Pokrewieństwo, rodowód, chów wsobny Pokrewieństwo Pokrewieństwo, z punktu widzenia genetyki, jest podobieństwem genetycznym. Im osobniki są bliżej spokrewnione, tym bardziej są podobne pod względem genetycznym. Pokrewieństwo jest pojeciem dotyczącym przynajmniej dwóch osobników. Pokrewieństwo wynika z posiadania jednego, lub kilku, wspólnych przodków. Im bliżej dwa osobniki są spokrewnione, tym więcej mają takich samych genów pochodzących od wspólnego przodka. Miarą pokrewieństwa jest wskaźnik pokrewieństwa. 1
Pokrewieństwo samiec samica Pokrewieństwo A B C D E F G H I A-E spokrewnione w linii prostej A-I spokrewnione w linii prostej R xy =Σ0,5 n C-G - spokrewnione w linii bocznej n = liczba pokoleń pomiedzy dwoma osobnikami R xy =Σ0,5 n+m n+m = suma liczb pokoleń dzielących dwa osobniki od wspólnego przodka 2
Chów wsobny (inbred) Chów wsobny (inbred) jest zjawiskiem zachodzącym przy kojarzeniu ze sobą osobników spokrewnionych. Chów wsobny prowadzi do wzrostu homozygotyczności rośnie prawdopodobieństwo, że osobnik będący wynikiem chowu wsobnego będzie miał dwa identyczne allele pochodzące od wspólnego przodka rodziców. Miarą stopnia chowu wsobnego jest współczynnik inbredu. Współczynnik inbredu wskazuje na prawdopodobieństwo spotkania się w formie homozygotycznej alleli pochodzących od wspólnego przodka rodziców. Współczynnik inbredu jest parametrem dotyczącym pojedyńczego osobnika. Chów wsobny (inbred) A B C D E F G H I Wskaźnik inbredu - F x F x =0,5*R OM (jeśli rodzice nie są zinbredowani) Fx=0,5*R OM *sqr[(1+f O )*(1+F M )] (jeśli rodzice są zinbredowani) 3
Chów wsobny (inbred) Wzrost homozygotyczności stwarza niebezpieczeństwo spotkania się w formie homozygotycznej alleli niekorzystnych, np. genów letalnych. W populacji wsobnej szkodliwe allele szybko stają się homozygotyczne i są eliminowane w wyniku selekcji. Szkodliwe allele są, w wyniku tego, eliminowane z populacji wkrótce po powstaniu w wyniku mutacji. Śmiertelność w populacji wsobnej nie wzrasta, ponieważ powodowana jest mutacją, a nie wsobnością. Chów wsobny (inbred) 4
Chów wsobny (inbred) Chów wsobny prowadzi do obniżenia żywotności osobników w wyniku tzw. depresji inbredowej. Spadek wydajności (strata 20 kg mleka/1% inbredu; strata 1,3 kg tłuszczu/1% inbredu; dwukrotnie większa smiertelność cieląt) Wiele ras powstałych w wyniku selekcji hodowlanej wykazuje depresje inbredową. Są bardziej delikatne i wrażliwe na czynniki środowiskowe Wykazują mniejszą płodność i plenność Kojarzenie ze sobą dwóch linii wsobnych prowadzi do powstania tzw. wybujałości mieszańców (heterozji). Depresja inbredowa 5
Ograniczenia dotyczące kojarzeń w pokrewieństwie Prawo cywilne stosunki pokrewieństwa są określone liczbą stopni drzewa genealogicznego pomiędzy dwiema spokrewnionymi osobami I stopień rodzice i dzieci II stopień dziadkowie i wnuki Prawo kanoniczne stosunki pokrewieństwa są określane liczbą stopni dzielących wspólnego przodka od tylko jednej ze spokrewnionych osób, która jest dalej spokrewniona Ograniczenia dotyczące kojarzeń w pokrewieństwie USA różne zasady (zależy od stanu) Rodzeństwo Rodzic i jego dziecko Wuj i siostrzenica, siostrzeniec i ciotka (rzadziej) Rodzeństwo cioteczne (1/3 stanów) Europa Rodzeństwo Rodzic i jego dziecko Chiny (dawno) Tylko małżeństwa dzieci dwóch braci (małżeństwa dzieci dwóch sióstr były dozwolone) 6
Ograniczenia dotyczące kojarzeń w pokrewieństwie Prawo kanoniczne Rodzeństwo Rodzic i jego dziecko Rodzeństwo cioteczne (bez dyspensy) Rodowód (drzewo rodowodowe) probant 7
Rodowód (używane symbole) Rodowód tabelaryczny Jemioła Jetta Neron Jetta Kuba Naksea Mnich Jetta X Konsul Rosje V Aden Aida Arnold Malina Tjeerd 8
Chów wsobny (inbred) Praktycznie, za spokrewnione uważa się osobniki, w których rodowodach uwzględniających pięć pokoleń występuje chociaż jeden wspólny przodek Kojarzenie kazirodcze kojarzenie rodzica z potomkiem, lub pełnego rodzeństwa (R AB 0,5). Kojarzenie krewniacze właściwe kojarzenie półrodzeństwa, lub dziadka z wnuczką (R AB >0,1). Kojarzenie krewniacze umiarkowane kojarzenie wnuków spokrewnionych przez wspólnego dziadka (R AB <0,1). Metody kojarzenia Kojarzenie wolne kojarzenie osobników nie mających w rodowodzie wspólnych przodków do piątego pokolenia. Osobniki te uważa się za praktycznie niespokrewnione. Stosowane w masowej produkcji przy zachowaniu zasady rotacji rozplodników Utrudnia ujawnianie się genów letalnych zapewnia dobrą kondycję potomstwa Wywołuje tendencje do wzrostu heterozygotyczności 9
Metody kojarzenia Kojarzenie krewniacze kojarzenie osobników spokrewnionych ze sobą w stopniu wyższym niż wynosi średnia dla całej populacji. Jest ważnym narzędziem w hodowli, ale musi być stosowane w sposób przemyślany. Musi być traktowane jako środek do osiągnięcia określonego celu Może być stosowane tylko pod ścisłą kontrolą w hodowli zwierząt zarodowych Nie można zwracać uwagi na średnią wartość selekcjonowanej cechy w populacji, ale zatrzymywać do dalszej hodowli osobniki najlepsze Wywołuje tendencje do wzrostu homozygotyczności Metody kojarzenia Kojarzenie szczytowe połączenie zinbredowanego samca z heterozygotycznymi, niespokrewnionymi z nim samicami Powoduje uzyskanie potomstwa o wysokich wartościach cech produkcyjnych i wyrównanych walorach genetycznych i fenotypowych. Jest łatwe w stosowaniu Lokalne samice są inseminowane nasieniem zinbredowanego reproduktora Wyniki są lepsze niż w kojarzeniu wolnym 10
Metody kojarzenia Hodowla na linię kojarzenie ze sobą potomków określonego osobnika założyciela linii. Linię hodowlaną tworzą osobniki o wspólnym pochodzeniu, a w związku z tym, wykazujące większe genetyczne i fenotypowe podobieństwo, niż osobniki całej populacji. Za linię hodowlaną uważa się grupę osobników o współczynniku pokrewieństwa minimum 0,125. Często hodowla na linię rozpoczyna się po śmierci wybitnego osobnika i jest kierowana na jednego z jego synów. Identyfikacja wybitnego osobnika Kojarzenie krewniacze jego potomstwa Rozmnażanie osobników danej linii w umiarkowanym pokrewieństwie Hodowla na linię powoduje utrwalenie w populacji genów założyciela linii Linie zinbredowane Tworzą je osobniki będące produktami kojarzenia krewniaczego. Za linię zinbredowaną uważa się grupę zwierząt o współczynniku inbredu minimum 0,375 Najczęściej spotyka się takie linie w hodowli zwierzą laboratoryjnych (np. szczury Wistar, myszy Balb/c, itd.) Linia izogeniczne grupa zwierząt identyczna pod względem genetycznym, najczęściej o 100% homozygotyczności) Linia ko-izogeniczne grupa zwierząt, w której osobniki różnią się między sobą najwyżej w obrębie jednego lokus. 11