Zarządzanie populacjami zwierząt. Relacje między osobnikami w populacji spokrewnienie i inbred Depresja inbredowa Ocena efektów krzyżowania

Podobne dokumenty
Zarządzanie populacjami zwierząt. Relacje między osobnikami w populacji spokrewnienie i inbred Wykład 5

Zarządzanie populacjami zwierząt. Relacje między osobnikami w populacji spokrewnienie i inbred Depresja inbredowa Ocena efektów krzyżowania

Zarządzanie populacjami zwierząt. Elementy pracy hodowlanej w prowadzeniu populacji dzikich gatunków

Genetyka populacji. Efektywna wielkość populacji

DOBÓR. Kojarzenie, depresja inbredowa, krzyżowanie, heterozja

Selekcja, dobór hodowlany. ESPZiWP

Zarządzanie populacjami zwierząt. Efektywna wielkość populacji Wykład 3

Depresja inbredowa i heterozja

Pokrewieństwo, rodowód, chów wsobny

PORÓWNYWANIE POPULACJI POD WZGLĘDEM STRUKTURY

Genetyka populacji. Ćwiczenia 7

ZARZĄDZANIE POPULACJAMI ZWIERZĄT

GENETYKA POPULACJI. Ćwiczenia 1 Biologia I MGR /

ZARZĄDZANIE POPULACJAMI ZWIERZĄT SPOKREWNIENIE INBRED

1 Genetykapopulacyjna

Genetyka populacji. Analiza Trwałości Populacji

Genetyka Populacji

Ocena wartości hodowlanej. Dr Agnieszka Suchecka

Spokrewnienie prawdopodobieństwo, że dwa losowe geny od dwóch osobników są genami IBD. IBD = identical by descent, geny identycznego pochodzenia

Szacowanie wartości hodowlanej. Zarządzanie populacjami

GENETYKA POPULACJI. Ćwiczenia 4 Biologia I MGR

Zarządzanie populacjami zwierząt. Parametry genetyczne cech

CECHY ILOŚCIOWE PARAMETRY GENETYCZNE

ZARZĄDZANIE POPULACJAMI ZWIERZĄT 1. RÓWNOWAGA GENETYCZNA POPULACJI. Prowadzący: dr Wioleta Drobik Katedra Genetyki i Ogólnej Hodowli Zwierząt

1 Podstawowe pojęcia z zakresu genetyki. 2 Podstawowy model dziedziczenia

Zarządzanie populacjami zwierząt. Ocena wartości hodowlanej Wykład 7

Podstawy genetyki. ESPZiWP 2010

Podstawy pracy hodowlanej

Zmienność. środa, 23 listopada 11

Genetyka ekologiczna i populacyjna W8

nosiciel choroby chora. mężczyzna kobieta. pleć nieokreślona. małżeństwo rozwiedzione. małżeństwo. potomstworodzeństwo

Dziedziczenie poligenowe

GENETYKA POPULACJI. Ćwiczenia 3 Biologia I MGR

Depresja inbredowa vs. Heterozja

Bliskie Spotkanie z Biologią. Genetyka populacji

2. CZYNNIKI ZABURZAJĄCE RÓWNOWAGĘ GENETYCZNĄ

ZARZĄDZANIE POPULACJAMI ZWIERZĄT DRYF GENETYCZNY EFEKTYWNA WIELKOŚĆ POPULACJI PRZYROST INBREDU

Z poprzedniego wykładu

WSTĘP. Copyright 2011, Joanna Szyda

GENETYKA POPULACJI. Fot. W. Wołkow

Dziedziczenie cech sprzężonych, crossing-over i mapy chromosomów

Wnioskowanie statystyczne. Statystyka w 5

Ekologia molekularna. wykład 4

Przedmowa Wst p 1. Pochodzenie i udomowienie zwierz t gospodarskich 2. Genetyka ogólna

Genetyka populacyjna

INFORMATYKA W SELEKCJI

Krzyżowanie świń: które rasy ze sobą łączyć?

GENETYKA. Genetyka. Dziedziczność przekazywanie cech rodziców potomstwu Zmienność występowanie różnic pomiędzy różnymi osobnikami tego samego gatunku

GENETYCZNE PODSTAWY ZMIENNOŚCI ORGANIZMÓW ZASADY DZIEDZICZENIA CECH PODSTAWY GENETYKI POPULACYJNEJ

Ekologia molekularna. wykład 3

Praca hodowlana. Wartość użytkowa, wartość hodowlana i selekcja bydła

STATYSTYKA MATEMATYCZNA WYKŁAD 3. Populacje i próby danych

Praktyczne znaczenie pokrewieństwa i inbredu w hodowli ryb

Analiza sprzężeń u człowieka. Podstawy

wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki

STATYSTYKA MATEMATYCZNA

Biologia medyczna, lekarski Ćwiczenie ; Ćwiczenie 19

a) Zapisz genotyp tego mężczyzny... oraz zaznacz poniżej (A, B, C lub D), jaki procent gamet tego mężczyzny będzie miało genotyp ax b.

Badanie współczynnika inbredu

Podstawy genetyki populacji. Genetyka mendlowska i ewolucja

Definicja. Odziedziczalność. Definicja. w potocznym rozumieniu znaczy tyle co dziedziczenie. Fenotyp( P)=Genotyp(G)+Środowisko(E) V P = V G + V E

Selekcja Selekcja naturalna. Warunki selekcji. Rodzi się więcej osobników niż może przeżyć i rozmnażać się.

Wprowadzenie do genetyki medycznej i sądowej

Rasy objęte programem hodowlanym. Szczegółowa analiza!

Dobór naturalny. Ewolucjonizm i eugenika

Podstawy genetyki populacji. Populacje o skończonej liczebności. Dryf. Modele wielogenowe.

Mapowanie genów cz owieka. podstawy

Genetyka populacyjna. Populacja

Wnioskowanie statystyczne Weryfikacja hipotez. Statystyka

Problemy hodowlane populacji o małej liczebności na przykładzie owcy rasy olkuskiej

Podstawy genetyki populacji. Genetyka mendlowska i ewolucja. Dobór i dryf.

Anna Szewczyk. Wydział Geodezji Górniczej i InŜynierii środowiska AGH

Analiza sprzężeń u człowieka. Podstawy

Biologia molekularna z genetyką

Testowanie hipotez statystycznych.

Dorota Fopp-Bayat Mirosław Łuczyński Małgorzata Jankun

Dryf genetyczny i jego wpływ na rozkłady próbek z populacji - modele matematyczne. Adam Bobrowski, IM PAN Katowice

PDF created with FinePrint pdffactory Pro trial version

wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki

SGGW w Warszawie, Wydział Nauk o Zwierzętach, Zakład Hodowli Bydła

2. CZYNNIKI ZABURZAJĄCE RÓWNOWAGĘ GENETYCZNĄ

Wybrane rozkłady zmiennych losowych. Statystyka

Zadania maturalne z biologii - 7

GENETYKA POPULACJI. Ćwiczenia 5 Biologia I MGR

z wykonanego zadania na rzecz postępu biologicznego w produkcji zwierzęcej

Podstawy genetyki populacji. Genetyka mendlowska i ewolucja.

wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki

Analiza sprzężeń u człowieka. Podstawy

Rozkłady statystyk z próby. Statystyka

Genetyka i modyfikacje genetyczne gatunków zwierząt przeznaczonych do wykorzystania lub wykorzystywanych w procedurach na przykładzie myszy domowych.

Ekologia molekularna. wykład 14. Genetyka ilościowa

Modelowanie ewolucji. Dobór i dryf genetyczny

Selekcja materiału rozrodowego

Podstawy genetyki populacji. Genetyka mendlowska i ewolucja. Dobór i dryf.

Wybrane rozkłady zmiennych losowych. Statystyka

Statystyka matematyczna. dr Katarzyna Góral-Radziszewska Katedra Genetyki i Ogólnej Hodowli Zwierząt

METODY BADAŃ NA ZWIERZĘTACH ze STATYSTYKĄ wykład 3-4. Parametry i wybrane rozkłady zmiennych losowych

Estymacja punktowa i przedziałowa

WYKŁAD 5 TEORIA ESTYMACJI II

Dz.U Nr 45 poz. 450 ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ROLNICTWA I GOSPODARKI ŻYWNOŚCIOWEJ

Transkrypt:

Zarządzanie populacjami zwierząt Relacje między osobnikami w populacji spokrewnienie i inbred Depresja inbredowa Ocena efektów krzyżowania

Czym będziemy się zajmować Genetyczne relacje między osobnikami w populacji Efektywna wielkość populacji i sposoby jej maksymalizacji Konsekwencje fragmentacji i izolacji populacji Struktura genetyczna populacji, prawo równowagi, czynniki wpływające na zmiany struktury i skutki ich stosowania w populacji zależnie od celu jej prowadzenia Parametry genetyczne cech Ocena wartości hodowlanej, dokładność i cele Selekcja naturalna i sztuczna, metody, efekty, cele Kojarzenia i krzyżowanie cele, techniki, osiągane rezultaty. Heterozja a depresja inbredowa Przykłady prowadzenia populacji zwierząt gospodarskich zależnie od celu uzyskiwanie postępu hodowlanego, zachowanie zmienności Gospodarowanie populacjami naturalnymi zwierząt gatunków łownych i chronionych

Populacja Populacja zbiór organizmów żywych posiadających pewną własność np. zwierzęta danego gatunku lub rasy

Populacja aa Aa aa aa aa aa aa aa aa Aa Aa Aa Aa Aa Aa Aa Aa Aa Aa aa aa aa aa aa aa aa Aa Aa Aa Aa Aa Aa Aa aa Aa aa aa aa aa aa Aa Aa Aa Aa Aa Aa Aa aa aa aa aa aa Aa Aa Aa

Struktura populacji Frekwencja genotypów genotyp liczba osobników 1 Aa 16 aa p = 1/50 = 0,4 p Aa = 16/50 = 0,3 P aa = /50 = 0,44 Frekwencja alleli: p A = (x1+16)/100 = 0,40 p a = (x+16)/100 = 0,60 p = 1/50 = 0,4 Liczba alleli w locus A obs =

Genetyka populacji ocenia genetyczną strukturę populacji oraz zmiany tej struktury pod wpływem różnych czynników uwzględniając znane zasady dziedziczenia Struktura genetyczna populacji opis alleli i genotypów w poszczególnych loci wraz z częstością (prawdopodobieństwem) ich występowania w populacji

Cechy ilościowe Opisywane rozkładem zmiennej losowej ciągłej - rozkład normalny Opisywane przy pomocy parametrów: średnia, wariancja, odchylenie standardowe

% 0,35 0,3 0,5 0, 0,15 0,1 0,05 0-4 -3 - -1 0 1 3 4 45 40 35 30 5 0 15 10 5 0

RELACJE MIĘDZY OSOBNIKAMI W POPULACJI SPOKREWNIENIE i INBRED

Rodowód uporządkowany zestaw przodków

547 1561 PLATON II 4736 PLAMARUS 1469 PLAMA PLEWNIK 544 1561 PLATON II 6834 PLOTKARA 1367 PLOTKA PLUD 394 67 PLAMBOR 558 PLESO 1994 PLACENTA PLUDKA 678 1561 PLATON II PLAŻA 1357 PLATYNA II 8940 547 1561 PLATON II PLAWIANT 4736 PLAMARUS 1469 PLAMA PLEWNIK 544 1561 PLATON II 6055 PLOTKARA 1367 PLOTKA PLAWNA 1470 789 PLAMIEC 391 PLUTON 91 KAMIONKA PLEŚNA 399 1561 PLATON II PLOMBA 1367 PLOTKA 10180 394 67 PLAMBOR POTOMKA 5307 PLESO 1994 PLACENTA PLANUS 678 1561 PLATON II 8056 PLAŻA 1357 PLATYNA II PLARON 5307 394 PLESO 7050 PLANUS 678 PLAŻA PLATORA 4930 547 PLAMARUS PLOTA 1994 PLACENTA 9365 4736 547 PLAMARUS PORCJA II 683 PLEWNIK 544 PLOTKARA POWAŻNIK 5308 394 PLESO 8308 POWAGA II 3057 PLINTA PONTKA 4736 547 PLAMARUS 687 PLEWNIK 544 PLOTKARA PONITA 5807 394 PLESO PONURA II 476 PODPINKA

9363 8541 8544 6834 7050 4930 558 4736 5307 394 678 547 1994 544 67 1469 1561 1470 1455 1367 1357 1131 789 79 737 91 575 631 547 30 68 546 56 195 0 158 173 49 45 4

Podobieństwo między rodzicem a potomkiem ½ ½ ½ ½ R RP = ½

Podobieństwo pełnego rodzeństwa (FS full sibs) 1 ½ ½ 0 ½ 1 0 ½ ½ 0 1 ½ 0 ½ ½ 1 R FS = ½

Podobieństwo pół rodzeństwa (HS half sibs) ½ 0 ½ 0 0 ½ 0 ½ ½ 0 ½ 0 0 ½ 0 ½ R HS = ¼

Co to jest inbred kojarzenie FS F = 1 / 4

Co to jest inbred kojarzenie HS F = 1 / 8

Inbred Miara wynikająca ze spokrewnienia (podobieństwa) gamet tworzących zygotę. Inbred to prawdopodobieństwo, że obydwie gamety na tym samym locus mają identyczne allele. Identyczne czyli stanowiące kopię allelu wspólnego przodka. Biorąc pod uwagę wiele loci liczba informująca o homozygotyczności o wartości od 0 do 1

Rodowód strzałkowy A B C E F H L N M

Współczynnik inbredu n n 1 1 1 F X 1 F A

Współczynnik spokrewnienia R XY 1 (1 F n i X n j (1 F ) (1 F Y A ) ) Gdzie: F A - współczynnik inbredu wspólnego przodka F X (F Y ) współczynnik inbredu osobnika X (Y) n i (n j ) liczba ścieżek między osobnikiem X (Y) a wspólnym przodkiem

Relacja między współczynnikami inbredu i spokrewnienia Współczynnik inbredu jest połową spokrewnienia rodziców jeśli nie są oni zinbredowani F X F A n n 1 1 1 1 ) (1 ) (1 ) (1 1 Y X A n n XY F F F R j i

Rodowód strzałkowy R AB = 0 A B C R AE = ½ E F H R CN = ¼ L N R AL ( 1 ) ( 1 ) (1 0) (1 0,5) 0,5 1,5 0,447 P

Rodowód strzałkowy A B C E L F N H Ścieżki P N P L E N P L E B H N P L F B H N P L F B E N P L F A E N P R PN ( 1 ) (1 0,15) ( (1 0,5) (1 0,15) 0,5 1,15 0,15 0,15 1,51,15 1 ) 3 4 ( 0,815 1,1859 1 ) 5 0,685

Jeden plus połowa wartości na skrzyżowaniu H oraz E Połowa wartości w kolumnach A oraz B A B A B B C E F E H L N A B C E F H L N P A 1 0 0 0,5 0,5 0 0,5 0,5 0,375 B 0 1 0 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 C 0 0 1 0 0 0,5 0 0,5 0,15 E 0,5 0,5 0 1 0,5 0,5 0,75 0,65 0,6875 F 0,5 0,5 0 0,5 1 0,5 0,75 0,375 0,565 H 0 0,5 0,5 0,5 0,5 1 0,5 0,65 0,4375 L 0,5 0,5 0 0,75 0,75 0,5 1,5 0,5 0,875 N 0,5 0,5 0,5 0,65 0,375 0,65 0,5 1,15 0,815 P 0,375 0,5 0,15 0,6875 0,565 0,4375 0,875 0,815 1,5

Średnie spokrewnienie osobników w stadzie R 0,3651 A B C F H L M N P A 0 0 0,5 0,5 0 0,447 0,36 0,335 B 0 0 0,5 0,5 0,5 0,447 0,471 0,447 C 0 0 0 0 0,5 0 0,36 0,11 F 0,5 0,5 0 0,5 0,5 0,671 0,589 0,615 H 0,5 0,5 0 0,5 0,5 0,671 0,354 0,503 L 0 0,5 0,5 0,5 0,5 0,4 0,589 0,391 M 0,447 0,447 0 0,671 0,671 0,4 0,4 0,700 N 0,36 0,471 0,36 0,589 0,354 0,589 0,4 0,685 P 0,335 0,447 0,11 0,615 0,503 0,391 0,700 0,685

inbred kinship hodowla 8567 POLWITA F 0,377 0,350 Białowieża 8568 PONTYJKA F 0,383 0,353 8944 POKRYWKA F 0,399 0,35 8945 POKUTNA F 0,377 0,350 8946 PODPAŁKA F 0,346 0,36 8951 POCHODNA F 0,330 0,336 9169 POLSPAN M 0,334 0,331 917 PODLASIANKA II F 0,37 0,3 9173 POWOJNA F 0,367 0,341 970 PODPAŁA F 0,356 0,343 10163 PORWANKA F 0,385 0,341 10357 PODJESIONEK M 0,360 0,334 10358 POMPIER M 0,453 0,337 0,37 0,340 9943 PORODNA F 0,360 0,334 Hardehausen 9945 POLIANNA II F 0,506 0,37 0,433 0,331 933 CLIMAT M 0,353 0,336 Margeride 9334 CLAQUE F 0,35 0,343 0,353 0,339 8540 PLISTA F 0,586 0,441 Pszczyna 8544 PLATURA F 0,589 0,447 8714 PODPINKA F 0,516 0,433 8719 PLUGONKA F 0,596 0,440 8940 PLAWIANT M 0,607 0,44 9143 PLASTYKA F 0,607 0,441 9148 POTAWA F 0,63 0,438 9365 PORCJA II F 0,560 0,441 9367 POLUCJA F 0,588 0,44 9368 PLISZAJ M 0,617 0,444 9761 PONTIA F 0,560 0,441 976 PLEO M 0,660 0,447 9766 PORUSZA F 0,590 0,440 9994 PLADORA F 0,633 0,444 9995 PODRYW II M 0,595 0,444 9997 PLAWAN M 0,65 0,447 9999 PLUGO M 0,600 0,443 10177 PLATYNKA F 0,65 0,447 10179 PLAMISTA F 0,691 0,44 10180 POTOMKA F 0,583 0,44 1039 PLASTYK M 0,631 0,44 0,607 0,44 Współczynnik inbredu prawdopodobieństwo homozygotyczności w konsekwencji kojarzeń w pokrewieństwie Współczynnik kinship (wspólnego pochodzenia) dotyczy dwóch osobników i oznacza inbred hipotetycznego potomka Mean Kinship Średnia wsp. kinship osobnika ze wszystkimi innymi w populacji Mierzy podobieństwo osobnika do całej populacji

Udział założycieli Proporcja genów założycieli w genotypie osobnika A B C A 1 B 1 C 1 E 0,5 0,5 F 0,5 0,5 H 0,5 0,5 L 0,5 0,5 N 0,5 0,5 0,5 P 0,375 0,5 0,15

15 16 4 45 87 89 147 8567 POLWITA 4,5 9,0 6, 48,7 3,6 3,6 4,5 8568 PONTYJKA 3,9 7,8 7,5 49,1 3,9 3,9 3,9 8944 POKRYWKA 4,0 8,0 7,5 48,3 4,1 4,1 4,0 8945 POKUTNA 4,5 9,0 6, 48,7 3,6 3,6 4,5 8946 PODPAŁKA 5,0 10,0 7,3 43,9 4,5 4,5 5,0 8951 POCHODNA 4,7 9,4 6,0 48,1 3,6 3,6 4,7 9169 POLSPAN 4,9 9,8 7,1 44,4 4,5 4,5 4,9 917 PODLASIANKA II 5,3 10,6 7,4 41,8 4,9 4,9 5,3 9173 POWOJNA 4,6 9, 7,3 45,7 4,3 4,3 4,6 970 PODPAŁA 4,5 8,9 7,3 46,8 4,1 4,1 4,5 10163 PORWANKA 4,8 9,6 6,8 45,8 4, 4, 4,8 10357 PODJESIONEK 4,9 9,8 6,7 45,5 4, 4, 4,9 10358 POMPIER 4,9 9,7 7,4 44,3 4,5 4,5 4,9 9943 PORODNA 4,9 9,8 6,7 45,5 4, 4, 4,9 9945 POLIANNA II 5, 10,4 7,4 4,3 4,8 4,8 5, 933 CLIMAT 4,5 9,0 7,3 46,5 4,1 4,1 4,5 9334 CLAQUE 3,6 7, 7,9 49,5 4,1 4,1 3,6 8540 PLISTA 0 0 30,5 69,5 0 0 0 8544 PLATURA 0 0 30,5 69,5 0 0 0 8714 PODPINKA 0,4 0,8 30,5 67, 0,4 0,4 0,4 8719 PLUGONKA 0 0 30,5 69,5 0 0 0 8940 PLAWIANT 0 0 30,6 69,5 0 0 0 9143 PLASTYKA 0 0 30,6 69,5 0 0 0 9148 POTAWA 0, 0,4 30,5 68,4 0, 0, 0, 9365 PORCJA II 0, 0,4 30,5 68,4 0, 0, 0, 9367 POLUCJA 0,1 0, 30,5 69,0 0,1 0,1 0,1 9368 PLISZAJ 0 0 30,5 69,5 0 0 0 9761 PONTIA 0, 0,4 30,5 68,4 0, 0, 0, 976 PLEO 0 0 30,5 69,5 0 0 0 9766 PORUSZA 0, 0,4 30,5 68,4 0, 0, 0, 9994 PLADORA 0 0 30,5 69,5 0 0 0 9995 PODRYW II 0,1 0, 30,5 69,0 0,1 0,1 0,1 9997 PLAWAN 0 0 30,5 69,5 0 0 0 9999 PLUGO 0 0 30,5 69,5 0 0 0 10177 PLATYNKA 0 0 30,5 69,5 0 0 0 10179 PLAMISTA 0 0 30,6 69,5 0 0 0 10180 POTOMKA 0,1 0, 30,5 68,9 0,1 0,1 0,1 1039 PLASTYK 0 0 30,5 69,5 0 0 0 Udział założycieli

unikalnośc 8567 POLWITA 0 Białowieża 8568 PONTYJKA 0 8944 POKRYWKA 0 8945 POKUTNA 0 8946 PODPAŁKA 0,000 8951 POCHODNA 0,0005 9169 POLSPAN 0,000 917 PODLASIANKA II 0,0003 9173 POWOJNA 0 970 PODPAŁA 0 10163 PORWANKA 0 10357 PODJESIONEK 0 10358 POMPIER 0 9943 PORODNA 0 Hardehausen 9945 POLIANNA II 0,0001 933 CLIMAT 0,0008 Margeride 9334 CLAQUE 0,00 8540 PLISTA 0 Pszczyna 8544 PLATURA 0 8714 PODPINKA 0 8719 PLUGONKA 0 8940 PLAWIANT 0 9143 PLASTYKA 0 9148 POTAWA 0 9365 PORCJA II 0 9367 POLUCJA 0 9368 PLISZAJ 0 9761 PONTIA 0 976 PLEO 0 9766 PORUSZA 0 9994 PLADORA 0 9995 PODRYW II 0 9997 PLAWAN 0 9999 PLUGO 0 10177 PLATYNKA 0 10179 PLAMISTA 0 10180 POTOMKA 0 1039 PLASTYK 0 Unikalność Prawdopodobieństwo posiadania unikalnych dla populacji genów

Linie mateczne od założycielek

Inbred

F t = 1 / (1+F t-1 ) F t = 1 / 4 (1+F t-1 +F t- ) pokolenie samozapłodnienie kojarzenia FS 1 0 0 0,5 0,5 3 0,75 0,375 4 0,875 0,5 5 0,9375 0,59375 6 0,96875 0,671875 7 0,984375 0,734375 8 0,991875 0,7851565 9 0,99609375 0,86171875 10 0,998046875 0,859375 11 0,99903438 0,88630469 1 0,999511719 0,907958984 13 0,999755859 0,95537109 14 0,99987793 0,939758301 15 0,999938965 0,9516348 16 0,99996948 0,96057189 17 0,999984741 0,968101501 18 0,99999371 0,974193573 19 0,999996185 0,979116 Narastanie poziomu inbredu

przyrost inbredu na pokolenie jest funkcją efektywnej wielkości stada (populacji) F 1 N e wielkość inbredu w pokoleniu t w populacji F t F F( 1 F ) t 1 t1 o jednakowej efektywnej wielkości F 1 (1 F) t t

Poziom inbredu w pokoleniach zależnie od Ne

Depresja inbredowa Różnica między średnią wartością cechy w populacji zinbredowanej i outbredowej Może być względna (względem populacji outbredowej) m inb m m out out m ID out m m inb out 1

Wyjaśnienie depresji inbredowej: dużo loci o małym efekcie albo mało loci o dużym efekcie 100 80 60 malo loci duzo loci 40 0 0 0 0, 0,4 0,6 0,8 1

ocena depresji inbredowej dla przeżywalności S W przedziałowym szeregu rozdzielczym ln S β β F 0 1 e 0 e 0 1 szacowana przeżywalność w populacji outbredowej bo F=0 szacowana przeżywalność w populacji inbredowej 1 letalny równoważnik genotypu

Przykład dla okapi: ln S 0,48 1, 80 F e -0,48 = 0,619 Jeśli F=0,5 e -0,48-0,51,80 = 0,395 0,395 0,619 0,619 0,4 0,5 0,619 0,36

Jeśli przeżywalność będzie zmienną o rozkładzie dwupunktowym Regresja logistyczna: S e 1 β 0 e β β 0 1 F β 1 F. Analiza wariancji S ij β α β 0 i 1 F ij e ij

Poziom inbredu dla populacji w niewoli Gatunek N Średni inbred % osobników o F>0 Lew azjatycki (Panthera leo persica) 151 0,197 80,8 Koń Przewalskiego (Equus przewalskii) 1940 0,07 95,7 Hipopotam karłowaty (Choeropsis liberiensis) 641 0,057 5,9 Muntiak (Muntiacus reevesi) 136 0,11 69,1 Jeleń (Cervus eldi thamin) 314 0,110 51,6 Gaur (Bos gaurus) 518 0,145 69,5 Żubr (Bison bonasus) 878 0,47 93,8 Gazela dorkas (Gazella dorcas) 184 0,118 60,3 Gazela spekei (Gazella spekei) 164 0,166 8,9

Wielkość depresji inbredowej gatunek cecha Depresja na 1% of F absolutna względna [%] bydło Wydajność mleka - 1 ; -19 kg 0.3-0.5 Wydajność tłuszczu -0.84 kg 0.51 trzoda Wielkość miotu (dzień 0) -0.0 szt 0.46 Wielkość miotu (wiek 5 m-cy) -0.044 szt 0.55 Masa ciała (5 m-cy) -0.153 kg 0.7 owce Wydajność wełny -0.03 kg 0.55 wysadność -0.01 cm 0.13 Masa ciała (1 rok) -0.13 kg 0. 37 kury nieśność -0.93 szt 0.6 % wyklucia -0.436 % 0.64 Masa ciała -0.001 kg 0.50

Wpływ inbredu na śmiertelność młodych % śmiertelności P Liczebność gatunek F=0 F>0 F=0 F>0 kudu 8,6 7,3 ns 14 11 zebra 5,9 40,0 ns 7 5 jeleń Dawida 11,8 13,6 ns 17 żyrafa 1,4 60,0,107 14 5 słoń indyjski 15,3 66,7,05 13 6 hipopotam karłowaty 4,5 54,9,000 184 51 oryks 0,1 100,000 37 5

Depresja inbredowa u wilka (Canis lupus) Cecha N Wielkość depresji na 1 % inbredu Masa ciała w wieku 8 m-cy [kg] 48-0,3*** Długość życia [dni] 19-14,78 Plenność samic [szt] 36-0,07

rząd gatunek Wiek [dni] N Dokładność oszacowania Koszt inbredu F=0.5 [%] torbacze opos 75 51 0.80 10 walabia 180 17 0.47 34 naczelne lemur czarny 180 43 0.87 50 lemur brązowy 180 136 0.94 90 makak 180 37 0.56 7 szympans 180 47 0.67 3 gryzonie szczur 45 49 0.0-4 akuczi 135 36 0.17 4 drapieżne wilk grzywiasty 180 338 0.77-19 tygrys sumatrzański 180 47 0 0,3 nieparzystokopytne zebra 180 50-3 parzystokopytne hipopotam karłowaty 180 419 0.45 33 jeleń Dawida 180 39 0.74 15 żyrafa 180 19-43 kudu 180 5 - -1 bongo 180 74 0.74-15 gaur 180 18 0.36 1 oryks 180 81-69 gazela Spekes a 30 64 0.9 54

Model 1 locus A a A Aa a Aa aa Aa +x 0 aa -x

Model jednego locus A A A 1 A A 1 A 1 -a 0 d a P(A 1 )=p; P(A )=q; p+q=1

Średnia wartość populacji genotyp wartość częstość A 1 A 1 a p A 1 A d pq A A -a q dpq q p a pqd a q p q p pqd a q p a q d pq a p G ) ( ) )( ( ) ( ) (

Inbred w modelu jednego locus W populacji frekwencje genotypów, Aa, aa wynoszą p, pq i q. W populacji z kojarzeniami w pokrewieństwie genotypy homozygotyczne są częstsze, zatem frekwencja genotypów niech będzie p +, pq- i q +. Wartość możemy wyznaczyć opierając się na definicji inbredu jako korelacji między gametami, zakładając wartość gamety z allelem A na poziomie 1, a gamety z allelem a równą 0.

Inbred w modelu jednego locus Gameta żeńska oznaczona będzie przez X, a męska literą Y. Rozkład alleli w gamecie allel częstość A p EX = EY = p a q D X = D Y = pq W wyniku kojarzenia dochodzi do połączenia gamet: gameta X gameta Y XY częstość allel wartość allel wartość A 1 A 1 1 p + A 1 a 0 0 pq - a 0 A 1 0 pq - a 0 a 0 0 q +

Inbred w modelu jednego locus EXY = 1 x (p +)+0 x (pq-)+0 x (pq-)+0 x (q +) = p + COVXY = EXY EX x EY = p + - p = w populacji zinbredowanej genotyp Aa aa F pq częstość p +pqf pq(1-f) q +pqf pqf

Depresja inbredowa (ID) d w jednym locus ID pq d F a dla wielu loci 0 -a ID F p i q i d i aa

Ocena efektów krzyżowania

Krzyżowanie model jednego locus Populacja nr 1: frekwencje alleli p oraz q M p1 =a(p-q)+dpq Populacja nr : frekwencje alleli p-y oraz q+y M p =a(p-y-q-y)+d(p-y)(q+y)= =a(p-q-y)+d[(pq+y(p-q)-y ] Średnia dwóch populacji: M p = ½(M p1 +M p )= =a(p-q-y)+d[(pq+y(p-q)-y ]

populacja nr Krzyżowanie dwóch populacji populacja nr 1 A 1 A p q A 1 p-y p(p-y) q(p-y) A q+y p(q+y) q(q+y) Frekwencja heterozygot: p(q+y)+q(p-y) = pq+y(p-q)

Średnia pokolenia F 1 : M F1 =a[p(p-y)-q(q+y)]+d[pq+y(p-q)]= =a(p -py-q -qy)+d[pq+y(p-q)]= =a(p-q-y)+d[pq+y(p-q)] Średnia dwóch populacji: M p = =a(p-q-y)+d[(pq+y(p-q)-y ] Heterozja w pokoleniu F 1 : H F1 =M F1 -M p =dy

Kojarzenie w obrębie F 1 pokolenie F A 1 A p-½y q+½y A 1 p-½y (p-½y) (p-½y)(q+½y) A q+½y (q+½y)(p-½y) (q+½y) Frekwencja heterozygot: (p-½y)(q+½y) = pq+py-qy-½y = pq+y(p-q)-½y

Średnia pokolenia F : M F =a[(p-½y) -(q+½y) ]+d[pq+y(p-q)-½y ]= =a[(p-½y+q+½y)(p-½y-q-½y)+d[pq+y(p-q)-½y ]= =a(p-q-y)+d[pq+y(p-q) )-½y ] Średnia pokolenia wyjściowego: M p = =a(p-q-y)+d[(pq+y(p-q)-y ] Heterozja w pokoleniu F : H F =M F -M p =½dy

Przykład a d 7 A 1 A 1 A 1 A A A P1 0,16 0,48 0,36 M p1,96 p1 p P 0,64 0,3 0,04 M p 3,44 M p 3, A 1 0,4 0,8 F1 0,3 0,56 0,1 M F1 4,3 H F1 1,1 A 0,6 0, F 0,36 0,48 0,16 M F 3,76 H F 0,56 a d 1 A 1 A 1 A 1 A A A 0,16 0,48 0,36 M p1 5,36 p1 p 0,64 0,3 0,04 M p 5,04 M p 5, A 1 0,4 0,8 0,3 0,56 0,1 M F1 7,1 H F1 1,9 A 0,6 0, 0,36 0,48 0,16 M F 6,16 H F 0,96

Przykład a d 7 A 1 A 1 A 1 A A A 0,01 0,18 0,81 M p1-0,34 p1 p 0,81 0,18 0,01 M p,86 M p 1,6 A 1 0,1 0,9 0,09 0,8 0,09 M F1 5,74 H F1 4,48 A 0,9 0,1 0,5 0,5 0,5 M F 3,5 H F,4 a d 1 A 1 A 1 A 1 A A A 0,01 0,18 0,81 M p1 0,56 p1 p 0,81 0,18 0,01 M p 3,76 M p,16 A 1 0,1 0,9 0,09 0,8 0,09 M F1 9,84 H F1 7,68 A 0,9 0,1 0,5 0,5 0,5 M F 6 H F 3,84

Przykład a d 7 A 1 A 1 A 1 A A A 0 0 1 M p1 - p1 p 1 0 0 M p M p 0 A 1 0 1 0 1 0 M F1 7 H F1 7 A 1 0 0,5 0,5 0,5 M F 3,5 H F 3,5

Zdolność kombinacyjna Wariancja między grupami mieszańców: c F G F D F GG F 3 GD F 4 DD itd gdzie F oznacza współczynnik inbredu wewnątrz linii ; ; G D GG ; ; GD GGG DD itd itd wariancje addytywne wariancje nieaddytywne

Zdolność kombinacyjna Ogólna zdolność kombinacyjna: F G F GG F 3 GGG itd Szczególna zdolność kombinacyjna: F D F 3 GD F 4 DD itd

Linie czyste mieszańce A 3 B*A 35 B 34 A*B 35 C 8 A*C 38 B*C 36 D 3 A*D 34 B*D 40 E 31 A*E 3 B*E 34 zdolność kombinacyjna A B C D E A ogólna 7,65 szczególna 6,5 1,5 6,5 5 B ogólna 5 szczególna 6,5 5 7 1,5 Przewaga mieszańców nad średnią linii czystszych

Selekcja na zdolność kombinacyjną Selekcja przemienna i ponawiana czyli dwóch linii lub jednej. Polega na tworzeniu par rodziców z dwóch linii (krzyżowaniu) i wybieraniu tych rodziców, którzy dali najlepsze potomstwo, następnie kojarzeniu ich w obrębie linii.

Krzyżowanie towarowe Można podzielić na terminowe rotacyjne oraz zależnie od liczby linii lub ras uczestniczących w systemie: dwurasowe trzyrasowe itd..

Krzyżowanie terminowe i rotacyjne Przykład 1: Bydło 1 cielę odchowane/rok/samicę, długość użytkowania 5 lat, stosunek poligamii 1:100 Utrzymanie 1000 samic mieszańców AB wymaga co najmniej 00 samic remontowych, co powoduje, że liczebności stad czystorasowych musza wynosić ponad 50% towarowego Przykład : Trzoda 16 prosiąt odchowanych/rok/samicę, długość użytkowania lata, stosunek poligamii 1:10 Utrzymanie stada 1000 samic mieszańców AB wymaga 500 samic remontowych, czyli liczebności stad czystorasowych na poziomie około 10%

bydło Krzyżowanie czterorasowe terminowe samice samce potomstwo A 691,0 69,1 880,0 B 69,1 0,7 8,8 C 69,1 0,7 8,8 D 0,7 0,0 0,3 A*B 880,0 8,8 100,0 C*D 8,8 0,3 1,0 AB*CD 100,0 1,0 1000,0 1171,3 trzoda samice samce potomstwo A 3,3 0,3 17,6 B 0,3 0,0 1,8 C 0,3 0,0 1,8 D 0,0 0,0 0, A*B 17,6 1,8 93,8 C*D 1,8 0, 9,4 AB*CD 93,8 9,4 1000,0 18,8

bydło Krzyżowanie czterorasowe rotacyjne samice samce potomstwo A 8,8 0,3 1,0 B 8,8 0,3 1,0 C 8,8 0,3 1,0 D 8,8 0,3 1,0 ABCD Rot 100,0 1,0 1000,0 138,4 trzoda samice samce potomstwo A 1,8 0, 9,4 B 1,8 0, 9,4 C 1,8 0, 9,4 D 1,8 0, 9,4 ABCD Rot 93,8 9,4 1000,0 110,9

Heterozja w czterorasowym modelu terminowym rotacyjnym matka ½A +½B A ¼A ¼B ¼C ¼D ojciec ½C +½D B ¼A ¼B ¼C ¼D własna matki własna matki A*B 1 0,5*¼ 7/45 7/45 0,5*¼ A*C ¼ 0,5*¼ 7/45 7/45 0,5*¼ A*D ¼ 0,5*¼ 7/45 7/45 0,5*¼ B*C ¼ 0,5*¼ 7/45 7/45 0,5*¼ C*D ¼ 0,5*¼ 7/45 7/45 0,5*¼ B*D 7/45 7/45

Dziękuję, na dzisiaj wystarczy