Курсовая теория на тему Применение геномной селекции в практическом свиноводстве

Содержание:

Введение 2
1. Геномная селекция в свиноводстве 4
1.1 Принципы геномной селекции 4
1.2 Применение геномного отбора в популяциях свиней 6
2. Геномный отбор свиней 12
2.1 Материнские, эксплуатационные и другие признаки в геномном отборе свиней 12
2.2 Геномный отбор в скрещенных и многопородных популяциях 15
Заключение 22
Список использованной литературы 23

Введение:

Растениеводство и животноводство началось много тысяч лет назад с выращивания растений и отлова отдельных животных, что привело к одомашниванию большинства сельскохозяйственных видов, используемых сегодня. Ранние подходы основывались на фенотипических оценках при недостаточной осведомленности об основных причинах различной продуктивности и внешнего вида. Это было существенно изменено, когда стало доступно больше информации о генетическом фонде, сначала без, а затем с использованием информации генетических маркеров. Основные методы были разработаны после (повторного) открытия менделевских законов наследования, а дальнейшие достижения были основаны на знаниях о наследовании генетической информации через связь и неравновесие связей. Теоретические подходы и прогресс в области количественной генетики, особенно работы Фишера, Райта и Лаша, позволили использовать многофакторные модели и включать сложные родословные в определенные селекционные решения.
Сочетание теоретических подходов и экспериментальных достижений сыграло значительную роль в развитии современных пород животных. Сегодня для большинства видов скота существуют структурированные программы разведения. Они опираются на рутинную регистрацию родословной и служебной информации о популяциях и далее внедряют базовые знания о наследственности в селекционный выбор для развития выбранной популяции. Селекционные программы для разных видов и производственных систем используют разные стратегии и строятся по-разному. Многие племенные популяции крупного рогатого скота структурированы по уровням ядер, мультипликаторов и коммерческих ферм, которые обычно имеют форму пирамиды с несколькими ядровыми заводчиками и многими коммерческими заводчиками.
Генетический прогресс в основном происходит в верхнем ярусе, и улучшенное племенное поголовье передается относительно немногими заводчиками ядер к мультипликаторам. Поток генов направлен вниз, и коммерческие фермеры полагаются как на улучшение в ядре стада, так и на небольшую потерю генетического прогресса во время размножения животных.
Схемы с открытым ядром имеют преимущество в виде более низкой скорости инбридинга и потенциально повышенной реакции отбора по сравнению с закрытым ядром. В закрытом ядре племенная компания сохраняет полную собственность на элитный племенной материал.
Цель работы: Изучить, как применяется геномная селекция в практическом свиноводстве
Для достижения поставленной цели необходимо решить ряд задач:
1. Рассмотреть положение геномной селекции в свиноводстве.
2. Изучить процесс геномного отбора свиней.
Объект исследования: Геномная селекция
Предмет исследования: применение геномной селекции в свиноводстве.

Заключение:

Также важно учитывать, что при проведении геномного отбора в популяции особое внимание следует уделять мониторингу уровня инбридинга, поскольку можно ожидать его увеличения. Однако это в большей степени относится к отбору молочного скота, где продукция обычно производится чистопородными, чем к свиньям, где продукция производится скрещиваниями.
Признаки, рассматриваемые для геномного отбора свиней, охватывают от традиционно отобранных признаков, т. е. признаков производительности или воспроизводства, до новых признаков, таких как признак зараженности кабана, параметры долголетия и здоровья или вспышки заболеваний. Для некоторых из этих сложных признаков и новых признаков (например, долговечность) одной из основных проблем, которые необходимо решить, является определение надежной зависимой переменной. Lucot et al. (2015) рассчитали геномные предсказания для признака «возраст в период полового созревания в gilts» как раннего показателя репродуктивного долголетия с использованием различных подмножеств наиболее информативных SNPs из PorcineSNP60 BeadChip и рассчитали ожидаемый генетический прирост. При отборе также на самцов, как это возможно с генетическими инструментами, используя геномные селекционные признаки с ограниченными по полу признаками, генетический прирост привел к дополнительному значению 20,5% по сравнению с таковыми только у самок.

Фрагмент текста работы:

Геномный отбор основан на прогнозировании селекционной ценности (геномной селекционной ценности или GEBV) каждого индивида путем суммирования всех аллельных эффектов SNP по всему геному. Маркерные эффекты оцениваются как регрессия фенотипа на генотип в обучающих наборах данных, т. е. у животных в популяции, имеющих как фенотипическую, так и генотипическую (или геномную) информацию, и эти оценки используются для прогнозирования GEBV для всех лиц с геномными данными без какой-либо фенотипической информации (прогнозируемая популяция). Поэтому эти животные отбираются на основе их генотипа в тысячах SNPs, охватывающих весь геном, без необходимости регистрации фенотипической информации по всем оцениваемым животным.
В зависимости от предыдущих распределений, рассмотренных при оценке эффектов SNP, различные процедуры уже были предложены Meuwissen et al. (2001), в том числе GBLUP, Байес-Байес A и-B, а потом на дополнительные байесовских методов, были предложены другими авторами. Метод GBLUP предполагает, что каждый SNP объясняет одинаковое количество дисперсии с помощью аналогичного подхода к бесконечно малой модели классической количественной генетики. Другие методы соответствуют различным пропорциям дисперсии, объясняемым различными SNPs, предполагая, что существует много локусов в геноме без генетической дисперсии.
С помощью исследования моделирования, VanRaden (2008) продемонстрировали эквивалентность в вычислении геномного прогноза между моделью GBLUP, которая сначала оценивает индивидуальные аллельные эффекты, а затем суммирует те, которые относятся к каждому животному и включение матрицы геномных отношений вместо традиционной аддитивной матрицы в уравнения смешанной модели.
Другие авторы (Legarra et al. 2009) предложили альтернативный подход, известный как одношаговый метод. Этот метод включает информацию о маркерах в традиционные модели родословной, учитывающие также всю имеющуюся фенотипическую и родословную информацию, включая родословные и служебные записи, собранные от негенотипированных лиц.
Согласно классическим представлениям количественной генетики, введение геномного отбора, как ожидается, увеличит генетический прогресс (ΔG), следуя общей формуле, определенной Фальконером:

где i-интенсивность отбора, r-точность, σ g-генетическая изменчивость,а L-интервал генерации.

Два термина, которые будут непосредственно затронуты введением геномного отбора, — это интервал генерации (L) и точность (r) предсказаний. В молочном скотоводстве сильным преимуществом, полученным в результате геномного отбора, является возможность предсказывать достоверные оценки молодых бычков задолго до времени, необходимого для сбора данных регистрации молока от их дочерей, сокращая, в свою очередь, интервал генерации. У свиней раннее использование молодых животных в качестве репродукторов, сразу после их полового созревания, может определять очень короткий интервал генерации. У этого вида улучшения, воздействуя на этот параметр, ограничены коротким интервалом, которого уже могут достичь текущие планы размножения, а также практическими трудностями в дальнейшем сокращении интервала генерации. Таким образом, наибольшее влияние геномной селекции в свиноводстве можно получить за счет повышения точности генетических прогнозов и возможности прогнозирования материнских признаков у хряков.