Choď na obsah Choď na menu
 


Dizertačná práca - úvodné stránky

14. 7. 2010

Slovenská poľnohospodárska univerzita
v Nitre

Fakulta agrobiológie a potravinových zdrojov

Evidenčné číslo 3927

Názov fakultyNázov vysokej školy

Rodokmeňová analýza ohrozených plemien koní na Slovensku

 

 

2010

Jozef Pjontek, Ing.


Slovenská poľnohospodárska univerzita
v nitre

Fakulta agrobiológie a potravinových zdrojov

Rodokmeňová analýza ohrozených plemien koní na Slovensku

 

Dizertačná práca

Študijný program:

Všeobecná živočíšna produkcia

Študijný odbor:

6.1.3 Všeobecná živočíšna produkcia

Školiace pracovisko:

Katedra genetiky a plemenárskej biológie

Školiteľ:

Ondrej Kadlečík, prof. Ing. CSc.

 

 

 

 

Nitra, 2010

Jozef Pjontek, Ing.


Čestné vyhlásenie

Podpísaný Jozef Pjontek vyhlasujem, že som dizertačnú prácu na tému „Rodokmeňová analýza ohrozených plemien koní na Slovensku“ vypracoval samostatne s použitím uvedenej literatúry, výsledky práce boli vypočítané z rodokmeňových súborov, ktoré boli vytvorené z plemenných kníh jednotlivých plemien koní a rodokmeňových informácií z Centrálného registra chovu koní
na Slovensku.

Som si vedomý zákonných dôsledkov v prípade, ak uvedené údaje nie sú pravdivé.

© Ing. Jozef Pjontek, 2010

 

V Nitre 15. mája 2010

                                                                                                                      Jozef Pjontek

Poďakovanie

Ďakujem svojmu školiteľovi profesorovi Ondrejovi Kadlečíkovi, CSc.,
za prejavenú dôveru a odborné usmernenie, ako aj za vedecké a ľudské formovanie. Práca vznikla aj s podporou štipendia udeleného na letnú školu 2009, konanej na Universitá Cattolica del Sacro Cuore, Piacenza v Taliansku, usporiadanej v rámci projektu GLOBALDIV – Globálny pohľad na biodiverzitu hospodárskych zvierat a ich konzervovania, financovaný Európskou komisiou. Taktiež bola práca spracovaná a vytvorená realizáciou projektu „Excelentného centra odchrany a využívania agrobiodiverzity -
26220120015, Fakulta agrobiológie a potravinových zdrojov, Slovenská poľnohospodárska univerzita v Nitre“ na základe podpory operačného programu Výskum a vývoj financovaného z Europského fondu regionálneho rozvoja, aktivity 2.1 Hodnotenie a monitorovanie populácií genetických zdrojov zvierat. Práca bola finančné podporená z projektu VEGA č.  1/0046/10. 


Abstrakt

Cieľom dizertačnej doktorandskej práce bolo analyzovať genetickú diverzitu v ohrozených populáciách plemien koní na základe ukazovateľov odvodených od spoločného predka a pravdepodobnosti pôvodu génu. Hodnotené populácie tvorili jedince zapísané v plemenných knihách Arabského plnokrníka (76 jedincov), Huculského koňa (158 jedincov),  Lipického koňa (162 jedincov), Shagya arabského koňa (171 jedincov) a 42 jedincov plemena slovenský športový pony. Úroveň kompletnosti rodokmeňových informácií bola hodnotená maximálnym počtom nájdených generácií predkov, počtom úplnych generácií predkov, ekvivalntným počtom predkov a indexom kompletnosti rodokmeňov. Ekvivalentný počet predkov bol od 4,93 pre plemeno slovenský športový pony do 10,25 v populácii lipického koňa. Priemerná hodnota inbrídingu bola od 2,67 % v populácii slovenský športový pony do 6,26 % v populácii plemena huculského. Priemerná hodnota príbuznosti sa pohybovala od 3,08 % v populácii shagya arabského koňa do 9,34 % v populácii plemena huculského. Priemerná hodnota individuálnych prírastkov inbrídingu sa pohybovala od 0,43 % v populácii lipického plemena, kde realizovaná veľkosť populácie bola 117,14 jedincov do 1,06 % pre huculské plemeno a realizovaná efektívna veľkosť bola 47,67 jedincov. Hodnotené populácie boli odvodené od 80 až 499 základných predkov.  Efektívny počet základných predkov bol od 26 do 160. Efektívny počet predkov bol od 7 do 32.

Kľúčové slova: kone, koeficient intenzity príbuzenskej plemenitby, efektívna veľkosť populácie, efektívny počet základných predkov efektívny počet predkov, rodokmeňová analýza.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Abstract

The aim of PhD thesis was to analyse genetic diversity of endangered horse populations on Slovakia, based on description probability of identity by gene descent and origin. Reference population created 76 living Arabian horse, 158 living Hucul horse, 162 living Lipizan horse, 171 livnig Shagya arabian horse and 42 animals Slovak sport pony. The pedigree completeness of reference population was evaluated for each animal  by the number of full traced generations, maximum number of generation traced and equivalent complete generations. The equivalent complete generations was from 4.93 for Slovak sport pony to 10.25  for Lipizan horse. The average value of inbreeding was from 2.67 % (Slovak sport pony) to 6.26 % for Hucul horse. Average value of AR coefficient were from 3.08 % for Shagya arab horse to 9.34 % for Hucul horse. Individual increase of inbreeding were from 0.43 % for Lipizan horse, realised effective size was 117,14 animals to 1,06 %  for Hucul horse and realised effective size was
47. 67 animals. Evaluated populations was derived from 80 to 499 founders. Effective number of founders were from 26 to o 160 and effective number of ancestors were from   7 to 32.  

Key words: horse, coefficient of inbreeding, effective population size, effective number of founder, effective number of ancestor, pedigree analysis


Obsah

Obsah. 6

Zoznam ilustrácií 8

Zoznam tabuliek. 10

Úvod. 12

1... Súčasný stav riešenej problematiky. 14

1.1    Živočíšne genetické zdroje a genetická diverzita. 14

1.2    Rodokmeňová analýza. 19

1.3    Kompletnosť rodokmeňov. 20

1.4    Ukazovatele odvodené od spoločného predka. 23

1.4.1     Príbuznosť. 23

1.4.2     Príbuzenská plemenitba a prírastok inbrídingu. 24

1.4.3     Efektívna veľkosť populácie. 28

1.5    Ukazovatele pravdepodobnosti pôvodu génu. 30

1.5.1     Efektívny počet základných predkov. 32

1.5.2     Efektívny počet genómov základných predkov. 34

1.5.3     Efektívny počet predkov. 34

1.5.4     Ukazovatele genetickej diverzity cez ukazovatele pravdepodobnosti pôvodu génu v experimentoch  36

2... Ciele práce. 38

3... Materiál a metodika práce. 39

4... Výsledky a diskusia. 42

4.1    Charakteristika rodokmeňových súborov. 42

4.2    Kompletnosť rodokmeňov. 43

4.2.1     Štruktúra populácie podľa maximálneho počtu nájdených generácií predkov. 46

4.2.2     Štruktúra populácie podľa kompletného počtu nájdených generácií predkov. 47

4.2.3     Štruktúra populácie podľa ekvivalentného počtu kompletných generácií predkov. 48

4.2.4     Index kompletnosti rodokmeňov. 50

4.3    Generačný interval a štruktúra populácie podľa gametických ciest prenosu génov. 53

4.4    Ukazovatele odvodené od spoločného predka. 54

4.4.1     Individuálne prírastky inbrídingu a realizovaná veľkosť populácie. 58

4.5    Ukazovatele pravdepodobnosti pôvodu génu. 62

4.5.1     Najdôležitejší predkovia hodnotenej populácie arabského plnokrvníka. 64

4.5.2     Najdôležitejší predkovia  hodnotenej populácie huculského koňa. 66

4.5.3     Najdôležitejší predkovia  hodnotenej populácie lipického koňa. 69

4.5.4     Najdôležitejší predkovia  hodnotenej populácie shagya – arabského koňa. 71

4.5.5     Najdôležitejší predkovia  hodnotenej populácie plemena slovenský športový pony. 74

5... Záver. 77

6... Realizačný výstup dizertačnej práce. 82

6.1 Realizačný výstup dizertačnej práce pre aktívnu populáciu arabského plnokrvníka. 82

6.2 Realizačný výstup dizertačnej práce pre aktívnu populáciu huculského koňa. 84

6.3 Realizačný výstup dizertačnej práce pre aktívnu populáciu lipického koňa. 88

6.4 Realizačný výstup dizertačnej práce pre aktívnu populáciu shagya-arabského koňa. 92

6.5 Realizačný výstup dizertačnej práce pre aktívnu populáciu plemene slovenský športový pony  96

7... Zoznam použitej literatúry. 100

 


Zoznam ilustrácií

Obr. 1    Sociálno – ekonomické aspekty hodnoty diverzity ŽGZ. 15

Obr. 2 Dve alely sú identické v generácii n, pretože pochádzajú od jedného spoločného predka, ale nie sú identické v stave (Zdroj: Gillespie, 1998). 16

Obr. 3 Schematicke znázornenie všetkých jedincov v populácii (upravené podľa Lacy, 1989) 31

Obr. 4 Štruktúra populácie plemien koní podľa maximálneho počtu nájdených generácií predkov: (a) arabský plnokrvník, (b) huculský kôň, (c) lipický kôň, (d) shagya arabský kôň, (e) slovenský športový pony. 47

Obr. 5 Štruktúra populácie plemien koní podľa počtu kompletných generácií  predkov: (a) arabský plnokrvník, (b) huculský kôň, (c) lipický kôň, (d) shagya arabský kôň, (e) slovenský športový pony. 48

Obr. 6 Štruktúra populácie plemien koní podľa počtu ekvivalentného počtu generácií predkov: (a) arabský plnokrvník, (b) huculský kôň, (c) lipický kôň, (d) shagya arabský kôň, (e) slovenský športový pony. 50

Obr. 7 Percentuálna známosť predkov za generáciu, (generácia 1 = rodičovská, generácia 2 = starorodičovská, atď.) 50

Obr. 8 Úroveň kompletnosti rodokmeňov hodnotených populácií plemien koní: (a) arabský plnokrvník, (b) huculský kôň, (c) lipický kôň, (d) shagya arabský kôň, (e) slovenský športový pony. 52

Obr. 9 Trend inbrídingu hodnotených populácií plemien koní na Slovensku, a) arabský plnokrvník, b) huculský kôň, c) lipický kôň, d) shagya arabský kôň, e) slovenský športový pony. 58

Obr. 10 Rozptyl a trend individuálnych prírastkov inbrídingu (ΔFi na osi x) jedincov na ekvivalentný počet generácií predkov: : (a) arabský plnokrvník, (b) huculský kôň, (c) lipický kôň, (d) shagya arabský kôň, (e) slovenský športový pony. 61

Obr. 11 Kumulatívny a marginálne príspevky do hodnotenej populácie arabského plnokrvníka. 65

Obr. 12 Krajina pôvodu predkov vysvetľujúcich 100 %  genetickej variability v hodnotenej populácii arabského plnokrvníka. 66

Obr. 13 Kumulatívny a marginálne príspevky do hodnotenej populácie huculského koňa. 67

Obr. 14 Krajina pôvodu predkov vysvetľujúcich 100 %  genetickej variability v hodnotenej populácii huculského koňa. 69

Obr. 15  Kumulatívny a marginálne príspevky do hodnotenej populácie lipického koňa. 69

Obr. 16 Krajina pôvodu predkov vysvetľujúcich 100 %  genetickej diverzity  v hodnotenej populácii lipického koňa  71

Obr. 17 Kumulatívny a marginálne príspevky do hodnotenej populácie shagya arabského koňa. 72

Obr. 18  Krajina pôvodu predkov vysvetľujúcich 100 %  genetickej diverzity v hodnotenej populácii shagya arabského koňa. 74

Obr. 19 Kumulatívny a marginálne príspevky do hodnotenej populácie slovenského športového pony  75

Obr. 20 Percentuálny podiel predkov vysvetľujúci 100 %  genetickej diverzity hodnotenej populácie slovenského športového pony podľa plemien. 76

 

Zoznam tabuliek

Tab. 1 Základné aspekty pri hodnotení genetickej divertity v molekulárnej a kvantitatívnej genetike  17

Tab. 2   Matica príbuzenských vzťahov (upravené podľa Lacy, 1989) 31

Tab. 3   Príspevky základných predkov k jedincom v hodnotenej populácii (upravené podľa Lacy, 1989) 32

Tab. 4   Základná charakteristika rodokmeňových súborov. 42

Tab. 5   Priemerné hodnoty ukazovateľov kompletnosti rodokmeňovýh informácií 43

Tab. 6 Počet jedincov v hodnotenej populácií, v rodokmeňovom súbore a po prepočítaní 45

Tab. 7  Generačný interval v hodnotených populáciách plemien koní…………  53

Tab. 8   Ukazovatele pre hodnotenie genetickej variability odvodené od spoločného predka. 55

Tab. 9   Ukazovatele pre hodnotenie genetickej variability odvodené od spoločného predka podľa pohlavia  56

Tab. 10  Absolútne a relatívne frekvencie jedincov hodnotených populácií plemien koní podľa tried koeficienta príbuzenskej plemenitby..  57

Tab. 11   Individuálne prírastky inbrídingu a realizovaná veľkosť populácie. 60

Tab. 12  Ukazovatele pravdepodobnosti pôvodu génu v hodnotených populáciách koní...  62

Tab. 13  Popis 15 najdôležitejších predkov najviac prispievajúcich ku genetickej diverzite v hodnotenej populácii arabského plnokrvníka..  65

Tab. 14   Popis 15 najdôležitejších predkov najviac prispievajúcich ku genetickej diverzite v hodnotenej populácii huculského koňa. 68

Tab. 15  Popis 15 najdôležitejších predkov najviac prispievajúcich ku genetickej diverzite v hodnotenej populácií lipického koňa...  70

Tab. 16  Popis najdôležitejších predkov najviac prispievajúcich ku genetickej variabilite v hodnotenej populácii shagya arabského koňa...  73

Tab. 17  Popis najdôležitejších predkov najviac prispievajúcich ku genetickej variabilite v hodnotenej populácii plemena slovenský športový pony..  75

Tab. 18  Realizačný výstup dizertačnej práce pre jedincov aktívnej populácie arabského koňa...  82

Tab. 19  Realizačný výstup dizertačnej práce pre jedincov aktívnej populácie huculského koňa...  84

Tab. 20  Realizačný výstup dizertačnej práce pre jedincov aktívnej populácie lipického koňa...  88

Tab. 21  Realizačný výstup dizertačnej práce pre jedincov aktívnej populácie shagya arabského koňa...  92

Tab. 22  Realizačný výstup dizertačnej práce pre jedincov aktívnej populácie plemena slovenský športový pony...  96