1
00:00:00,000 --> 00:00:08,000
Moje nazwisko Wójcik Ewa, jestem pracownikiem Instytutu Zootechniki i Rybactwa na Wydziale Nauk Rolniczych Uniwersytetu w Siedlcach.

2
00:00:08,000 --> 00:00:14,000
Chcę Państwu przedstawić temat genetyka cech produkcyjnych u zwierząt.

3
00:00:14,000 --> 00:00:20,000
Cechy produkcyjne są to takie cechy, które mają olbrzymie znaczenie gospodarcze.

4
00:00:20,000 --> 00:00:24,000
Głównie należą do kategorii cech ilościowych.

5
00:00:24,000 --> 00:00:30,000
Mechanizm dziedziczenia tych cech jest bardzo trudny i złożony do wyjaśnienia,

6
00:00:30,000 --> 00:00:36,000
a zmienność tych cech zależy również od wpływów czynników środowiskowych.

7
00:00:36,000 --> 00:00:41,000
Cechy ilościowe są uwarunkowane wieloma genami z różnych loci.

8
00:00:41,000 --> 00:00:48,000
Geny te noszą nazwę również poligenów, genów polimerycznych, kumulatywnych lub addytywnych.

9
00:00:48,000 --> 00:00:54,000
Poligeny współdziałają ze sobą w tworzeniu cechy, a efekty poszczególnych poligenów

10
00:00:54,000 --> 00:00:58,000
sumują się i warunkują nasilenie cechy.

11
00:00:58,000 --> 00:01:03,000
Liczba poligenów kontrolujących cechy ilościowe jest nieznana.

12
00:01:03,000 --> 00:01:09,000
Każdy z poligenów ma dwa allele, między którymi zachodzi dziedziczenie pośrednie.

13
00:01:09,000 --> 00:01:14,000
Jeden z alleli ma zawsze charakter pozytywny, a drugi neutralny.

14
00:01:14,000 --> 00:01:18,000
Efekty alleli pozytywne z poszczególnych loci są sobie równe.

15
00:01:18,000 --> 00:01:23,000
Efekty tych genów sumują się w kształtowaniu fenotypu.

16
00:01:23,000 --> 00:01:30,000
Przykładami tego typu cech mogą być na przykład wzrost, masa, przyrost, wydajność, obwód,

17
00:01:30,000 --> 00:01:33,000
powierzchnię czy to części ciała, czy też całego ciała.

18
00:01:33,000 --> 00:01:39,000
Cechy te są zawsze wyrażane przy pomocy jednostki miary takie jak metr, metr kwadratowy,

19
00:01:39,000 --> 00:01:43,000
metr sześcienny, kilogram bądź inne jednostki miary.

20
00:01:44,000 --> 00:01:50,000
Fenotypowe ujawnianie się cech ilościowych w znacznym stopniu zależą od czynników środowiskowych.

21
00:01:50,000 --> 00:01:55,000
Mogą one wzmacniać lub osłabiać działanie poligenów.

22
00:01:55,000 --> 00:02:02,000
Mając odpowiedni genotyp i wpływy środowiskowe, które kształtują i wpływają na fenotyp,

23
00:02:02,000 --> 00:02:07,000
możemy uzyskać od danego zwierzęcia wyższą wartość fenotypową,

24
00:02:07,000 --> 00:02:12,000
zapewniając temu zwierzęciu odpowiednie warunki bytowania.

25
00:02:12,000 --> 00:02:19,000
Innym czynnikiem środowiskowym jest efekt matki i chociaż liczba chromosomów,

26
00:02:19,000 --> 00:02:24,000
które dany osobnik uzyskuje od rodziców jest taka sama,

27
00:02:24,000 --> 00:02:30,000
to wpływ matki na potomstwo jest większy i wynika z trzech podstawowych źródeł.

28
00:02:30,000 --> 00:02:35,000
Po pierwsze z podłoża genetycznego, czyli dziedziczenia pozajądrowego mitokondrialnego,

29
00:02:35,000 --> 00:02:41,000
oddziaływania środowiska matki w okresie płodowego, czyli tzw. efekt prenatalny

30
00:02:41,000 --> 00:02:47,000
i oddziaływania środowiska matki po urodzeniu, czyli efekt postnatalny.

31
00:02:47,000 --> 00:02:52,000
Cechy te mogą mieć charakter ciągły, wartość wówczas cechy w populacji

32
00:02:52,000 --> 00:02:57,000
może przybierać dowolną wartość pomiędzy maksimum i minimum.

33
00:02:57,000 --> 00:03:03,000
Wartość tej cechy u danego osobnika może cyrkulować w dowolnym miejscu tego zakresu.

34
00:03:03,000 --> 00:03:08,000
Liczba możliwych fenotypów w praktyce jest nieograniczona

35
00:03:08,000 --> 00:03:13,000
i przykładem takiej cechy może być wydajność mleczna.

36
00:03:13,000 --> 00:03:17,000
Druga kategoria cech to cechy skokowe.

37
00:03:17,000 --> 00:03:22,000
Wartości tych cech wyrażone są przez liczbę określonych jednostek.

38
00:03:22,000 --> 00:03:27,000
W populacji cecha przyjmuje wartości od minimalnej do maksymalnej.

39
00:03:27,000 --> 00:03:32,000
Wartość cech u konkretnego osobnika musi być wyrażona całkowitą liczbą jednostek.

40
00:03:32,000 --> 00:03:39,000
Takim przykładem cechy skokowej może być liczba składanych jaj albo liczba młodych w miocie.

41
00:03:39,000 --> 00:03:48,000
Kolejne cechy progowe są warunkowane przez wpływ wielu genów i czynników środowiskowych.

42
00:03:48,000 --> 00:03:54,000
Zwykle przybierają dwie albo bardzo małą liczbę form fenotypowych.

43
00:03:54,000 --> 00:03:59,000
Ich zmienność genetyczna jest ściągła, a fenotypowa ma charakter cech jakościowych,

44
00:03:59,000 --> 00:04:05,000
bardzo często zero-jedynkowy. Przykładem takich cech jest np. odporność na choroby.

45
00:04:05,000 --> 00:04:11,000
Cecha ta objawia się albo przeżyciem, albo śmiercią, bez stanów pośrednich.

46
00:04:11,000 --> 00:04:17,000
Inny przykład wielkość miotu u dużych zwierząt, które zwykle rodzą jedno młode,

47
00:04:17,000 --> 00:04:21,000
ale czasami mogą urodzić dwojaczki lub trojaczki.

48
00:04:21,000 --> 00:04:27,000
Właściwości cechy progowej jest tzw. próg, do którego odnosił się do posiadanych genów,

49
00:04:27,000 --> 00:04:33,000
którego przekroczenie powoduje elementarną zmianę fenotypową.

50
00:04:33,000 --> 00:04:39,000
Dystrybucja cechy jest to taki parametr, który opisuje populację, informuje nas,

51
00:04:39,000 --> 00:04:45,000
jaka część osobników danej populacji wykazuje każdą z możliwych wartości cechy,

52
00:04:45,000 --> 00:04:51,000
każdy możliwy fenotyp. Opis dystrybucji cechy zależy od liczby klas fenotypowych.

53
00:04:52,000 --> 00:04:57,000
Im większa liczba fenotypów, tym trudniejszy jest opis dystrybucji danej cechy.

54
00:04:57,000 --> 00:05:03,000
Wyróżniamy dystrybucję ciągłą, skokową i progową.

55
00:05:03,000 --> 00:05:09,000
Rozkład fenotypów w przypadku dystrybucji ciągłej, większość tych cech ilościowych,

56
00:05:09,000 --> 00:05:13,000
odpowiada krzywej gałosa, czyli krzywej rozkładu normalnego.

57
00:05:13,000 --> 00:05:17,000
Jest to rozkład, którym najwięcej osobników uzyskuje,

58
00:05:17,000 --> 00:05:21,000
charakteryzuje się wartościami cechy zmierzonej do średniej,

59
00:05:21,000 --> 00:05:26,000
a najmniej przyjmuje wartości skrajne, powyżej i poniżej średniej.

60
00:05:26,000 --> 00:05:33,000
Rozkład normalny jest symetryczny, a oś symetrii przechodzi przez punkt średniej wartości.

61
00:05:33,000 --> 00:05:39,000
Parametrami dla rozkładu normalnego jest średnia i odchylenie standardowe.

62
00:05:39,000 --> 00:05:44,000
Dystrybucja skokowa opisuje liczebność poszczególnych klas fenotypowych,

63
00:05:44,000 --> 00:05:46,000
tyle, ile ich posiadamy.

64
00:05:46,000 --> 00:05:50,000
Dystrybucja progowa z kolei opisuje liczebność poszczególnych,

65
00:05:50,000 --> 00:05:53,000
najczęściej dwóch kategorii klas fenotypowych.

66
00:05:53,000 --> 00:05:58,000
Kategorii pierwsze, kategorii drugie bądź kategorii A, kategorii B.

67
00:05:58,000 --> 00:06:08,000
Środowisko ma olbrzymi wpływ na cechę nasilające z różną siłą daną cechę fenotypową,

68
00:06:08,000 --> 00:06:11,000
zwiększając wartości bądź zmniejszając.

69
00:06:12,000 --> 00:06:18,000
Skutkiem pojawienia się efektów środowiskowych jest zwiększona zmienność cechy

70
00:06:18,000 --> 00:06:22,000
i trudność w określeniu wartości genotypowej osobników.

71
00:06:22,000 --> 00:06:28,000
Wówczas krzywa jest bardziej spłaszczona w porównaniu do krzywej Gaussa.

72
00:06:30,000 --> 00:06:34,000
Z cechami ilościowymi związane jest zjawisko transgresji.

73
00:06:34,000 --> 00:06:39,000
Zwierzęta gospodarskie są heterozygotyczne pod względem znacznej liczby genów,

74
00:06:40,000 --> 00:06:45,000
ale w wyniku krzyżowania takich osobników potomstwo może wykazywać wartości cechy wyższe

75
00:06:45,000 --> 00:06:48,000
lub niższe od swoich rodziców.

76
00:06:48,000 --> 00:06:54,000
Zjawisko takie nosi nazwę transgresji i jest szeroko wykorzystywane w pracy hodowlanej.

77
00:06:55,000 --> 00:07:00,000
Z cechami ilościowymi również powiązane są geny o dużym efekcie,

78
00:07:00,000 --> 00:07:04,000
tak zwane QTL-e, Quantitype Atriot Locus.

79
00:07:04,000 --> 00:07:10,000
Graficzny rozkład fenotypów niektórych cech znacznie odbiega od krzywej rozkładu normalnego.

80
00:07:10,000 --> 00:07:17,000
Jest to wynikiem dziedziczenia, gdy obok genów poligenicznych działają również

81
00:07:17,000 --> 00:07:21,000
geny o dużym efekcie, tak zwane QE, geny główne.

82
00:07:21,000 --> 00:07:27,000
Jest on identyfikowany uprzeciwstawny komozygot wówczas, gdy różnice wartości cechy

83
00:07:27,000 --> 00:07:31,000
wynoszą co najmniej jedną jednostkę odchylenia standardowego.

84
00:07:31,000 --> 00:07:37,000
Może wtedy rozkład normalny być przechylony lewoskośnie bądź prawoskośnie.

85
00:07:39,000 --> 00:07:46,000
Przykładami genów o dużym efekcie wpływającym na różne cechy produkcyjne u bydła

86
00:07:46,000 --> 00:07:53,000
jest na przykład gen hormonu wzrostu GH, który wpływa na większą wydajność mleka

87
00:07:53,000 --> 00:07:56,000
w porównaniu z osobnikami homozygotycznymi dominującymi.

88
00:07:57,000 --> 00:08:03,000
Wpływa również na cechy użytkowości mięsnej, na tempo wzrostu i składu tuszy

89
00:08:03,000 --> 00:08:08,000
razem z genem czynika wzrostu insulinopodobnego.

90
00:08:08,000 --> 00:08:13,000
Wpływa również na długość i obwód klatki piersiowej, na proces starzenia się,

91
00:08:13,000 --> 00:08:17,000
reprodukcję oraz na odpowiedź immunologiczną organizmu.

92
00:08:17,000 --> 00:08:23,000
Gen ten odpowiada za niektóre zaburzenia rozwojowe, tak jak karłowatość czy akromegalia,

93
00:08:23,000 --> 00:08:25,000
także identyfikowane u drobiu.

94
00:08:27,000 --> 00:08:33,000
Kolejne główne geny, które występują u bydła to geny białek mleka,

95
00:08:33,000 --> 00:08:38,000
gen kappa kazeiny. Ma on związek z cechami wżytkowości mlecznej,

96
00:08:38,000 --> 00:08:43,000
takimi jak wydajność mleka, wydajność białka, tłuszczu.

97
00:08:43,000 --> 00:08:49,000
Mleko z genem kappa kazeiny typu B ma większą zawartość białka oraz lepszą przydatność

98
00:08:49,000 --> 00:08:55,000
do produkcji serów w porównaniu do mleka z wariantem kappa kazeiny typu A.

99
00:08:55,000 --> 00:09:02,000
Kolejny gen, gen beta-lactoglobuliny wpływa na wydajność mleka i jego składników.

100
00:09:02,000 --> 00:09:08,000
Mleko zawierające beta-lactoglobulinę B różni się od mleka z wariantem A

101
00:09:08,000 --> 00:09:15,000
większą zawartością suchej masy, tłuszczu i kazein i lepszą przydatnością technologiczną.

102
00:09:15,000 --> 00:09:22,000
Kolejny gen, gen acetylotransferazy diacyloglicerolu wpływa na wydajność mleka,

103
00:09:22,000 --> 00:09:28,000
białka i tłuszczu w mleku oraz na zawartość tłuszczu międzymieśniowego.

104
00:09:28,000 --> 00:09:34,000
Gen hipertrofi mięśniowej z kolei wpływa na zwiększoną zawartość chudego mięsa w tuszy,

105
00:09:34,000 --> 00:09:40,000
lepsze właściwości dietetyczne spowodowane zmniejszoną ilością tłuszczu i tkanki łącznej.

106
00:09:40,000 --> 00:09:45,000
Cecha ta jest bardzo preferowana przez hodowców zarówno czystych ras bydła,

107
00:09:45,000 --> 00:09:49,000
np. belgijskiego bękitnego, jak i ich mieszańców.

108
00:09:49,000 --> 00:09:56,000
Niestety gen też ma niekorzystny wpływ np. opóźnia okres dojrzałości płciowej zarówno usamców jak i usamic.

109
00:09:56,000 --> 00:10:04,000
Wpływa na zmniejszoną zdolność rozpłodową u buchajów, mniejsze stężenie hormonów płciowych w osoczu krwi,

110
00:10:04,000 --> 00:10:11,000
mniejsze obwód i masę jąder. Zaś u krów wydłuża się ciąża i zwiększona jest masa płodu,

111
00:10:11,000 --> 00:10:15,000
która przysparza wiele problemów podczas naturalnych porodów.

112
00:10:16,000 --> 00:10:24,000
U czoty trzody chlewnej gen główny to gen receptora I ryanodyny gorączki złośliwej.

113
00:10:24,000 --> 00:10:29,000
Wpływa on na zwiększoną podatność świn na stres wywołując tzw. zespół PSS.

114
00:10:29,000 --> 00:10:37,000
Może być to spowodowane stresem na transport, na warunki termiczne, na czynniki chemiczne.

115
00:10:37,000 --> 00:10:43,000
Następstwem tych miopatii stresowej są niekorzystne zmiany fizykochemiczne w organizmie,

116
00:10:43,000 --> 00:10:50,000
pogorszenia jakości mięsa, odbarwienia, nieprzyjemny zapach, zbytnia miękkość i wodnistość.

117
00:10:50,000 --> 00:10:56,000
Gen ten jednocześnie dodatnio wpływa na niektóre cechy związane z użytkowością mięsną np.

118
00:10:56,000 --> 00:11:03,000
zawartość mięsa w tuszy na powierzchnię oka polędwicy, które są najkorzystniejsze u heterozygot

119
00:11:03,000 --> 00:11:10,000
będących nosicielami tego zmutowanego allelu. Zwierzęta takie są dobrym materiałem do tuczu.

120
00:11:10,000 --> 00:11:15,000
Genten również występuje u innych gatunków np. u bydła, koni czy ludzi.

121
00:11:17,000 --> 00:11:26,000
Gen kwaśnego mięsa, gen podjednostki gamma kinazy białkowej aktywowanej przez kinazę serynowo-teryminową

122
00:11:26,000 --> 00:11:33,000
unosicieli zmutowanego allelu stwierdza się dwukrotnie większą zawartość mikogenu w mięśniach, zwłaszcza w szynce.

123
00:11:33,000 --> 00:11:40,000
Kolejny gen główny, gen insulino podobnego czynnika wzrostu drugiego, wpływa na cechy użytkowości mięsnej

124
00:11:40,000 --> 00:11:45,000
na wzrost masy mięśni, zmniejszoną zawartość tłuszczu grzbietowego.

125
00:11:45,000 --> 00:11:52,000
Kolejny gen główny, gen wpływający na wielkość miotu, wpływa oczywiście na plenność i wielkość miotu.

126
00:11:52,000 --> 00:12:00,000
Lochy mające w swoim genotypie dwie kopie tego genu dają miot większy o 1, a nawet do 1,4%

127
00:12:00,000 --> 00:12:05,000
w porównaniu z lochami niemającymi tego genu.

128
00:12:05,000 --> 00:12:15,000
U owiec, gen główny to gen hipertrofi mięśniowej, który powoduje wzrost masy mięśni o około 32%

129
00:12:15,000 --> 00:12:22,000
i zmniejszenie zawartości tłuszczu około 8% oraz lepsze wykorzystanie paszy.

130
00:12:22,000 --> 00:12:27,000
Kolejny gen wysokiej plenności, powoduje wysoki stopień ovulacji u maciorek,

131
00:12:27,000 --> 00:12:32,000
wpływa na rozwój pęcharzyków graffa i ciałek żółtych, zmniejszone wydzielanie

132
00:12:32,000 --> 00:12:39,000
hormonów inhibitorów działających na hormony gonadotropowe oraz na wzrost stopnia ovulacji,

133
00:12:39,000 --> 00:12:45,000
zwiększając plenność o około jedno jagnię.

134
00:12:45,000 --> 00:12:50,000
W pracy hodowlanej szczególnie ważna jest znajomość udziału zmienności genetycznej

135
00:12:50,000 --> 00:12:53,000
w zmienności fenotypowej danej cechy ilościowej.

136
00:12:53,000 --> 00:12:58,000
Do oszacowania tego udziału wykorzystuje się odziedziczalność, którą możemy wyrazić

137
00:12:58,000 --> 00:13:04,000
za pomocą wzoru, gdzie współczynnik odziedziczalności stosunek zmienności genetypowej

138
00:13:04,000 --> 00:13:07,000
genetycznej do zmienności fenotypowej.

139
00:13:07,000 --> 00:13:12,000
Odziedziczalność określa siłę w związku między fenotypem zwierzęcia,

140
00:13:12,000 --> 00:13:17,000
a wartością genu osobników dla jego potomstwa, czyli wartość hodowlaną.

141
00:13:17,000 --> 00:13:22,000
Jeśli cecha jest wysoko odziedziczalna, wówczas fenotyp zwierzęcia jest bardzo dobrym

142
00:13:22,000 --> 00:13:25,000
źródłem informacji na temat jego genów.

143
00:13:25,000 --> 00:13:30,000
Gdy odziedziczalność jest wysoka, obserwuje się większe podobieństwo fenotypowe

144
00:13:30,000 --> 00:13:35,000
między blisko ze sobą spokrewnionymi osobnikami, na przykład pomiędzy pełnym

145
00:13:35,000 --> 00:13:40,000
rodzeństwem, półrodzeństwem czy pomiędzy rodzicami i ich potomstwem.

146
00:13:40,000 --> 00:13:46,000
Wynika to z faktu, iż zwierzęta te dzielą ze sobą duży udział tych samych genów,

147
00:13:47,000 --> 00:13:54,000
na przykład 50%, 25% w przypadku półrodzeństwa czy 50% pomiędzy rodzicami a potomstwem.

148
00:13:54,000 --> 00:14:00,000
W przypadku, gdy udział w zmienności genetycznej w całkowitej zmienności cechy jest niewielki,

149
00:14:00,000 --> 00:14:05,000
wtedy na podstawie fenotypu niewiele możemy powiedzieć o wartości genów zwierzęcia,

150
00:14:05,000 --> 00:14:09,000
jakie będzie przekazywał swojemu potomstwu.

151
00:14:09,000 --> 00:14:14,000
Przypłady wielkości współczynników odziedziczalnych dla cech bydła mięsnego

152
00:14:14,000 --> 00:14:21,000
kształtują się na różnym poziomie. Są one w większości wysoko odziedziczalne,

153
00:14:21,000 --> 00:14:27,000
na przykład długość tuszy 0,75 i mamy współczynnik nisko odziedziczalny

154
00:14:27,000 --> 00:14:34,000
powierzchni oko polędwicy wynoszący 0,18. Wielkości współczynników odziedziczalnych

155
00:14:34,000 --> 00:14:39,000
dla przykładowych cech bydła mlecznego w większości są nisko odziedziczalne,

156
00:14:40,000 --> 00:14:52,000
wynoszące od 0,15 do 0,45. Wysoko odziedziczalny jest procent białka w wartościach cech mlecznych.

157
00:14:52,000 --> 00:14:59,000
Wielkości współczynników odziedziczalności dla cech owiec są zróżnicowane kształtujące się

158
00:14:59,000 --> 00:15:04,000
zarówno na poziomie nisko odziedziczalnych i wysoko odziedziczalnych.

159
00:15:04,000 --> 00:15:12,000
W większości mamy przykłady cech nisko odziedziczalnych, wysoko odziedziczalnych możemy tu poddać

160
00:15:12,000 --> 00:15:22,000
masę ciała w setnym dniu życia czy też masę czystego włókna, czy wydajność wełnistą.

161
00:15:22,000 --> 00:15:28,000
W przypadku wielkości współczynników odziedziczalnych, odziedziczalności dla cech trzody chlewnej

162
00:15:28,000 --> 00:15:35,000
te parametry kształtują się na niskim poziomie. Współczynnik odziedziczalności na wysokim poziomie

163
00:15:35,000 --> 00:15:41,000
to powierzchnia oka polędwicy czy też ilość mięsa w wyrębach podstawowych.

164
00:15:43,000 --> 00:15:51,000
Wielkości współczynników odziedziczalności dla cech przykładowych, cech u kur są również nisko odziedziczalne.

165
00:15:51,000 --> 00:15:58,000
Możemy tu wymienić wysoko odziedziczalną cechę nieśną w przypadku cech nieśnych barwę skorupy

166
00:15:58,000 --> 00:16:05,000
na poziomie 0,7 czy w przypadku cech mięsnych w przypadku wykorzystania paszy.

167
00:16:06,000 --> 00:16:08,000
Bardzo dziękuję Państwu za uwagę.