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 Rr 1 ( n 1)rg h 2 nh 2 Rr 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 Rr 1 ( n 1)rg h 2 jest tak Populacja dzieli się na stada nh 2 Rr 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 na 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)