Odhad koeficientu příbuzenské plemenitby na chromozomu X u plemene starokladrubský kůň na základě rodokmenových údajů

Bc. Kateřina Kadlecová

Master's thesis

Estimation of inbreeding for X-chromosome in Old Kladruber horse based on pedigreed data

Abstract:

Tato diplomová práce se zabývá genetickou analýzou populace starokladrubských koní (STKL) s důrazem na koeficient příbuzenské plemenitby na chromozomu X. V úvodu je diskutována historie chovu STKL a vývoj pohlavních chromozomů. Dále je představen význam genetické variability a koeficientu inbreedingu v genetickém managementu plemen zvířat. Hlavním cílem práce je shromáždit informace o genetické struktuře populace STKL, vyhodnotit koeficient příbuzenské plemenitby na chromozomu X (𝐹𝑥𝑋𝑐ℎ) v porovnání s autozomálními chromozomy (𝐹𝑥) a poskytnout základní informace pro genetický management a zachování tohoto plemene. Průměrný koeficient inbreedingu 𝐹𝑥 se pro plemeno STKL mezi lety 1990 až 2017 pohyboval kolem 13 %. Střední hodnota 𝐹𝑥𝑋𝑐ℎ byla 0,0519, což naznačuje mírně pozitivní sklon. Naopak, průměrná hodnota proměnné 𝐹𝑥 0,0683 může indikovat vyšší genetickou variabilitu v autosomálních chromozomech. Při porovnání genetické variability u 𝐹𝑥𝑋𝑐ℎ mezi bělouši a vraníky byla průměrná hodnota 𝐹𝑥𝑋𝑐ℎ pro bělouše nižší než u vraníků. Analyzováním korelace mezi průměry koeficientů 𝐹𝑥𝑋𝑐ℎ a 𝐹𝑥 byla zjištěna středně silná pozitivní korelace, což podporuje hypotézu o vlivu příbuzenské plemenitby na genetickou variabilitu. Nicméně, testování statistické významnosti rozdílu mezi průměry 𝐹𝑥𝑋𝑐ℎ u běloušů a vraníků neprokázalo statisticky signifikantní rozdíl. Získané údaje poukazují na složitost vztahů mezi příbuzenskou plemenitbou a genetickou variabilitou a naznačují potřebu dalšího výzkumu pro hlubší porozumění těmto mechanismům. Výsledky práce poskytují podrobné informace o genetické diverzitě STKL a vývoji koeficientu příbuzenské plemenitby na chromozomu X. Diskuze se zaměřuje na interpretaci výsledků a jejich význam pro další genetický management plemene. Celkově tato práce přináší nové poznatky o genetické struktuře STKL a přispívá k lepšímu porozumění této problematice v kontextu genetického managementu plemen zvířat.

Abstract:

This thesis focuses on the genetic analysis of the population of Old Kladruber horses (STKL), with an emphasis on the coefficient of inbreeding on the X chromosome. The introduction discusses the history of breeding STKL and the development of sex chromosomes. Furthermore, it introduces the importance of genetic variability and the coefficient of inbreeding in the genetic management of animal breeds. The main objective of the thesis is to gather information about the genetic structure of the STKL population, evaluate the coefficient of inbreeding on the X chromosome (𝐹𝑥𝑋𝑐ℎ) compared to autosomal chromosomes (𝐹𝑥), and provide basic information for the genetic management and preservation of this breed. The average coefficient of inbreeding 𝐹𝑥 for the STKL breed between 1990 and 2017 ranged around 13%. The mean value of 𝐹𝑥𝑋𝑐ℎ was 0.0519, indicating a slightly positive trend. Conversely, the average value of the variable 𝐹𝑥 0.0683 may indicate higher genetic variability in autosomal chromosomes. When comparing the genetic variability of 𝐹𝑥𝑋𝑐ℎ between white variant and black variant, the average value of 𝐹𝑥𝑋𝑐ℎ for white one was lower than for black one. By analyzing the correlation between the means of the coefficients 𝐹𝑥𝑋𝑐ℎ and 𝐹𝑥, a moderately strong positive correlation was found, supporting the hypothesis of the influence of inbreeding on genetic variability. However, testing the statistical significance of the difference between the means of 𝐹𝑥𝑋𝑐ℎ for white variant and black variant did not show a statistically significant difference. The obtained data indicate the complexity of the relationships between inbreeding and genetic variability, suggesting the need for further research for a deeper understanding of these mechanisms. The results provide detailed information on the genetic diversity of STKL and the development of the coefficient of inbreeding on the X chromosome. The discussion focuses on interpreting the results and their implications for further genetic management of the breed. Overall, this work brings new insights into the genetic structure of STKL and contributes to a better understanding of this issue in the context of genetic management of animal breeds.

Keywords

genetická diverzita, pohlavní chromozom, kůň

Keywords

genetic diversity, horse, sex chromosome

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 22. 4. 2024

Thesis defence

• Date of defence: 20. 5. 2024
• Supervisor: prof. Ing. Luboš Vostrý, Ph.D.
• Reader: Michaela Brzáková, externi

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / specializace:
Biotechnology / Biotechnology and Animal Breeding