Loomade aretusväärtuse hindamine ja aretusprogrammid (0)

Populatsioonigeneetikast, aretusest ja selektsioonist
Mida mõõdavad päritavuskoefitsient ja geneetilised korrelatsioonikordajad?
päritavuskoefitsient - Koefitsient, mis iseloomustab tunnuse päritavust populatsioonis. valem h2=g2/2p näitab,mil määral erinevused isendite genotüüpides peegelduvad nende fenotüübi väärtuste erinevustes.varieerumine 0 ja 1 vahel.
geneetiline korrelatsioonikordaja- nähtus, mille puhul ühe tunnuse muutusega kaasneb teise (korreleeruva) tunnuse muutus
Mis asi on aretusväärtus? põllumajandusloomalt tema järglastele edasiantav geenide väärtus, mis avaldub järglaste keskmises toodangus tema eakaaslastega võrreldes
Mis asi see aretusprogramm üleüldse on (mis punktid/küsimused püütakse aretusprogrammis ära määratleda)?
Aretusprogramm on teatava tõu kohta koostatud dokument, millest selguvad aretuse eesmärk, aretusmeetodid, aretusedu saavutamise abinõud ja aretusprogrammi täitmiseks vajalik aretusloomade arv. Aretusprogrammi osadeks on:
1) tõuraamatusse või aretusregistrisse kandmise alused ja tõuraamatu või aretusregistri pidamise kord;
2) aretuslooma põlvnemise registreerimise ning põlvnemise õigsuse kontrollimise kord;
3) aretuslooma jõudlusandmete ja geneetilise väärtuse hindamistulemuste kasutamise kord;
4) aretuslooma ja aretusmaterjali aretuseks sobivaks tunnistamise kord;
5) emaslooma seemendusandmete registreerimise kord;
6) põllumajanduslooma, keda soovitakse tõuraamatusse või aretusregistrisse kanda, identifitseerimise ja selle üle arvestuse pidamise kord;
7) seemendamise koolitusprogrammid ning seemendaja tunnistuse saamise nõuded ja tunnistuse väljastamise kord.
Selektsiooniedu sõltuvus päritavusest, selekteeritavate loomade proportsioonist, varieeruvusest (dispersioonist).
Kui igal indiviidil on mõõdetud vaid üks selektsiooni aluseks oleva tunnuse väärtus, on indiviidi aretusväärtus selektsiooniindeksi definitsioonist . sõltub see, kui täpselt indiviidi
enese fenotüübiväärtus tema aretusväärtust kirjeldab, vaid uuritava tunnuse päritavusest
vaadeldavas populatsioonis. Aretusväärtuse hinnangu varieeruvus sõltub lisaks ka uuritava
tunnuse dispersioonist.
Mida ja miks püütakse säilitada ohustatud tõugude säilitamise raames?
Säilitada geno - ja fenotüübilised omadused , mis vastavad kohalikele omadustele, tagamaks

• tõu geneetiline mitmekesisus
  
• tõu sotsiaal-majandusliku, kultuurilise ja ökoloogilise väärtuse
  
• tõu struktuurilise väärtuse
  
• väljakujunenud tõugude täiustamise
  

//ER programmi alusel//
Suguluskoefitsientidest
Suguluskoefitsientide olemus – mida nad siis tegelikult hindavad ? Mille poolest erineb Wright’i suguluskoefitsient Malecot’ omast?
Et vanemailt järglastele päranduvad vaid üksikalleelid, siis saab ka sarnasus väljenduda eelkõige üksikute alleelide summaarse e aditiivse efekti näol, mistõttu mõistetakse indiviididevahelise geneetilise sarnasuse all enamasti just nende aditiivgeneetilist sugulus .
Malécot'i suguluskoefitsiendi puuduseks on tema pisut segadusseajavad väärtused intuitiivselt tajutavate sugulussidemete korral - näiteks eelneva punkti näites tuletatud sugulus iseenesega on ½ või sugulus vanema ja järglase vahel ¼ (kuigi kõik teavad, et järglane saab oma vanemailt pooled geenidest ). Põhjus on siin selles, et Malécot'i suguluskoefitsient on defineeritud vaid ühe alleeli tarvis. Et tegelikult on organismis igast geenist kaks koopiat , siis on nende summaarse mõju uurimisel otstarbekas kasutada nn aditiivgeneetilise suguluse (additive genetic relationship ) kordajat, mida sageli tuntakse lihtsalt nime suguluskoefitsient all.
Inbriidingukoefitsient – mida näitab (näiteks F = 0,1 – mida see konkreetse looma kohta ütleb)?
Sõltumatute sündmuste tõenäosuste lineaarkombinatsioonina avaldunud suguluskoefitsientide arvutamine muutub keerulisemaks sugulasaretuse korral. Viimane tähendab omavahel suguluses olevate indiviidide ristamist, toob kaasa homosügootsuse suurenemise ja tingib selle, et uuritava indiviidi samas lookuses paiknevate alleelide Ai ja Aj päritolult identsuse tõenäosus ei pruugi enam võrduda nulliga, Sugulasaretuse osa indiviidi X genotüübis peegeldab inbriidingukoefitsient FX , mis on defineeritud kui tõenäosus, et indiviidi juhuslikult valitud lookuses paiknevad alleelid Ai ja Aj on päritolult identsed.
F = 0,1 – inbriidingu koefitsent on väga madal ja isendid ei ole omavahel suguluses. heterogeensus väheneb ja homogeensus suureneb.
Kui suur on näiteks järglase inbriidingukoefitsient, kui tema emal ja isal on sama isa?
Wright’i ja Hendersoni meetod sugulus- ja inbriidingukoefitsientide leidmiseks – mis ideoloogia on nende meetodite taga, mille poolest nad erinevad?
Umbes 0,4
On võimalik leida ka üldisemad suguluskoefitsientide seaduspärad, mis baseeruvad kõigi suguluses olevate indiviidide vaheliste teede (radade, inglise keeles path ) läbikäimisel sugupuus ja millised esmakordselt tuletas Sewall Wright (siit ka meetodi nimetus - Wright'i rajakoefitsientide meetod).
USA farmer , geneetik, statistik ning suure hulga XX sajandil aretusteooriat olulisel määral modifitseerinud teadlaste juhendaja nende ülikooli päevil, Charles Roy Henderson , tuletas 1953. aastal meetodi, mis ei lähe mööda sugupuud tagasi kõige kaugemate eellasteni nagu Wright'i meetod, vaid hoopis alustab neist ja liigub ajas edasi kõige nooremate indiviidideni.
Kui indiviid W on X-i ja Y-i vanem (X ja Y on poolõved) ning FW = 0, siis
Hendersoni meetod baseerub kahel lihtsal seaduspäral.
Esiteks, aditiivgeneetiline sugulus kahe indiviidi, X ja Y, vahel võrdub keskmise aditiivgeneetilise sugulusega indiviidi Y vanemate (W ja Z) ja indiviidi X vahel:
Teiseks, indiviidi Y inbriidingukoefitsient võrdub poolega tema vanemate vahelisest aditiivgeneetilisest sugulusest (vt valem (6)) ning indiviidi aditiivgeneetiline sugulus iseendaga on
Hendersoni meetod indiviidide suguluskoefitsientide leidmiseks koosneb järgmistest sammudest:
Indiviidid järjestatakse genealoogiliselt, st vanemad paiknevad enne järglasi.
Konstrueeritakse tabel, kus igale indiviidile vastab üks rida ja üks veerg nii, et vanimale vastab esimene rida/veerg ja noorimale viimane rida/veerg.
Tabeli täitmist alustatakse ülemisest vasakust nurgast (vanimast indiviidist) - sedasi garanteeritakse, et mingi aditiivgeneetilise suguluskordaja avaldamiseks vajalikud vanemate indiviidide vahelised seosed on juba teada ja tabelist lihtsalt mahakirjutatavad.
Kui parajasti vaatluse all oleva indiviidi vanemad ei ole teada, siis kirjutatakse temale vastavasse tabeli diagonaalil paiknevasse lahtrisse 1 (aditiivgeneetiline sugulus iseendaga on 1) ja täidetakse vastava rea ja veeru lahtrid kuni diagonaalil paikneva lahtrini 0-dega (aditiivgeneetiline sugulus põlvnemisskeemis eespool paiknevate indiviididega on 0). Loomakasvatusteaduses nimetatakse taolisi loomi, kelle eellaste kohta info puudub, sageli baasloomadeks ( base animals).
Kui vaatluse all oleva indiviidi vanem(ad) on teada, siis leitakse
a) vastav diagonaalil paikneva lahtri väärtus tuginedes valemile (9) kui üks pluss pool vaatlusaluse indiviidi vanemate vahelisest aditiivgeneetilisest sugulusest, ning
b) ülejäänud samas reas ja veerus diagonaallahtrist vastavalt vasakul ja ülal paiknevad väärtused tuginedes valemile (8) kui pool vaatlusaluse indiviidi vanemate ja konkreetsele reale/veerule vastava indiviidi vahelistest aditiivgeneetilise suguluse kordajatest. Kui üks vaatluse all oleva indiviidi vanemaist on teadmata, loetakse teiste põlvnemisskeemis esindatud indiviidide aditiivgeneetiline sugulus selle vanemaga võrdseks nulliga.
Tabeli täidetuse järel on iga kahe indiviidi vaheline aditiivgeneetiline sugulus välja loetav neile vastavate ridade-veergude ristumiskohas paiknevast lahtrist; iga indiviidi inbriidingukoefitsient on valemist (9) avaldatuna leitav, lahutades vastavast diagonaallahtris paiknevast kordajast arvu üks.
Mudelitest jmt
Aretusväärtuse hindamine järglaste keskmise erinevusena eakaaslaste (populatsiooni) keskmisest (millal on mõistlik kasutada?).
Aretusväärtuse hindamine selektsiooniindeksi näol (mida see eelnevale juurde annab? millal on mõistlik kasutada?).
Juhul kui kogu selektsioonialune populatsioon paikneb sarnastes keskkonnatingimustes, piisab geneetiliselt parimate indiviidide välja valimiseks iga indiviidi (ja/või tema sugulaste) fenotüübiväärtuste võrdlemisest populatsiooni keskmisega1
Kõik need fenotüübil mõõdetud erinevused koondatakse sobivalt valitud kordajatega kaalutuna ühte võrrandisse. Sellist looma aretusväärtuse (või geneetilise väärtuse) määramiseks konstrueeritud võrrandit nimetatakse selektsiooniindeksiks.
BLUP – mis asi see on.
BLUP (parim lineaarne tõepärane) -meetod -- põllumajandusloomade geneetilise aretusväärtuse hindamise rahvusvaheline lineaarse võrrandsüsteemi lahendamise standardmeetod, kus hinnatavate tunnuste kõrval arvutatakse samaaegselt ka seda tunnust mõjutanud keskkonnategurite väärtused.
(BLUP) isa mudel – mis asi see on ja kuidas ja kellele abil aretusväärtusi hinnata saab?
Isa mudel hindab geneetilise efektina isa mõju, eeldades vaikimisi, et kõik isad on paaritatud populatsiooni keskmiste emadega ning emad pole omavahel sugulased.
Mis põhimõtte alusel isa mudelist päritavuskoefitsienti hinnatakse?
BLUP meetodi omapäraks tuleb lugeda asjaolu, et samaaegselt loomade geneetilise väärtuse
hindamisega arvutatakse ka fikseeritud efektide väärtused. Võrrandisüsteemi moodustamiseks tuleb teada tunnuse päritavuskoefitsienti, täpsemalt päritavuskoefitsiendi arvutamiseks vajalikke geneetiliste efektide ja jääkefektide variatsioone (dispersioone).
Millisel juhul on BLUP mõistlikum valik aretusväärtuste hindamiseks võrreldes selektsiooniindeksitega?
Kokku hinnatakse nn BLUP-meetodil üle 40 erineva aretusväärtuse, mille
alusel pannakse kokku ja avaldatakse kaheksa suhtelist punktiskaalal esitatud aretusväärtust:
jõudlustunnuste üldaretusväärtus (SPAV),
udara tervise tunnuste üldaretusväärtus ( SSAV ),
välimikutunnuste üldaretusväärtus (SVAV),
suhteline koguaretusväärtus ( SKAV ),
uuslüpsiperioodi pikkuse suhteline aretusväärtus (SGAV),
tootliku aja suhteline aretusväärtus ( STAV ),
poegimiskerguse suhteline aretusväärtus,
surnultsünni suhteline aretusväärtus.
(BLUP) looma mudel – mille poolest selektsiooniindeksitest ja/või isa mudelist erineb, millises situatsioonis on mõistlik kasutada?
BLUP‐loomamudel – lineaarne statistiline mudel, mille kasutamisel hinnatakse loomade aretusväärtused laktatsioonitoodangute ja kogu teadaoleva põlvnemis‐informatsiooni alusel. Looma mudeli abil hinnatakse vaadeldud loomade endi aretusväärusi. Loomadevahelist sugulust arvesse võttes saame leida aretusväärtused ka ilma vaatlustulemusteta isendeile (näiteks pullidele piimatoodangu või jääradele poegimisraskuse osas).
BLUP‐kontrollpäeva loomamudel – loomamudeli modifikatsioon , kus laktatsioonitoodangute asemel kasutatakse vahetult kontrollpäeva toodanguid.
Emapoolse efektiga mudelid? Millal kasutatakse?
Noorloomadel mõõdetavad tunnused sõltuvad aga üsna palju nende emast ja/või neid
ümbritsevast keskkonnast (pesakonna mõju). Emapoolselt mõjutatud tunnuste
hulka kuuluvad näiteks lihaveiste võõrutusmass, põrsaste pesakonnamass jne.
Marker - ja genoomselektsioon, referentspopulatsioon, genoomaretusväärtused.
Geneetika arenguga lisandus põllumajandusloomade aretusse võimalus võtta arvesse loomade erinevusi DNA-tasandil - vastavat selektsioonimeetodit nimetatakse marker-selektsiooniks.(üksikud väljavalitud markerid, mille põhjal loomi valitakse)
Genoomselektsioon erineb markerselektsioonist seeläbi, et

• loomi ei püüta genotüpiseerida ja selekteerida üksnes väikese hulga teadaolevalt märkimisväärset mõju omavate markerlookuste alusel vaid
  

oma arvuline efekt, olgu see kuitahes väike, hinnatakse kõigile vaatluse alla võetud DNA-piirkondadele

• ning loomi selekteeritakse kõigi nende DNA-piirkondade summaarse efekti (nn genoomaretusväärtuse) alusel.( ei ole välja valitud kindlaid markereid ja kasutatakse kogu genoomi)
  

Esimese, hinnangute usaldusväärsuse seisukohast oluliseima etapina võetakse vaatluse
alla loomade populatsioon, kelle kohta on teada võimalikult täpsed aretusväärtuste
hinnangud (enamasti on tegu pullidega, kelle aretusväärtused on järglaste järgi suure
täpsusega hinnatud) - taolist populatsiooni nimetatakse referentspopulatsiooniks.
genoomaretusväärtused – (üksikute DNA piirkondade arvuliste väärtuste summa), referentspopulatsiooni baasil hinnatud arvuliste mõjude summa
Mis põhimõttel konstrueeritakse üldisi indekseid loomade geneetilise paremusjärjestuse selgitamiseks (näiteks suhteline jõudluse aretusväärtus J_SAV ja viljakuse suhteline aretusväärtus V_SAV sigadel)? Majanduslikud kaalud. Aretusväärtuste/indeksite teisendamine (a’la looma aretusväärtus = +543kg, indeks = 104, näiteks).
Miks neid maatrikseid aretusteoorias ja geneetikas üldse vaja läheb?
Ei ole võimalik hinnata vaid ühe looma põhjal. Tunnuseid on mitmeid, need on omavahel seotud, et neid arvesse võtta, ei ole muud võimalust.