การคัดเลือกและ การประมาณพันธุ ศาสตร์ปริมาณ

1. การคัดเลือกและการประมาณพันธุศาสตร์ปริมาณการคัดเลือกและการประมาณพันธุศาสตร์ปริมาณ โดย อ.วุฒิไกร บุญคุ้ม ภาควิชาสัตวศาสตร์ คณะเกษตรศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น

2. หลักการคัดเลือกพันธุ์สัตว์Principle of Selection ผู้ชายคนไหนที่คุณชอบ ? ผู้ชายคนไหนที่คุณอยากได้เป็นแฟน ?

3. การคัดเลือก คือ การที่สัตว์บางตัวมีโอกาสมีชีวิตรอดเพื่อสืบพันธุ์และถ่ายทอดพันธุกรรมไปยังรุ่นต่อๆไป ในขณะที่สัตว์บางตัวจะถูกคัดทิ้ง (culling)

4. การคัดเลือกแบ่งเป็น 2 รูปแบบ ปรับตัวให้เข้ากับธรรมชาติ ปรับตัวเข้ากับธรรมชาติไม่ได้ ก็ไม่สามารถมีชีวิตรอดได้ 1) Natural Selection Charles Robert Darwin

5. ตัวอย่างสัตว์ที่ปรับตัวในสภาพธรรมชาติได้ยากตัวอย่างสัตว์ที่ปรับตัวในสภาพธรรมชาติได้ยาก

6. Natural selection ยังรวมถึงทฤษฏี used and disused Use and disuse Jean-Baptiste Lamarck

7. 2.Artificial selection

8. การประมาณค่าพารามิเตอร์ทางพันธุกรรมและแนวโน้มทางพันธุกรรมของสมรรถนะการเจริญเติบโตและผลผลิตไข่ในไก่พื้นเมืองไทย (ประดู่หางดำ) วุฒิไกร บุญคุ้ม, มนต์ชัย ดวงจินดา, บัญญัติ เหล่าไพบูลย์และเทวินทร์ วงษ์พระลับ ภาควิชาสัตวศาสตร์ คณะเกษตรศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น

9. ความสำคัญและที่มางานวิจัยไก่ประดู่หางดำความสำคัญและที่มางานวิจัยไก่ประดู่หางดำ • คุณสมบัติของไก่ประดู่หางดำ • รสชาติดี • ราคาเมื่อขายสูงกว่าไก่เนื้อ • คอเลสเตอรอลต่ำ • กรดยูริกต่ำ • ไตรกลีเซอไรด์ต่ำ อาชีพเสริมของเกษตรกร เชิงการค้าระดับอุตสาหกรรม

10. ความสำคัญและที่มางานวิจัยไก่ประดู่หางดำความสำคัญและที่มางานวิจัยไก่ประดู่หางดำ • การเจริญเติบโตช้า • ผลผลิตไข่ต่ำ การปรับปรุงพันธุกรรม

11. วัตถุประสงค์ เพื่อประมาณค่าพารามิเตอร์ทางพันธุกรรมและวิเคราะห์แนวโน้มทางพันธุกรรมเพื่อศึกษาความเป็นไปได้ในการปรับปรุงพันธุ์ไก่พื้นเมืองประดู่หางดำของลักษณะสมรรถนะการเจริญเติบโตและปริมาณผลผลิตไข่

12. G G วิธีการศึกษา Growth trait = นน.ตัว เมื่ออายุ 16 สัปดาห์ Carcass trait = ความยาวรอบอก Egg trait = ผลผลิตไข่เมื่ออายุ 300 วัน G1-G4 4,283 บันทึก Genetic Parameter Estimation h2, rG SELECTION Multi-trait BLUP G1 SELECTION G2 Selection Index G3 I = 1EBV1 + 2EBV2 + 3EBV3

13. ผลการทดลอง Avg 88 g/head Avg 200 g/head Avg 1.5 egg/head Avg 66 g/head

14. ผลการทดลอง ตารางแสดงความแปรปรวนของลักษณะปรากฏ (phenotypic variance, Vp), ความแปรปรวนทางพันธุกรรม (genetic variance) ค่าอัตราพันธุกรรรม (h2), ความคลาดเคลื่อน (SE) ค่าสหสัมพันธ์ทางพันธุกรรม (rg) และค่าสหสัมพันธ์ของลักษณะปรากฏของลักษณะที่คัดเลือกในไก่ประดู่หางดำ rg rp

15. สรุป • การปรับปรุงพันธุกรรมไก่ประดู่หางดำใน • ลักษณะสมรรถนะการเจริญเติบโตและผลผลิตไข่ • สามารถทำได้ • ลักษณะสมรรถนะการเจริญเติบโตและผลผลิตไข่ • มีความสัมพันธ์ในเชิงพันธุกรรมต่ำหรือมีอิสระต่อ • กันดังนั้นในการคัดเลือกควรพิจารณาแยก

16. หลักพื้นฐานของการคัดเลือกพันธุ์สัตว์หลักพื้นฐานของการคัดเลือกพันธุ์สัตว์ Selection Artificial selection (เรียนในวิชานี้) Natural selection Et + Ep P = G + E A + D + I EBV (estimated breeding value) Selectionresponse

17. พันธุศาสตร์ปริมาณ • เป็นวิชาที่ศึกษาเกี่ยวกับยีนที่ควบคุมลักษณะที่เป็นเชิงตัวเลขบอกปริมาณซึ่งอาจได้จากการชั่ง ตวง หรือวัดจากสัตว์ • ใช้ความรู้ทางด้านพันธุศาสตร์ คณิตศาสตร์ เข้ามาช่วยในการวิเคราะห์

18. วัตถุประสงค์ของหัวข้อนี้วัตถุประสงค์ของหัวข้อนี้ • ทราบความแตกต่างระหว่างลักษณะคุณภาพ และลักษณะปริมาณพร้อมทั้งสามารถยกตัวอย่างประกอบได้ • เข้าใจความหมายของค่าอัตราพันธุกรรม • สามารถประเมินค่าอัตราพันธุกรรมด้วยวิธีการต่างๆได้ • ทราบถึงประโยชน์ของค่าอัตราพันธุกรรม • เข้าใจความหมายของค่าอัตราซ้ำและวิธีการประเมิน • ทราบถึงประโยชน์ของค่าอัตราซ้ำ

19. ความแตกต่างระหว่างลักษณะคุณภาพและลักษณะปริมาณความแตกต่างระหว่างลักษณะคุณภาพและลักษณะปริมาณ

20. การจัดแบ่งแหล่งความแปรปรวนของลักษณะเชิงปริมาณการจัดแบ่งแหล่งความแปรปรวนของลักษณะเชิงปริมาณ • โดยทั่วไปแล้วลักษณะปรากฏของสัตว์หรือลักษณะที่สัตว์แสดงออกนั้นถูกควบคุมด้วยอิทธิพลหลัก 2 ประการ ได้แก่ อิทธิพลเนื่องจากพันธุกรรมและอิทธิพลเนื่องจากสภาพแวดล้อมที่กระทบต่อตัวสัตว์ ลักษณะปรากฏ = พันธุกรรม + สภาพแวดล้อม Phenotype = Genotype + Environment P = G + E

21. การจัดแบ่งแหล่งความแปรปรวนของลักษณะเชิงปริมาณการจัดแบ่งแหล่งความแปรปรวนของลักษณะเชิงปริมาณ • ในทางพันธุศาสตร์ปริมาณ ค่าของอิทธิพลดังกล่าวสามารถอาศัยหลักทางคณิตศาสตร์ประเมินในรูปของความแปรปรวน (variance) ได้เป็น VP = VG + VE + COVGE • และกำหนดอิทธพลของ Gและ Eเกิดขึ้นอย่างอิสระต่อกัน นั่นคือกำหนดให้ COVGE = 0  VP = VG + VE

22. การจัดแบ่งแหล่งความแปรปรวนของลักษณะเชิงปริมาณการจัดแบ่งแหล่งความแปรปรวนของลักษณะเชิงปริมาณ VP = VG + VE VA + VD + VI อิทธิพลเนื่องจากพันธุกรรมนั้นสามารถเกิดขึ้นได้ทั้งจาก : VA=อิทธิพลของยีนสะสม (additive effect) VD=อิทธิพลเนื่องจากการข่มกันของยีนในตำแหน่งเดียวกัน(dominant effect) VI = อิทธิพลเนื่องจากการข่มกันระหว่างยีนต่างตำแหน่ง(epistasis effect)

23. Additive genes effect; A VA=อิทธิพลของยีนสะสม (additive effect)หมายถึงอิทธิพลเนื่องจากยีน ที่มีการถ่ายทอดจากบรรพบุรุษและสะสมต่อเนื่องกันลงมายังรุ่นลูกหลาน

24. Dominant genes effect; D VD=อิทธิพลเนื่องจากการข่มกันของยีนในตำแหน่งเดียวกัน(dominant effect) A A A a a a B b

25. Epistasis genes effect; I VI =อิทธิพลเนื่องจากการข่มกันระหว่างยีนต่างตำแหน่ง(epistasis effect) A B A a b a b B

26. การจัดแบ่งแหล่งความแปรปรวนของลักษณะเชิงปริมาณการจัดแบ่งแหล่งความแปรปรวนของลักษณะเชิงปริมาณ VP = VG + VE VEt + VEp VA + VD + VI

27. Temporary environments effect; Et เป็นสภาพแวดล้อมที่ส่งผลกระทบต่อลักษณะที่ปรากฏ (phenotype)แบบชั่วคราว เช่น อุณหภูมิสภาพแวดล้อม สูตรอาหารที่ใช้เลี้ยงสัตว์ การเปลี่ยนแปลงสถานที่เลี้ยงสัตว์

28. Permanent environments effect; Ep เป็นสภาพแวดล้อมที่ส่งผลกระทบต่อลักษณะที่ปรากฏ (phenotype)แบบถาวร เช่น สัตว์เกิดอุบัติเหตุจนไม่สามารถรักษาให้กลับมาเป็นปกติได้ ยืน เดิน ไม่ได้ สัตว์ติดโรคจนไม่สามารถให้ผลผลิตได้ เช่น โรคเต้านมอักเสบ รกค้าง

29. ค่าอัตราพันธุกรรม (heritability, h2) ค่าอัตราพันธุกรรม (heritability, h2) หมายถึงอัตราส่วนของลักษณะทาง พันธุกรรมต่อลักษณะปรากฏดังนั้น .... h2 = h2 =

30. ค่าอัตราพันธุกรรม(heritability, h2) • ค่าอัตราพันธุกรรมเป็นค่าที่ช่วยให้ทราบว่าการถ่ายทอดลักษณะของสัตว์นั้น จะขึ้นอยู่กับอิทธิพลใดมากกว่าระหว่างพันธุกรรมหรือสภาพแวดล้อม VG VE VG VE 20% 80% 90% 10% Vp Vp

31. ค่าอัตราพันธุกรรม (heritability, h2) • h2 = = 0.20 : h2 = = 0.90 ถ้า h2 มีค่าต่ำ ลักษณะปรากฏนั้นขึ้นกับ สภาพแวดล้อม h2 มีค่าสูง ลักษณะปรากฏนั้นขึ้นกับ พันธุกรรม

32. ค่าอัตราพันธุกรรม (heritability, h2) • ในการศึกษาพันธุศาสตร์ปริมาณเบื้องต้นจะกำหนดให้ VDและ VIมีค่าเป็น 0 ดังนั้นการประเมินค่าอัตราพันธุกรรมจึงคิดเป็นความแปรปรวนเนื่องจากยีนบวกสะสม เพียงอย่างเดียว ดังสมการ

33. คุณสมบัติของค่าอัตราพันธุกรรมคุณสมบัติของค่าอัตราพันธุกรรม 1. ค่าอัตราพันธุกรรมจะสามารถจำแนกได้ 2 แบบ ดังนี้ Broad sense heritability Narrow sense heritability Broad sense heritability เป็นค่าพันธุกรรมในแนวกว้าง โดยประเมินจากอิทธิพลของพันธุกรรมทั้งหมด Narrow sense heritability เป็นพันธุกรรมในแนวแคบ โดยประเมินเฉพาะอิทธิพลทางพันธุกรรมแบบบวกสะสม

34. คุณสมบัติของค่าอัตราพันธุกรรมคุณสมบัติของค่าอัตราพันธุกรรม 2. ค่าอัตราพันธุกรรมเป็นค่าประเมินเพื่อใช้เฉพาะฟาร์มใดฟาร์มหนึ่งเท่านั้น หรือเฉพาะฝูงสัตว์ ดังนั้นจึงไม่สามารถเปรียบเทียบค่าอัตราพันธุกรรมที่ประเมินได้กับฝูงสัตว์ฝูงอื่นได้ เว้นแต่ฝูงสัตว์ที่นำมาเปรียบเทียบค่าอัตราพันธุกรรมจะมีลักษณะสภาพภูมิอากาศ ลักษณะการจัดการ ใกล้เคียงกันมาก

35. คุณสมบัติของค่าอัตราพันธุกรรมคุณสมบัติของค่าอัตราพันธุกรรม 3. การที่ค่าอัตราพันธุกรรมของลักษณะใดๆ ในสัตว์แต่ละฝูงมีค่าต่างกันไม่ได้หมายความว่าฝูงสัตว์ที่มีค่าอัตราพันธุกรรมที่สูงจะมีพันธุกรรมที่ดีกว่า อาจเป็นเพราะค่าอัตราพันธุกรรมที่สูงเป็นผลมาจากการได้รับอิทธิพลเนื่องจากสภาพแวดล้อมต่ำก็ได้

36. คุณสมบัติของค่าอัตราพันธุกรรมคุณสมบัติของค่าอัตราพันธุกรรม 4. ค่าอัตราพันธุกรรมที่ประเมินได้ในแต่ละลักษณะสามารถจัดเป็น 3 กลุ่มได้ดังนี้ ค่าอัตราพันธุกรรมต่ำ h2 < 0.2 ค่าอัตราพันธุกรรมปานกลาง 0.2 < h2 < 0.4 ค่าอัตราพันธุกรรมสูง 0.4 < h2

37. ตัวอย่างของค่าอัตราพันธุกรรมตัวอย่างของค่าอัตราพันธุกรรม

38. สวัสดี