GENETIKA A ŠLECHT NÍ
Ivana Gardiánová Katedra genetiky a šlecht ní
OBECNÁ GENETIKA • Genetika – nauka o d di nosti a prom nlivosti živých organism – D di nost – schopnost organism p enést znaky a vlastnosti na potomstvo – Prom nlivost – schopnost p izp sobovat se m nícím se podmínkám • ned di ná – znaky se m ní vlivem vn jších podmínek (barva srsti ovlivn ná slune ním zá ením), zm ny nejsou d di né - modifikace • d di ná – založení znak se m ní vlivem vn jších podmínek (radioaktivní zá ení, bun né jedy) a projeví se zm nou znaku (nový typ zbarvení), zm ny jsou d di né - p edání na potomstvo – mutace
1
Znaky kvalitativní (alternativní) • výskyt jiné kategorie bez p echod • erná/ ervená, rohatost/bezrohost • 2–3 geny velkého ú inku • zootechnicky - znak
www.redangus1.org/.../ redphotos/bull8x.html
Znaky kvantitativní • spojitá prom nlivost (kg, cm) • sledování skupiny zví at - individuální hodnoty od + do (živá hmotnost, produkce mléka) • mnoho gen malého ú inku • zootechnicky - vlastnost
www.thornecattle.com/ images/udder.jpg
www.photo.net/photo/ pcd4554/cow-udder-38.4.jpg
2
• Gen – ást DNA, schopná funk n zabezpe it syntézu aktivní jednotky • Genotyp – soubor gen , ur uje rozsah a míru fenotypových možností • Fenotyp – soubor znak a vlastností
F=G+P
• Alely – kvalitativn zm n né formy genu (A-a) • Homozygot – stejná kvalita obou gen pro znak (AA, BB, cc) • Heterozygot – r zná kvalita obou gen pro znak (Aa, Bb, Cc)
PLEMENÁ SKÁ PRÁCE A JEJÍ SLOŽKY • Plemená ská práce – soubor všech zootechnických, organiza ních a plemená ských opat ení, vedoucích ke zvyšování užitkovosti hospodá ských zví at • CÍL – optimalizace genotypu zví at do konkrétních podmínek, bez maximálního zisku • 1. Komponenty plemená ské práce • 2. Metody plemenitby • 3. Šlechtitelské programy
3
1. KOMPONENTY •
• • •
a, výb r (selekce) – p irozený (p írodní)/um lý – pozitivní/negativní b, kontrola užitkovosti (KU) a kontrola d di nosti (KD) c, bonitace – hodnocení zví at a úrovn chovu d, p ipa ovací výb r – výb r vhodných dvojic k pá ení
2. METODY PLEMENITBY a, zootechnické len ní istokrevná plemenitba k ížení b, genetické len ní metody využívající podobnost rodi (aditivní p sobení gen ) metody využívající heterózní efekt
a potomk
3. ŠLECHTITELSKÉ PROGRAMY • a, selek ní programy – aditivní složka (skot) • b, hybridiza ní programy – maximalizace efekt (prasata)
KU (kontrola užitkovosti) sledování definovaných užitkových vlastností zví ete podle p ijatého systému pro využití v selekci KD (kontrola d di nosti) porovnání potomk a rodi porovnání potomk a vrstevník
4
SELEKCE • Cíl – zm na genetického založení populace – zm na d di ného základu hospodá ských v žádoucím sm ru
zví at
• Podle ú innosti a zám ru – pozitivní ( + užitkovost, zdravotní stav) – negativní (v k, nemoci, - užitkovost) • Podle v ku zví ete – p edb žná – dle zevn jšku a p vodu – hlavní – dle KU vlastní – kone ná – dle KD potomk
• Variabilita - prom nlivost populace • Výb rová základna - populace, ve které uskute níme výb r • Intenzita - podíl zví at vybraných z výb rové základny • Genera ní interval - období mez dv ma generacemi • Výb rová hranice - konkrétní hodnota, která odd luje vybraná zví ata od vy azených • Genetický zisk - rozdíl mezi užitkovostí potomstva a pr m rnou užitkovostí rodi ovské populace, násobený koeficientem d divosti
5
TYP SELEKCE (na 1 znak)
• Stabiliza ní – populace má stejný pr m r, snižuje se prom nlivost • Direkcionální – výb r 1 sm rem, zví ata s vyšším pr m rem znaku • Disruptivní – výb r 2 sm ry, extrém + a -
Stabiliza ní
Direkcionální
Disruptivní
6
POSTUP SELEKCE (na více znak ) • Tandemová (postupná) – nejd ív 1 znak, pak další, zdlouhavé • Dle nezávislých výb r. úrovní – limity pro znaky, v 1 znaku minus – vy azení • Simultánní (dle celkového zhodnocení, selek ní indexy) - sledování všech znak , každý znak dostane body a koeficient významnosti = index – Selek ní index = komplexní vyjád ení celkové hodnoty zví ete na základ hodnocení všech selektovaných znak a vlastností. Selek ní index vyjad uje íselnou hodnotu, úm rnou celkové plemenné hodnot jedince
METODY SELEKCE • Využívající složky genotypové prom nlivosti se selekcí na 1 znak – Hromadná – všichni jedinci nad pr m rem bez ohledu na p vod – Rodinná – celé nadpr m r. rodiny, bez ohledu na podpr m r. jedince – Kombinovaná – nadpr m rní jedinci z nadpr m rných rodin
• Využívající aditivní složky genotypové prom nlivosti se selekcí na více znak – Dle selek ních index
• Využívající neaditivní složky genotyp. prom nlivosti – Rekurentní selekce – dle heterozního efektu, porovnání s testerem – Reciproká rekurentní selekce – populace se porovnají navzájem
7
Ú innost selekce • •
Kriteriem ú innosti selekce a tím cílem šlecht ní je genetický zisk ( G) - zlepšení užitkovosti K dosažení co nejv tšího genetického zisku je t eba analyzovat faktory, které se podílejí na jeho realizaci G = d . h2
P enos genetického zisku • • •
P enos genetického zisku do další generace se realizuje – 4 cestami: 1. z otc na syny (40 %) 3. z matek na syny (30 %) 2. z otc na dcery (20 %) 4. z matek na dcery (10 %)
PLEMENNÁ HODNOTA (PH) • • •
vyjad uje, jak se otec projeví na potomstvu genotypová hodnota zví ete ím znám jší genotyp, tím lépe p esn jší p edpoklad chování jeho genetické informace v další generaci
• OBECNÁ PLEMENNÁ HODNOTA – odhad na základ pá ení samce s více samicemi – vyjad uje schopnost jedince v ur ité populaci (v níž se testoval) p enášet své užitkové vlastnosti na potomstvo
• SPECIÁLNÍ PLEMENNÁ HODNOTA – zjiš uje se na základ kombinací dvou genotyp (p . linií) – vyjad uje PH linie p i pá ení s linií s níž byla testována
8
METODY PLEMENITBY GENETICKÉ LEN NÍ
Metody využívající aditivní složky genotypu a podobnosti rodi a potomk Metody využívající neaditivní složky genotypu heterózní efekt
Metody využívající aditivní složky genotypu a podobnosti rodi a potomk •
istokrevná plemenitba – chov podle rodin – chov podle linií – p íbuzenská plemenitba (inbreeding) - pá ení p íbuzných, spole ný p edek do 5. generace • úzká - rodi e x potomci, sourozenci • st ední (blízká) - strýc x nete , bratranec x sest enice • vzdálená - pravnuk x pravnu ka – osv žení krve - jednorázové p ipa ení samce stejného plemene z cizího prost edí
9
• Pozm ovací k ížení – zušlech ovací k ížení • p ilití krve - jednorázové p ipa ení samce cizího plemene • meliora ní k ížení - opakované použití samce cizího plemene pro udržení gen – p evodné (vyhlazovací) - nahrazení p vodního plemene jiným – eský strakatý skot – kombina ní (novoplemenné, tv r í) - kombinace plemen pro vytvo ení nového - angloarab • jednoduché • složité
Osv žení krve P0
P ilití krve
P0*
P0 P0
F1 F2
P0
F1 P0
F3
P1
F2
P0 F3
10
P0
P1
P evodné k ížení P1
F1
P1
F2
P1
F3
P1
F4 F5 x
Meliora ní k ížení
P0
P1 F1
P1
F2
P0
F3
P0
F3 x
x
11
Kombina ní k ížení
P0
P1
F1
P3
F2
P3
F2 x
x
Metody využívající neaditivní složky genotypu heterózní efekt • Se selekcí na kombinovatelnost • k ížení inbredních linií • k ížení syntetických linií • k ížení chovných linií • Bez selekce na kombinovatelnost – diskontinuitní k ížení • jednoduché, zp tné, t í a více plemenné – kontinuitní k ížení • st ídavé - st ídání 2 plemen • rota ní - st ídání (rotace) 3 plemen – mezidruhové k ížení
12
Dvouplemenné k ížení P
T íplemenné k ížení
P
F1
P1 F1
P2 F2
Porážka
Porážka
Zp tné k ížení P0
P1 F1
P0 F2
Porážka
13
St ídavé k ížení P0
P0
P1 F1
Rota ní k ížení
F1
P0 F2
P1 P2 F12
P1
P0 F120
F3
P1
Šlechtitelský program •
biologická ást – navrhuje a eší komplex genetických, chovatelských a zoohygienických opat ení
•
ekonomická ást – posuzuje náklady a výnosy plynoucí z realizace biologické ásti programu a rozhoduje o optimalizaci jednotlivých krok programu s cílem dosažení zisku • –
• – –
ŠP selek ního typu – „selek ní program“ – aditivní složka genotypu •
u skotu a má standardní sled krok test fenotypu
odhad PH
selekce
nová generace
ŠP hybridiza ního typu – „hybridiza ní program“ – neaditivní složkou genotypu hledá se optimální kombina ní návaznost. u prasat
14
Selek ní program v chovu skotu •
ŠP v chovu skotu je zejména v dojených populacích založen na t chto principech: – systematická testace býk – p esnost a intenzita býk a matek býk (MB) – p ipa ování krav prov enými býky (zlepšovatelé) – ízení rozsahu a forem k ížení – organizovaná selekce v sami í populaci
Hybridiza ní program v chovu prasat A B C AxB
Šlechtitelské chovy cca 5 % stavu (dále se lení na nukleové chovy, chovy otcovských plemen a rezervní chovy pro šlecht ní) Rozmnožovací chovy cca 10 % stavu
AB x C
Produk ní chovy cca 85 % stavu
15
•
do pozice mate ské = šlecht ní na znaky reprodukce
•
do pozice otcovské = šlecht ní na znaky produk ní
•
Pozice A – mate ská plemena – šlechtí se hlavn na znaky reprodukce a p im enou masnou užitkovost ( eské bílé ušlechtilé, P eštické ernostrakaté, syntetická linie)
•
Pozice B – otcovská plemena – pevná konstituce, dobrá výkrmnost a jate ná hodnota ( eské výrazn masné, Landrace, syntetická linie)
•
Pozice C – otcovská plemena – vynikající jate ná hodnota (Duroc, Hampshire, Belgická landrace, Pietrain, syntetická linie)
Šlechtitelský program v chovu ovcí • • • •
Realizovaný systém hybridizace p edpokládá diferenciaci: Pozice A - plemena mate ská domácího p vodu – veškerý dostupný sami í materiál Pozice B - plemena speciální plodná – ovce romanovská, finská Pozice C - plemena speciální masná – Suffolk, Berrichon, Texel
16
Šlechtitelské programy v chovu dr beže •
Princip šlecht ní - firemní innost - výrobní tajemství a zahrnuje: – chov výchozích istokrevných linií v ŠCH –– je t eba chovat minimáln 8 - 10 linií pro užitkový typ ( ást produk ní, ást rezervní), jako zdroj gen je t eba chovat co nejvíce tradi ních plemen a lokálních populací – testace linií na vzájemnou kombinovatelnost – prov ování linií a kombinací – produkty selekce a k ížení se testují stani ní metodou a selekce je provedena dle výsledk test – nejlepší kombinace linií jsou realizovány v systému rozmnožování finálních hybrid
Organizace šlechtitelský chov – udržuje istokrevné linie, kmeny, provádí novošlecht ní a udržovací chov (5 %) prarodi ovský chov – první k ížení linií pro získání hybridních rodi u víceliniových hybrid (5 %) rodi ovský chov – k ížení linií pro výrobu užitkových hybrid , výroba násadových vajec pro líhnutí finálních hybrid (20 %) užitkové chovy – produkce vajec a dr bežího masa (70 %)
17
Šlechtitelské programy v chovu králík •
komer ní báze pro ú ely produkce brojlerového králíka.
•
Brojlerový králík je užitkovým typem, který je meziplemenným, p ípadn meziliniovým hybridem.
•
Šlechtitelské programy využívají k tvorb finálního hybrida plemena st ední masná: kalifornský, Novozélandský bílý, Velký sv tlý st íb itý, Burgundský, eský albín aj.
•
produkce masa - šlecht ní zam eno na znaky produkce a reprodukce.
• • •
mate ské populace (linie) na ukazatele reprodukce a produkce, otcovské linie na ukazatele produkce a jate né hodnoty. finální produkt je nej ast ji ty liniový hybrid.
•
Principy šlecht ní a organiza ní zajišt ní je shodné s výše uvedeným u šlecht ní dr beže.
18
OCHRANA ZVÍ AT
Foto: Ivana Gardiánová
Ivana Gardiánová Katedra genetiky a šlecht ní
Ochrana zví at - soubor opat ení a podmínek, které umožní zví eti uspokojit jeho biologické pot eby a prožívat plnohodnotný život Etika - „správné, morální“ zacházení se zví aty Etologie - nauka o chování zví at
Velikost národa a jeho morální pokrok se m že m it podle zp sobu zacházení se zví aty." Mahátma Gándhí Foto: Ivana Gardiánová
19
Oblasti ochrany zví at • • • •
hospodá ská zví ata - skot, prasata, ovce, kozy, dr bež zví ata v zájmových chovech - chovné stanice, domácnosti chovy voln žijících zví at - zoo, stanice handikepovaných zví at pokusná zví ata - výzkumné ústavy, školy, farmak. a kosm. spol.
•
ochrana zví at se vztahuje k zacházení se zví aty od jejich narození do smrti z hlediska – ošet ování, výživa a napájení, hygiena prost edí – šlecht ní, plemenitby a rozmnožování – využívání, p epravy – lé ení, zdolávání hromadných onemocn ní – usmrcování zví at
Hospodá ská zví ata
Zví ata v zájmových chovech
Foto: Ivana Gardiánová
20
Pokusná a laboratorní zví ata
Voln žijící zví ata
Foto: Ivana Gardiánová
WELFARE • anglický termín - životní pohoda zví at - dle Webstera (1999) - schopnost zví ete vyhnout se strádání a zachovat si zdatnost • posouzení pohody zví at podle metody - „5 svobod“ •
na zhoršenou pohodu zví ete poukazují zm ny v jeho chování, jako stereotypní chování nebo abnormální ne innost a neschopnost reagovat
Foto: Ivana Gardiánová
21
„5 svobod“ • 1. Svoboda od žízn , hladu a podvýživy • 2. Svoboda od nepohodlí • 3. Svoboda od bolesti, zran ní a nemoci • 4. Svoboda uskute nit normální chování • 5. Svoboda od strachu a úzkosti
Orgány ochrany zví at •
Ministerstvo zem d lství (Mze) – ÚKOZ - Úst ední komise pro ochranu zví at • • • •
Výbor pro ochranu hospodá ských zví at Výbor pro ochranu zví at v zájmových chovech Výbor pro ochranu voln žijících zví at Výbor pro ochranu pokusných zví at
– Státní veterinární správa
Foto: Ivana Gardiánová
• Krajské veterinární správy • Okresní veterinární správy • M stské veterinární správy
•
Akademie v d a p íslušné státní orgány - resorty
•
Obce
22
Právní normy pro ochranu zví at • P ímá ochrana – zákon . 246/1992 Sb. na ochranu zví at proti týrání v platném zn ní zákona . 162/1993 Sb., zákona 193/1994 Sb., . 243/1997 Sb., nálezu Ústavního soudu . 30/1998, a zákona . 77/2006 Sb. atd. • jeho provád cí vyhlášky – Vyhláška . 425/2005 Sb., kterou se m ní vyhláška . 208/2004 Sb., o minimálních standardech pro ochranu hospodá ských zví at – Vyhláška . 424/2005 Sb., kterou se m ní vyhláška . 382/2004 Sb., o ochran hospodá ských zví at p i porážení, utrácení nebo jiném usmrcování – Vyhláška . 207/2004 Sb., o ochran , chovu a využití pokusných zví at – Vyhláška . 192/2004 Sb., o ochran zví at p i chovu, ve ejném vystoupení nebo svodu – Vyhláška . 193/2004 Sb., o ochran zví at p i p eprav – Vyhláška . 75/1996 Sb., kterou se stanoví nebezpe né druhy zví at – Vyhláška . 191/2002 Sb., o technických požadavcích na stavby pro zem d lství – dále pak trestní zákon
www.mze.cz
• Nep ímá ochrana
Foto: Ivana Gardiánová
– zahrnuje právní p edpisy, které upravují • zacházení se zví aty • stanoví zp sob a podmínky chovu, plemenitby zví at • základní pravidla pé e o zví ata • problematika nep ímé ochrany p i zacházení se zví aty je upravena r znými právními p edpisy týkajícími se zdraví - veterinární pé e, chovu zví at, myslivosti, rybá ství, krmiv, ochrany p írody a krajiny, ochrany životního prost edí, zoologických zahrad, podnikání – obchod se zví aty a drezúra atd.
23
Na základ 21 odst. 1 zákona . 246/1992 Sb., na ochranu zví at proti týrání, ve zn ní pozd jších p edpis , vydává ÚKOZ doporu ení. Ta mohou posloužit jako vodítko k ešení problém , které p ináší praxe. Doporu ení ÚKOZ - Provozování stanic pro handicapovaná zví ata a podobných za ízení Doporu ení ÚKOZ - Pomoc zví at m z naší p írody v nouzi Doporu ení ÚKOZ - k regulaci populací toulavých ko ek Doporu ení ÚKOZ - k p eprav laboratorních zví at Doporu ení ÚKOZ - Podmínky chovu plaz v zajetí Doporu ení ÚKOZ - Podmínky chavu savc v cirkusech Doporu ení ÚKOZ - Podmínky chovu savc voln žijících druh v zajetí www.mze.cz
Nevládní organizace ochrany zví at zahrani ní •
WSPA - World Society for Protection of Animals – www.wspa-international.org (proti utrpení zví at)
•
CIWF - Comparisson in World Farming – www.ciwf.co.uk (ochrana hospodá ských zví at)
•
RSPCA - Royal Society for the Prevention of Cruelty to Animals – www.rspca.org.uk (ochrana zví at proti týrání)
•
RSPB - Royal Society for the Protection of Birds – www.rspb.org.uk (ochrana pták )
24
• EUROGROUP for Animal Welfare – http://www.eurogroupanimalwelfare.org/
Foto: Ivana Gardiánová
Nevládní organizace ochrany zví at - CZ •
Nadace na ochranu zví at – www.ochranazvirat.cz
•
Spole nost pro zví ata – www.spolecnostprozvirata.cz
•
Liga na ochranu zví at
•
Different life –
•
Sdružení na ochranu velkých ko ek –
•
http://www.aga-studio.com/bcc/
Svoboda zví at –
•
http://www.differentlife.cz/
http://www.svobodazvirat.cz/
Sdružení na ochranu zví at –
http://www.kocici-utulek.cz/
25
•
Ochránci hospodá ských zví at – http://www.ohz.cz/
•
První spole nost za práva ko ek – http://www.kocky-online.cz/jportal/
•
Pražský spolek ochránc zví at – http://www.psoz.org/
•
P átelé p írody – http://www.prateleprirody.cz/ .....................................
26
