Ugrás a tartalomhoz

Általános állattenyésztés

Bodó Imre, Dinnyés András , Farkasné Bali Papp Ágnes, Fésüs László, Hidas András, Holló István, Horvainé Szabó Mária, Komlósi István, Kovács András, Lengyel Attila, Mihók Sándor , Nagy Nándor, Polgár J. Péter, Szabó Ferenc , Szabóné Willin Erzsébet, Tőzsér János

Mezőgazda Kiadó

7. fejezet - Populációgenetika állattenyésztési alkalmazása

7. fejezet - Populációgenetika állattenyésztési alkalmazása

A populációgenetika a kvantitatív és kvalitatív tulajdonságok öröklődési szabályait matematikailag elemző és leíró tudományág, a mendeli genetika továbbfejlesztése a génelmélet alapján.

A klasszikus populációgenetika a generatív öröklődés szabályait veszi figyelembe, és vizsgálata a kromoszómán belüli, a gének által irányított öröklődésre terjed ki. Így szabályai az ideális diploid populációra vonatkoznak. A modern populációgenetika részletesen tárgyalja a plazmatikus öröklődést, az anyai hatást, a poliploidia és az aneuploidia problémakörét és az időbeliséget.

Két lényeges jellemzője közül az egyikre HORN A. (1970) irányította rá az állattenyésztők figyelmét. A populációgenetika a populációk genetikai szerkezetével foglalkozik, és elemzi a populációkban végbemenő fejlődést (populációdinamika). Másik jellemzője – szemben a mendeli genetikával –, hogy a minőségi tulajdonságokat nem az egyed, hanem a populáció szintjén vizsgálja, így a kapott eredmények adott populáció egészére (átlagára) vonatkoznak.

A gazdasági állatok tenyésztése szempontjából az alkalmazott genetika egyes ágai között a populációgenetika – amely magában foglalja a mendeli (klasszikus), a molekuláris, a cito- és az immunogenetika speciális területeit is – megkülönböztetett jelentőségű és hosszú ideig az is marad. A populációgenetika módszere a kvalitatív tulajdonságok öröklődési szabályainak elemzésénél az elemi algebra, a kvantitatív tulajdonságoknál pedig a matematikai statisztika, elsősorban a variancia- és a regresszióanalízis. Logikai vizsgálati módszere deduktív.

A korszerű állattenyésztésben – mind a nemesítés, mind pedig az árutermelés területén – egyrészt egyedekkel, másrészt állatállományokkal, azaz populációkkal dolgozunk. Napjainkban – a modern technikai feltételek birtokában – a nagy genetikai értékű tenyészállatok nagy létszámú ivadékpopulációt hoznak létre, ennélfogva:

• elengedhetetlen az egyedek genotípusának és fenotípusának mélyreható és megbízható ismerete és

• nélkülözhetetlen örökítő- (tenyész-)értékük megállapítása az általuk létrehozott populációk szintjén!

A populációgenetikai szemlélet vezetett az egyes populációk értékének reális összehasonlításához, hiszen az állatitermék-előállítás szempontjából fontos tulajdonságok csaknem mindegyike mennyiségi tulajdonság.

Kvalitatív és kvantitatív tulajdonságok összehasonlítása

A mérés lehetőségei

A minőségi (kvalitatív) tulajdonságok túlnyomó többségükben az egyed megjelenéséhez, jellegéhez kapcsolódnak (pl. a kültakaró színe, külard [culard] jelleg, szarvaltság stb.), vagy „belső környezetükkel” függnek össze (vércsoportok, öröklődő betegségek, rezisztencia, viselkedés stb.). Következésképpen – a szó klasszikus értelmében – hagyományos módon általában nem mérhetők.[22] Ezzel szemben a mennyiségi (kvantitatív) tulajdonságok (tej-, hús-, tojás-, gyapjútermelés stb.) – erre utal az elnevezésük is – az egyeden mérhetők, számszerűsíthetők és mértékegységgel jellemezhetők. Így adott tulajdonságra és egyedre – objektív mérés eredményeként – megadható egy abszolút, a szokásos mértékegységekben kifejezett érték.

Ezt az értéket tekintjük az egyed adott tulajdonságra vonatkozó teljesítményének, populációgenetikai értelemben ez a fenotípusos érték, illetve a fenotípus. Ilyen mérhető, tehát mennyiségi tulajdonság például a napi súlygyarapodás, a fejési sebesség, az alomszám stb.

Gazdasági jelentőség

A minőségi tulajdonságok gazdasági jelentősége többnyire másodlagos, és gyakran nincs pénzben kifejezhető, vagy pénzre váltható értéke. Akadnak azonban közöttük olyanok is, amelyeknek felismerése és tudatos alkalmazása a nemesítésben tetemes anyagi előnyt hozott (pl. az ivari kromoszómához kötött színöröklés felismerése a tyúkfaj esetében). Gazdasági szempontból a mennyiségi tulajdonságok szerepe mindig igen jelentős, bár fontossági sorrend közöttük is felállítható.

Változatosság (variancia)

A minőségi tulajdonságok esetében, az egyedek közötti variancia (részletesebben a 7.7.2 fejezetben) adott populáción, fajtán belül diszkontinuens.[23] Így csak nagyon kisszámú, jól definiált kategória alapján lehet az egyedi különbségek alapján az állatokat csoportosítani. Például a holstein-fríz szarvasmarhafajtában a kültakaró színére, mint minőségi tulajdonságra csak két kategória állítható fel: fekete tarka vagy vörös tarka. Ennek alapján a populáció egyedeit csak két eltérő fenotípusba sorolhatjuk. Minőségi tulajdonságok esetében a kategóriák számát, vagyis a variancia nagyságát az növelheti, ha a tulajdonság öröklődésére a dominancia hiánya,[24] vagy az inkomplett dominancia jellemző.[25]

A mennyiségi tulajdonságok esetén viszont kontinuens varianciáról[26] beszélhetünk. Ez azt jelenti, hogy adott tulajdonságra nézve a populáció egyedei a két szélsőérték (a legkisebb és a legnagyobb termelési érték) között bármilyen értékkel rendelkezhetnek.

Például a 305 napos laktációs tejtermelés mennyisége adott holstein-fríz-állományban a 4000 kg és 13 500 kg, mint szélsőértékek között bármilyen érték lehet. Minél nagyobb adott populáció varianciája a kérdéses tulajdonságban, annál több lesz a különböző termelésű, illetve fenotípusú egyed.

Környezeti hatás

Általános jellemzőként azt mondhatjuk, hogy a környezetnek (K) nincs hatása a minőségi tulajdonságok fenotípusos (F) megjelenésére, vagyis felírható az F = G képlet. (G = genotípus) Például a vércsoportokra nincs hatással a környezet, hiszen az ilyen jellegű tulajdonságok kialakulásuktól kezdődően az egyed élete végéig állandóak. Ugyanakkor (lásd az 5. Klasszikus genetika c. fejezet) a minőségi tulajdonságok között is található – ha kis számban is – olyan tulajdonság, amelynek fenotípusos megjelenésére a környezet hat.[27]

A mennyiségi tulajdonságok mindegyike környezeti hatás alatt áll, amelynek mértéke tulajdonságonként változó. Így fenotípusos megjelenésük kisebb-nagyobb mértékben a környezettől függ. Ennek megfelelően a mennyiségi tulajdonságokra minden esetben az F = G + K összefüggés írható fel.

Az öröklődés menete

A minőségi tulajdonságok kialakításában egy, ritkábban néhány gén vesz részt, és többnyire a mendeli törvényszerűségek szerint öröklődnek, fenotípusos megjelenésük pedig a gének közötti intra- és interallél kölcsönhatásokon alapszik.

A mennyiségi tulajdonságok nem a mendeli törvényszerűségek szerint öröklődnek, hiszen kialakításukban több gén (poligénes öröklődés) együttesen vesz részt (additív génhatás). Az additív génhatás mellett itt is érvényesülnek inter- és intraallél kölcsönhatások, ugyanakkor fenotípusos megjelenésükben a környezet jelentősebb módosító hatásával is számolni kell.

A 7.1. táblázatban foglaljuk össze a minőségi és a mennyiségi tulajdonságok általános jellemzőit.

7.1. táblázat - A mennyiségi és a minőségi tulajdonságok jellemzői

Mennyiségi tulajdonságok

Minőségi tulajdonságok

Mérhetők

Gazdasági jelentőségük elsődleges

Kontinuens eloszlásúak

Környezeti hatásoktól függnek

Poligénesek

nem mérhetők (hagyományosan)

gazdasági jelentőségük másodlagos

diszkontinuens eloszlásúak

környezeti hatásoktól többnyire függetlenek

egy v. néhány gén alakítja ki




[22] A szokásos mértékegységekkel nem fejezhetők ki (db, kg, cm, stb).

[23] Diszkontinuens variancia = nem folytonos eloszlás.

[24] Ebben az esetben a felállítható kategóriák száma három, mert a három genotípus (A1A1, A1A2, A2A2) három egymástól eltérő fenotípust eredményez.

[25] Ebben az esetben a heterozigóták egymástól eltérő további fenotípusokat mutathatnak.

[26] Kontinuens variancia = folytonos eloszlás.

[27] Belső (lásd változó dominancia esete) és külső környezeti (feltételes dominancia esete) hatásokat kell érteni.