Transcript h 2 =2r XY nebo 2b YX C1

GENETIKA POPULACÍ
KVANTITATIVNÍCH ZNAKŮ
8
Genetické parametry - heritabilita
prof. Ing. Václav Řehout, CSc.
Genetické parametry
Heritabilita a metody jejího odhadu
primární GP
• genetický rozptyl
• prostřeďový rozptyl
• kovariance
sekundární GP
• heritabilita
• opakovatelnost
• genetické a
prostřeďové
korelace
Heritabilita = dědivost
• do jaké míry je znak podmíněný geneticky?
• do jaké míry je předáván z rodičů na
potomky?
• číselně vyjadřujeme koeficientem heritability
h 2;
• nabývá hodnot od 0 do 1;
• h2 je mírou dědivosti
koef. heritability platí pro
• danou populaci
• daný čas
• konkrétní podmínky
• obecně platí v daném čase a prostoru
! nemá obecnou platnost !
hodnota dědivosti závisí na
• metodě výpočtu
• struktuře populace
• podmínkách chovu
• úrovni užitkovosti
• úrovni plemenářské práce
• sezónnosti vlastnosti
• pohlavním dimorfismu
• četnosti souboru
• přesnosti výpočtu
• meziplemenných rozdílech (užitkovém zaměření)
Metody výpočtu
2
h
1. podobnost rodičů a potomků
2. rozklad proměnlivosti
3. neparametrické metody
4. selekční experimenty
! Podmínka – jen ze souborů příbuzných jedinců !
1. podobnost rodičů a potomků
(hodnoceno korelační nebo regresní analýzou)
A. korelace nebo regrese 1potomka na 1 rodiče:
B. korelace nebo regrese
B1 - potomka na průměr rodičů:
B2 - rodiče na průměr potomků
B3 - průměru rodičů na průměr potomků
C. korelace nebo regrese
C1 - mezi polosourozenci
C2 - mezi úpl. sourozenci
C3 - mezi dvojčaty
ad a) korelace nebo regrese potomka
na rodiče:
A1 – bez zohlednění ze strany otců
(jeden rodič - jeden potomek)
M1
M2
D1
D2
rMD = rXY
bDM=bYX
Mn
Dn
h2=2rXY nebo 2bYX
Korelační páry
ad a) korelace nebo regrese potomka
na rodiče:
A2 – při zohlednění ze strany otců
(jeden rodič - jeden potomek)
Modifikovaný výpočet rXY nebo bYX
ale stejně
h2=2rXY nebo 2bYX
ad b) korelace nebo regrese potomka
na průměr rodičů:
B1 – regrese potomků na průměr rodičů
(jeden rodič - jeden potomek)
M1O1
M2O2
D1
D2
R1
R2
D1
D2
MnOn
Dn
Rn
Dn
rRD=rXY ; bDR=bYX
M+O
=R
2
h2=2rXY nebo 2bYX
ad b) korelace nebo regrese potomka
na průměr rodičů:
B2 – regrese průměru potomků na jednoho
z rodičů
(jeden rodič - jeden potomek)
∑P
=P
P1P2
Pn M1
n
P1P2
Pn
M2
P
M
PnPn
Pn
Mn
rMP=rXY ; bPM=bYX
1
1
P2
Pn
M2
Mn
h2=2rXY nebo 2bYX
ad b) korelace nebo regrese potomka
na průměr rodičů:
B3 – regrese průměru potomků na průměr
rodičů
(jeden rodič - jeden potomek)
M1 O1
M2 O2
P1 P2
P1 P2
Pn
Pn
Mn On
P1 P2
Pn
M+O
=R
2
∑P
=P
n
P1
P2
Pn
R1
rRP=rXY
R2
bPR=bYX
Rn
h2=2rXY nebo 2bYX
C1 – korelace mezi dvojicemi polosour.
Opět – páry polosourozenců = korelační páry
O1M1,2 PS1
O2M1 ,2 PS1
PS2
PS2
OnMm,n PS1
PS2
rXY
bYX
Při více polos. Než 2 pak páry ze všech možných
n=počet polosourozenců
n2+n
kombinací=
2
h2=4rXY nebo 4bYX
C2 – korelace mezi dvojicemi úpl. sourozenců
Opět – páry polosourozenců = korelační páry
O1M1
O2M1
S1
S1
S2
S2
OnMn
S1
S2
Poznámka:
Stejné podmínky chovu
obou sourozenců
 problém a proto
vhodnější AR
h2 = 2S1S2 = 2rXY nebo bYX
C3 – korelace mezi dvojčaty
Opět – páry polosourozenců = korelační páry
Jednovaječná dvojčata:

Dvouvaječná dvojčata:

h2=2(rMZ-rDZ)
h2=rMZ
rDZ
Korelace mezi sourozenci úpl.: 
rSS (rPS)
a jsou-li souč. sourozenci dvojčata, pak rFSMZ
h2 = 2(rMZ-rFSMZ)
2. rozklad proměnlivosti
• z analýzy variance
• teoreticky vychází z předpokladu
podobnosti příbuzných
• je-li znak dědivý, jsou si příbuzní
podobnější náhodní jedinci v
populaci
podobnost
žádná
otec:
potomci
střední
úplná
1 2
3
1
2
3
1
2
3
1 1
1
2
2
1
1
2
3
2 2
2
3
1
3
1
2
3
3 3
3
1
2
3
1
2
3
mezi
žádná
střední
vysoká
uvnitř
vysoká
střední
žádná
nízká
dědivost
střední
dědivost
vysoká
dědivost
Analýza variance - jednofaktorová
proměnlivost
SS
df
MS
mezi
SSA
dfA = p – 1
MSA=SSA/ dfA
uvnitř
SSE
dfE = n – p
MSE = SSE/ dfE
celkem
SSC
dfC = n – 1
-
složky MS
• MSE: proměnlivost uvnitř skupiny je
podmíněna působením prostředí:
MSE: = VE
• MSA: proměnlivost mezi skupinami je
podmíněna geneticky a vlivy prostředí, ve
kterém zvířata produkují:
MSA = VE + n0VG
vážený počet jedinců ve skupině
intraklasní korelační koeficient

VG
VP

1
4
h
2
hodnota závisí na tom, jaká je příbuznost
(genetická podobnost) porovnávaných
jedinců:
pokud porovnáváme polosourozence, je
jejich genetická podobnost = 0,25 (proto je
výsledek roven ¼ h2)
3. neparametrické metody
•
•
•
•
obtížně měřitelné znaky
neznáme fenotyp, známe pořadí
korelační koeficient dle Spearmana
stanovíme pořadí rodičů a nezávisle pořadí
potomků;
• diference mezi pořadím di
rs  1 
6 . d
2
2
i
n .( n  1)
n - počet dvojic
4. selekční experiment
a) selekční pokus
h 
2
r+
p+
rp-
x p  x p
xr   xr 
nadprůměrní rodiče
jejich potomci
podprůměrní rodiče
jejich potomci
4. selekční experiment
b) realizovatelná dědivost
2
h 
x
xs
x0
x0  x
xs  x
průměr populace
průměr vybraných rodičů
průměr jejich potomků
4. selekční experiment
c) realizovaná dědivost v genetickém zisku
 G  d .h
2
2
h 
G
d