postupy selekcie, ich charakteristika, uplatnenie a efektívnosť

Zvieratá sa vyberajú podľa viacerých vlastností. Chovateľ má možnosť pri výbere zvierat podľa viacerých vlastností využiť tri postupy selekcie. Tandemová selekcia sa uskutočňuje tak, že jedince sa vyberajú najskôr podľa prvej vlastnosti a po dosiahnutí cieľa sa začnú vyberať podľa druhej, neskôr tretej a ďalších vlastností. Tento postup si vyžaduje dlhé časové obdobie pre splnenie cieľov šľachtenia zvierat a je najmenej efektívny. Pri tomto postupe selekcie je dôležité poznať korelácie medzi vlastnosťami, podľa ktorých sa vyberajú zvieratá. Ak sú vlastnosti negatívne korelované, je vytvorený predpoklad na uskutočňovanie kontraselekcie. Pri výbere zvierat podľa nezávislých výberových hraníc sa stanovia pre všetky vlastnosti, podľa ktorých sa vyberajú zvieratá, výberové hranice (z) a na ďalší chov sa vyberajú iba tie jedince, ktoré dosiahnu úroveň výberových hraníc vo všetkých vlastnostiach. Z obrázku 33 je vidieť, že najprísnejší výber sa robil podľa štvrtej vlastnosti. Takýto postup je efektívnejší ako tandemová selekcia. Nevýhodou výberu podľa nezávislých výberových hraníc je, že sa z chovu musia vyradiť aj zvieratá, ktoré majú nedostatočný prejav len v jednej vlastnosti, pričom vo statných vlastnostiach môžu mať vynikajúcu úroveň.

Najefektívnejšia je simulovaná selekcia. Výber jedincov sa uskutočňuje podľa selekčných indexov.

Výber vlastností do agregátového genotypu je začiatkom tvorby šľachtiteľských programov. Agregátový genotyp reprezentuje súhrnnú genetickú hodnotu zvieraťa. Je súčtom plemenných hodnôt jednotlivých vlastností chovného cieľa. Každý genotyp je vážený relatívnou ekonomickou hodnotou vlastností. Výber na zlepšenie genetickej hodnoty sa prakticky vykonáva selekciou podľa indexu. Index selekcie sa môže zostaviť z jednej alebo viacerých vlastností, môže obsahovať genetické, ale aj ekonomické hodnoty vlastností a pri výpočte indexu selekcie môže byť využitý jeden, alebo viacej zdrojov o úžitkovosti zvierat príbuzných hodnotenému jedincovi.

Vzhľadom na veľký počet znakov, ktoré sa hodnotia a analyzujú, je nevyhnutné definovať chovný cieľ a navrhnúť selekčný index, ktorý zohľadní individuálnu váhu každého znaku jedinca a jeho príspevok k plneniu chovného cieľa. Selekčný index zahŕňa vlastnosti definované v chovnom cieli, vyjadrené ich plemennou hodnotou (PH),  ktorých význam je daný ich relatívnou ekonomickou váhou. Ekonomická váha vyjadruje pomernú hodnotu produkcie jedinca v danom znaku alebo vlastnosti. Ekonomická váha predstavuje hodnotu zvýšenej produkcie o jednu jednotku. Ekonomické váhy vlastností produkcie mlieka na Slovensku sú odhadnuté nasledovne (Huba a i., 2001)

-          Produkcia mlieka v kg – 0,08 Sk

-          Produkcia tuku v kg – 42,24 Sk

-          Produkcia bielkovín v kg – 128,92 Sk

Ak ekonomická váha produkcie bielkovín v mlieku je 128,92 Sk, znamená to, že zvýšením produkcie bielkovín o 1 kg sa zvýši zisk o danú hodnotu. Ekonomicky význam vlastností je možné tiež vyjadriť relatívnou ekonomickou váhou, definovaním pomeru vlastností v indexe. V chove mliekového dobytka je definovaný selekčný index pomerom produkcie mlieka, tuku a bielkovín 1 : 2 : 5.

Všeobecná rovnica selekčného indexu je:

A₁    - plemenná hodnota znaku

w₁    - ekonomická váha znaku

Na plnenie chovného cieľa je potrebné poznať plemenné hodnoty mnohých znakov, pričom niektoré znaky sú priamo ekonomicky významné, iné majú význam ako dôležité znaky, ktoré sú vysoko korelované k produkčným znakom, ale sami o sebe nie sú ekonomicky významné (zovňajšok). Na relatívny ekonomický význam znakov v indexe vplýva chovateľ, spracovateľ a spotrebiteľ. Pre ziskovosť podnikov a celého odvetvia sú dôležité viaceré vlastnosti a nie iba jedna.

Preto výhodou selekčných indexov je, že sú:

o         objektívne,

o         ľahko použiteľné a zrozumiteľné (interpretovateľné),

o         podriadené ekonomike,

o         zohľadňujú vzťahy medzi ekonomicky významnými vlastnosťami a sekundárnymi znakmi

o         upraviteľné v konkrétnych podmienkach.

Nevýhodou je, ak

-          Nie sú dostupné plemenné hodnoty pre primárne a sekundárne znaky,

-          Nie sú dostupné informácie o ekonomických nákladoch na produkciu, indexy sú potom orientované len pre príjmy,

-          Sú rozdiely medzi indexmi na farme a v celom odvetví,

-          Rozdiely v riadení podnikov (fariem) vedú k zníženiu alebo zvýšeniu fenotypovej variability.

Indexy selekcie sa vypočítajú pre všetky jedince populácie. Jedince sa vyberajú na základe vytvoreného poradia podľa indexu selekcie od najväčšej kladnej po najväčšiu zápornú hodnotu

Ukazovatele selekcie

Cieľavedome organizovaná selekcia zvierat vedúce ku genetickým zmenám v populáciách. Prejavuje sa zvyšovaním produkcie zvierat, genetickým zlepšením plemena v konečnom dôsledku aj vyššou a lepšou ekonomickou úrovňou chovu. Rozhodnutia vykonávané pri výbere zvierat sa majú prejaviť aj v základných ukazovateľoch, podľa ktorých sa výsledky selekcie zvierat zhodnotia. Základnými ukazovateľ selekcie zvierat sú výberová základňa, prísnosť, intenzita selekcie, výberová hranica, selekčný tlak, generačný interval, výberový rozdiel, genetický zisk.

Populácia zvierat má svoje charakteristiky. Z pohľadu výberu zvierat je potrebné poznať priemernú hodnotu znakov a vlastností a ich premenlivosť. Sú populácie, ktoré majú rovnaké priemerné hodnoty vlastností a rozdielnu variabilitu. Môže to byť aj naopak. Prísnosť selekcie  vyjadruje stupeň požiadaviek na úroveň vlastností zvierat pri selekcii. Selekcia zvierat je prísnejšia, keď sú požiadavky pri výbere zvierat sú  väčšie. Výberová hranica vyjadruje najnižšiu úroveň vlastností, ktorú musí zviera dosiahnuť, aby bolo vybrané pre ďalšiu reprodukciu populácie. Intenzita selekcie (i) závisí od podielu jedincov spĺňajúcich úroveň výberovej hranice selektovaných jedincov (p) a hodnoty (z), ktorá vyjadruje výšku súradnice v bode výberovej hranice. Vzťah medzi nimi je vyjadrený takto:

I = í x σ_p

Z obrázku 34 vidieť normálne rozdelenie kvantitatívnej vlastnosti. Výberová hranica je určená podielom jedincov zaraďovaných do plemenitby. Intenzita selekcie je v tomto prípade štandardizovaný výberový rozdiel. Výberový rozdiel (d) je možné predpovedať na základe podielu jedincov vybraných pre ďalší chov vyjadrený hodnotou i a fenotypovou smerodajnou odchýlkou (σ_p)

d = i x σ_p

Na obrázku 35 je znázornený vzťah medzi výberovým rozdielom a variabilitou vlastností (Falconer, 1989). Z grafu (A) vidieť, že je vybraná polovica populácie a výberový rozdiel je malý, v grafe (b) sa vybralo 20% populácie zvierat a výberový rozdiel je oveľa väčší. V grafe (c) sa vybralo 20% zvierat populácie, ale vlastnosť má menšiu variabilitu, preto je aj výberový rozdiel menší. Fenotypová odchýlka je v grafe (c) o 50% väčšia ako v grafe (b) a výberový rozdiel je tiež o 50% väčší.

Generačný interval (I) je interval medzi dvoma za sebou nasledujúcimi generáciami. Vyjadruje sa priemerným veko rodičov pri narodení potomstva, ktoré bolo zaradené do plemenitby. Dĺžka generačných intervalov je rozdielna podľa druhov plemien, ich programov rozvoja. Pri hydine a ošípaných je generačný interval podstatne kratší (1,5 resp. 2,5 roka) ako hovädzieho dobytka (5 – 7 rokov). Z hľadiska plnenia cieľov šľachtenia je výhodné, keď je generačný interval kratší. Vtedy sa ciele  šľachtenia splnia skôr. Skracovanie dĺžky generačného intervalu má význam pri druhoch zvierat s nízkou intenzitou reprodukcie. Na skrátenie generačného intervalu pôsobí dĺžka časového obdobia využívania plemenníkov. Pripárovanie by malo byť organizované tak, aby sa každý rok do reprodukcie stáda zaraďovali nové generácie mladých plemenníkov. Využívanie starších býkov alebo ich využívanie niekoľko roko predlžuje generačný interval.. skrátenie generačného intervalu je možné aj využívaním biotechnických metód reprodukcie plemenníc. Na tomto princípe bol navrhnutý program MOET. Dĺžka generačného intervalu súvisí aj s cieľavedomou chovateľskou prácou, hlavne s intenzifikáciou odchovu kategórií mladých zvierat a riadenou reprodukciou.

Genetický zisk (Δg) je súhrnný ukazovateľ, ktorý vyjadruje dosiahnutie pozitívneho výsledku v selektovanej vlastnosti za určité časové obdobie. Je funkciou intenzity selekcie, variability vlastnosti v populácii a jej dedivosti. Vyjadruje sa za generačný interval alebo jeden rok šľachtiteľskej práce. Genetický zisk za generačný interval sa odhadne nasledujúco

Δg = i x σ_p x h²

Ročné genetické zlepšenie vlastnosti závisí od dĺžky generačného intervalu a preto sa predchádzajúca rovnica upraví o jeho hodnotu.

Δg = i x σ_p x h² / I

Δg    - genetické zlepšenie vlastností

i       - intenzita selekcie

h²    - koeficient dedivosti

σ_p       - fenotypová smerodajná odchýlka

I      - generačný interval

Uvedená rovnica sa aplikuje vtedy, keď sa prejav vlastností zisťuje priamo na zvieratách. Nepoužíva sa, keď vlastnosť  nie je priamo meraná. Napríklad hodnotenie mliekovej úžitkovosti býkov. Iná je situácia, ak sa aj pri hodnotení prínosu býkov použijú informácie o úžitkovosti príbuzných skupín (napr. úžitkovosť dcér býka). Genetické zlepšenie populácie cez ýkov, ktorí sú v genetickom hodnotení, sa odhadne podľa nasledujúceho vzťahu:

Δg = ir_TIσ_A

Δg    - genetické zlepšenie vlastnosti v populácii za generáciu

r_TI       - presnosť odhadu plemennej hodnoty plemenníka

σ_A      - aditívna genetická smerodajná odchýlka

použitie rovníc v praktickom výpočte

ako príklad možno uviesť odhad genetického zisku v produkcii mlieka cez matky dcér (MD). Predpokladajme, že v hodnotenej populácii boli vypočítané nasledovné vstupné hodnoty pre výpočet genetického zisku: σ_P = 500 kg, h² = 0,2 do chovu sa zaradilo 60% D, I = 4,5 roka.

Tabuľka 34 intenzita selekcie (i) vyjadrená v podieloch smerodajnej odchylky pri rôznom počte zaraďovaných jedincov (p) do plemenitby

V tabuľke 34 sú prepočítané hodnoty (i) z podielov zaraďovaných jedincov do chovu, t.j. zaraďovaniu (p) 60% MD zodpovedá hodnota i = 0,64.

Výberový rozdiel bude:

d = 0,64 x 500 = 320 kg

potom Δg = 320 x 0,2 = 64 kg mlieka za generačný interval, alebo 14,2 kg mlieka za rok.

Pri selekcii na produkciu mlieka sa vybralo (p) 1% otcov synov (OS), hodnota i = 2,64 presnosť odhadu plemennej hodnoty (r_TI) 0,85, generačný interval trval 8 rokov a aditívna smerodajná odchýlka (σ_A) bola 480. V tomto prípade Δg = 2,64 x 0,85 x 480. Genetické zlepšenie produkcie mlieka za generačný interval bolo 1 077 kg, alebo 135 kg za rok.

Gibson (1995) poukázal na možnosť odhadu genetického zlepšenia populácie aj z iných zdrojov informácií, nasledovne:

-          Predpokladá sa, že priemerná produkcia mlieka v populácii (x^-) je 6000 kg, koeficient dedivosti produkcie mlieka h² = 0,25 a variačný koeficient v = 0,20 %, i = 0,35.

σ²_g  = h² σ²p

σ²_p  = (v x x^-)²

potom

σ²_p  = (0,20x 6 000)² = 1200²

σ²_g  = 0,25 x (1200)²

 QUOTE   = 0,5 x 1 200 = 600

Δg = 0,35 x 600 = 210 kg za rok

Δg = 210 : 6 000 = 3,50% za rok

Ročný genetický trend v produkcii mlieka kráv je 210 kg, čo predstavuje 3,50% z priemeru populácie.