Selektionsintensität und genetische Verbesserung
Dinesh Thekkoot, PhD
Universität von Alberta und Genesus Inc.
Tierzucht zielt darauf ab, die Viehbestände zu verbessern, indem sie die genetischen Unterschiede zwischen den Individuen nutzen. Die genetische Verbesserung wird durch die Auswahl von überlegenen Tieren als Eltern erreicht, und dies bestimmt den genetischen Wert der nächsten Generation. Der grundlegende Mechanismus, der diesem Prozess zugrunde liegt, besteht darin, die Häufigkeit der günstigen Form von Genen in der Population zu erhöhen und zu verhindern, dass genetisch minderwertige Tiere ihre ungünstigen Formen an die nächsten Generationen weitergeben.
Die genetische Verbesserung pro Jahr aus einem Zuchtprogramm hängt von vier Schlüsselfaktoren ab und wird wie folgt berechnet:
Wo G ist die genetische Verbesserung pro Jahr, i ist die Intensität der Auswahl, r ist die Genauigkeit der Auswahl, sg ist die genetische Standardabweichung des Merkmals unter Selektion und L ist das Generationsintervall in Jahren.
Die Bedeutung der Genauigkeit der Auswahl wurde im Detail in einem früheren Artikel beschrieben, was hier gelesen werden kann. In diesem Bericht werden wir einen weiteren Faktor diskutieren - die Intensität der Auswahl.
Bei der Tierzucht ist es üblich, Tiere durch Trunkierung auszuwählen, dh Individuen werden nur dann als Eltern ausgewählt, wenn ihre Indexwerte höher sind als ein bestimmter Cutoff-Wert; der Trunkierungspunkt. Die Trunkierungsauswahl führt zu einer Differenz zwischen den mittleren Indizes der ausgewählten Eltern und der Gesamtbevölkerung, die als Selektionsdifferential (S) bezeichnet wird. Selektionsdifferenz ist definiert als die Überlegenheit der ausgewählten Eltern über die Bevölkerung bedeuten.
Wo Ich empfehle ist der mittlere Index der ausgewählten Eltern und Ich Bevölkerung der mittlere Index der Bevölkerung. Die Auswahldifferenz kann standardisiert werden, indem man sie mit Standardabweichung des Index (S1) teilt. Die standardisierte Auswahldifferenz wird als Selektionsintensität bezeichnet und wird als ausgedrückt i.
Aus den obigen Gleichungen können wir sehen, dass die genetische Verbesserung (G) höher ist, je höher das Selektionsunterschied ist.
Betrachten Sie eine Population von Schweinen mit einem mittleren Indexwert von 100 und Standardabweichung von 25-Indexpunkten. Bei der Auswahl aus dieser Population wählen wir typischerweise innerhalb der gewählten Gruppe von Schweinen, die über einen bestimmten Indexwert fallen, sagen 130. In diesem Fall wird 130 als Trunkierungspunkt bezeichnet. Abbildung 1, repräsentiert die Verteilung dieser Population, wo die ausgewählten Eltern durch die schattierte Region angezeigt werden. Der durchschnittliche Index der ausgewählten Eltern ist 142.2 und die Auswahldifferenz in diesem Szenario ist 42.2 (142.2 - 100).
In der Theorie wird eine größere Auswahldifferenz zu einer höheren genetischen Verbesserung führen. Um also die Selektionsdifferenz zu erhöhen, müssen wir den Trunkierungspunkt weiter nach rechts von der Verteilung bewegen. Dies führt zu einer höheren Auswahldifferenz, aber eine niedrigere Anzahl von Tieren, die als Eltern ausgewählt werden. Abbildung 2 zeigt das Szenario des Verschiebens des Trunkierungspunktes auf 140 von 130 (Abbildung 1). Hier wird der Mittelwert der ausgewählten Eltern auf 150.6 ansteigen, aber der Anteil der ausgewählten Tiere sinkt (angezeigt durch die schattierte Region).
Aus Gleichung 1 können wir sehen, dass, höher der Wert von i, desto größer wird die genetische Verbesserung pro Jahr sein. Der Wert von i hängt vom Anteil der als Eltern ausgewählten Tiere ab. Zum Beispiel, wenn der gewählte Anteil 100 ist, dh wenn wir die gesamte Population auswählen, werden sowohl die Selektionsdifferenz als auch die Selektionsintensität null, und es wird keine genetische Verbesserung geben. Umgekehrt, wenn wir einen sehr kleinen Anteil wählen, sagen wir 0.01% (Auswahl von 1 aus jedem 10,000 Tiere), ist die Selektionsintensität 3.9, und die genetische Verbesserung wird sehr groß sein.
Im Allgemeinen, um die genetische Verbesserung zu maximieren, müssen Zuchtorganisationen den Selektionsanteil so niedrig wie möglich halten. Aber für kleinere Kernpopulationen kann eine höhere Selektionsintensität zu einer höheren Inzucht führen und dadurch eine genetische Varianz oder eine Standardabweichung reduzieren. Aus Gleichung 1 können wir sehen, dass eine reduzierte genetische Standardabweichung die genetische Verbesserung reduziert. Größere, gut verwaltete Nukleuspopulationen haben die genetische Variation erhöht. Der beste Weg, um die Selektionsintensität ohne negative Auswirkungen auf die genetische Verbesserung zu erhöhen, ist die Erhöhung der Bevölkerungsgröße. Genesus verwaltet die weltweit größte registrierte reinrassige Kernherde, und diese große Population hilft, eine sehr hohe Selektionsintensität in unserem Zuchtprogramm ohne nachteilige Effekte aufrechtzuerhalten und die höchste genetische Antwort und maximale Profitabilität für Genesus Kunden zu gewährleisten.
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