Vliv inbreedingu na fitness u skotu

Helena Černá

Bachelor's thesis

The effect of inbreeding on fitness in cattle

Abstract:

Inbreeding je součástí šlechtitelských programů a může se projevovat ibrední depresí, která má velký vliv na parametry související s fitness, neboť v přírodních populacích během vývoje tímto způsobem docházelo k přírodní selekci. Při inbreedingu dochází ke zvyšování homozygotnosti, kde velká část homozygotních alel v recesivním stavu skrývá letální alely, které při spojení dvou homozygotních jedinců se projeví inbrední depresí. V minulém století při vytváření plemen byla příbuzenská plemenitba značně rozšířená, neboť díky ní docházelo k upevňování znaků a vlastností plemene. Další významný vliv na zvyšování inbreedingu v rámci plemen měla inseminace. Proto se ve šlechtitelských programech zjišťuje míra homozygotnosti jedince pomocí koeficientu inbreedingu, ale také rodičovského páru pomocí příbuzenského koeficientu. Výpočet koeficientu inbreedingu je tím přesnější, čím je podrobněji popsán rodokmen jedince. Dostatečně obsáhlý se jeví rodokmen do páté generace. U elitních zvířat, která se používají pro inseminaci a hyperovulaci se provádí genotypový výzkum v laboratořích, kde se příbuznost zjišťuje pomocí SNP markerů, tímto způsobem se mohou zjistit i genetická onemocnění. Mezi genetická onemocnění u skotu patří Brachyspina, CVM a BLAD. Nositelem CVM a BLAD byl významný plemeník u holštýnského plemene v USA Carlin -- M Ivanhoe Bell. Znaky, které souviseji s fitness jsou znaky kvantitativní a jsou řízeny polygeny, jejich dědičnost je tedy nepředvídatelná. Proto bylo provedeno mnoho výzkumů, ve kterých se zjišťoval vliv koeficientu inbreedingu na tyto znaky. Bylo zjištěno, že k výraznému zhoršení parametrů pro fitness dochází při = 12,5 -- 25 % , v tomto rozpětí se projevují kumulativní účinky inbrední deprese. Tyto účinky se více projevují u vysokoprodukčních zvířat, než u zvířat z polointenzivních chovů, která jsou v lepší zdravotní kondici. Pro zachování genetické diverzity v subpopulaci je žádoucí páření jedinců s maximálním = 6,25 %.

Abstract:

Inbreeding is part of the breeding programmes and may experience inbreeding depression, which has a great influence on parameters related to fitness, as in natural populations, selection taken place this way during the evolution. Increase of homozygosity occurs during the proces of inbreeding, where a large proportion of homozygous alleles in the recessive state contain hidden lethal alleles, which are manifested by inbreeding depression after the connection of the two homozygous individuals. Inbreeding was significantly extended in the last century during the creation of the breeds, since it led to the consolidation of the characters and characteristics of the breed. Another significant impact on the increase of inbreeding within breeds had insemination. That is why in breeding programmes, the rate of homozygosity of the individual is detected using the coefficient of inbreeding, but also using kinship coefficient. The more concrete the description of pedigree of the individual, the more accurate calculation of the coefficient of inbreeding. The pedigree up to the fifth generation appears to be sufficiently comprehensive. Genotype research in the laboratories is done for elite animals used for the insemination and hyperovulation. The relationships are determined by SNP markers, genetic diseases can be find this way, as well. Genetic diseases of cattle include Brachyspina, CVM and BLAD. The bearer of CVM and BLAD was a important breeding male of holstein breed in the USA Carlin -- M Ivanhoe Bell. The attributes linked with fitness are quantitative and are managed by the polygenes, their heredity is therefore unpredictable. That is why a lot of research was done to examine the influence of the coefficient of inbreeding on these traits. It was found out that a significant deterioration of the parameters for the fitness occurs when = 12,5 -- 25 %, the cumulative effects of inbreeding depression being reflected in this range. These effects are more manifested in high-productive animals than in animals from the semi-intensive farms, which are in better health condition. In order to preserve genetic diversity in the subpopulation, coupling of individuals with a maximum = 6,25 % is recommended.

Keywords

inbreeding, inbrední deprese, homozygotnost, fitness, koeficient příbuznosti

Keywords

inbreeding, inbreeding depression, homozygosity, fitness, kinship coefficient

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 16. 4. 2015

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Barbora Hofmanová, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Bachelor programme / field:
Animal Science / Companion Animals