyżowania - międzyrasowe (towarowe, użytkowe) - ze względu ile pokoleń potrzebujemy by otrzymać osobniki do produkcji (jednostopniowe, dwustopniowe) - ze względu na liczbę form rodzicielskich, które wchodzą do systemu krzyżowania (dwu, trzy - składnikowe) - ze względu na to czy schemat krzyżowania zaczynamy od początku czy nie (jednorazowe, rotacyjne)
Skutki krzyżowania:
- wniesienie do stada w populacji nowych genów, warunkujących daną cechę zajście zjawiska heterozji [powstały mieszaniec przewyższa rodziców pod Względem wartości danych cech)
- Fenotypowym skutkiem krzyżowania może być: Większa masa ciała , zwiększona wydajność mleczna, szybsze przyrosty masy ciała w stosunku do tych cech występujących u niespokrewnionych ze sobą rodziców w wyniku wystąpienia efektu heterozji.
Wynikiem genetycznym krzyżowania jest: heterozja i imbred!!
Rodzaje krzyżowań
krzyżowanie twórcze - ma na celu wytworzenie nowej rasy krzyżowanie uszlachetniające - ma na celu poprawienie genotypu rasy, poprzez krzyżowanie rasy szlachetnej z rasą miejscową krzyżowanie wypierające - polega na zastąpieniu genów danej rasy genami innej, o pożądanych cechach i uzyskanie mieszańców, aż do prawie całkowitej zmiany genotypu rasy rodzimej w rasę wypierającą. Takie krzyżowanie jest prowadzone, aby wprowadzić nową rasę zachowując jednocześnie zdolności adaptacyjne rasy rodzimej i zmienić produkcyjność mniejszym kosztem i przy mniejszych nakładach pracy, niż w przypadku zakupu stada czystej rasy i jej przystosowywania do nowych warunków przez kilka pokoleń. krzyżowanie przemienne - prowadzenie w celu uzyskania heterozji, krzyżowanie 2 ras szlachetnych krzyżowanie towarowe - prowadzone w celu uzyskanie heterozji mieszańców pod względem cech użytkowych krzyżowanie międzygatunkowe - dwóch pokrewnych gatunków
krzyżowanie proste - krzyżowanie dwóch osobników rodzicielskich AA x BB krzyżowanie wielokrotne - kojarzenie krzyżowki (mieszańca) powstałej w wyniku krzyżowania prostego z innym osobnikiem posiadającym znane i pożądane cechy (AA x BB) x CC krzyżowanie zwrotne - AA x BB i BB x AA krzyżowanie wsteczne - (AA x BB) x AA - zwiększające liczbę genów odmiany AA w potomstwie