1 / 54

GENOMSKA SELEKCIJA

GENOMSKA SELEKCIJA. Oddelek za zootehniko Katedra za znanosti o rejah živali d r. Klemen Potočnik, dr. Gregor Gorjanc. Teme. Selekcija F → PV → GV Razvoj genomske selekcije Aplikacija v selekcijo domačih živali Genomska selekcija v govedoreji Mendarodni nivo Nacionalni nivo Razvoj

pippa
Download Presentation

GENOMSKA SELEKCIJA

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. GENOMSKA SELEKCIJA Oddelek za zootehniko Katedra za znanosti o rejah živali dr. Klemen Potočnik, dr. Gregor Gorjanc

  2. Teme • Selekcija F → PV → GV • Razvoj genomske selekcije • Aplikacija v selekcijo domačih živali • Genomska selekcija v govedoreji • Mendarodni nivo • Nacionalni nivo • Razvoj • Uporaba v praksi • Izzivi, ki nas čakajo

  3. CILJ = Napredek – spreminjanje populacije!! Selekcija • “Izbor (odbira) najboljših posameznikov z namenom, da izboljšamo populacijo” • Merimo fenotipfenotipska vrednost

  4. Fenotip = Genotip + Okolje

  5. V praksi poznamo le … Okolje Okolje Genotip Odstopanja - razlikezaradi okolja Genotipska vrednostPVGPV, DGV Fenotip Fenotipska vrednost

  6. Plemenska vrednost (PV) Skupni učinek genov, ki se prenaša na potomce Ocenjujemo na podlagi podobnosti med sorodniki

  7. Preizkus na potomcih . . .

  8. Točnost h2 Točnost (r) Število potomcev

  9. Poenostavljena shema SP POPULACIJA KRAV BIKO. MATI Spremljanje lastnosti - kontrola: Poreklo, Prireja, Telesne lastnosti, PV(Prireja, …, Agregatni genotip) Biki v direktnem testu: Dnevni prirast, Telesne lastnosti,PV Prednikov PROGENI TEST AI →OC Izločitev Biološki test: ♂♀ C.E.,Con., Gen. Def.Pitovne in kla. l.: ♂ Kom. & Mes. p.Telesne lastnosti:♀ prvesnicePrireja & Repro.:♀Kom. & Mle. p. Naravni pripust Elitnibiki PV – Rejski cilji AI biki

  10. Dosedanji dosežki – SVN-LS

  11. Genetski napredek ΔG = (i×r×σa) / g • i – intenzivnost selekcije • 50 % odbranih  i ≈0,8 • 5 % odbranih  i ≈ 2,0 • r – točnost plemenskih vrednosti • povprečje staršev  r ≈ 60 % za mlečnost • preizkus na potomcih  r ≈ 95 % za mlečnost • σa – standardni odklon plemenskih vrednosti • g – generacijski interval • ≈ 6 let – bik progeni test • ≈ 1 leto – genomsko testiran

  12. Genomska selekcija

  13. Genom goveda • 30 parov kromosomov • ≈3 milijarde baznih parov • ≈20.000 genov (≈ 14.000 skupnih s človekom)

  14. SNP čipi 12 AB 12 AA BB

  15. Genomski podatki • Genom ≈ 3 milijarde baznih parov • SNP označevalci • SNP genotipizacija • 3.000 (LD) • 6.000 (LD) • 50.000 (50K) • 800.000 (HD) • Sekvenca 1:1.000.000 1:500.000 1:55.000 1:4.000 1:1

  16. Označevalci (markerji) Kromosomod očeta Kromosomod mame Gen + Gen -

  17. V praksi poznamo le … Okolje Okolje Genotip Odstopanjezaradi okolja Genotipska vr.QTL + ocena učinkaSNP + ocena učinka Fenotip Fenotipska vrednost

  18. Rodica, 2009 Pregled po vrstah

  19. Stanje pri psih • Že vrsto let v uporabi • 60 k čip • V praksi se izvaja selekcija za pse vodnike slepih • Lastnosti obnašanja in dolgoživosti • Dobri rezultati, validacija na telesnih lastnostih • Ekonomsko upravičeno, 2 leti šolanja, nato ustvarjanje vezi pes-človek

  20. Stanje pri konjih • 60 k čip, morda oz. verjetno že več • Osteohondroza • Velike razlike med pasmami • Dirkalni ‘enostavne’ lastnosti • Športni ‘kompleksne’ lastnosti • Konjerejci ne želijo jasne slike (-) • Relativno majhne populacije, slabo definirani cilji • Ekonomska učinkovitost vsaj pri športnih in dirkalnih konjih verjetno ni vprašljiva

  21. Stanje pri perutnini - kokoši • Od leta 2007 • 15 k čip • Predrago za brojlerje • V uporabi pri nesnicah • Zaradi inbridinga in velikosti-majhnosti genoma, zadošča manjši čip – a razlike med linijami • Lastnosti so dobro oz. enostavne za definicijo • Zelo dobri rezultati, visoka zanesljivost ocene • Vse financira največja selekcijska hiša na svetu

  22. Stanje pri prašičih • Od januarja 2009 • 60 k čip • Lastnosti so dobro definirane • Verjetno bodo dobri rezultati, kako bo z gospodarsko učinkovitostjo?

  23. Rodica, 2009 Stanje pri govedu

  24. Leto 2009 – IB TW SLU • NE povezovanje - sodelovanje • Diktiranje tempa dežel z velikimi populacijimi • Vprašljiv obstoj Interbull-a • Nima rešitve • NLD, ZDA, NZL, AUS • Skepsa v uspešnost implementacije • Detekcija možnosti za InterGenomics RJ • ICAR pravila, G PV ≠ testiran bik (N hčera)

  25. Leto 2010 • InterGenomics A, D, F, I, Ch, Si, ZDA • Testni obračun • 3392 bikov • Ideja IGenoP • Razmišljanje o povezovanju • Implementacija GS na nacionalnem nivoju

  26. Interbull GMACE test

  27. Leto 2011 • LD 6k čip • Manjša napaka pri imputaciji glede na 3k • Rutina za ♀ tudi v Evropi • Optimizem glede izmenjave podatkov • InterGenomics • Zaključek projekta • Rutina na Interbullu • Nadaljevanje razvoja

  28. Metode - postopki GS • Odvzem vzorca tkiva • Izolacija DNK • Genotipizacija • Izračun G PV • Objava in interpretacija rezultatov • Odbira

  29. Odvzem – pridobitev vzorca

  30. Odvzem – pridobitev vzorca

  31. Genotipizacija

  32. Genotipizacija - rezultati

  33. Izračun G PV • Ideja: • ocenimo učinke SNP na referenčni populaciji(poznan fenotip ali PV in genotip)  SNP enačba • SNP enačbo lahko uporabimo tudi na osebkih brez fenotipa, npr. novorojenih teletih SNP enačba a =(α1,i + α1,j) + (α2,i + α2,j) + … + (αk,i + αk,j) SNP praviloma niso v genih, so pa mogoče blizu genov!!! potrebno obdržati kontrolo prireje!!!

  34. Točnost (R2) skozi čas - biki Dolgoživost Mlečnost r ~ 0,8 Točnost (R2) Točnost (R2) r ~ 0,6 Starost (leta) Starost (leta) Reents (2010)

  35. Točnost (R2) skozi čas - krave Dolgoživost Mlečnost r ~ 0,8 Točnost (R2) Točnost (R2) r ~ 0,6 Starost (leta) Starost (leta) Reents (2010)

  36. Poenostavljena shema SP POPULACIJA KRAV BIKO. MATI Spremljanje lastnosti - kontrola: Poreklo, Prireja, Telesne lastnosti, PV(Prireja, …, Agregatni genotip) Biki v direktnem testu: Dnevni prirast, Telesne lastnosti,PV Prednikov PROGENI TEST AI →OC Izločitev Biološki test: ♂♀ C.E.,Con., Gen. Def.Pitovne in kla. l.: ♂ Kom. & Mes. p.Telesne lastnosti:♀ prvesnicePrireja & Repro.:♀Kom. & Mle. p. Naravni pripust Elitnibiki PV – Rejski cilji AI biki

  37. Genetski napredek - govedo • Večji genetski napredek • Mladi biki – povprečje staršev ΔG = (2×0,60 + ~ 0) / (2 + 2) = 0,30  90 kg? • Preizkus na potomcih ΔG = (2×0,95 + ~ 0) / (6 + 2) = 0,24  72 kg • GS mladi biki ΔG = (2×0,80 + ~ 0) / (2 + 2) = 0,40  120 kg • GS mladi biki + “bikovske” matere ΔG=(2×0,80 + 0,8×0,80) / (2 + 2) = 0,56  168 kg

  38. Implementacija v Sloveniji Premajhno število za lasten genomski program! • Rjava pasma 191 bikov • Črno bela pasma 192 bikov - ??? konzorcij • Lisasta pasma ???

  39. InterBull - InterGenomics Durr in Philipsson (2012)

  40. Rezultati InterGenomics

  41. Rezultati InterGenomics

  42. Korelacije

  43. Točnost - validacija • Količina mlečnih beljakovin • povprečje staršev (klasično): 0,56 • genomika (novo): 0,79  Potrditev teoretičnih pričakovanj Celotni set podatkov (preizkus na potomcih) Kalibracija Validacija

  44. Pomen nacionalne selekcije v globalizaciji?

  45. PRO, +3 SCS, -0.8 DLO, +0.2 CC1, -0.6

  46. CRP projekt - zadnji rezultati • Simulacija več lastnostnega model • Združevanje informaciji npr. kontrole mlečnosti in DGV InterGenomics • Imputacija narejena v okviru InterGenomics • Sprememba pri mladih bikih (35) • Točnost napovedi PV na osnovi: • rodovnika ≈0.35 • Kombinacije informacij ≈ 0.85. • Točnost GEBV - InterBull je 0.8975.

  47. InterGenomics • „Optimalen koncept“ • GEBV za bike vključene v mednarodno primerjavo na nacionalni skali • Enačba DGV za vsako lastnost, vključeno v mednarodno primerjavo • Trenutno stanje • Rutinski obračun • Pogodba o izmenjavi genotipov – imputacija • Vseh bikov ≈ 6500, od teh 191 SLO • Uporabni rezultati za ML, MA, BE

  48. Nadaljnje delo • Statistični del • Testni obračun za dodatne(o) lastnost Interbull • Maj in junij nacionalni obračun • September in oktober IB testni obračun • Strokovno delo • Protokol od odvzema vzorca do genomske PV • Predodbira živali • Odvzem vzorcev • Zbiranje vzorcev • Izmenjava – korespodenca z vzorci in podatki • Organizacija podatkov in ocena DGV, GEBV

  49. Strategije dela z vidika: • Nacionalno • Izdelava protokola 6k SNP genotipizacije • Genotipizacija: • PBM, • bikci pred vhlevitvijo • Rejci pred vzrejo • Mednarodno • Ponudba mladih bikov – semena • Prodaja + nakup • Bikovske matere: • Potencialno tudi za tujino • Tuje bodo v naboru predodbire SpremembE rejskih programov

  50. Mednarodna konkurenčnost • Klasičen obračun PV • V Sloveniji vse črede (majhne) • V tujini pogodbene reje (preferenca) • Konvencionalen rejski program • Obračun G*PV • Izenačitev metodologije (management – čreda) • Prek Interbulla • Realno • Povsem primerljiva ocena na skalah vseh članic

More Related