Metody i programy hodowli zwierząt

• Druk: Warszawa, 2024
• Autor: Tomasz Strabel
• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe PWN

W książce przedstawiono zagadnienia związane z metodami doskonalenia genetycznego zwierząt, rozszerzone o przykłady ich zastosowania w programach hodowlanych dla bydła mlecznego, bydła mięsnego, trzody chlewnej i drobiu. Minimalna wiedza z zakresu dziedziczenia i statystyki jest wprowadzona jako tło umożliwiające zrozumienie mechanizmów i narzędzi wykorzystywanych w pracy hodowlanej. Dobór licznych schematów, wykresów i tabel ułatwia przyswojenie wiedzy oraz na licznych przykładach praktycznych demonstruje skutki jej stosowania. Wiedza prezentowana jest w kontekście ciągłych zmian w produkcji zwierzęcej i wskazuje na potrzebę dostosowania celów hodowlanych do oczekiwań społecznych, aby dalszy rozwój hodowli czynił ją jeszcze bardziej zrównoważoną. Zagadnienia omawiane w podręczniku wprowadzane są stopniowo, rozpoczynając od podstaw dziedziczenia, zmienności cech i podobieństwa genetycznego, aby przedstawić kluczowe pojęcie selekcji. Następnie są rozwijane o wiedzę z zakresu wartości hodowlanej, w tym genomowej wartości hodowlanej, która stanowi podstawę selekcji genomowej i jest standardem w doskonaleniu wielu ras i gatunków zwierząt gospodarskich. Podręcznik zawiera również informacje na temat zasad prowadzenia doboru do kojarzeń i krzyżowania, korzyści z coraz powszechniej stosowanych biotechnik rozrodu oraz obszarów poszerzającej się współpracy międzynarodowej. Poszczególne elementy programów hodowlanych są rozwinięciem wcześniej wprowadzonych zagadnień. Przystępnie przedstawiono wiele podejść wykorzystywanych w zaawansowanych programach hodowlanych do maksymalizacji postępu hodowlanego i minimalizacji negatywnych skutków selekcji. Nie brakuje także informacji na temat zasad optymalizacji programów hodowlanych, organizacji hodowli oraz edukacji i doradztwa hodowlanego.

• Kategorie:
  1. Ebooki i Audiobooki »
  2. Ebooki »
  3. Ebooki popularnonaukowe i specjalistyczne »
  4. Biologia i przyroda
• Język wydania: polski
• ISBN: 978-83-01-23532-1
• ISBN druku: 978-83-01-23410-2
• Liczba stron: 452

Przedmowa     XIII
Podziękowania     XV
Wykaz wybranych akronimów     XVII

1. Uwarunkowania hodowli zwierząt     1
	1.1. Przesłanki społeczno-ekonomiczne rozwoju hodowli     1
	1.2. Początki, rozwój wiedzy i efekty doskonalenia     6
		1.2.1. Pierwsze metody i pierwsi hodowcy     6
		1.2.2. Osiągnięcia doskonalenia zwierząt     9
		1.2.3. Inne skutki hodowli zwierząt     10
	1.3. Współczesne wyzwania hodowli zrównoważonej     11
		1.3.1. Zrównoważony rozwój     11
		1.3.2. Ekonomika     14
		1.3.3. Środowisko     14
		1.3.4. Społeczeństwo     16
		1.3.5. Hodowla zrównoważona     17

2. Podstawy genetycznego doskonalenia zwierząt     23
	2.1. Podstawy dziedziczenia     23
		2.1.1. Nośniki informacji genetycznej     23
		2.1.2. Przekazywanie kodu genetycznego     24
		2.1.3. Powstawanie nowych organizmów     29
		2.1.4. Współdziałanie alleli i dziedziczenie     30
		2.1.5. Rodzice a potomstwo     31
		2.1.6. Inne zjawiska tłumaczące mechanizm dziedziczenia     34
		2.1.7. Zmiana frekwencji alleli     35
			2.1.7.1. Dryf genetyczny     35
			2.1.7.2. Mutacje     36
			2.1.7.3. Migracje     36
		2.1.8. Selekcja naturalna     36
		2.1.9. Genom i markery genetyczne     37
	2.2. Cechy i ich podziały     40
		2.2.1. Cechy zwierząt gospodarskich     40
		2.2.2. Zmienność cech     41
		2.2.3. Podstawowe składowe zmienności     47
		2.2.4. Zależności między genotypem, środowiskiem a fenotypem     49
		2.2.5. Odziedziczalność     51
		2.2.6. Inne składowe zmienności     56
		2.2.7. Szacowanie wskaźnika odziedziczalności     58
		2.2.8. Błąd oszacowania wskaźnika odziedziczalności     64
		2.2.9. Zależności między cechami     65
		2.2.10. Szacowanie współczynnika korelacji genetycznej     69
		2.2.11. Błąd szacowania współczynnika korelacji genetycznej     71
		2.2.12. Powtarzalność     71
		2.2.13. Szacowanie współczynnika powtarzalności     73
		2.2.14. Cechy i ich parametry w populacji     75
	2.3. Genetyczne podobieństwo zwierząt i kojarzenie w czystości rasy     80
		2.3.1. Rodowody i pokrewieństwo     80
		2.3.2. Inbred     84
		2.3.3. Obliczanie współczynnika inbredu     87
		2.3.4. Skutki inbredu     88
		2.3.5. Spokrewnienie     91
		2.3.6. Obliczanie wielkości spokrewnienia addytywnego     93
		2.3.7. Macierz spokrewnień addytywnych     95
		2.3.8. Outbred     97
		2.3.9. Inbred i spokrewnienie molekularne     98
		2.3.10. Inbred stary i nowy     101
		2.3.11. Inbred w populacjach niepodlegających selekcji     102
	2.4. Podstawy selekcji i jej konsekwencje     103
		2.4.1. Podstawy selekcji     103
		2.4.2. Różnica selekcyjna i reakcja na selekcję     105
		2.4.3. Ostrość selekcji i odstęp międzypokoleniowy     108
		2.4.4. Dokładność selekcji     112
		2.4.5. Rodzaje selekcji na cechy ilościowe     115
		2.4.6. Addytywne genetyczne odchylenie standardowe     118
		2.4.7. Skutki selekcji     118
		2.4.8. Skorelowana reakcja na selekcję     122
	2.5. Wartość hodowlana i jej dokładność     124
		2.5.1. Pojęcie wartości hodowlanej     124
		2.5.2. Szacowanie wpływów alleli     124
		2.5.3. Podstawowe własności ocen wartości hodowlanej     130
		2.5.4. Podstawy oceny wartości hodowlanej     132
		2.5.5. Indeks rodowodowy a indeks rodzicielski     134
		2.5.6. Oczekiwana wartość użytkowa potomstwa     136
		2.5.7. Dokładność selekcji opartej na fenotypie własnym     139
		2.5.8. Znaczenie informacji od krewnych     140
		2.5.9. Indeks selekcyjny     142
		2.5.10. Obliczanie wag indeksu selekcyjnego     145
		2.5.11. Rodzaje indeksów selekcyjnych     148
			2.5.11.1. Klasyczny indeks selekcyjny     149
			2.5.11.2. Indeks ekonomiczny     149
			2.5.11.3. Indeks syntetyczny     149
			2.5.11.4. Indeks zbiorczy     149
		2.5.12. Dokładność indeksu selekcyjnego     150
		2.5.13. Czynniki warunkujące dokładność konwencjonalnych wartości hodowlanych     158
		2.5.14. Zmienność ocen wartości hodowlanej     159
		2.5.15. Zmienność wartości hodowlanych potomstwa     163
	2.6. Ocena wartości hodowlanej     164
		2.6.1. Początki oceny wartości hodowlanej     164
		2.6.2. Eliminacja wpływów niegenetycznych     165
		2.6.3. Definiowanie grup jednoczesnego porównania     168
		2.6.4. Stacje testowe     171
		2.6.5. Metoda BLUP     171
		2.6.6. Źródła informacji w metodzie BLUP     177
			2.6.6.1. Ocena na potomstwie     178
			2.6.6.2. Ocena z udziałem krewnych bocznych     179
		2.6.7. Selekcja z udziałem BLUP     180
		2.6.8. Modele oceny wartości hodowlanej     182
			2.6.8.1. Modele wielocechowe     182
			2.6.8.2. Modele powtarzalnościowe i z losowymi regresjami     184
			2.6.8.3. Modele z efektami matczynymi     185
			2.6.8.4. Grupy nieznanych rodziców     185
			2.6.8.5. Modele oceny wielorasowej     186
			2.6.8.6. Uwzględnianie inbredu w czasie oceny wartości hodowlanej     186
			2.6.8.7. Ocena przy dużej ilości informacji     187
		2.6.9. Ocena komponentów wariancji dla złożonych modeli     187
	2.7. Ekonomika w hodowli zwierząt     188
		2.7.1. Źródła kosztów i zysków w hodowli     188
		2.7.2. Uwzględnianie ekonomiki w celu hodowlanym     190
		2.7.3. Indeks ekonomiczny     191
		2.7.4. Wyznaczanie wag indeksu ekonomicznego     192
		2.7.5. Indeks ekonomiczny na bazie wartości hodowlanych     194
	2.8. Selekcja i sposoby jej prowadzenia     194
		2.8.1. Uwarunkowania prowadzenia selekcji     194
		2.8.2. Selekcja na cechy ilościowe     196
		2.8.3. Genetyczna różnica selekcyjna     199
		2.8.4. Selekcja na cechy o prostym dziedziczeniu     200
		2.8.5. Jednoczesne doskonalenie wielu cech     204
			2.8.5.1. Selekcja z udziałem indeksów wielocechowych     204
			2.8.5.2. Niezależne poziomy brakowania a indeksy selekcyjne     206
	2.9. Selekcja wspomagana markerami     208
		2.9.1. Założenia selekcji wspomaganej markerami     208
		2.9.2. Genomowa wartość hodowlana     212
		2.9.3. Obliczanie genomowej wartości hodowlanej     216
			2.9.3.1. GBLUP     216
			2.9.3.2. SNP-BLUP     217
			2.9.3.3. Metoda jednego kroku     217
			2.9.3.4. Inne aspekty oceny genomowej wartości hodowlanej     218
		2.9.4. Walidacja oceny genomowej     219
		2.9.5. Dokładność genomowej wartości hodowlanej     221
		2.9.6. Optymalizacja oceny genomowej wartości hodowlanej     223
		2.9.7. Pozyskiwanie genomowych wartości hodowlanych     224
			2.9.7.1. Mikromacierze     224
			2.9.7.2. Imputacja     225
			2.9.7.3. Organizacja pobierania materiału genetycznego     225
		2.9.8. Korzyści z genotypowania i skutki selekcji genomowej     227
			2.9.8.1. Tempo postępu genetycznego     228
			2.9.8.2. Zmiana dokładności oceny wartości hodowlanej     229
			2.9.8.3. Ostrość selekcji     231
			2.9.8.4. Skrócenie odstępu międzypokoleniowego     232
			2.9.8.5. Wykorzystanie zmienności mendlowskiej     233
			2.9.8.6. Wzrost zinbredowania     234
			2.9.8.7. Doskonalenie nowych cech     234
			2.9.8.8. Ściślejsza kontrola prowadzonych rodowodów     234
			2.9.8.9. Dokładniejsze monitorowanie zmian w populacjach     235
			2.9.8.10. Zmiana frekwencji alleli     235
			2.9.8.11. Obniżanie zmienności genetycznej     235
			2.9.8.12. Dobór do kojarzeń     236
			2.9.8.13. Selekcja genomowa a małe populacje     236
			2.9.8.14. Inne zmiany     238
		2.9.9. Selekcja genomowa a zrównoważony rozwój     238
		2.9.10. Utrzymanie oceny genomowej     239
		2.9.11. Poszukiwanie QTL     240
		2.9.12. Wykorzystanie sekwencji DNA w ocenie wartości hodowlanej     243
	2.10. Dobór do kojarzeń i krzyżowanie     244
		2.10.1. Rola doboru do kojarzeń     244
		2.10.2. Dobór do kojarzeń a postęp genetyczny     245
		2.10.3. Dobór do kojarzeń a zinbredowanie     247
		2.10.4. Dobór do kojarzeń a wady genetyczne     248
		2.10.5. Dobór do kojarzeń i selekcja     249
		2.10.6. Krzyżowanie     249
			2.10.6.1. Heterozja     249
			2.10.6.2. Komplementarność populacji     251
			2.10.6.3. Systemy krzyżowania     252
			2.10.6.4. Krzyżowanie a rozpowszechnianie postępu genetycznego     253
		2.10.7. Tworzenie nowych ras     253
			2.10.7.1. Nowe rasy     253
			2.10.7.2. Rasy syntetyczne     254
	2.11. Biotechniki rozrodu w doskonaleniu genetycznym     254
		2.11.1. Przesłanki do stosowania biotechnik rozrodu     254
		2.11.2. Sztuczne unasienianie     256
		2.11.3. Przenoszenie i pozyskiwanie zarodków     258
		2.11.4. Seksowanie nasienia i zarodków     260
		2.11.5. Klonowanie     263
	2.12. Współpraca międzynarodowa w hodowli zwierząt     264
		2.12.1. Współpraca w zakresie kontroli użytkowości     265
		2.12.2. Współpraca w zakresie oceny wartości hodowlanej     266
			2.12.2.1. Podnoszenie jakości oceny wartości hodowlanej     266
			2.12.2.2. Współdzielenie populacji referencyjnej     267
			2.12.2.3. Międzynarodowa współpraca naukowa i organizacyjna     267
			2.12.2.4. Współpraca w celu rozszerzania ocenianej populacji     268
		2.12.3. Międzynarodowa ocena wartości hodowlanej     268
			2.12.3.1. Interbull     268
			2.12.3.2. Interbeef     271
			2.12.3.3. Intergenomics     272
			2.12.3.4. InterGenomics Holstein     272
			2.12.3.5. Genomowe wartości hodowlane dla małych populacji     272
		2.12.4. Jedno zwierzę – różne wartości hodowlane     272
	2.13. Interakcja genotyp–środowisko     274
		2.13.1. Perspektywa międzynarodowa     274
		2.13.2. Perspektywa lokalna     276

3. Programy hodowlane     279
	3.1. Pojęcie programu hodowlanego     279
	3.2. Strategie hodowlane     279
		3.2.1. Selekcja między rasami     281
		3.2.2. Krzyżowanie     281
		3.2.3. Selekcja w ramach ras     282
	3.3. Wybór strategii doskonalenia     282
	3.4. Organizacja pracy hodowlanej     284
		Ad I. Cel hodowlany     285
			1. Formułowanie celu hodowlanego     285
			2. Doskonalone cechy     289
			3. Rola czasu w programach hodowlanych     290
			4. Liczba cech w programie hodowlanym     291
			5. Indeksy ekonomiczne w praktyce     292
			6. Tworzenie indeksów życzeniowych     294
			7. Interpretacja wag w indeksach syntetycznych     296
			8. Historia rozwoju celów hodowlanych na przykładzie bydła mlecznego     296
		Ad II. System gromadzenia danych (ocena wartości użytkowej)     300
			1. Zakres i sposób gromadzenia informacji     300
			2. Nowe technologie     304
			3. Wykorzystanie technologii sztucznej inteligencji     306
			4. Jakość gromadzonych informacji     308
		Ad III. Metody i narzędzia oceny wartości hodowlanej     310
			1. Procedura oceny wartości hodowlanej     312
			2. Wyrażanie wartości hodowlanej     314
			3. Publikowanie wyników oceny wartości hodowlanej     318
			4. Obciążenie oceny wartości hodowlanych     323
			5. Ośrodki obliczeniowe     324
			6. Utrzymanie i rozwój systemów oceny wartości hodowlanej     324
		Ad IV. Selekcja i dobór do kojarzeń     326
			1. Ścieżki selekcyjne     326
			2. Hodowla zarodowa     328
			3. Dobór do kojarzeń a selekcja     330
			4. Optymalny udział przodków     335
			5. Dobór do kojarzeń w praktyce     337
			6. Genetyczne zarządzanie stadem     338
			7. Komponenty warunkujące użytkowość mieszańców     339
			8. Szacowanie podstawowych komponentów warunkujących użytkowość mieszańców     341
			9. Przewidywanie użytkowości mieszańców     343
			10. Systemy krzyżowania     344
			11. Ograniczanie zinbredowania     351
		Ad V. Struktura przekazywania uzyskanego postępu do populacji produkcyjnej     357
		Ad VI. Następstwa prowadzenia pracy hodowlanej i ich monitorowanie     360
			1. Zmiana wartości hodowlanej     361
			2. Zmniejszanie zmienności genetycznej     364
			3. Wzrost poziomu zinbredowania     367
			4. Wady genetyczne i ich rozprzestrzenianie     371
			5. Skutki ekonomiczne     374
			6. Monitorowanie skutków pracy hodowlanej     375
	3.5. Programy hodowlane MOET i hodowli zachowawczej     378
		3.5.1. Programy hodowlane MOET     378
		3.5.2. Programy hodowli zachowawczej     381
	3.6. Organizacja hodowli     382
		3.6.1. Uczestnicy programów hodowlanych     382
		3.6.2. Uregulowania prawne     386
	3.7. Projektowanie i optymalizacja programów hodowlanych     388
		3.7.1. Projektowanie programów hodowlanych     388
		3.7.2. Struktura programów hodowlanych     389
			3.7.2.1. Zdolności reprodukcyjne     390
			3.7.2.2. Infrastruktura społeczna     390
			3.7.2.3. Cel hodowlany     392
			3.7.2.4. Doskonalone cechy     392
			3.7.2.5. Parametry cech     392
			3.7.2.6. Interakcja genotyp–środowisko     393
		3.7.3. Optymalizacja i rozwój programów hodowlanych     393
			3.7.3.1. Przesłanki do ulepszania programów hodowlanych     393
			3.7.3.2. Wykorzystanie programów symulacyjnych     395
		3.7.4. Czynniki ograniczające ostrość selekcji i skuteczność programów hodowlanych     396
	3.8. Edukacja i doradztwo hodowlane     397
		3.8.1. Potrzeba kształcenia     397
		3.8.2. Edukacja rolnicza     398
		3.8.3. Doradztwo hodowlane     399
			3.8.3.1. Obszary do doskonalenia     399
			3.8.3.2. Podmioty realizujące     400

4. Doskonalenie wybranych gatunków zwierząt gospodarskich     401
	4.1. Bydło mleczne     401
		4.1.1. Uwarunkowania     401
		4.1.2. Cel hodowlany i ocena użytkowości     402
		4.1.3. Ocena wartości hodowlanej     405
		4.1.4. Selekcja genomowa i ścieżki doskonalenia     406
		4.1.5. Krzyżowanie     409
		4.1.6. Efekty doskonalenia     410
	4.2. Trzoda chlewna     410
		4.2.1. Organizacja, cele hodowlane i ocena użytkowości     410
		4.2.2. Krzyżowanie     413
		4.2.3. Ocena wartości hodowlanej     414
		4.2.4. Selekcja i dobór do kojarzeń     416
		4.2.5. Nowe cechy     417
	4.3. Drób     418
		4.3.1. Cele hodowlane i uwarunkowania hodowli ras mięsnych     418
		4.3.2. Cele hodowlane i uwarunkowania hodowli kur nieśnych     419
		4.3.3. Strategie doskonalenia i ocena wartości hodowlanej – kury mięsne     420
		4.3.4. Strategie doskonalenia i ocena wartości hodowlanej – kury nieśne     421
	4.4. Bydło mięsne     423
		4.4.1. Uwarunkowania i organizacja hodowli     423
		4.4.2. Cele hodowlane i strategie doskonalenia     424
		4.4.3. Ocena wartości hodowlanej i selekcja     424

Bibliografia     427
Skorowidz     441