negativn í d sledky inbredn í deprese v chovu skotu · pdf file-se sni žuje pod...
TRANSCRIPT
NegativnNegativníí ddůůsledky inbrednsledky inbredníí deprese deprese v chovu skotuv chovu skotu
Ing. Jiří Bezdíček, Ph.D. Výzkumný ústav pro chov skotu, s.r.o., Rapotín
26. listopadu 200926. listopadu 2009
- Definice inbreedingu a jeho teorie
- Proč je inbreeding v chovu skotu škodlivý ?
- Jaké jsou konkrétní důsledky inbreedingu ?
- Jsou škodlivé i nízké stupně inbreedingu ?
�� PanmiktickPanmiktickéé ppáářřeneníí (n(nááhodnhodnéé))
�� AsortativnAsortativníí ppáářřeneníí (up(upřřednostednostňňujujíí se urse urččititééfenotypovfenotypovéé znaky)znaky)
-- pozitivnpozitivníí
-- negativnnegativníí
Dle BDle BÍÍLKA (1955) se dLKA (1955) se dáá ppřřííbuzenskbuzenskáá plemenitbyplemenitby
definovat jako pdefinovat jako přřipaipařřovováánníí zvzvíířřat, kterat, kteráá majmajíí veve
svsvéém pm půůvodu urvodu urččititéého spoleho společčnnéého pho přředka. edka.
�� úúzkzkáá (pokrevn(pokrevníí), p), přřipaipařřujujíí se jedinci pse jedinci přřííbuznbuzníívv prvprvéé a druha druhéé generaci (napgeneraci (napřř. otec s. otec sdcerou)dcerou)
�� blblíízkzkáá, p, přřipaipařřujujíí se jedinci pse jedinci přřííbuznbuzníí ve tve třřetetíí aažžččtvrttvrtéé generaci (napgeneraci (napřř. d. děěti bratrti bratrůů nebo sester)nebo sester)
�� vzdvzdáálenlenáá, p, přřipaipařřujujíí se jedinci pse jedinci přřííbuznbuzníí ddáále jak le jak vv ppááttéé generaci.generaci.
Inbreeding je Inbreeding je
ppáářřeneníí dvou jedincdvou jedincůů, kte, kteřříí jsou navzjsou navzáájem vjem víícece
ppřřííbuznbuzníí, ne, nežž je tomu pje tomu přři ni nááhodnhodnéém pm páářřeneníí
jedincjedincůů celceléé populace.populace.
pravdpravděěpodobnost, podobnost, žže dve dvěě sledovansledovanéé alely genu uralely genu urččititééhoho
jedince jsou identickjedince jsou identickéé ppůůvodem, jsou tedy autozygotnvodem, jsou tedy autozygotníí..
Inbreeding
-- jednotka Fjednotka Fxx (0 (0 –– 1 nebo 1 1 nebo 1 –– 100%)100%)
( )A
nn
X FF +
=++
∑ 12
1121
Úroveň inbreedingu v populaci irského skotu u plemen Charolais ( ), Limousin (■), Hereford (-•-), Angus (□), Simental ( ▲), a Holštýn (○) – (Parland et al., 2007.)
Úro
veň in
bree
ding
u v
%
Rok narození
Trend inbreedingu u dojených plemen v Kanadě (www.cdn.ca)
Prů
měrn
á úr
oveň
inbr
eedi
ngu
(v %
)
Rok narození
Průměrný inbreeding a počet herefordského skotu se známým rokem narození v letech 1900 - 2000 -USA, (Cleveland et al., 2005)
Poč
et z
vířa
t
Prů
měrn
ý in
bree
ding
(v
%)
Rok
Zákon Hardy-Weinberga
AA Aa Aa aa qAA Aa Aa aa q2 2 = 0,01 = 0,01 pp22 + 2pq + q+ 2pq + q22 = 1= 1. q = 0,1. q = 0,1
p = 0,9p = 0,90,81 + 0,18 + 0,01 = 10,81 + 0,18 + 0,01 = 1
A (p) a (q)
A (p) AA (p2) Aa (pq)
a (q) Aa (pq) aa (q2)
ZZáákon Bernsteinkon Bernstein--WrightWrightůůvv
AA Aa aaAA Aa aa
( ) ( ) ( ) 1/1/2 22 =++−++ pqFqFpqpqFp
Příklad 1. Fx = 0
AA Aa aaAA Aa aa
pp22+0 2pq x 1 q+0 2pq x 1 q22+0+0
pp22 2pq q2pq q22
( ) ( ) ( ) 1/1/2 22 =++−++ pqFqFpqpqFp
Příklad 2. FX= 0,25AA Aa aaAA Aa aapp22 2pq q2pq q2 2 qq2 2 = 0,01= 0,01
0,81 0,18 0,01 q = 0,1 0,81 0,18 0,01 q = 0,1 81% 18% 1% p = 0,981% 18% 1% p = 0,9
AA Aa aaAA Aa aa83,25% 13,5% 3,25%83,25% 13,5% 3,25%
( ) ( ) ( ) 1/1/2 22 =++−++ pqFqFpqpqFp
Příklad 3. Fx = 1
AA Aa aaAA Aa aa
pp22+pq 2pq x 0 q+pq 2pq x 0 q22+pq+pq
pp22 0 q0 q22
( ) ( ) ( ) 1/1/2 22 =++−++ pqFqFpqpqFp
AA Aa aa
F = (Ho - H)/Ho
vzorec č. 3
H = aktuální počet heterozagotů H0 = počáteční počet heterozygotů
Generace výchozí
Generace 1
četnost celkem (v %)
četnost celkem (v %)
0 100 0
Generace 2
Generace 3
četnost celkem (v %)
četnost celkem (v %) 43,75 (37,5 + 6,25)
12,5 43,75 (37,5 + 6,25)
25 50 25
37,5 (25 + 12,5)
25 37,5 (25 + 12,5)
Generace 4 četnost celkem (v %) 46,88 (43,75 + 3,125)
6,2546,88 (43,75 + 3,125)
0
50
75
87,5
93,33
A (p) a (q)
A (p) AA (p2) Aa (pq)
a (q) Aa (pq) aa (q2)
Z toho vyplývZ toho vyplýváá, , žže vlivem inbreedingu :e vlivem inbreedingu :
-- se zvyse zvyššuje poduje podííl homozygotnl homozygotníích genotypch genotypůů
-- se snise snižžuje poduje podííl heterozygotnl heterozygotníích genotypch genotypůů
ZvyZvyššuje se tedy uje se tedy ššance, ance, žže se defektne se defektníí letletáálnlníí alely alely projevprojevíí
Vliv inbreedingu na dVliv inbreedingu na důůleležžititéé kvantitativnkvantitativníí znaky:znaky:
-- mlmlééččnnáá produkceprodukce
-- mlmlééččnnéé slosložžkyky
-- reprodukcereprodukce
-- zdravzdravíí
Vliv inbreedingu na mléčnou produkci (Bezdíček et al.,2008)
1,25 2,0 -3,125 4,0 - 12,5 celkemY ijklmn 6380,94 6483,01 5858,28 6352,37
R2 0,3536 0,3290 0,5592 0,3741sx 1344,38 1364,95 1305,90 1347,50
Y ijklmn 6483,96 6719,81 6330,52 6600,02
R2 0,5152 0,3398 0,6819 0,4424sx 1112,08 1272,52 1143,90 1244,73
.-103,02 n.s. .-236,8** .-472,24** .-247,65**
Fx (%)
* p ≤ 0,05; ** p ≤ 0,01; n.s. = non significant; Yijklmn = korigovaná mléčná produkce
Mléčná produkce na
1. laktaci
Inbrední krávy
Outbrední krávy
Rozdíl inbrední - outbrední krávy
Vliv inbreedingu na mléčnou produkci (Bezdíček et al.,2008)
Inbrední deprese mlé čné užitkovosti
-500
-400
-300
-200
-100
0
FX
Sní
žení
mléč
né
užitk
ovos
ti (v
kg)
Řada1 -103,02 -236,8 -472,24
1,25 2,0-3,125 4,0-12,5
Vliv inbreedingu na produkci mléka u jerseyského skotu (Thompson et al., 2000)
FFxx Kg mlKg mlééka za ka za denden
Kg mlKg mlééka za ka za laktacilaktaci
0,010,01 --0,0600,060 --18,418,4
0,020,02 --0,0640,064 --19,319,3
0,030,03 --0,0540,054 --16,416,4
0,040,04 --0,0820,082 --25,025,0
0,080,08 --0,5240,524 --159,7159,7
0,100,10 --0,5810,581 --177,4177,4
0,170,17 --1,0711,071 --326,7326,7
0,260,26 --0,9760,976 --297,5297,5
Vliv inbreedingu na procentický obsah tuku a bílkovin (Bezdíček et al., 2008)
Znak Fx (%) 1,25 2,0 -3,125 4,0 - 12,5 celkem
Y ijklmn 4,1225 4,1188 4,0380 4,1053R2 0,1681 0,0983 0,1818 0,0820sx 0,5248 0,4652 0,4081 0,4738
Y ijklmn 4,1250 3,9984 4,0444 4,0345R2 0,1971 0,1721 0,3184 0,1452sx 0,4480 0,3345 0,3520 0,3770
.-0,0025 n.s. .0,1204** .-0,0064 n.s. .0,0708**Y ijklmn 3,3043 3,3238 3,2896 3,3140
R2 0,1579 0,0336 0,0843 0,0224sx 0,1954 0,2003 0,2564 0,2098
Y ijklmn 3,3106 3,2873 3,3242 3,2983R2 0,2380 0,0425 0,2375 0,0441sx 0,1638 0,1671 0,1855 0,1743
.-0,0063 n.s. .0,0365** .-0,0346** .0,0157** p ≤ 0,05; ** p ≤ 0,01; n.s. = nesignifikantní; Yijklmno = korigovaná hodnota
Bílkovina - 1. laktace
(v %)
Inbrední krávy
Outbrední krávy
Rozdíl (inbred - outbred)
Tuk - 1. laktace
(v %)
Inbrední krávy
Outbrední krávy
Rozdíl (inbred - outbred)
Vliv inbreedingu na obsah tuku a bílkovin (Miglior et al., 1995)
ZnakZnak RegreseRegrese
Tuk (kg)Tuk (kg) --0,8980,898
Tuk (%)Tuk (%) +0,051+0,051
BBíílkovina (kg)lkovina (kg) --0,7820,782
BBíílkovina (%)lkovina (%) +0,054+0,054
Vliv inbreedingu na délku servis periody(Bezdíček et al., 2007)
2,813,35
4,53
8,23
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1,5 - 2,3 3,0 - 5,0 8,0-12,5 25,0Fx (% )
Dny
Závěr : důsledky inbreedingu�� zvyzvyššovováánníí homozygotnosti a projevu lethomozygotnosti a projevu letáálnlníích alelch alel
�� projev inbrednprojev inbredníí deprese kvantitativndeprese kvantitativníích znakch znakůů ::-- mlmlééko cca 20 ko cca 20 –– 45 kg / 1% F45 kg / 1% Fxx-- % tuku a b% tuku a bíílkovin cca +0,01% alkovin cca +0,01% ažž +0,05%+0,05%-- reprodukce, prodloureprodukce, prodloužženeníí SP aSP ažž o 8 dno 8 dnůů
�� inbredninbredníí deprese se projevuje takdeprese se projevuje takéé na nina nižžšíších stupnch stupníích Fch Fxx
�� inbredninbredníí deprese nemdeprese nemáá linelineáárnrníí charaktercharakter
�� snsníížženeníí variability a projevu heteroznvariability a projevu heterozníích efektch efektůů
Děkuji za pozornost
Ing. JiIng. Jiřříí BezdBezdííčček, Ph.D.ek, Ph.D.
Výzkumný Výzkumný úústav pro chov skotu, s.r.o.stav pro chov skotu, s.r.o.RapotRapotíín, Výzkumnn, Výzkumnííkkůů 267267
Tel. : Tel. : +420 583 392+420 583 392152152
GSM: GSM: +420 733 559 772+420 733 559 772EE--mail: [email protected]: [email protected]