Intensità di selezione e miglioramento genetico

Dinesh Thekkoot, PhD

Università di Alberta e Genesus Inc.

 

 

L'allevamento animale mira a migliorare le popolazioni del bestiame utilizzando le differenze genetiche tra gli individui. Il miglioramento genetico si ottiene scegliendo gli animali superiori come genitori e questo determina il valore genetico della prossima generazione. Il meccanismo base di questo processo è quello di aumentare la frequenza della forma favorevole dei geni nella popolazione e di impedire agli animali geneticamente inferiori di passare le loro forme sfavorevoli alle generazioni successive.

Il miglioramento genetico all'anno da un programma di allevamento dipende da quattro fattori chiave e viene calcolato come segue:

 

Dove G è il miglioramento genetico all'anno, i è l'intensità della selezione, r  è l'accuratezza della selezione, sg è la deviazione standard genetica del tratto in selezione e L è l'intervallo di generazione espresso in anni.

 

L'importanza della precisione della selezione è stata descritta in dettaglio in un precedente articolo, che si possono leggere qui. In questo rapporto, discuteremo un altro fattore: l'intensità della selezione.

 

È comune nell'allevamento animale selezionare gli animali per mezzo di troncamento, vale a dire che gli individui vengono scelti come genitori solo se i loro valori di indice sono superiori a un certo valore di intervallo; il punto di troncatura. La selezione del troncamento produce una differenza tra gli indici medi di genitori selezionati e la media complessiva della popolazione, chiamata Differential Selection (S). Il differenziale di selezione è definito come la superiorità dei genitori selezionati rispetto alla media della popolazione.

 

Dove  Ho selezionato è l'indice medio dei genitori selezionati e I popolazione l'indice medio della popolazione. Il differenziale di selezione può essere standardizzato dividendolo con deviazione standard dell'indice (S1). Il differenziale di selezione standardizzato è chiamato intensità di selezione ed è espresso come i.

 

 

Dalle equazioni precedenti, possiamo vedere che più alto è il differenziale di selezione, più alto sarà il miglioramento genetico (G). 

 

Consideriamo una popolazione di suini con un valore medio indice di 100 e deviazione standard dei punti di indice 25. Mentre selezioniamo da questa popolazione, di solito scegliamo all'interno del gruppo scelto di suini che eccedono un certo valore dell'indice, ad esempio 130. In questo caso 130 viene chiamato punto di troncamento. Figura 1, rappresenta la distribuzione di questa popolazione, dove i genitori selezionati sono indicati dalla regione ombreggiata. L'indice medio dei genitori selezionati sarà 142.2 e il differenziale di selezione in questo scenario sarà 42.2 (142.2 - 100).

 

 

In teoria, un maggiore differenziale di selezione comporterà un miglioramento genetico superiore. Quindi, per aumentare il differenziale di selezione, dobbiamo spostare il punto di troncatura più a destra della distribuzione. Ciò comporta un differenziale di selezione più elevato, ma un numero inferiore di animali selezionati come genitori. Figura 2 dimostra lo scenario di spostare il punto di troncamento su 140 da 130 (Figura 1). Qui la media dei genitori selezionati aumenterà a 150.6, ma la percentuale di animali selezionati scende (indicata dalla regione ombreggiata).

 

 

Dalla equazione 1 possiamo vedere che, più alto il valore di i, più grande sarà il miglioramento genetico all'anno. Il valore di i dipende dalla percentuale degli animali selezionati come genitori. Ad esempio, quando la percentuale selezionata è 100, cioè se si seleziona l'intera popolazione, sia il differenziale di selezione che l'intensità di selezione saranno zero e non ci sarà alcun miglioramento genetico. Al contrario, se scegliamo una percentuale molto piccola, ad esempio 0.01% (scegliendo 1 da ogni 10,000 animali), l'intensità di selezione sarà 3.9 e il miglioramento genetico sarà molto grande.

 

In generale, per massimizzare il miglioramento genetico, le organizzazioni di allevamento devono mantenere la percentuale di selezione più bassa possibile. Ma per le popolazioni più piccole del nucleo, un'intensità di selezione più elevata può determinare un maggiore inbreeding e quindi ridurre la varianza genetica o la deviazione standard. Dall'equazione 1 possiamo vedere che la ridotta deviazione standard genetica ridurrà il miglioramento genetico. Le popolazioni nucleari più grandi e ben gestite avranno aumentato la variazione genetica. Il modo migliore per aumentare l'intensità di selezione senza effetti negativi sul miglioramento genetico è aumentare la dimensione della popolazione nucleare. Genesus gestisce il più grande allevamento di nucleo puro nucleo registrato al mondo, e questa grande popolazione aiuta a mantenere un'intensità di selezione molto elevata nel nostro programma di allevamento senza alcun effetto negativo, assicurando la massima risposta genetica e la massima redditività ai clienti di Genesus.

 

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