1
00:00:02,570 --> 00:00:12,532
Dnešná téma bude zameraná na oblasť odhadu genetickej hodnoty rôznych vlastností a znakov kvantitatívneho charakteru hospodárskych zvierat.

2
00:00:12,532 --> 00:00:19,340
Prednáška je súčasťou modulu číslo 3 – Šľachtenie zvierat, ktorý je súčasťou projektu ISAGREED.

3
00:00:20,040 --> 00:00:26,585
Táto prezentácia bola podporená grantom Erasmus plus KA2 partnerstva pre spoluprácu s názvom:

4
00:00:26,585 --> 00:00:30,696
Inovácia štruktúry a obsahu študijných programov v oblasti

5
00:00:30,696 --> 00:00:36,650
manažmentu živočíšnych genetických a potravinových zdrojov z využitím digitalizácie.

6
00:00:37,850 --> 00:00:43,542
Genetická hodnota zvieraťa predstavuje genetický potenciál konkrétnej vlastnosti,

7
00:00:43,542 --> 00:00:50,710
ktorý dané zviera môže prenášať na svoje potomstvo. Spravidla sa spája s kvantitatívnymi vlastnosťami.

8
00:00:51,360 --> 00:01:00,784
Genetickú hodnotu jedinca v skutočnosti nepoznáme. Uskutočňujeme iba jej odhad vo forme plemennej hodnoty konkrétnej vlastnosti.

9
00:01:00,784 --> 00:01:07,925
Odhad genetickej hodnoty (plemenná hodnota) je kľúčovým prvkom v šľachtení hospodárskych zvierat.

10
00:01:07,925 --> 00:01:11,748
Umožňuje chovateľom identifikovať a vyberať jedince,

11
00:01:11,748 --> 00:01:17,630
ktoré majú najväčší potenciál zlepšiť určité vlastnosti v rámci celej populácie.

12
00:01:18,210 --> 00:01:25,640
V samotnom procese šľachtenia má odhad plemenných hodnôt hospodárskych zvierat centrálne a nezastupiteľné miesto.

13
00:01:26,600 --> 00:01:37,040
Odhad plemenných hodnôt (poznanie genetickej kvality zvierat) sa dnes uskutočňuje na základe dvoch základných prístupov.

14
00:01:37,040 --> 00:01:47,173
Prvý (klasický) prístup predstavuje odhad na základe viacerých fenotypových prejavov jednotlivých vlastností zvierat

15
00:01:47,173 --> 00:01:58,790
v časovo rozsiahlejšom období (spravidla súvisiaci s dĺžkou generačného intervalu konkrétneho druhu a plemena hospodárskych zvierat).

16
00:01:58,990 --> 00:02:00,040
Významnú úlohu pri tomto prístupe zohráva aj poznanie rodokmeňových informácií jednotlivých zvierat.

17
00:02:01,180 --> 00:02:05,216
Druhý prístup predstavuje odhad plemennej hodnoty na základe

18
00:02:05,216 --> 00:02:10,260
molekulárno-genetických informácií získaných pri tzv. genotypovaní zvierat.

19
00:02:10,930 --> 00:02:17,902
V súčasnosti sú najviac využívané genomické informácie na úrovni ich rôznej početnosti a hustoty.

20
00:02:17,902 --> 00:02:26,600
Oba uvedené prístupy je možné používať samostatne, alebo kombinovať do jedného systému odhadu genetickej kvality zvierat.

21
00:02:27,810 --> 00:02:34,761
Význam poznania plemennej hodnoty jedinca je v následnom zlepšení viacerých produkčných,

22
00:02:34,761 --> 00:02:44,511
ale aj neprodukčných vlastností zvierat v nasledujúcej generácii (produkcia mlieka, mäsa, vajec, vlny, športová výkonnosť).

23
00:02:44,511 --> 00:02:56,560
Dôležitým prvkom je aj súčasné genetické zlepšenie zdravia, reprodukčných vlastností, plodnosti, odolnosti voči chorobám, dlhovekosti, životaschopnosti.

24
00:02:57,100 --> 00:03:01,990
Finálnym cieľom je v skutočnosti ekonomická efektívnosť jednotlivých chovov hospodárskych zvierat

25
00:03:02,090 --> 00:03:10,330
(zníženie nákladov, zvýšenie ekonomických výnosov z produkcie resp. predaja chovných zvierat).

26
00:03:10,990 --> 00:03:17,977
Z uvedeného dôvodu vstupujú jednotlivé plemenné hodnoty do rôznych typov selekčných indexov

27
00:03:17,977 --> 00:03:25,398
(globálne-súhrnné selekčné indexy, alebo selekčné indexy špecifické pre danú skupinu vlastností,

28
00:03:25,398 --> 00:03:29,340
exteriér, plodnosť, kvalita živočíšnych produktov).

29
00:03:30,470 --> 00:03:36,227
Významné metódy vychádzali v minulosti hlavne z poznania rodokmeňových informácií

30
00:03:36,227 --> 00:03:42,340
a informácií o úžitkovosti (fenotype) jednotlivých zvierat v širšom časovom horizonte.

31
00:03:42,980 --> 00:03:49,470
Dôležitú úlohu zohrali v minulosti metódy: matka – dcéra a hlavne metóda vrstovníčok (CC test).

32
00:03:51,640 --> 00:03:58,180
Postupne sa začala, s nástupom výpočtovej techniky, veľmi intenzívne používať metóda BLUP.

33
00:03:58,950 --> 00:04:04,031
Jednalo sa o pokročilú štatistickú metódu, ktorá kombinuje v rôznej forme

34
00:04:04,031 --> 00:04:11,410
a hĺbke rodokmeňové informácie a informácie o úžitkovosti zvierat potrebné na odhad ich plemennej hodnoty.

35
00:04:12,490 --> 00:04:19,274
V poslednom období sa objavili nové (moderné) genomické prístupy v odhade plemenných hodnôt,

36
00:04:19,274 --> 00:04:27,049
ktoré sa uskutočňujú buď vo forme tzv. priamych (čistých) genomických plemenných hodnôt, alebo ako súčasť

37
00:04:27,049 --> 00:04:36,380
(rozšírenie) existujúcich (tradičných) prístupov na základe metódy BLUP vo forme viacerých foriem GBLUP metódy (Genomic BLUP).

38
00:04:38,630 --> 00:04:45,390
BLUP (najlepšia lineárna nevychýlená predpoveď). Lineárny model so zmiešanými efektmi.

39
00:04:45,980 --> 00:04:54,212
Súčasné použitie pevných a náhodných efektov. Prakticky využiteľné aj pre nevybalansované súbory údajov.

40
00:04:54,212 --> 00:04:57,220
Ľubovoľné množstvo efektov prostredia.

41
00:04:58,110 --> 00:05:02,180
BLUP predstavuje základ metód známych pod pomenovaním Animal model.

42
00:05:02,820 --> 00:05:06,613
V roku 1999 bola v Slovenskej republike publikovaná  STN 466114-1

43
00:05:06,613 --> 00:05:12,390
Odhad plemenných hodnôt ukazovateľov mliekovej úžitkovosti hovädzieho dobytka, Časť 1: Metóda BLUP.

44
00:05:20,000 --> 00:05:29,012
Lineárne zmiešané modely vo forme BLUP sú základom tradičného odhadu plemenných hodnôt hospodárskych zvierat (BLUP modely).

45
00:05:29,012 --> 00:05:37,730
BLUP - sire model (otcovský model) - odhad plemenných hodnôt iba niektorých jedincov v populácii (spravidla plemeníci).

46
00:05:39,320 --> 00:05:45,958
BLUP - animal model (individuálny model) - odhad plemenných hodnôt všetkých jedincov v populácii.

47
00:05:45,958 --> 00:05:52,148
Pokiaľ odhadujeme plemenné hodnoty pre jeden znak tak sa jedná o tzv. jednoznakové modely,

48
00:05:52,148 --> 00:05:59,850
pokiaľ pre viacej znakov súčasne, tak sa jedná o viacznakové modely s využitím korelačných vzťahov medzi znakmi.

49
00:06:01,040 --> 00:06:09,123
Dôležitou podmienkou použitia metódy BLUP je prvotná znalosť základných genetických parametrov potrebných pre odhad

50
00:06:09,123 --> 00:06:15,268
samotných plemenných hodnôt. Metóda BLUP sa používa v mnohých modifikáciách a úpravách.

51
00:06:15,268 --> 00:06:23,320
Asi najviac známym použitím tejto metódy je BLUP-Animal model (aditívny genetický model odhadu plemenných hodnôt).

52
00:06:23,990 --> 00:06:32,324
Základným princípom využívania BLUP Animal modelu je poznanie štyroch základných skupín informácií o zvieratách:

53
00:06:32,324 --> 00:06:40,695
rodokmeňové informácie, vlastná úžitkovosť, úžitkovosť potomkov a úžitkovosť ostatných príbuzných v bočnom rade.

54
00:06:40,695 --> 00:06:49,140
Poznanie všetkých skupín informácií je časovo náročné, ale prináša mimoriadne spoľahlivý odhad plemenných hodnôt.

55
00:06:49,790 --> 00:06:54,124
Výhodou tejto metódy je aj to, že absencia niektorej skupiny

56
00:06:54,124 --> 00:07:01,130
informácií nemá limitujúci vplyv na samotný odhad (znižuje sa ale spravidla spoľahlivosť odhadu).

57
00:07:02,150 --> 00:07:10,063
Metóda BLUP (najlepšia lineárna neskreslená predpoveď) predstavuje riešenie veľkej sústavy rovníc, kde neznáme sú

58
00:07:10,063 --> 00:07:18,147
jednotlivé plemenné hodnoty zvierat a tiež úrovne všetkých efektov ovplyvňujúce hodnotený znak. Najlepšia predpoveď

59
00:07:18,147 --> 00:07:28,340
znamená najlepšiu zo všetkých možných lineárnych nestranných odhadov (maximalizuje sa korelácia medzi pravdivou a odhadovanou plemennou hodnotou.

60
00:07:28,520 --> 00:07:32,164
Pri tejto metóde je dosiahnutý najmenší reziduálny rozptyl vlastnosti).

61
00:07:32,164 --> 00:07:35,140
Lineárna znamená, že nameraný fenotypový prejav vlastnosti

62
00:07:35,250 --> 00:07:40,664
je rozložený v lineárne kombinácii všetkých sledovaných efektov.

63
00:07:40,664 --> 00:07:50,358
Nestranná (nevychýlená) predpoveď predstavuje skutočnosť, že priemerná hodnota vypočítaných odhadnutých plemenných

64
00:07:50,358 --> 00:07:56,820
hodnôt sa rovná strednej hodnote skutočných (pravdivých) genetických hodnôt.

65
00:07:57,500 --> 00:08:05,691
Predpoveď je preto, že sa jedná o odhad náhodných efektov (odhad plemennej hodnoty je typickým odhadom náhodného,

66
00:08:05,691 --> 00:08:14,100
genetického efektu). Metóda BLUP veľmi úzko súvisí s metódou odhadu hlavných komponentov rozptylu v týchto modeloch.

67
00:08:14,990 --> 00:08:23,565
Uvedený model (bez zohľadnenia príbuzenských vzťahov) nám odhadne jednotlivé úrovne neznámych pevných efektov b a

68
00:08:23,565 --> 00:08:32,181
neznámych náhodných efektov (plemenných hodnôt). Pre riešenie veľkých problémov (veľké počty zvierat, veľké počty

69
00:08:32,181 --> 00:08:39,500
rovníc) nie je možné väčšinou použiť predchádzajúci postup pomocou inverzie matice koeficientov.

70
00:08:40,170 --> 00:08:47,540
Bolo vytvorených niekoľko iteračných postupov a metód, ktoré pomerne presne riešia uvedený problém v praxi.

71
00:08:48,430 --> 00:08:57,011
Pri použití modelu so zohľadnením príbuzenských vzťahov sú príbuzenské vzťahy vyjadrené pomocou matice príbuznosti (A),

72
00:08:57,011 --> 00:09:05,785
ktorá je v skutočnosti maticou aditívnej genetickej podobnosti. Správnosť a pravdivosť rodokmeňových informácií zohráva v

73
00:09:05,785 --> 00:09:09,990
tomto prípade využitia Animal modelu veľmi dôležitú úlohu.

74
00:09:10,990 --> 00:09:17,010
Existuje niekoľko metód zohľadňovania genomických informácií pri odhade plemenných hodnôt.

75
00:09:17,700 --> 00:09:22,600
Väčšina týchto metód je vytvorená na základe resp. úpravy metódy BLUP.

76
00:09:23,290 --> 00:09:27,329
Všeobecne môžeme všetky tieto metódy rozdeliť na dve skupiny:

77
00:09:27,329 --> 00:09:33,090
prvá využíva pri zohľadnení genomických informácií viackrokové prístupy a druhá skupina

78
00:09:33,100 --> 00:09:42,170
jednokrokové prístupy. Veľmi perspektívne sa ukazujú metódy na základe jednokrokového prístupu, ktoré sú intenzívne

79
00:09:42,170 --> 00:09:44,220
overované a aj aplikované.

80
00:09:45,340 --> 00:09:52,981
Podstata jednokrokového prístupu: základným princípom je úprava matice aditívnej genetickej podobnosti maticou

81
00:09:52,981 --> 00:10:00,933
genomickej podobnosti (úprava spočíva v inverzii matice additívnej genetickej podobnosti pomocou genomickej matice

82
00:10:00,933 --> 00:10:10,000
príbuznosti). Na samotnej metóde odhadu plemenných hodnôt sa okrem zohľadnenia genomickej matice podobnosti v podstate nič nemení.

83
00:10:10,640 --> 00:10:28,680
Výhodou je, že genomicky upravené plemenné hodnoty sú odhadované aj pre zvieratá, ktoré nie sú genotypované.

84
00:10:28,690 --> 00:10:30,254
Jednokrokový postup je v prípade veľkého počtu genotypovaných zvierat výpočtovo pomerne dosť náročný

85
00:10:30,254 --> 00:10:31,520
(súčasná výkonnosť výpočtovej techniky tento problém ale už čiastočne eliminuje).

86
00:10:32,500 --> 00:10:39,851
Existujú znaky a vlastnosti hospodárskych zvierat, ktoré sú výrazne ovplyvnené maternálnym efektom.

87
00:10:39,851 --> 00:10:43,860
Takýmto modelom hovoríme modely s maternálnym efektom.

88
00:10:44,500 --> 00:10:53,148
Jedná sa hlavne o odhad plemenných hodnôt znakov, kde matka pomerne výrazne vplýva na svojho potomka počas gravidity, čo

89
00:10:53,148 --> 00:10:57,864
je typické iba pre samice cicavcov. Modely s maternálnymi efektmi

90
00:10:57,864 --> 00:11:04,030
sú typické pri odhade plemenných hodnôt ukazovateľov plodnosti a obtiažnosti pôrodov.

91
00:11:05,250 --> 00:11:13,832
Odhad plemenných hodnôt na základe nelineárnych modelov nie je až tak typický, ale existujú ukazovatele, pri ktorých je

92
00:11:13,832 --> 00:11:22,377
výhodnejšie použiť práve nelineárne prístupy. Najčastejšie sa nelineárnymi modelmi hodnotia niektoré nepriame úžitkové

93
00:11:22,377 --> 00:11:31,140
vlastnosti. S priamych úžitkových vlastností sú známe nelineárne systémy hodnotenia rastu a vývoja hospodárskych zvierat.

94
00:11:32,720 --> 00:11:39,090
Rast zvierat sa všeobecne správa nelineárne, hlavne pokiaľ sledujeme rast dlhšie časové obdobie.

95
00:11:39,090 --> 00:11:43,470
V časovo krátkom období sa rast zvierat spravidla správa lineárne.

96
00:11:44,130 --> 00:11:55,230
V rámci nepriamych úžitkových vlastností hospodárskych zvierat má v poslednom období stále väčší význam v modernom šľachtení hodnotenie dlhovekosti a prežiteľnosti zvierat.

97
00:11:55,910 --> 00:12:05,140
Dlhovekosť sa v skutočnosti javí ako súhrnný ukazovateľ, ktorý vo svojej podstate vyjadruje všetky vlastnosti zvierat. Ako príklad

98
00:12:05,140 --> 00:12:13,345
môžeme uviesť dlhovekosť kráv v reprodukcii a ich celoživotnú úžitkovosť, ktorá sa v súčasnosti dostáva do popredia

99
00:12:13,345 --> 00:12:19,980
selekčných kritérií a má veľmi úzky vzťah k ekonomickej efektívnosti produkcie mlieka a mäsa.

100
00:12:20,990 --> 00:12:22,950
Ďakujeme za Vašu pozornosť.