Markery asistovaná selekce

1. Markery asistovaná selekce

2. užitkovost + rodokmen P R O B L É M Y: - účinnost není 100% - provádíme testy potomstva = trvá dlouho plemenná hodnota genetický zisk

3. P O Ž A D U J E M E E F E K T I V I T U: • možnost provést výběr u mladých zvířat; • zkrácení generačního intervalu • vyšší selekční efekt (zisk za rok) H L E D Á M E geny spojené s vysokou užitkovostí resp. lokusy, kde se tyto geny nacházejí tj. lokusy kvantitativních vlastností = QTL

4. víme, že vlastnosti ovlivňuje mnoho genů s malým účinkem předpokládáme, že účinek některých polygenů může být výraznější = majorgeny

5. neznáme • genotyp v QTL • umístění QTL hledáme genetické markery M A R K E RY • místa, kde se sekvence DNA jedinců liší • snadno detekovatelný současnými metodami • ve vazbě s QTL

6. přímé markery • snadnější využití • marker je součástí QTL • genotyp markeru vždy odpovídá genotypu QTL • halotanový gen • myostatinový gen

7. riziko využití • na genetickém efektu se podílí více než jedna mutace (např. myostatin, několik mutací uvnitř tohoto genu dává stejný výsledný efekt) • nesprávná identifikace kandidátního genu jako majorgenu

8. nepřímé markery • jsou lokalizovány poblíž QTL • nejsou příčinou mutace • nevíme, zda je s QTL vázán jeden nebo několik markerů

9. u nepřímých markerů • vazba QTL – marker je specifická podle rodin; • sledujeme nejméně 2 generace (plemeník x potomci) • využíváme informace o fenotypu potomků • vazbu nezjistíme, pokud je plemeník homozygotní v markeru nebo QTL

10. postup • detekce markeru • stanovení vazbové mapy • určení podílu proměnlivosti vysvětlené markerem σv2 • identifikace jedinců, kteří nesou žádoucí alelu a jejich využití ve šlechtění

11. vazba marker – QTL Q = varianta QTL s účinkem +α q = varianta QTL s účinkem 0 M = dominantní varianta markeru m = recesivní varianta markeru

12. genetické mapy udávají: pořadí genů vzdálenost genů vzdálenost = pravděpodobnost, s jakou dochází k rekombinaci 1cM = 1 rekombinace / 100 meióz 10cM = 10 rekombinací / 100 meióz

13. segregace QTL v rámci rodin sledujeme skupiny polosourozenců potomci heterozygotních otců

14. pro stanovení účinku QTL srovnáme očekávané průměry skupin potomků podle předané alely

15. pokud není rozdíl mezi skupinami s alelou M a m pak • nemáme QTL • efekt QTL je nízký • rekombinace je blízká hodnotě 0,5 • z diference (1-2r) α nerozlišíme, zda • je velký účinek QTL a volná vazba • je nízký účinek QTL a pevná vazba

16. vztah marker - alelaa • využití 2 markerů • intervalové mapování (REML) • regresní metody detekce QTL – narušení vazby • křížení inbredních linií • zpětné křížení • křížení outbredních populací

17. Grandsire design (Weller et al. 1990) • metodický postup pro stanovení vztahu markeru a vlastnosti vypracovaný pro dojený skot; • v plánu pokusu vycházíme od dědů – heterozygotů (Qq) v daném markeru; • u jejich synů zařazených v inseminaci zjistíme alelupřenesenou od děda (Qxq); • syny rozdělíme do podskupin podle přenesené alely; • syny vyhodnotíme podle užitkovosti dcer (kontrola dědičnosti); • rozdíly mezi průměrnými plemennými hodnotami mezi skupinami uvnitř dědů jsou způsobeny markerem

18. význam využití informace o QTL • nízká dědivost vlastnosti; • vlastnost se projevuje jen u jednoho pohlaví; • znak není měřitelný před dospělostí jedince • měření znaku je obtížné nebo vyžaduje usmrcení zvířete

19. význam je odvozen od • velikosti účinku QTL • frekvence Q alely v populaci: pokud je v populaci fixovaná, MAS nemůže přinést zlepšení • pravděpodobnosti, že Mm jedinec předá Q alelu

20. zpřesnění odhadu plemenné hodnoty

21. modelování efektu genotypu QTL y = Xb + Wq + Zu + e

22. může přinést krátkodobé zvýšení efektu selekce o 2-30%; • nelze počítat, že nahradí klasickou selekci založenou na principech populační genetiky; • může negativně ovlivnit odezvu na selekci u ostatních polygenů.