pytania i odpowiedzi – Centrum Genetyczne

Jak interpretować wyniki inbredu i kompletności rodowodu publikowane przez Centrum Genetyczne?
W przypadku niejasności dotyczących pojęć związanych z szeroko pojętą hodowlą warto sprawdzić wyjaśnienia zawarte w leksykonie zamieszczonym na stronie cgen.pl/leksykon. Inbred związany jest z kojarzeniem spokrewnionych osobników. Poziom inbredu jest określany jako wzrost liczby identycznych genów potomka odziedziczonych przez ojca i matkę od wspólnego przodka. W związku z powyższym poziom inbredu danego osobnika jest zależny od tego jak blisko spokrewnieni są jego rodzice. Klasycznym przykładem kojarzenia w bliskim pokrewieństwie może być kojarzenie ojciec – córka, które zdarzają się w populacji. Potomek takiej pary, otrzymałby współczynnik inbredu 25%, przy często niskiej kompletności rodowodu. Kompletność rodowodu osobnika powinna być interpretowana jako dostępność do informacji rodowodowej pozwalającej na określenie podwyższonej homozygotyczności osobnika. W przypadku niskiej kompletności rodowodu oszacowany współczynnik inbredu może być zaniżony. Z tego względu informacja o niskiej kompletności rodowodu stanowi swoisty sygnał ostrzegawczy informujący, że w rzeczywistości dany osobnik może być bardziej zinbredowany niż wynika to z oszacowań bazujących na rodowodzie, który jest niekompletny.
Jaka jest zależność pomiędzy inbredem a kompletnością rodowodu?
Im wyższa kompletność rodowodu tym większa dokładność oszacowania inbredu, ponieważ informacje użyte do obliczenia współczynnika inbredu były pełniejsze. Jeśli współczynnik inbredu dwóch przykładowych osobników wynosi po 5%, ale kompletność pierwszego jest równa 100%, a kompletność drugiego 20%. Oznacza to, że pierwszy osobnik ma maksymalną kompletność, czyli ma znanych wszystkich przodków w pełnych pięciu pokoleniach wstecz, czyli znanych aż 62 przodków, a inbred dla tego osobnika został dokładnie oszacowany. Natomiast w przypadku drugiego osobnika, kompletność rodowodu na poziomie 20% oznacza, że zwierzę miało znanych tylko dwóch rodziców, czyli znanych było jedynie 2 przodków. W takiej sytuacji można przypuszczać, że gdybyśmy mieli głębszy rodowód współczynnik inbredu tego osobnika byłby wyższy. W praktyce, im wyższa kompletność rodowodu tym wyższy inbred. Szczególnym przypadkiem odstępstwa od tej reguły jest inbred oszacowany na podstawie średniego spokrewnienia osobnika z populacją dla osobników z zerową kompletnością rodowodu. Dla takiego zwierzęcia kompletność rodowodu będzie zerowa, a inbred będzie wynosił tyle co średni inbred z roku urodzenia tego osobnika.
Jaka jest metodyka obliczania kompletności rodowodu?
Kompletność rodowodu wyraża jaka liczba osobników w rodowodzie zwierzęcia jest znana w stosunku do wszystkich osobników w jego rodowodzie występujących do określonego pokolenia (szczegóły na cgen.pl/leksykon). Istnieją różne metody, które to obliczają, ale ich wspólną intencją jest to by określić, na ile rodowód danego osobnika pozwala na obliczenie jego współczynnika w stosunku do sytuacji, gdyby miał on wszystkich przodków znanych, oczywiście do określonego pokolenia.
W metodyce stosowanej przez CGen, do obliczania kompletności rodowodu rasy phf, uwzględnia się proporcję ojcowskich i matczynych przodków w rodowodzie zwierzęcia do 5-tego pokolenia. Przyjmuje ona wartości od 0 do 100% i wynika ze stosunku liczby znanych przodków do wszystkich przodków w danym pokoleniu. Kompletność rodowodu równą zero otrzyma osobnik, który ma nieznanych jednego lub obojga rodziców. Pierwszą możliwą wartością większą niż zero jest 20%. Taki poziom kompletności rodowodu otrzyma osobnik, który ma znane jedno pełne pokolenie, czyli obydwu rodziców. Osobnik, który ma znanych dwóch rodziców i po jednym dziadku z każdej strony (4 przodków) otrzyma kompletność rodowodu równą 30%. Osobnik, któremu do kompletnego rodowodu brakuje rodowodu dziadka jednego ze swoich rodziców otrzyma kompletność rodowodu bliską 95%. Osobnik, którego kompletność rodowodu jest równa 100% oznacza, że ma znanych wszystkich przodków w pięciu pełnych pokoleniach (62 przodków).
Czy jest możliwe, żeby wartość współczynnika inbredu dla zwierzęcia była większa od zera przy zerowej kompletności rodowodu?
Taka sytuacja jest możliwa i wynika z metody obliczania inbredu powszechnie stosowanej na świecie, również zaimplementowanej przez Centrum Genetyczne do obliczania współczynnika inbredu. W dużej populacji intensywnie selekcjonowanej od wielu pokoleń wszystkie zwierzęta są ze sobą w mniejszym lub większym stopniu spokrewnione, jest to nieunikniony efekt intensywnej selekcji. Przy braku informacji rodowodowej lub przy płytkich i bardzo niekompletnych rodowodach nie jesteśmy w stanie wykazać jaka jest relacja pomiędzy rodzicami danego osobnika. W takiej sytuacji musielibyśmy założyć, że są oni ze sobą niespokrewnieni, a inbred potomka równałby się zero, mimo że w związku z tym co opisano powyżej wiemy, że nie jest to prawdą. Z pomocą przychodzi metoda, zgodnie z którą osobnikom z zerową kompletnością rodowodu przypisujemy inbred na poziomie średniego inbredu osobników urodzonych w tym samym roku, które mają znanych co najmniej rodziców. Więcej informacji na cgen.pl/leksykon.
Czy da się uniknąć inbredu w populacji, jeśli tak to jak?
Zjawiska wzrastającego poziomu inbredu w populacji intensywnie selekcjonowanej nie da się uniknąć. Wynika to z rosnącego spokrewnienia pomiędzy osobnikami pochodzącymi często po nielicznej grupie wspólnych przodków, którzy pojawiają się nawet głęboko w rodowodzie. Procesu tego również nie da się cofnąć ani zatrzymać, można jedynie spowolnić tempo przyrostu inbredu. Stosowanie sztucznej inseminacji oraz wybór bardziej spokrewnionych rodziców pogłębia problem tempa przyrostu inbredu. Sposobem na ograniczenie poziomu inbredu w przyszłym pokoleniu jest:
– dbanie o kompletność rodowodów zwierząt – buhajów jak i krów, która pozwoli na pełne wykorzystanie informacji rodowodowej i dokładniejsze oszacowanie współczynnika inbredu. Aby móc efektywnie ograniczać poziom inbredu przyszłego pokolenia konieczne jest analizowanie głębokich rodowodów, czego w praktyce nie da się zrobić “ręcznie”.
– wybór buhaja o niskim oczekiwanym inbredzie potomstwa. Takie buhaje są nisko spokrewnione z populacją aktywnych rozrodczo krów co w konsekwencji pozwala na uzyskanie nisko zinbredowanego potomstwa. W kartach buhajów publikowanych na stronie CGen można znaleźć tę informację w sekcji ‘Inbred’.
– dobór buhaja do krowy nie tylko na podstawie wartości hodowlanej selekcjonowanych cech, ale również poziomu inbredu przyszłego potomka. Inbred przyszłych cieląt powinien być analizowany równie dokładnie co inbred krów i buhajów.
Jaka jest wielkość informacji rodowodowej i na czym polega ustalenie roku bazowego przy obliczaniu inbredu?
Informacja rodowodowa wykorzystywana w CGen do obliczania inbredu zawieraj informacje o ponad 13 milionach zwierząt. Większość głębokich rodowodów nie sięga dalej niż połowy XX wieku. Rok bazowy określa datę, po przekroczeniu której uznajemy zwierzęta za niespokrewnione, głównie dlatego, że mają bardzo niską kompletność informacji rodowodowej. Każdy kraj czy populacja ma inny rok bazowy, ponieważ dysponuje inną głębokością rodowodów. Z tego też względu inbredy tych samych zwierząt obliczone w różnych krajach mogą się różnić.
Co oznacza “–” w wynikach opublikowanych na stronach Centrum Genetycznego?
Wystąpienie w rankingu lub karcie buhaja/samicy znaku “–” w dowolnym polu np. kompletności rodowodu, oznacza brak danych dla danego parametru lub cechy.