1
00:00:01,715 --> 00:00:09,668
Dobrý den. Tématem této přednášky je variabilita genetická a prostředí u kvantitativních znaků drůbeže.

2
00:00:09,668 --> 00:00:20,492
Přednáška je součástí modulu 4, Precizní chov hospodářských zvířat. Vytvoření této prezentace bylo podpořeno grantem ERASMUS+ KA2 

3
00:00:20,492 --> 00:00:27,158
v rámci projektu ISAGREED, Inovace obsahu a struktury studijních programů v oblasti managmentu 

4
00:00:27,158 --> 00:00:32,306
živočišných genetických a potravinových zdrojů s využitím digitalizace.

5
00:00:33,395 --> 00:00:43,493
Rozdíl mezi kvalitativními a kvantitativními znaky je v počtu genů, které je determinují a ve vlivu prostředí na vývoj znaku. 

6
00:00:43,493 --> 00:00:51,248
Kvantitativní znaky jsou ovlivňovány velkým množstvím genů malého účinku (polygeny), často aditivního 

7
00:00:51,248 --> 00:00:59,201
a na projev znaku má vliv i prostředí. Fenotypová hodnota znaku u jedince je tedy rovna efektu genotypů

8
00:00:59,201 --> 00:01:09,530
a faktorů prostředí. Výsledkem tohoto multifaktoriálního působení je výskyt spojité, plynulé fenotypové proměnlivosti v populaci.

9
00:01:09,530 --> 00:01:17,120
 Všechny produkční vlastnosti jsou tohoto typu, dokonce i některé polygenní choroby jako mastitida u skotu.

10
00:01:18,803 --> 00:01:28,472
Fenotypová hodnota jedince pro konkrétní vlastnost je tedy rovna součtu efektů vlivu genotypů mnoha genů a vlivu prostředí,

11
00:01:28,670 --> 00:01:37,448
včetně náhodného prostředí, které nejsme schopni nějak detekovat, analyzovat a zohledňovat. Týká se to např. hmotnosti těla,

12
00:01:37,514 --> 00:01:49,460
abdominálního tuku, velikosti vajec, hmotnosti vajec, tloušťky skořápky, plodnosti, líhnivosti, spotřeby krmiva a dalších.

13
00:01:51,044 --> 00:02:02,792
Vztah mezi genotypem a fenotypem, resp. cesta od genotypu k fenotypu je velmi komplikovaná.

14
00:02:02,792 --> 00:02:11,669
Zejména kaskáda genů ovlivňující různé metabolické dráhy zapojené do vývoje vlastnosti, projevy genů a interakce 

15
00:02:11,669 --> 00:02:22,427
na různých úrovních jsou dále ovlivněny vývojovými činiteli a efekty prostředí vnějších a vnitřních.

16
00:02:24,968 --> 00:02:34,802
To se projevuje i do podstaty genetické variability. Genetická variabilita je dána podíly různorodých genotypů v populaci. 

17
00:02:34,802 --> 00:02:45,197
U kvalitativních znaků lze genetickou variabilitu přímo identifikovat podle fenotypové variability (u mendelovských znaků). 

18
00:02:45,197 --> 00:02:54,272
U kvantitativních znaků je potřeba pro kvantifikaci genetické variabilitě používat statistické metody

19
00:02:54,272 --> 00:03:04,370
a získávat tak odhady populačních parametrů (jako jsou průměr, variance apod.) z důvodu velké kontinuální variability 

20
00:03:04,502 --> 00:03:13,346
dané velkým počtem genů s aditivním a malým účinkem a vlivem rozdílnosti efektů prostředí.

21
00:03:14,534 --> 00:03:22,520
Prostřeďová variabilita se rozděluje podle efektů na nesystematické a systematické efekty.

22
00:03:22,520 --> 00:03:35,588
Nesystematické efekty působí na každého jedince různě v neznámém směru a neznámé velikosti, nedají se korigovat, 

23
00:03:35,588 --> 00:03:44,498
zanášení „šum“ (nepřesnost) do genetických odhadů a předpovědí, zvyšují reziduální chybu.

24
00:03:44,498 --> 00:03:56,345
Systematické efekty působí na skupinu zvířat ve stejném směru a velikosti, dají se eliminovat výpočetním způsobem či standardizací,

25
00:03:56,345 --> 00:04:12,944
dělí se na: vnitřní: věk, četnost vrhu, pořadí vrhu, pořadí laktace, pohlaví atd., a vnější: hospodářství, oblast, stáj, rok, roční období, atd.

26
00:04:15,023 --> 00:04:21,557
Genetická variabilita je způsobena rozdíly v sekvencích DNA mezi jednotlivci. 

27
00:04:21,557 --> 00:04:28,322
Genetické rozdíly mohou být způsobeny mutacemi, rekombinací nebo jinými genetickými procesy.

28
00:04:28,322 --> 00:04:37,199
Genetická variabilita je zdrojem evoluce a umožňuje populacím přizpůsobovat se měnícímu se prostředí.

29
00:04:37,199 --> 00:04:53,039
Genetická variabilita je důležitá v programech šlechtění zvířat, protože poskytuje zdroj pro selekci.

30
00:04:53,039 --> 00:05:01,685
Výběrem zvířat s žádoucími znaky a jejich společným šlechtěním mohou chovatelé zvýšit četnost žádoucí výše znaků v populaci. 

31
00:05:01,685 --> 00:05:15,248
To může vést ke zlepšení produktivity, zdraví a dalších znaků, které jsou důležité pro živočišnou výrobu.

32
00:05:17,030 --> 00:05:27,920
Proměnlivost prostředí. Variabilita prostředí označuje rozdíly v podmínkách prostředí, které mohou ovlivnit užitkovost zvířat.

33
00:05:27,920 --> 00:05:38,644
Variabilita prostředí může mít významný vliv na kvantitativní znaky drůbeže: například teplota a vlhkost mohou ovlivnit rychlost růstu 

34
00:05:38,644 --> 00:05:48,478
a účinnost krmiva, výkonnost drůbeže mohou ovlivnit i další faktory prostředí, jako je osvětlení a hustota osazení.

35
00:05:50,128 --> 00:05:58,048
Chovatelé mohou řídit proměnlivost prostředí u svých hejn vhodným ustájením a způsoby hospodaření. 

36
00:05:58,048 --> 00:06:06,331
Chovatelé mohou například používat ventilační systémy k regulaci teploty a vlhkosti, zajistit vhodné světelné podmínky 

37
00:06:06,331 --> 00:06:10,126
a řídit hustotu osazení, aby snížili stres ptáků.

38
00:06:12,040 --> 00:06:20,125
Většina produkčních znaků u drůbeže je kvantitativní povahy (polygenní dědičnost, aditivní působení genů,

39
00:06:20,125 --> 00:06:24,844
vliv prostředí, kontinuální fenotypová variabilita).

40
00:06:24,844 --> 00:06:32,731
Odhad genetické variability a variability prostředí můžeme použít pro výpočet dalších genetických parametrů. 

41
00:06:32,731 --> 00:06:45,106
Genetické parametery jsou statistické parametry jako heritabilita (dědivost), opakovatelnost,

42
00:06:45,106 --> 00:06:54,379
genetická korelace a fenotypová korelace. Odhad genetických parametrů je statistická metoda používaná

43
00:06:54,379 --> 00:07:01,936
 k odhadu genetických parametrů znaků u zvířat. Odhad genetických parametrů je důležitou problematikou ve šlechtění zvířat.

44
00:07:01,936 --> 00:07:13,321
Odhad aditivních genetických a možných neaditivních genetických variancí přispívá k lepšímu pochopení genetického mechanismu.

45
00:07:13,453 --> 00:07:22,759
Genetické parametry hrají významnou roli při navrhování šlechtitelského programu a jsou nezbytné pro hodnocení hospodářsky významných znaků.

46
00:07:25,861 --> 00:07:37,147
Centrální genetický parametr – heritabilita.  Heritabilita je podíl fenotypové variability, který je způsoben genetickou variabilitou.

47
00:07:37,147 --> 00:07:53,779
Je to míra toho, jak velká část variability znaku je způsobena genetickými faktory 

48
00:07:53,779 --> 00:07:59,191
~ je to v podstatě odhad genetické struktury (variability) v populaci.

49
00:07:59,191 --> 00:08:10,576
Heritabilita se pohybuje od 0 do 1, přičemž 0 znamená, že veškerá fenotypová variabilita je způsobena faktory prostředí, 

50
00:08:10,939 --> 00:08:20,575
a 1 znamená, že veškerá variabilita je způsobena genetickými faktory (obě hodnoty jsou nereálné extrémy!);

51
00:08:20,575 --> 00:08:24,997
zdrojem dat jsou naměřené hodnoty znaků jedinců v populaci; 

52
00:08:24,997 --> 00:08:31,630
heritabilita se odhaduje porovnáním fenotypové variability znaku s genetickou variabilitou tohoto znaku.

53
00:08:31,630 --> 00:08:38,461
To se provádí porovnáním fenotypové variability v populaci s očekávanou fenotypovou variabilitou 

54
00:08:38,461 --> 00:08:45,523
na základě genetických, příbuzenských vztahů mezi jedinci v dané populaci.

55
00:08:47,305 --> 00:08:53,641
V tabulce můžeme vidět typické rozmezí hodnot heritability odhadované v různých populacích drůbeže. 

56
00:08:53,641 --> 00:09:11,725
Vyšší hodnoty jsou u vlastností spojené s hmotností těla nebo jeho částmi, naopak nízké hodnoty jsou u vlastností spojené s reprodukcí nebo spojené s fitness.

57
00:09:13,309 --> 00:09:22,285
V současnosti do odhadů genetických parametrů zasahují i molekulární data, zjištěné na základě celogenomového sekvenování.

58
00:09:22,285 --> 00:09:37,465
Metody mapování QTL se aktivně používají u drůbeže k identifikaci chromozomálních oblastí, které přispívají

59
00:09:37,465 --> 00:09:47,563
 k variabilitě znaků souvisejících s růstem, odolností vůči chorobám, produkcí vajec, chováním a metabolickými parametry. 

60
00:09:47,563 --> 00:09:53,965
Pro úspěšné využití těchto informací ve šlechtitelských programech je však zapotřebí mapování 

61
00:09:53,965 --> 00:10:03,238
s vyšším rozlišením a lepší znalosti genetické architektury, která je základem pro identifikaci QTL.

62
00:10:06,802 --> 00:10:29,770
Existuje databáze QTL pro živočichy QTLdb. K 25. dubnu 2023 bylo na Chicken QTLdb zveřejněno 18 411 QTL / eQTL / asociací.

63
00:10:29,770 --> 00:11:02,868
Tato data byla získána z 386 publikací a představují 372 základních znaků, 115 variant znaků a je popsáno 39 genů eQTL.

64
00:11:04,815 --> 00:11:18,246
Příklad identifikace QTL oblastí a kandidátních genů pomocí celogenomových SNP pro růst a účinnost krmiva u brojlerů je uveden na tomto snímku.

65
00:11:18,246 --> 00:11:27,255
Odhad genetických parametrů a identifikace QTL pro efektivitu krmiva u čistokrevných brojlerů byla řešena pomocí 

66
00:11:27,255 --> 00:11:35,901
celogenomové asociační studie. Brojleři byli genotypizováni pomocí 55 K chip SNP;

67
00:11:35,901 --> 00:11:44,877
Odhady genomické heritability pro sedm růstových znaků a znaků účinnosti krmiva se pohybovaly od 0,12 do 0,26.

68
00:11:44,877 --> 00:11:58,176
Oblast na chromozomu 16 (2,34-2,66 Mb) byla spojena se znaky hmotností BW28 i BW42

69
00:11:58,176 --> 00:12:08,142
a nejvýznamnější SNP v této oblasti představoval 7,6 % genetické variance pro BW28;

70
00:12:08,142 --> 00:12:25,797
chromozom 1 (91,27-92,43 Mb) byl spojen s příjmem krmiva a byly v této QTL oblasti nalezeny geny NSUN3 a EPHA6; 

71
00:12:25,797 --> 00:12:32,859
Nejvýznamnější SNP v této oblasti představoval 4,4 % genetické variance příjmu krmiva. 

72
00:12:32,859 --> 00:12:42,924
Jako nejpravděpodobnější kandidátní geny pro tyto QTL byly identifikovány geny NSUN3, EPHA6 a AGK.

73
00:12:42,924 --> 00:12:52,197
Tyto geny se podílejí na mitochondriální funkci a regulaci chování.

74
00:12:52,197 --> 00:13:03,912
Výsledky z této případové studie přispívají k identifikaci kandidátních genů a variant pro růst a účinnost krmiva u drůbeže.

75
00:13:05,892 --> 00:13:08,862
A děkuji vám za pozornost.