Lựa chọn Cường độ và Cải thiện Di truyền

Lựa chọn Cường độ và Cải thiện Di truyền

Dinesh Thekkoot, Tiến sĩ

Đại học Alberta và Genesus Inc.

Chăn nuôi nhằm cải thiện quần thể vật nuôi bằng cách sử dụng sự khác biệt di truyền giữa các cá nhân. Sự cải tiến về di truyền được thực hiện bằng cách chọn các động vật cấp trên làm cha mẹ, và điều này quyết định giá trị di truyền của thế hệ tiếp theo. Cơ chế cơ bản của quá trình này là làm tăng tần số của các gen ưu tiên trong quần thể và để ngăn ngừa các động vật giun biến đổi gen chuyển các dạng không thuận lợi của chúng tới các thế hệ tiếp theo.

Cải thiện giống mỗi năm từ một chương trình chăn nuôi phụ thuộc vào bốn yếu tố chính và được tính như sau:

Ở đâu G là sự cải tiến di truyền mỗi năm, i là cường độ của sự lựa chọn, r là độ chính xác của lựa chọn, sg là độ lệch tiêu chuẩn di truyền của các đặc điểm được lựa chọn và L là khoảng cách giữa các thế hệ thể hiện trong nhiều năm.

Tầm quan trọng của tính chính xác của việc lựa chọn được mô tả chi tiết trong một bài báo trước, có thể được đọc ở đây. Trong báo cáo này, chúng tôi sẽ thảo luận về một yếu tố khác - Cường độ lựa chọn.

Thông thường trong chăn nuôi để lựa chọn động vật bằng phương pháp cắt ngắn, nghĩa là các cá nhân được chọn là cha mẹ chỉ khi giá trị chỉ số của chúng cao hơn giá trị cắt nhất định; điểm truncation. Lựa chọn cắt tỉa cho thấy sự chênh lệch giữa các chỉ số trung bình của các bậc cha mẹ đã chọn và tổng số trung bình quần thể, được gọi là Lựa chọn chênh lệch (S). Sự khác biệt lựa chọn được định nghĩa là sự ưu việt của các bậc cha mẹ được lựa chọn đối với dân số.

Ở đâu tôi đã chọn là chỉ số trung bình của các bậc cha mẹ đã chọn và Tôi dân số chỉ số trung bình của dân số. Sự khác biệt lựa chọn có thể được chuẩn hóa bằng cách chia nó với độ lệch chuẩn của chỉ mục (S1). Sự khác biệt lựa chọn chuẩn được gọi là cường độ lựa chọn, và được thể hiện bằng i.

Từ các phương trình trên, chúng ta có thể thấy rằng sự khác biệt về sự lựa chọn càng cao, thì sự cải thiện di truyền (G) càng cao.

Xem xét số lượng lợn có chỉ số trung bình 100 và độ lệch chuẩn của các chỉ số 25. Trong khi lựa chọn từ quần thể này, chúng tôi thường lựa chọn từ trong một nhóm con lợn đã chọn trên một giá trị chỉ số nhất định, như 130. Trong trường hợp này 130 được gọi là điểm truncation. Hình 1 đại diện cho sự phân bố của quần thể này, trong đó các bậc cha mẹ được lựa chọn được chỉ định bởi vùng bóng mờ. Chỉ số trung bình của các bậc cha mẹ được chọn sẽ là 142.2 và sự khác biệt lựa chọn trong kịch bản này sẽ là 42.2 (142.2 - 100).

Về lý thuyết, một sự khác biệt về sự lựa chọn lớn hơn sẽ dẫn đến cải thiện di truyền cao hơn. Do đó để tăng sự khác biệt lựa chọn, chúng ta cần phải di chuyển điểm cắt gần bên phải của phân phối. Điều này dẫn đến sự khác biệt về lựa chọn cao hơn, nhưng một số lượng động vật thấp hơn được chọn làm cha mẹ. Hình 2 thể hiện kịch bản chuyển điểm truncation sang 140 từ 130 (Hình 1). Ở đây, trung bình của các bậc cha mẹ được lựa chọn sẽ tăng lên 150.6, nhưng tỷ lệ động vật được chọn sẽ giảm (được chỉ ra bởi vùng bóng).

Từ phương trình 1 chúng ta có thể thấy rằng, giá trị của i, lớn hơn sẽ là sự cải thiện di truyền mỗi năm. Giá trị của i phụ thuộc vào tỷ lệ động vật được chọn làm cha mẹ. Ví dụ, khi tỷ lệ được lựa chọn là 100, tức là nếu chúng ta chọn toàn bộ dân số, cả hai sự lựa chọn chênh lệch và cường độ lựa chọn sẽ là 0, và sẽ không có sự cải thiện di truyền. Ngược lại, nếu chọn một tỷ lệ rất nhỏ, giả sử 0.01%, (chọn 1 trong mỗi 10,000 động vật), cường độ lựa chọn sẽ là 3.9, và sự cải thiện di truyền sẽ rất lớn.

Nói chung, để tối đa hóa sự cải tiến di truyền, các tổ chức nhân giống cần phải giữ tỷ lệ lựa chọn càng thấp càng tốt. Nhưng đối với các hạt nhân nhỏ hơn, cường độ chọn lọc cao hơn có thể dẫn đến kết hợp lai cao hơn và do đó làm giảm sự biến thiên di truyền hoặc độ lệch tiêu chuẩn. Từ phương trình 1 chúng ta có thể thấy rằng giảm độ lệch chuẩn di truyền sẽ làm giảm sự cải thiện di truyền. Những hạt nhân lớn hơn, được quản lý tốt sẽ có sự biến đổi di truyền gia tăng. Cách tốt nhất để tăng cường độ chọn lọc mà không có bất kỳ tác động tiêu cực nào đối với cải tiến di truyền là bằng cách tăng kích thước nhân của hạt nhân. Genesus quản lý đàn hạt nhân thuần chủng có đăng ký lớn nhất trên thế giới và số lượng lớn này sẽ giúp duy trì cường độ chọn lọc rất cao trong chương trình gây giống của chúng tôi mà không có bất kỳ tác động bất lợi nào, đảm bảo đáp ứng di truyền cao nhất và lợi nhuận tối đa cho khách hàng của Genesus.

Bản tin in 🖨