Prezentacja została wsparta przez Erasmus Plus KAII.
Cooperation Partnerships.
Innowacja struktury i treści programów studiów w dziedzinie zarządzania genetycznymi zasobami zwierzęcymi i żywnościowymi przy użyciu digitalizacji.
Wsparcie Komisji Europejskiej
dla produkcji tej prezentacji nie stanowi poparcia dla jej treści,
które odzwierciedlają jedynie poglądy autorów, a Komisja nie może ponosić odpowiedzialności za jakiekolwiek wykorzystanie zawartych w niej informacji.
Ewa Salamończyk, jestem pracownikiem Instytutu Zootechniki i Rybactwa Uniwersytetu Przyrodniczo-Humanistycznego w Siedlcach.
Chciałabym przedstawić wykład na temat postępu hodowlanego.
Postęp hodowlany, znany również pod nazwą postęp genetyczny, to podstawowe pojęcie w hodowli zwierząt i roślin, a także w rolnictwie i produkcji zwierzęcej.
Wielkość genetycznego postępu zależy od kilku czynników, o których chciałabym opowiedzieć.
Obecnie wyzwaniem dla produkcji zwierzęcej jest pokrycie rosnącego zapotrzebowania na produkty zwierzęce przy jednoczesnym ograniczeniu wpływu na środowisko.
Oznacza to, że musi być zwiększana wydajność i odporność zwierząt, a także jakość produktów zwierzęcych.
Doskonalenie wydajności powinno koncentrować się na wydajności życiowej, która może być poprawiona nie tylko przez wzrost produkcji, ale także poprawę takich cech jak zdrowotność, reprodukcja i długość użytkowania.
Celem pracy hodowlanej jest genetyczne doskonalenie zwierząt w wyznaczonym kierunku. Na przykład wydajności składu mleka, produkcji mięsa, produkcji jaj oraz poprawa cech rozrodczych, płodności i plenności.
Celem hodowli jest uzyskanie w kolejnym pokoleniu zwierząt o lepszym genotypie, z tego powodu proces doskonalenia genetycznego jest rozciągnięty w czasie.
Każdy gatunek zwierząt użytkowanych przez człowieka ma swój program hodowlany, który jest podstawą doskonalenia ważnych cech użytkowych, takich jak między innymi wspomnianych przed chwilą.
Elementy programu hodowlanego to cel hodowlany, kontrola obecnej użytkowości oraz gromadzenie tych informacji, system selekcji odpowiednich najlepszych osobników z populacji oraz system kojarzeń.
Na koniec ocena przekazywania postępów populacji produkcyjnej.
Optymalny program hodowlany jest dostosowany do specyfiki danego gatunku i cech zawartych w celu hodowlanym.
Program hodowlany ma na celu doskonalenie genetyczne poprzez selekcję osobników na rodziców następnego pokolenia.
Cel hodowlany wyraża kombinację cech, które hodowca chce doskonalić w procesie selekcji.
Wielkość osiąganego postępu w celu hodowlanym oraz cechach wchodzących w jego skład zależy od dokładności selekcji, jej intensywności i odstępu pokoleń.
Celem doskonalenia w programie hodowlanym dla bydła mlecznego są cechy produkcyjne ze szczególnym naciskiem na skład i jakość mleka mających duży wpływ na jego cenę, to jest zawartość tłuszczu, białka, suchej masy w mleku.
Cechy funkcjonalne, które mają znaczący wpływ na zmniejszenie koszty w produkcji takich jak cechy budowy zewnętrznej ciała, płodność, zdrowotność wymienia, długowieczność zwierząt, cechy zdolności udojowej, łatwość porodów.
Cele w programie hodowlanym dla trzody chlewnej dotyczą głównie doskonalenia cech reprodukcyjnych takich jak liczba urodzonych prosiąt, liczba odsadzonych prosiąt, liczba sutków, wiek pierwszego porodu.
Oprócz użytkowości rozrodczej, ważnym elementem w hodowli trzody chlewnej są cechy użytkowości mięsnej tucznej i rzeźnej, takie jak przyrost dzienny, zawartość mięsa w tuszy, powierzchnia oka polędwicy, zawartość tłuszczu siódmięśniowego, wodochłonność, kwasowość czynna, barwa i cechy tekstury mięsa.
Podstawą uzyskania potomstwa o lepszych niż rodzice cechach jest poznanie wartości wydajności mleka, wartości rzeźnej czy nieśnej rodziców. Następnie sporządzenie takiego rankingu, uszeregowania pozwolennym wybranej do poprawy selekcji cechy.
Selekcja jako proces zmieniający frekwencję genów i genotypów w selekcjonowanej populacji pozwala na realizację celów programu hodowlanego, który najczęściej koncentruje się na poprawie wartości hodowlanej wybranej grupy cech, aby maksymalizować zysk.
W ocenie efektów selekcji cech ilościowych, mierzalnych, pomocne jest porównywanie średnich wartości fenotypowych i hodowlanych doskonalonych cech. Selekcja jest efektywna, jeśli pokolenie potomne jest wyraźnie genetycznie lepsze od pokolenia rodzicielskiego.
Znajomość praw dziedziczenia umożliwia przewidzenie wartości potomstwa z kojarzenia rodziców o znanych wartościach hodowlanych. Niestety te same prawa dotyczące losowości przekazywania genów powodują, że spodziewany efekt nie musi wcale zostać osiągnięty.
W praktyce hodowca może uzyskać zarówno zwierzęta o wyższej, jak i o niższej wartości.
Miarą skutecznie prowadzonej selekcji jest właściwa reakcja populacji na zastosowane metody hodowlane, co oznacza, że potomstwo wyselekcjonowanych rodziców będzie znacznie lepsze od pokolenia rodziców.
Postęp hodowlany jest różnicą między średnimi wartościami hodowlanymi osobników z kolejnych pokoleń.
Postęp hodowlany jest iloczynem odziedziczalności i różnicy selekcyjnej.
Postęp hodowlany zatem to różnica między wartością genetyczną danej cechy potomstwa, a wartością tej cechy stada rodzicielskiego uzyskana w wyniku stosowania selekcji, która spowodowała korzystną zmianę frekwencji genów u potomstwa w porównaniu z rodzicami.
Miarą wielkości reakcji populacji na selekcję jest właśnie postęp hodowlany. Definiuje się go jako różnicę średnich wartości hodowlanych pokolenia potomnego i pokolenia rodzicielskiego.
Na początku wspomniałam o tym, że wartość postępu genetycznego zależył od kilku czynników.
Są to: Dokładność oceny wartości genetycznej osobników poddawanych selekcji, intensywność selekcji, zmienność genetyczna cechy selekcjonowanej, oddziedzialność cechy selekcjonowanej.
Zacznę od czynnika pierwszego. Dokładności oceny wartości genetycznej osobników poddawanych selekcji, której odzwierciedleniem jest korelacja między wartością fenotypową i genetyczną osobników.
Ocena wartości hodowlanej jest poprzedzona określeniem wartości cech fenotypowych, czyli oceną użytkowości. Są to procesy w charakterze ciągłym.
W ocenie wartości hodowlanej wykorzystywanych jest szereg metod. Metody oceny wartości hodowlanej podlegają modyfikacjom ze względu na pojawiające się nowoczesne techniki np. związane z rozwojem genetyki molekularnej, jak również wynikające ze względów hodowlanych np. wzrost poziomu cech użytkowych zwierząt, łączenie nowych celów hodowlanych, modyfikacje programów hodowlanych.
Istotną właściwością nowoczesnych metod oceny wartości hodowlanej jest to, że pozwalają one oddzielić wpływ w czynników środowiskowych takich jak rok urodzenia, pora roku, sezon, warunki mikroklimatyczne, żywienie, region, kraju i inne na poziom cech produkcyjnych.
Zatem uzyskiwane oceny charakteryzują potencjalne możliwości produkcyjne zakodowane w genach zwierzęcia. Podstawowe znaczenie w realizacji programów hodowlanych ma odpowiednia wielkość tzw. populacji aktywnej, czyli proporcja zwierząt podlegających kontroli w ocenie wartości hodowlanej w stosunku do całej populacji danego gatunku.
Wykorzystanie w ocenie nie tylko fenotypu ocenianego zwierzęcia, ale także informacje o użytkowości jego przodków, krewnych bocznych i potomstwa przyczynia się do zwiększania dokładności oceny zwierząt.
Selekcja, czyli wybór osobników na rodziców następnego pokolenia to podstawowe narzędzie hodowcy, dzięki któremu może on zmierzać do wyznaczonego celu hodowlanego.
W przypadku selekcji zależy nam na wyborze zwierząt najlepszych, to jest takich, które posiadają najwyższe wartości hodowlane.
W większości przypadków przyjmuje się, że kryterium selekcyjne posiada rozkład normalny. Określenie wybór najlepszych zwierząt jest nieprecyzyjne. Na rysunku widoczny rozkład większości cech o dużym znaczeniu gospodarczym w hodowli zwierząt.
W zależności od determinacji hodowcy do stada selekcyjnego można wybrać mniej osobników np. 10% i wtedy intensywność selekcji będzie wysoka. Można wybrać więcej osobników np. około 30%, a wtedy intensywność selekcji będzie niższa.
Intensywność selekcji jest większa u samców niż u samic. Z pośród samców zaledwie od około 0,5% do 2% najlepszych osobników jest kojarzonych z samicami.
Wartość postępu hodowlanego zależy również od zmienności genetycznej cechy selekcjonowanej. Zmienność genetyczna polega na zróżnicowaniu genetycznego wyposażenia osobników populacji i powstaje w określonych warunkach środowiskowych w skutek działania wielu czynników.
Wartość postępu hodowlanego zależy także od odziedziczalności cechy selekcjonowanej. Odziedziczalność wyraża stopień w jakim cecha jest przekazywana z rodziców na potomstwo. Gdy odziedziczalność jest wysoka, powyżej 0,4, obserwujemy większe podobieństwo fenotypowe między blisko spokrewnionymi osobnikami.
Proces doskonalenia genetycznego zwierząt musi iść w parze z zapewnieniem im optymalnych warunków utrzymania oraz wysokiego poziomu dobrostanu, ponieważ skuteczna realizacja celu hodowlanego zależy od współdziałania dwóch podstawowych czynników – genotypu i warunków środowiska.
Np. locha o najlepszym możliwym genotypie nie urodzi dużej liczby prosiąd, jeśli zaniedbana zostanie sfera weterynaryjnej opieki nad nią lub jeśli w dawce pokarmowej pojawią się niedobory składników pokarmowych.
Na koniec chciałam podać dwa przykłady widocznego postępu hodowlanego. U bydła mecznego to wzrost wydajności mleka w kolejnych latach prowadzenia programu hodowlanego, u trzody chlewnej to wzrost zawartości mięsa w tuszy, uraz ojcowskich i matczynych oraz mieszańców pokolenia potomnego.
Podsumowując, postęp hodowlany to poprawa wybranej cechy lub wielu cech w populacji na przestrzeni pokoleń. To proces, który polega na identyfikacji osobników posiadających wybitne cechy genetyczne i wykorzystaniu ich jako rodziców dla kolejnego pokolenia.
Poprzez selekcję i rozmnażanie tych osobników ich cenny materiał genetyczny jest przekazywany potomstwu, co prowadzi do wzrostu częstości występowania pożądanych cech w populacji.
Postęp hodowlany zależy od kilku czynników, w tym od odziedziczalności interesujących cech, intensywności selekcji, zmienności genetycznej w populacji oraz czasu potrzebnego na zakończenie jednego cyklu rozrodczego.
Dziękuję za uwagę.