Metody Hodowlane Wykład III.doc

Wykład III

Odziedziczalność w węższym i szerszym sensie

Odziedziczalność zdefiniowana z użyciem wariancji genetycznej (σ2g) nazywana bywa odziedziczalnością w węższym sensie:

h² = σ²g/σ²p

Jeżeli w określeniach h2 wariancję genetyczną zastąpimy wariancją genotypową (&2H) otrzymamy odziedziczalność w szerszym sensie:

h²s = σ²H/σ²P

Wariancja genotypowa jest większa, niż wariancja genetyczna (szersza > węższa).

Szacowanie odziedziczalności

Szacowanie parametrów genetycznych

Korelacja genetyczna ,- aby oszacować współczynnik korelacji genetycznej cech X i Y, oprócz oszacowania komponentów wariancji każdej z cech, należy obliczyć komponenty kowariancji:

cov(X,Y) = covp = covs + cove

Dla klasyfikacji pojedynczej

rG = 4covs / SGx x SGy  (SG – standardowe odchylenie cechy (X,Y))
Dla klasyfikacji hierarchicznej dwustopniowej

1. rG = 4covs / SGx x SGy    2. rG = 4covd / SGx x SGy    3. rG = 2(covs + covd) / SGx x SGy

Szacowanie komponentów kowariancji dla klasyfikacji pojedynczej

N- liczba grup, n –liczebność grupy

Dokładność statystyczna estymatorów

Błąd standardowy odziedziczalności oszacowanej w grupach półrodzeństwa ojcowskiego wynosi:

Gdzie: N – liczba grup półrodzeństwa, n – liczebność grupy półrodzeństwa.

Do obliczania odziedziczalności z parametru korelacji, potrzebujemy mieć odpowiednio oszacowaną ilość zwierząt do tego badania. Chcąc obliczyć odziedziczalność np. niską, z określonym błędem potrzebujemy określoną ilość par: im większy jest błąd i dokładniejsza odziedziczalność, tym mniej par zwierząt (potomek-rodzic) potrzebujemy do obliczeń (metoda „prehistoryczna”). W metodzie właściwej, obecnie używanej, im mniej grup półrodzeństwa, ze zwiększonym udziałem błędu, to potrzebujemy mniej osobników.

Szacowanie odziedziczalności na podstawie modelu osobistego (modelu zwierzęcia – animal model)

Mieszany model osobniczy, dla populacji złożonej ze stad, może mieć postać:

Xij – ni + hi + gj + eij

W modelu tym efekty gj oraz eij są efektami losowymi o wariancji , odpowiednio, σ²g i σ²e. Komponent σ²g to wariancja genetyczna, natomiast wariancja fenotypowa jest równa:

σ²P = σ²g + σ²e  natomiast     h² = σ²g / σ²P

Odziedziczalność odnosi się do konkretnej populacji; wartości h² w różnych populacjach mogą być inne!!!!

Wyniki Touchberry’ego – odziedziczalność wydajności mleka:

* dla danych polowych h² = 0,29

* dla danych stacyjnych h² = 0,65

Korelacja genetyczna jako miara interakcji genotyp – środowisko

Gdy oceny wartości hodowlanej tych samych osobników uzyskane w różnych środowiskach różnią się wyraźnie, oznacza to, że ujawnia się interakcja genotyp-środowisko. Oceny tego samego osobnika w różnych środowiskach można potraktować jako różne zmienne losowe. Gdy interakcji genotyp środowisko nie ma, wtedy współczynnik korelacji tych zmiennych (czyli wartości hodowlanych w różnych środowiskach) będzie bliski 1. Im bardziej różnie się on od 1, tym większy jest wpływ interakcji.

Odziedziczalność jest jednym z najważniejszych parametrów genetycznych:

1. informuje o potencjalnych efektach selekcji .

2. Umożliwia przewidywanie wartości hodowlanej na podstawie wartości fenotypowej.

Estymacja parametrów genetycznych

Estymator – szacowana na podstawie próby wartości parametru populacji.

Pożądane cechy estymatora:

* Estymator nieobciążony - E(h²) = h² (Wartość prawdziwa populacji równa próbie)

* Estymator najlepszy (najefektywniejszy) – estymator o najmniejszym błędzie standardowym

* Estymator niezmienniczy – wartość estymatora nie zależy od poziomu cechy.

Metody szacowania komponentów wariancji

A. Metoda najmniejszych kwadratów

Wykonuje się analizę wariancji (oblicza średnie kwadraty), na podstawie przyjętego modelu klasyfikacyjnego określa się wartości oczekiwane średnich kwadratów (są one wyrażone przez komponenty wariancji), porównuje się średnie kwadraty z ich wartości oczekiwanymi i z otrzymanego układu równań wylicza komponenty (są one niewiadomymi). Stosowane są tzw. Trzy metody

B. Metoda największej wiarygodnośći (ML – maximum likelihood)

Metoda mniej czuła (w porównaniu od metody najmniejszych kwadratów) a będy wynikające z selekcji (odchylenia od rozkładu normalnego) oraz na dane mocno odbiegające od ortogonalności (duża liczba pustych podklasl np. stado-ojciec) Estymator ML nie ma cechy nieobciążoności.

C. Metoda największej wiarygodności z ograniczeniem (REML –

D. Analiza Bayesowska (próbkowanie Gibbsa)

W podejściu bayesowskim wszystkie nieznan elementy modelu są trakwoane jako zmienne losowe. Błędy losowe i parametru są szacowane na podstawie danych, są niepełna wiedza na ich temat jest opisana za pomocą rozkładu prawdopodobiestwa. Specjalną cechą metodologii Bayesowskiej jest używanie rozkładu a priori (na podstawie założeń) dla parametrów. W trkacie estymacji zakładamy, że dysponujemy peną wstepnawiedzą na emat wielkośći  parametrów. …

(UZUPEŁNIJ SAMA)

Szacowanie wartości hodowlanej

Wartość hodowlana – suma przeciętnych efektów genów wchodzących w skład danego genotypu (efekt sumującego się działania genów)

P = G + I + D +E

P –wartość fenotypowa G – wartość hodowlana (genetyczna, addytywnie genetyczna), I – odchylenia interakcyjne, D – odchylenia dominacyjne E – odchylenia środowiskowe

Źródła informacji o wartości hodowlanej

Wartości fenotypowe, których można użyć od szacowania wartości hodowlanej osobnika nazywają się źródłami informacji. Mogą to być: wydajność własna osobnika (także średnia wydajności własnych, jeśli cecha jest powtarzalna), wydajność jego krewnego lub średnia wydajności grupy krewnych.

Podział metod oceny wartości hodowlanej

Na podstawie równania regresji prostej (pojedynczych źródeł informacji)

* wydajność własna,

* wydajność pojedynczego krewnego,

* przeciętna wydajność grup krewnych.

Na podstawie regresji wielorakiej (kilku źródeł informacji)

* wydajność różnych krewnych,

* pomiar cech skorelowanych,

* ocena kilku cech jednocześnie (łączna wartość hodowlana)