Metody Hodowlane Wykład II(1).doc

Parametry genetyczne

Odziedziczalność jest istotna, ponieważ informuje o tym, czy nasza praca jest skuteczna. Są cechy z niską odziedziczalnością, które są trudne w doskonaleniu i zajmują sporo czasu. Wartość 0-1.

Oh²= bGP = σ²G / σ²P  = r²GP = P²PG

GP- współczynnik regresji wartości hodowlanej (G) względem wartości fenotypowej (P) osobnika, rGP – współczynnik korelacji G i P, pPG – współczynnik ścieżki od G do P.

Powtarzalność dla cech, które ujawniają się kilkukrotnie w ciągu życia zwierzęcia. Korelacja pomiędzy kolejnymi powtarzającymi się cechami zwierzęcia. Wartość 0-1. Im większa jest tak wartość, tym w ciągu życia zwierzęcia cecha będzie się powtarzać z podobną wydajnością.

O t = σ²H + σ²Ep / σ²P = σ²H + σ²Ep / σ²H + σ²GEp + σ²Et

Współczynnik korelacji genetycznej cech

rG = cov(Gx,Gy) / σGx x σGy

cov (GxGy) oznacza kowariancję(cov) wartości hodowlanych cech X I Y, za ś &G z odpowiednim wskaźnikiem – genetyczne standardowe odchylenie każdej z cech.

Zależność między wartościami fenotypowymi cech może mieć podłoże genetyczne i środowiskowe. Zależność między wartościami fenotypowymi dwóch cech tego samego osobnika miedzy współczynnik korelacji fenotypowej. Analogicznie – zależność między odchyleniami środowiskowymi tych cech mierzyć będzie współczynnik korelacji środowiskowej, a zależność między wartościami hodowlanymi cech – współczynnik korelacji genetycznej. Jeżeli współczynnik przyjmuje ujemną wartość to wraz ze zwiększającą się wartością X, zmniejsza się wartość cechy Y. Dodatnio oznacza, że są ze sobą powiązane. Zerowa oznacza, że nie są ze sobą wartości związane. 0-0,25 niska zależność między zależnościami. 0,3-0,5 średnia zależność pomiędzy nimi, a powyżej 0,5 oznacza dużą zależność pomiędzy cechami (+/-)

Związki między cechami

rG = covG(X,Y)/σGx x σGy     rE = covE(X,Y)/σEx x σEy      rP = covP(X,Y)/σPx x σPy

Kowariancja genetyczna, środowiskowa I fenotypowa…. Tu powinny być zależności wypisane między cov, a sigma, ale na górze są podobnie napisane.

Podłoże korelacji genetycznej i środowiskowej

Im większa wspólna część genów, tym większa korelacja genetyczna pomiędzy cechami. Jeśli brak wspólnego pola, oznacza że nie są w ogóle między sobą powiązane. Może być wynikiem plejotropowego działania genów lub korelacji (sprzężenia genów).

Szacowanie parametrów genetycznych

Podobieństwo w grupach krewnych:

-Podobieństwo genetyczne

-Podobieństwo fenotypowe

Podobieństwo genetyczne – spowodowane genami identycznymi (przez pochodzenie).

Współczynnik pokrewieństwa – miara podobieństwa genetycznego (prawdopodobieństwo, że w locus osobnika A występuje identyczny allel jak w locus osobnika B). Prawdopodobieństwo, że dany allel zygoty (osobnika) jest identyczny z jednym z alleli tego samego locus innej zygoty; współczynnik korelacji wartości hodowlanych dwóch osobników. Wartości są zmienne, ponieważ populacja zmienia się, są one wciąż jednak podobne. Zaleca się ich „aktualizację” po pewnym okresie czasu. Szacuje się je na podstawie podobieństw w grupach pokrewnych. Można wyróżnić podobieństwo fenotypowe (zewnętrznie, wygląd) oraz genetyczne (jedno wynika z drugiego). Podobieństwo genetyczne jest najistotniejsze, ponieważ definiuje podobieństwo fenotypowe.

Metody szacowania parametrów genetycznych

(„prehistoryczna” xD) metoda regresji wewnątrzklasowej

Metoda regresji wewnątrzklasowej ma zastosowanie, gdy obserwacji pochodzą z klas dwuelementowych, jak pary potomek-rodzic, czy wydajność późniejsza-wcześniejsza osobnika. Gdy x oznacza wcześniejszą, a y późniejszą  pary obserwacji, wtedy współczynnik regresji b jest równy:

O b = cov(X,Y)/ &²X = Σxy – (Σx)( Σy)/ Σx²– (Σx) ²/n

n(liczna par obserwacji), b(współczynnik regresji, brak przedziału)

Działanie w populacji czynników dzielących ją na grupy (np. stada, grupy ojcowskie) można obciążyć błędem szacowaną wartość współczynnika regresji. Jeśli np. analizujemy pary rodzic-potomek, to wartości fenotypowe rodzica i potomka będą do siebie bardziej podobne gdy znajdują się w jednym sadzie, niż gdyby każdy z członków pary znajdował się w innym stadzie. Aby uniknął błędu wywołanego wpływem grupy obliczenia współczynnika regresji należy przeprowadzić wewnątrz grup”.  Każdej z grup, na jaki dzieli się próba, oblicza się kowariancję cov (Xi,Yi), oraz wariancję S²Xi, a następnie łączy się.

Szacowanie parametrów genetycznych metodą regresji wewnątrzklasowej oparte jest na następujących związkach: Powtarzalność t=b, odziedziczalność h²=2b, współczynnik korelacji genetycznej:

W symbolach kowariancji występują wartości fenotypowe cech X i Y potomka (Px i Py) oraz rodzica (Rx i Ry)

Dokładność statystyczna estymatorów

Błąd standardowy współczynnika regresji wewnątrzklasowej: V(b) = √1-b²/N-S-1

N-liczba par obserwacji, s – liczba grup, wewnątrz których przeprowadza się obliczenia                                                             (gdy populacja nie dzieli się na grupy, S=1)

Błąd standardowy odziedziczalności oszacowanej metodą regresji wewnątrzklasowej:

V(h²)= √4-(h²)²/N – S -1

Przyjmuje się, że błąd standardowy estymatora odziedziczalności nie powinien przekraczać 20% jego wartości. Jeżeli są jakieś nieprawidłowości, może być to spowodowane małą ilością obserwowanych grup. Im więcej grup, tym miarodajne wyniki.

Metoda korelacji wewnątrzklasowej

Metodę korelacji wewnątrzklasowej stosuje się, gdy podobne genetycznie grupy obserwacji wartości fenotypowych liczą więcej, niż dwa elementy. Metoda opiera sę na analizie wariancji: podziale ogólnej wariancji na jej komponenty (składowe): wariancję między całymi grupami obserwacji oraz wewnątrz grup. Schemat analiz wariancji zależy od struktury populacji (jej modelu klasyfikacyjnego).

Schemat analizy wariancji dla klasyfikacji pojedynczej (N-liczba grup, n-liczebność grupy)

MODEL KLASYFIKACYJNY

Klasyfikacja pojedyncza: xij = μ + ai + eij

xij – obserwacja j-tego elementu w i-tej grupie,

μ – wartość średnia populacji. Jest to wartość stała, w wariancji wynosi 0.

ai- efekt i-tej grupy, tzn. wpływ czynników wspólnych dla wszystkich elementu z tej grupy.

eij – wpływ czynników specyficznych dla j-tego elementu w i-tej grupy.

Klasyfikacja krzyżowa dwukierunkowa: xijk = μ + ai + bj + (ab)ij + eijk

ai – efekt i-tego czynnika typu A,

bi- efekt j-tego czynnika typu B

(ab)ij – interakcja efektów ai oraz bi

Najczęściej w stadach bydła mlecznego: stada mleczne + grupy córek pochodzących od różnych buhajów.

Klasyfikacja hierarchiczna dwustopniowa: xijk = μ + ai + bij + eijk

xijk- obserwacja k-tego elementu j-tej podgrupy w i-tej grupie, ai-efekt i-tej grupy (knur) bij-efekt podgrupy j w i-tej grupie

U zwierząt typu świń, zwierzęta haremowe głównie.

W poniższych modelach s oznacza efekt grupy, d-efekt podgrupy, &^2 w zależności od wskaźnika – odpowiednią wariancję.

Klasyfikacja pojedyncza model: xij =  si + eij

Odziedziczalność

Podział wariancji fenotypowej:    σ²p = σ²s + σ²e

Współczynnik korelacji wewnątrzklasowej (tO:)                                                                                                      t = σ²s/σ²s + σ²e = σ²s/σ²P inaczej   h² = 4t

Klasyfikacja hierarchiczna dwustopniowa model: xijk = si + dij + eijk

Podział wariancji fenotypowej:    σ²P= σ²S + σ²d + σ²e

Współczynnik korelacji wewnątrzklasowej

t1= σ²s / σ²s +  σ²d + σ²e = σ²s / σ²p

t2= σ²d / σ²s +  σ²d + σ²e = σ²d / σ²p

t3= σ²s + σ²d / σ²s +  σ²d + σ²e = σ²s + σ²d / σ²p

Można wykorzystać pewne zależności pomiędzy nimi…

Odziedziczalność                                              h²= 4t1      h²=4t2         h²= 2t3

Schemat analizy wariancji dla klasyfikacji hierarchicznej dwustopniowej