ocena wartości hodowlanej

Transkrypt

ocena wartości hodowlanej
METODY HODOWLANE
METODY HODOWLANE - zagadnienia
1. Matematyczne podstawy metod hodowlanych
2. Wartość cechy ilościowej i definicje parametrów genetycznych
3. Metody szacowania parametrów genetycznych
4. Wartość hodowlana cechy ilościowej (ocena wartości hodowlanej na
podstawie różnych źródeł informacji, porównanie ich dokładności)
5. Indeks selekcyjny (łączenie źródeł informacji o wartości hodowlanej)
6. Eliminacja wpływów środowiska w ocenie wartości hodowlanej (metody
równoczesnego porównania, metoda BLUP)
7. Selekcja i postęp hodowlany
Eliminacja wpływów środowiska w ocenie wartości hodowlanej
 OCENA WARTOŚCI HODOWLANEJ: oparta na wartościach
fenotypowych
 Priorytet: DOKŁADNOŚĆ oceny wartości hodowlanej!!!
 Najdokładniejsze źródło informacji: POTOMSTWO BĘDĄCE
PÓŁRODZEŃSTWEM
Kiedy ocena buhaja oparta na wydajnościach jego córek (czyli
potomstwa będącego półrodzeństwem) nie będzie dokładna?
1. niewielka liczba córek
2. córki są w kilku stadach różniących się warunkami chowu
Matematycznie, z oceną wartości hodowlanej związane są:
 Błąd losowy – niedokładność oceny wynikająca z niedostatku
informacji
 Błąd systematyczny – niedokładność oceny, wynikająca z
nieznajomości (nieuwzględnienia) struktury populacji
Eliminacja wpływów środowiska w ocenie wartości hodowlanej
 Błąd losowy – niedokładność oceny wynikająca z niedostatku
informacji
 Błąd systematyczny – niedokładność oceny, wynikająca z
nieznajomości (nieuwzględnienia) struktury populacji
Jak zminimalizować błędy?
 Błąd losowy – biorąc możliwie liczną grupę córek
 Błąd systematyczny – ???
Trzeba rozpoznać
strukturę populacji i
wyeliminować z oceny
systematyczne wpływy
środowiska!!!
Eliminacja wpływów środowiska w ocenie wartości hodowlanej
Matematyczny opis wydajności córek w zależności od
struktury populacji - model klasyfikacyjny
Populacja nie dzieli się na
stada
Model:
x ij    s i  eij
gdzie: xij – obserwacja j–tego
elementu w i–tej grupie
ojcowskiej,
 – wartość średnia populacji,
si – efekt i–tej grupy
ojcowskiej,
eij – wpływ czynników
specyficznych dla j–tego
elementu z i–tej grupy.
Populacja dzieli się na stada
Model:
xijk    hi  s j  eijk
gdzie: xijk – obserwacja k–tego
elementu w i–tym stadzie oraz w
j–tej grupie ojcowskiej
hi – efekt i–tego stada (grupy
stado-rok-sezon, SRS),
sj – efekt j–tej grupy ojcowskiej,
eijk – wpływ czynników
specyficznych dla k–tego
elementu z i–tego stada oraz j–
tej grupy ojcowskiej.
Eliminacja wpływów środowiska w ocenie wartości hodowlanej
Zależności między wydajnościami córek
Populacja nie dzieli się na
stada
Populacja dzieli się na stada
Losowe wpływy środowiska
Systematyczne wpływy
środowiska
G1
G2
h
h
P1
P2
G1
h
P1
G2
h
C
c
c
P2
Współczynnik korelacji między wydajnościami córek
t = rgh2
t = rgh2 + c2
Eliminacja wpływów środowiska w ocenie wartości hodowlanej
Dokładność oceny buhaja na podstawie wydajności córek
Populacja nie dzieli się na
stada
Populacja dzieli się na stada
x ij    s i  eij
xijk    hi  s j  eijk
Losowe wpływy środowiska
Systematyczne wpływy
środowiska
t = rgh2
t = rgh2 + c2
Dokładność oceny wartości hodowlanej
nh 2
Rr
1  ( n  1)rg h 2
nh 2
Rr
1  (n  1)(rg h 2  c 2 )
Eliminacja wpływów środowiska w ocenie wartości hodowlanej
Dokładność oceny buhaja na podstawie wydajności córek
Populacja nie dzieli się na
stada
nh 2
Rr
1  ( n  1)rg h 2
jest tak
Populacja dzieli się na stada
nh 2
Rr
1  (n  1)(rg h 2  c 2 )
a powinno być tak
Jeśli córki ocenianego buhaja są w różnych stadach, a my
obliczamy dokładność wg wzoru z lewej – uzyskujemy wartość
wyższą niż faktyczna (czy obliczona wg wzoru z prawej).
Rzeczywista dokładność jest niższa.
Nie uwzględniając struktury populacji (tu: podziału na stada)
popełniliśmy błąd systematyczny
Eliminacja wpływów środowiska w ocenie wartości hodowlanej
Nie uwzględniając struktury populacji (np. podziału na stada),
czyli zaniedbując systematyczne wpływy środowiska (np. wpływ
warunków stada na wydajności) popełniamy błąd systematyczny
Jak go
uniknąć?!
1. Metoda stacyjna (ujednolicenie środowiska)
2. Metody matematyczne:
a) konstruowanie poprawek (na płeć, wiek, długość laktacji itp.)
b) oszacowanie i eliminacja stałych wpływów środowiska (stad,
grup) z wydajności zwierząt
Eliminacja wpływów środowiska w ocenie wartości hodowlanej
Ocena wartości hodowlanej buhaja na podstawie wydajności córek
Bez podziału na stada
model:
x ij    s i  eij
Podział na stada (grupy SRS)
model:
xijk    hi  s j  eijk
Ocena wartości hodowlanej
Gˆ  b( P  P )  P
gdzie P  P to odchylenie
średniej wydajności córek od
średniej populacji
Gˆ  bY  P
gdzie Y oznacza odchylenie średniej
wydajności córek od średniej
populacji poprawione na warunki
stad (na efekt h w modelu)
Eliminacja wpływów środowiska w ocenie wartości hodowlanej
Ocena buhaja na podstawie wydajności córek z różnych stad
Model:
Ocena:
xijk    hi  s j  eijk
Gˆ  bY  P
…ale JAK poprawić
Y na efekt h?
2n
b
na
a
4  h2
h2
…wrzuć to na
forum…
- Hmm… Można np. wyrazić Y jako średnie odchylenie wydajności córek od
średnich stad :)
- Ale jeśli stado jest małe, a grupa córek w nim duża, to w dużym stopniu ta
średnia stada jest przez nie zdeterminowana :(
- No, a jeszcze córki są przeważnie w stadach z matkami, i to jest dodatkowe
podobieństwo genetyczne :((
- No tak… A może obliczać odchylenie wydajności córek od wydajności ich
rówieśnic ze stada, córek innych buhajów ? :))
- Niezłe… Proponuję nazwę: metoda Contemporary Comparison, metoda CC… 8-)
- Nie popisuj się :-P . Po polsku: metoda RÓWNOCZESNEGO PORÓWNANIA…
Metody równoczesnego porównania
Metoda CC (Contemporary Comparison): ocena na podstawie wydajności
córek-pierwiastek, wyrażonych jako odchylenia od średniej wydajności ich
rówieśnic z tych samych grup SRS:
 (Ci  Ai ) wi
Y i
nC  n R
wi 
nC  n R
 wi
i
wi to tzw. efektywna liczba córek
Ci – przeciętna wydajność córek w i-tej grupie SRS
Ai – średnią wydajność rówieśnic w tej grupie
nC – liczba córek, nR – liczbę rówieśnic w grupie SRS
Ocena
Gˆ  bY  P
,
b
2w
, gdzie w   wi
w a
i
Metody równoczesnego porównania
 Metoda CC stosowana była w Europie.
 W Ameryce opracowano metodę HC (Herdmate Comparison): podstawą
oceny bylo średnie odchylenie wydajności córek-pierwiastek ocenianego
buhaja od średniej wydajności wszystkich pozostałych krów ze stada.
 Metody te dawały dokładną ocenę wartości hodowlanej buhajów
EFEKT?
Dokładna
ocena
buhajów
Trafny
wybór na
ojców
Potomstwo
lepsze
genetycznie
Metody równoczesnego porównania
Dokładna
ocena
buhajów
Trafny
wybór na
ojców
Potomstwo
lepsze
genetycznie
W efekcie
wieloletniego
stosowania metod
równoczesnego
porównania zaczęła
rosnąć z roku na rok
średnia wartość
hodowlana populacji;
nazywa się to
trendem genetycznym
 Ponieważ w hodowli bydła stosuje się mrożenie nasienia i sztuczną
inseminację, ocenę wartości hodowlanej buhaja można uzyskać po wielu
latach od jego urodzenia
 Jeśli wystąpił trend genetyczny, wtedy córki najlepszego nawet buhaja
wypadną „blado” w porównaniu z dobrymi (bo wartość hodowlana
populacji wzrosła) rówieśnicami  ocena taka będzie obarczona błędem.
 Jak uniknąć błędu? Uwzględnić trend genetyczny w ocenie.
Dodatkowy efekt genetyczny w modelu
Jak uwzględnić istnienie
trendu genetycznego w
ocenie wartości hodowlanej?
Yyy… dopasować
model?!
Populacja dzieli się na stada
xijk    hi  s j  eijk
Populacja dzieli się na stada i
istnieje trend genetyczny
xijkl    hi  a j  s jk  eijkl
aj – efekt roku urodzenia buhaja
Dodatkowy efekt genetyczny w modelu
W modelu
xijkl    hi  a j  s jk  eijkl
efekt aj to efekt roku urodzenia buhaja (pokazujący podobieństwo
genetyczne buhajów urodzonych w tym roku)
Wartość hodowlana buhaja jest teraz sumą efektu roku
urodzenia i efektu ojcowskiego:
g jk  a j  s jk
Problem: aj to de facto średnia wartość hodowlana buhajów
urodzonych w roku j. Słowem – to dodatkowy efekt genetyczny
w modelu. Też go trzeba oszacować.
Na da się tego zrobić metodami równoczesnego porównania;
dlatego są to dziś metody historyczne.
Z problemem dodatkowych efektów genetycznych radzi sobie
obecnie stosowana metoda oceny wartości hodowlanej –
metoda BLUP
Eliminacja wpływów środowiska w ocenie wartości hodowlanej
PODSUMOWANIE
 W ocenie wartości hodowlanej oprócz błędu losowego można
popełnić błąd systematyczny
 Aby go zminimalizować należy poznać strukturę populacji i
oprzeć ocenę na właściwym modelu klasyfikacyjnym
 W ocenie bydła mlecznego podział populacji na grupy
uwzględniono opracowując metody równoczesnego porównania
 Wieloletnie stosowanie tych metod powodowało wzrost
wartości hodowlanej populacji w czasie (trend genetyczny)
 Dopasowanie modelu do sytuacji wymagało zastosowania
nowych metod, radzących sobie z dodatkowymi efektami
genetycznymi w modelu (BLUP)

Podobne dokumenty