23.01.2014r.
Wykład 12
Dobór jednorodny. Dobór niejednorodny.
Dobór zwierząt jest ostatnim etapem w ocenie hodowlanej – po ocenie i selekcji zwierząt.
Dokonujemy kojarzenia i krzyżowania dobierając samca i samicę do uzyskania potomka lepszego genetycznie od rodziców.
Dobór zwierząt prowadzi więc do zmieniania struktury genetycznej populacji, aby była ona odpowiedniejsza niż wcześniejsze pokolenie.
Dobór dzielimy na dobór naturalny i dobór sztuczny.
Dobór naturalny:
-dotyczy on zwierząt dzikich, wolnożyjących;
-każdy osobnik płci męskiej ma szansę połączyć się z osobnikiem płci żeńskiej;
-o doborze tym decyduje losowość;
-jest on poza kontrolą człowieka.
Dobór sztuczny:
-dotyczy zwierząt gospodarskich;
-doborem tym zajmuje się zootechnik, który kieruje tym doborem tak, żeby odpowiadało to człowiekowi pod względem cech, np. poprawność budowy konieczna do dużej wydajności mleka.
Rodzaje doboru sztucznego:
-jednorodny (homogenny);
-niejednorodny (heterogenny).
Dobór sztuczny jednorodny – polega na kojarzeniu podobnych, w sensie genetycznym osobników, np. zwierząt spokrewnionych.
Dobór sztuczny niejednorodny – łączy w pary niepodobne do siebie pod względem genetycznym osobniki
Granica między podobieństwem a niepodobieństwem.
Rasa – grupa osobników o wspólnym pochodzeniu, charakteryzujące się zespołem cech właściwych dla danego kierunku użytkowania i wyrównaniem genetycznym charakteryzującym się pewnym wzorcem rasowym, np. jamnik – wyżeł.
Podobny – w obrębie ras; kojarzenie, krzyżowanie.
Kojarzenie polega na łączeniu osobników w obrębie rasy.
Krzyżowanie polega na łączeniu osobników należących do różnych ras bądź gatunków.
Konsekwencje doboru jednorodnego:
-genetyczne – wzrost homozygot w populacji;
-potomstwo zrodzone w wyniku kojarzenia będzie charakteryzowało się większą homozygotycznością niż potomstwo niespokrewnione;
-np. – skutki narastania homozygotyczności przy różnych typach kojarzenia:
* Aa x Aa
AA, Aa, Aa, aa
AA x AA, Aa x Aa, aa x aa
AA AA, Aa, Aa, Aa, aa, aa
Po 6 etapach będą tyko AA i aa.
*brat x siostra -> po 16 pokoleniach zbliżymy się do prawie 100% homozygotyczności (po 10 pokoleniach – 91%); mamy tu do czynienia ze współczynnikiem inbredu;
-dobór jednorodny ma dobre i złe strony:
*kojarzenie krewniacze – uzyskujemy zwierzęta homozygotyczne wykorzystywane jako osobniki produkujące i przekazujące swoje założenia następnym pokoleniom.
Wady zwiększonej homozygotyczności:
1.możliwość ujawnienia się genów szkodliwych (geny recesywne -> geny syntetalne); rodzą się zwierzęta kalekie, chore; zwiększona śmiertelność;
2.zjawisko depresji inbredowej – polega na tym, że zwierzęta pochodzące z kojarzeń krewniaczych charakteryzują się obniżoną żywotnością i produktywnością w stosunku do rodziców, na skutek wzrostu homozygotyczności; kombinacja takich samych genów w genotypie obniża zdolności przystosowawcze – zwierzęta nie radzą sobie ze środowiskiem; depresja inbredowa wyraża się w jednostce danej cechy w przeliczeniu na 1% inbredu, z punktu widzenia gospodarza jest to zjawisko niekorzystne; np. u bydła – wydajność mleczna w przypadku 10% wzrostu współczynnika homozygotyczności zmniejsza wydajność o 3,2% wydajności mlecznej.
Dobór niejednorodny – krzyżowanie prowadzi do zwiększenia heterozygotyczności potomstwa w stosunku do rodziców. Potomek charakteryzuje się większą żywotnością, wigorem, produkcyjnością. Stwierdzono to porównując użyteczność mieszańców z użytecznością ich rodziców.
Wybujałość mieszańców – przewaga mieszańców nad rodzicami – heterozygota.
Schul – 106 lat temu pracował nad mieszańcami kukurydzy.
Zjawisko heterozji potwierdził doświadczeniem i zdefiniował – ujawnienie w fenotypie heterozygotycznym założeń genetycznych w postaci zwiększonej żywotności i podniesieniem produkcyjności u mieszańców w porównaniu z rodzicami.
Heterozję można mierzyć – wskaźnik heterozygotyczności:
UR=XF1−XmpXmp×100
UR – wskaźnik heterozygotyczności
XF1 – średnia wartość cechy w pierwszym pokoleniu mieszańców
Xmp – średnia wartość cech pokolenia rodzicielskiego
W interesie hodowcy jest żeby wskaźnik heterozygotyczności był jak najwyższy.
Przewaga mieszańców:
-zwierzęta, które mają w genotypie gen dominujący są lepsze pod względem genetycznym;
-mają większe możliwości adaptacyjne;
-występuje u nich naddominowanie;
-epistaza – heterozygotyczność jest wynikiem współdziałania genów dziedziczących się niezależnie; przeważają geny niedominujące, dzięki temu mieszańce wykazują przewagę.
Konsekwencja kojarzenia – ujednolicenie populacji w kierunku wzrostu homozygotyczności.
Konsekwencja krzyżowania – różnorodność potomstwa – wzrost heterozji – zwiększenie zmienności.
Metody doboru jednorodnego:
-kojarzenia krewniacze (inbreeding);
-kojarzenia nie krewniacze (crossbreeding).
Kojarzenie krewniacze (w pokrewieństwie – chów wsobny):
-mamy do czynienia, gdy osobniki spokrewnione są ze sobą w stopniu wyższym niż wynosi średnie spokrewnienie populacji, do której należą;
-miarą spokrewnienia jest współczynnik pokrewieństwa;
-jeżeli w rodowodzie kojarzonych osobników jest przynajmniej jeden wspólny przodek – kojarzenie krewniacze.
Mamy do czynienia z trzema poziomami kojarzenia krewniaczego:
-kojarzenie krewniacze kazirodcze – współczynnik pokrewieństwa jest równy bądź wyższy niż 50% (Pxy >=0,5), gdy kojarzymy rodzeństwo, ojca z córką, matkę z synem;
-kojarzenie krewniacze właściwe – współczynnik pokrewieństwa = 0,1-0,5, np. półrodzeństwo, babka z wnuczkiem, dziadek z wnuczką;
-kojarzenie krewniacze umiarkowane – w pokoleniu mniej niż 10%, ale więcej niż 0%.
Kojarzenia krewniacze są przykładem chowu wsobnego. Są ryzykowne. Muszą czemuś służyć. Środek do określonego celu hodowlanego – wysokie założenia genetyczne. W wyniku tego kojarzenia będą pojawiać się osobniki dotknięte genami szkodliwymi. Konsekwencją są straty. Większość hodowców unika kojarzeń krewniaczych.
Kojarzenia nie krewniacze (wolne):
-gdy partnerzy płciowi nie mają wspólnego przodka spośród rodowodów uwzględniających 5 pokoleń wstecz;
-zwierzęta kojarzone nie są spokrewnione w 5 pokoleniach.
Zalety kojarzenia nie krewniaczego :
-unikanie genów szkodliwych;
-korzystne kombinacje genów (addytywnych);
-nie sprzyja ujawnianiu się genów retalnych;
-zapobiega stratom przeżywalności potomstwa;
-można dokonywać remontu własnego stada;
-nie naraża na depresje inbredową w przyszłości.
Wzrost heterozygotyczności w populacji:
-równowaga pomiędzy układem genów kumulatywnych a genami ukrytymi;
-ryzyko uzyskania zwierząt z wadami jest dużo mniejsze.
Z doborem jednorodnym łączy się:
-hodowla na linie – dotyczy założyciela płci męskiej, np. linia koni jakiegoś znanego ogiera, aby utrzymać jak największe spokrewnienie z tym dobrym przodkiem z dobrymi genami, musimy znać warunki hodowlane założyciela linii, wiemy, że jest on wolny od problemów genetycznych; hodowla na linie jest prostsza niż na rodziny;
-hodowla na rodziny – protoplastą jest osobnik płci żeńskiej – np. wybitna krowa;
-linie inbredowe (wsobne) – powstaje na drodze systematycznego kojarzenia zwierząt w bliskim pokrewieństwie, np. brat z siostrą przez co najmniej 20 pokoleń; jak największe wyrównanie genów – 98,6% homozygotyczności.
Metody doboru niejednorodnego – krzyżowanie:
-krzyżowanie międzygatunkowe;
-krzyżowanie w obrębie gatunku.
Krzyżowanie międzygatunkowe, np. klacz konia z ogierem osła = muł; żubr z bykiem; żubr z bydłem; koń z zebrą, bydło z jakiem. Potomstwo takich rodziców jest bardziej odporne na choroby, wytrzymałe. Krzyżowane do celów użytkowych – do pracy, na rzeź. Potomstwo jest niepłodne.
Krzyżowanie w obrębie gatunku – rasowe:
-uszlachetniające;
-wypierające;
-twórcze;
-przemysłowe.
Krzyżowanie uszlachetniające polega na jedno-, dwurazowym wprowadzeniu obcych genów do populacji rodzimej poprzez samca rasy uszlachetniającej. Przekrzyżowanie: samiec rasy uszlachetniającej w jednym lub dwóch pokoleniach. Aby uzyskać poprawę osobnika prymitywnego pod względem określonej cechy, np. owce - aby poprawić umięśnienie; bydło polskie czerwone, świnia puławska.
Krzyżowanie wypierające – metoda ta polega na tym, że rodzimą rasę krzyżujemy przez 5-6 pokoleń z samcami rasy wypierającej. Samice rasy rodzimej + samiec, np. tryk rasy wypierającej. Powstaje pokolenie pod względem genetycznym upodobnione do samców. Samiczki dalej krzyżujemy z samcami rasy wypierającej tak długo aż rasa rodzima zaniknie całkowicie, a na jej miejsce pojawi się rasa wypierająca.
Krzyżowanie to stosuje się, ponieważ nie można by było od razu przenieść danej rasy w inne środowisko, bo każda rasa jest przyzwyczajona do swojego klimatu. Przenosząc danego osobnika prawdopodobnie nie poradziłby sobie z nowymi warunkami, dlatego stopniowo wypiera się rasę rodzimą.
Krzyżowanie twórcze (rasotwórcze):
-stworzenie nowej rasy zwierząt;
-jest trudne do zrealizowania;
-aby rozpocząć to krzyżowanie, trzeba mieć do dyspozycji kilka stad wyjściowych żeby wyłonić nową rasę;
-taki hodowca musi mieć możliwości finansowe.
Krzyżowanie przemysłowe:
-służy celom doraźnym;
-stosowane w odniesieniu do zwierząt gospodarskich;
-służy do pozyskania doskonałego materiału rzeźnego;
- drób, świnie.
Formy krzyżowania przemysłowego:
-krzyżowanie przemienne polega na kojarzeniu dwóch ras A i B, pokolenie męskie ubija się, a osobniki żeńskie są pokrywane albo zapładniane sztucznie przez samce raz jednej, raz drugiej rasy wyjściowej tak długo aż objawi się efekt heterozy; celem tego krzyżowania jest szybsze i zwiększone przyrastanie; hodowcy zależy na tym, aby zwierzęta te zużywały jak najmniej paszy;
-krzyżowanie rotacyjne – krzyżujemy najpierw rasę A i B; urodzone samce idą na ubój, samice kryte samcami rasy C, mieszańce męskie na rzeź, samice pokrywane samcami rasy D; w tym krzyżowaniu zawsze występuje heterozja;
-krzyżowanie podwójne.
Zdolność kombinacyjna – dopasowanie komponentów rasowych tak, aby uzyskać jak najefektywniejsze mieszańce po jak najmniejszych kosztach.
Gacololo00