1 00:00:00,000 --> 00:00:04,260 Prezentacja została wsparta przez Erasmus Plus KAII. 2 00:00:04,260 --> 00:00:06,660 Cooperation Partnerships. 3 00:00:06,660 --> 00:00:14,900 Innowacja struktury i treści programów studiów w dziedzinie zarządzania genetycznymi zasobami zwierzęcymi i żywnościowymi przy użyciu digitalizacji. 4 00:00:14,900 --> 00:00:23,960 Wsparcie Komisji Europejskiej dla produkcji 5 00:00:23,960 --> 00:00:29,660 tej prezentacji nie stanowi poparcia dla jej treści, 6 00:00:29,820 --> 00:00:37,860 które odzwierciedlają jedynie poglądy autorów, a Komisja nie może ponosić odpowiedzialności za jakiekolwiek wykorzystanie zawartych w niej informacji. 7 00:00:40,260 --> 00:00:48,520 Szanowni Państwo, moje nazwisko Stanisław Socha, jestem pracownikiem Uniwersytetu Przyrodniczo-Humanistycznego w Siedlcach, 8 00:00:48,520 --> 00:00:54,760 pracownikiem Instytutu Zootechniki i Rybactwa. 9 00:00:55,360 --> 00:01:04,460 I mam przyjemność Państwu przedstawić wykład na temat źródła zmienności w populacji, genetyczna i środowiskowa zmienność. 10 00:01:12,560 --> 00:01:14,560 Fenotyp, genotyp i środowisko. 11 00:01:14,560 --> 00:01:23,560 Wartość fenotypu P jest uzależniona od wartości genotypowej osobnika i od wpływów warunków środowiskowych. 12 00:01:23,560 --> 00:01:35,060 Możemy sobie to cyfrowo zaznaczyć, P równa się G plus E, gdzie P jest fenotyp zwierząt, G genotyp zwierząt i E czynniki środowiskowe. 13 00:01:36,560 --> 00:01:46,760 Należy podkreślić, że cechy ważne hodowli zwierząt należą do cech związanych z użytkowością zwierząt, na przykład mleczność, reprodukcją zwierząt, stanem zdrowia. 14 00:01:46,760 --> 00:01:54,760 Ogólnie cechy możemy zaklasyfikować do dwóch grup, cechy jakościowe i cechy ilościowe. 15 00:02:02,760 --> 00:02:04,760 Cechy ilościowe, a cechy jakościowe. 16 00:02:05,760 --> 00:02:16,760 Zasadniczym czynnikiem różnicującym te dwie grupy cech jest liczba par allelii genów wpływających na ich ukształtowanie i liczba klas zróżnicowanych fenotypów. 17 00:02:16,760 --> 00:02:29,760 W przypadku cech jakościowych liczba par genów szeregów allelii wpływających na ich ukształtowanie jest ograniczona i waha się w dosyć wąskich granicach od 1 do maksymalnie 2-4. 18 00:02:29,760 --> 00:02:41,760 To z kolei wpływa na ograniczoną liczbę genotypów dziedzicznych założeń osobników i w następstwie osobników o określonych fenotypach ceokształtu cech organizmu. 19 00:02:41,760 --> 00:02:51,760 Przyklady cech jakościowych, umaszczenie zwierząt, kolor upierzenia u drobiów, rogatość lub bezrożność, bydła, owiec, kłóz, układy grupowe krwi. 20 00:02:52,760 --> 00:02:59,760 Cech ilościowych. W przypadku cech ukreślonych jako ilościowe sytuacja jest o wiele bardziej złożona. 21 00:02:59,760 --> 00:03:06,760 Po pierwsze liczba genów, poligenów wpływających na ich ukształtowanie jest bardzo liczna, niekiedy trudna do określenia. 22 00:03:06,760 --> 00:03:13,760 Następnie na ich ukształtowanie oprócz założeń genetycznych znaczący wpływ mają czynniki środowiskowe. 23 00:03:13,760 --> 00:03:24,760 Taki rodzaj dziedziczenia znacznie zwiększa zróżnicowanie osobników w stadzie, jak również niezwykle utrudnia identyfikację genotypów na podstawie fenotypów. 24 00:03:24,760 --> 00:03:33,760 Przy mnogości czynników wpływających na cechy niemożliwe jest określenie udziału pojedynczego genu w kształtowaniu się cechy ilościowych. 25 00:03:33,760 --> 00:03:47,760 Jedynie metody statystyczne pozwalają na określenie wpływu genotypu i środowiska, na zmienność cechy w stadzie populacji oraz oszacowanie na tej podstawie odziedziczalności interesujących nas cech. 26 00:03:47,760 --> 00:03:58,760 Odziedziczalność cech wzoru. Możemy to wyrazić przy pomocy wzoru H kwadrat równa się sigma kwadrat G podzielone przez sigma kwadrat P, 27 00:03:59,760 --> 00:04:07,760 gdzie sigma kwadrat P równa się sigma kwadrat G plus sigma kwadrat E. 28 00:04:07,760 --> 00:04:18,760 Sigma kwadrat P zmienność fenotypowa, całkowita zmienność danej cechy w stadzie populacji, sigma kwadrat G zmienność genetyczna, sigma kwadrat E zmienność środowiskowa. 29 00:04:19,760 --> 00:04:28,760 Zmienność, co to jest zmienność? Zmienność jest różnorodność wartości lub jakości cech obserwana wśród osobników w stadzie populacji. 30 00:04:28,760 --> 00:04:39,760 Podstawą genetycznego doskonalenia zwierząt jest zmienność genetyczna, jej źródłem są rekombinacje prowadzące do powstania różnych nowych genotypów 31 00:04:39,760 --> 00:04:47,760 i mutacje prowadzące do powstania nowych genów innych układów w obrębie chromosomu lub między chromosomami. 32 00:04:47,760 --> 00:05:02,760 Znaczenie zmienności estetyczne umożliwia to nam zróżnicowanie fon w przyrodzie, natury materialnej, dla zaspokojenia swoich potrzeb konieczna jest różnorodność produktów i ma znaczenie przy doskonaleniu. 33 00:05:02,760 --> 00:05:10,760 Dzięki zmienności hodowca może wybrać do dalszej hodowli zwierzęta najlepsze pod względem danej cechy. 34 00:05:11,760 --> 00:05:28,760 Przydatność znajomości genetyki jeśli chodzi o hodowlę zwierząt umożliwia nam doskonalenie zwierząt, planowanie produkcji na potrzeby rynku np. barwa okrywy, umaszczenie, barwa tłuszczu podskornego, barwa skorupy jaj. 35 00:05:28,760 --> 00:05:43,760 Ma znaczenie w rozmarzaniu zwierząt, przewidywanie ich żywotności, temperamentu i budowy ciała, możliwości unikania wad i stan chorobowych o podłożu genetycznym, tworzenie linii zwierząt laboratoryjnych na potrzeby medycyny ludzkiej. 36 00:05:43,760 --> 00:05:57,760 Zmienność cech ilościowych i różnica selekcyjna. Na tym schemacie widzimy krzywą, krzywą gałusa, która charakteryzuje nam zmienność osobników populacji. 37 00:05:57,760 --> 00:06:07,760 Najwięcej jest osobników posiadających wartości zbliżone do średniej, zarówno na prawo jak i na lewo, tych osobników jest zdecydowanie mniej. 38 00:06:07,760 --> 00:06:17,760 Tutaj mamy też różnica selekcyjna. Różnica selekcyjna jest to różnica pomiędzy średnią stada selekcyjnego, a średnią całej populacji. To jest na strzał. 39 00:06:17,760 --> 00:06:30,760 Zależności pomiędzy fenotypem osobnika Px, jego genotypem, a genotypem fenotypów jego krewnych krewnych, a więc przodkowie, krewni boczni, potomstwo. 40 00:06:30,760 --> 00:06:41,760 Tutaj na tym schemacie widzimy jaka jest zależność pomiędzy poszczególnymi grupami osobników Gx, to jest nasz probant, jego wartość genetyczna Px, jego wartość fenotypowa. 41 00:06:41,760 --> 00:06:53,760 Następnie mamy genotyp matki, genotyp ojca, fenotyp matki, genotyp ojca, pełne rodzeństwo, półrodzeństwo, to są tak zwani krewni boczni i potomstwo. 42 00:06:54,760 --> 00:07:05,760 Potomstwo, które też posiada oczywiście genetyczne założenia, jak również ma wpływ na powstanie fenotypów, czyli użytkowości zwierząt. 43 00:07:05,760 --> 00:07:17,760 Pochodzenie zwierząt w stadzie w populacji. Na tym schemacie możemy sobie wyobrazić jak kształtuje się w stadzie zróżnicowanie zwierząt. 44 00:07:17,760 --> 00:07:29,760 A więc w pierwszej grupie mamy zwierzęta, które są pełnym rodzeństwem, to pełnym rodzeństwem lub półrodzeństwem, gdzie jest jeden ojciec, a kilka matek. 45 00:07:29,760 --> 00:07:39,760 Na drugim mamy osobniki, które są półrodzeństwem i na trzecim schemacie mamy osobniki, które nie są w ogóle ze sobą spokrewnione. 46 00:07:39,760 --> 00:07:51,760 Takie przedstawienie umożliwia nam określenie zmienności, to znaczy zmienność pomiędzy osobnikami będącymi pełnym rodzeństwem jest bardzo mała, 47 00:07:51,760 --> 00:08:00,760 a zmienność będący osobnikami, które są półrodzeństwem będzie większa i osobniki niespokrewnione mają bardzo zróżnicowaną zmienność. 48 00:08:01,760 --> 00:08:15,760 I szacowanie oryginalności odbywa się w znaczącej części wykorzystując analizę wariancji. Tak szacujemy średnio oraz wariancję dla całości populacji, 49 00:08:15,760 --> 00:08:25,760 dla wszystkich grup półrodzeństwa i dla wszystkich grup rodzeństwa. Opieramy się o analizę Grup półrodzeństwa to jest: bydło owce, grup pełnego rodzeństwa: drób trzoda. 50 00:08:25,760 --> 00:08:40,760 Analiza zmienności grup pełnego rodzeństwa, grup półrodzeństwa oraz ogólna zmienność zwierząt niespokrewnionych. Badając te zmienności poszczególnych grup umożliwiamy oszacowanie wartości wskaźnika o dziedziczalności. 51 00:08:40,760 --> 00:08:59,760 Zmienność w stacie populacji. Tutaj na tym schemacie widzimy, że zmienność w postaci krzyby Gausa, ta największa zmienność to jest w całej populacji. Nieznacznie mniejsza to jest zmienność osobników, które są półrodzeństwem 52 00:08:59,760 --> 00:09:09,760 i najmniejsza zmienność to są osobniki, które są pełnym rodzeństwem. A więc one się mieszczą w grupie półrodzeństwa. 53 00:09:09,760 --> 00:09:23,760 Odziedziczalność cech. Odziedziczalność jest zróżnicowana w zależności od rodzaju cech, wielkości wskaźników. Wskaźnik waha się od 0 do 1 lub od 0 do 100%. 54 00:09:23,760 --> 00:09:36,760 Wyróżniamy cechy. O niskim wskaźniku ich wartość waha się od 0 do około 20. Są to cechy związane z rozrodem, plenność, płodność, nieśność. 55 00:09:36,760 --> 00:09:47,760 O średniej wartości wskaźnika, około 0,25 do 0,4, wydajność mleczna, przyrost dobowy, masa ciała po urodzeniu i o podwyższonym wskaźniku liczalności 56 00:09:47,760 --> 00:10:03,760 To jest powyżej 0,4. Są to między innymi takie cechy jak zawartość białka i tłuszczu w mleku, grubość sloniny, długość duszy u trzody chlewnej, powierzchnia oka polędwicy, barwa skorupki jaj u drobiu, grubość wełny u owiec. 57 00:10:03,760 --> 00:10:16,760 Postęp hodowlany, zmienność, a odziedzialność cech. Postęp hodowlany możemy zdefiniować jako różnicę pomiędzy średnią wartością cech i populacji potomnej w porównaniu z średnią populacją rodzicielskiej. 58 00:10:16,760 --> 00:10:30,760 Wzrost wartości cech osiągniętej na drodze poprawy warunków środowiskowych nazywanym postępem niegenetycznym. Za postęp hodowlany uważa się taką różnicę, która została osiągnięta na drodze pracy hodowlanej. 59 00:10:30,760 --> 00:10:45,760 I teraz przechodząc do z kolei skuteczności. Miarą postępu hodowlanego jest skuteczność selekcji. Miarą skuteczności selekcji jest osiągnięty postęp hodowlany. 60 00:10:45,760 --> 00:10:56,760 Wartość postępu hodowlanego delta G, a tym samym skuteczności selekcji zależy od dokładności oceny wartości hodowlanej, intensywności selekcji i zmienności genetycznej. 61 00:10:56,760 --> 00:11:13,760 Postęp hodowlany i matematyczne ujęcie, bardzo takie w sumie proste ujęcie, to jest różnica selekcyjna RS razy h kwadat, gdzie RS to jest różnica selekcyjna wyrażona w jednostkach takich jak jest mierzona cecha i h kwadat to jest odziedzialność cechy. 62 00:11:13,760 --> 00:11:24,760 Jest to jeden z najkroszszych wzorów. Oczywiście ten postęp hodowlany ma wzory niekiedy o wiele bardziej skomplikowane. Odziedzialność a postęp hodowlany. 63 00:11:24,760 --> 00:11:35,760 Znaszący wpływ na wielkość postępu hodowlanego ma istniejąca w stadzie populacji zmienność genetyczna, a w szczególności wartość odziedzialności oznaczone jako h kwadat danej cechy w tym stadzie. 64 00:11:35,760 --> 00:11:43,760 Przy wartości h kwadat równej jednej całość różnicy selekcyjnej zostaje przeniesiona na potomstwo w postaci wzrostu wartości cech. 65 00:11:43,760 --> 00:11:53,760 Postęp hodowlany będzie równy w wielkości różnicy selekcyjnej. Oczywiście przykład jest hipotetyczny i dla bardzo nielicznych cech jest tak wysoko liczany. 66 00:11:53,760 --> 00:12:03,760 Przy udziedzialności równej 0,5 pokolenie potomne w stosunku do rodzicielskiego będzie przemyśleć o 50% wartości różnicy selekcyjnej. 67 00:12:03,760 --> 00:12:13,760 Z kolei jeżeli 0dziedzialność cechy jest równy 0, postęp hodowlany będzie niemożliwy, a zróżnicowanie, które występuje w populacji jest wynikiem działania czynników środowiskowych. 68 00:12:13,760 --> 00:12:19,760 Jeżeli którykolwiek ze składników i oczynów będzie równy 0, to postęp hodowlany nie będzie. 69 00:12:19,760 --> 00:12:30,760 Hodowca może w nieznaczny sposób wpływać na wielkość zmienności genetycznej stosując odpowiedni system kojarzy lub wprowadzając do swego stada zwierzęta z zewnątrz. 70 00:12:30,760 --> 00:12:39,760 Może natomiast w znaczący sposób wpłynąć na dokładność selekcji jako korelacja pomiędzy wartością hodowlaną a fenotypową. 71 00:12:39,760 --> 00:12:46,760 Zagadnienie to jest przedstawione przy innych problemach. 72 00:12:47,760 --> 00:12:49,760 Granice selekcji. 73 00:12:49,760 --> 00:13:01,760 Przyczyny powstania braku postępu hodowlanego, inaczej granica selekcji, jest uzależniona od granicy fizjologicznej możliwości zwierząt. 74 00:13:01,760 --> 00:13:09,760 Np. trudno sobie wyobrazić, żeby liczba młodych przekraczała 30 sztuk. 75 00:13:09,760 --> 00:13:12,760 Następnie braku zmienności genetycznej. 76 00:13:12,760 --> 00:13:16,760 Próby utrzymania zmienności genetycznej. 77 00:13:16,760 --> 00:13:28,760 W stadach o wysokiej wydajności prowadzonej selekcji przez dłuższy okres czasu dochodzi do takiej sytuacji, że wszystkie zwierzęta mają bardzo zbliżoną wartość genetyczną. 78 00:13:28,760 --> 00:13:34,760 Wtedy trudno wybrać te osobniki najlepsze, dlatego że one wszystkie są bardzo dobre. 79 00:13:34,760 --> 00:13:37,760 Co możemy wtedy zrobić? 80 00:13:37,760 --> 00:13:57,760 Poprzez umiejętne krzyżowanie staramy się uzyskać, utrzymać w stadzie zmienność, a ewentualnie jeżeli nie da się to w inny sposób, musimy posilić się sprowadzając materiał hodowlany z zewnątrz i dzięki temu wzrośnie nam zmienność w naszym stadzie. 81 00:13:57,760 --> 00:14:06,760 Podsumowując to, prowadząc pracę hodowlaną, rozpoczynając też pracę hodowlaną, w pierwszej kolejności musimy poznać wielkość parametrów genetycznych, 82 00:14:06,760 --> 00:14:18,760 w stadzie, w populacji, w tym odziedzialnościach i korelacji pomiędzy cechami. Dziękuję za uwagę.