Mgr. et Mgr. Lenka Falková Laboratoř agrogenomiky Ústav morfologie, fyziologie a genetiky zvířat Mendelova univerzita 9. 9. 2015  Šlechtění  Užitek – hospodářská zvířata X zájmová zvířata  Zemědělství X chovatelství  Genetika (hospodářských) zvířat – kvantitativní genetika, genetika populací, molekulární genetika genetické základy šlechtění  Variabilita  Obecně „variabilita“ = proměnlivost, variabilnost  Konkrétně v genetice např. variabilita fenotypů – znaků, jak se liší v rámci jednoho druhu  V přírodních populacích – obrovská fenotypová variabilita – rozmanitost  Např. populace člověka – rozdíly ve výšce postavy, hmotnosti, barvě vlasů, kůže, očí atd.  Cíle chovu: výživa obyvatel příjmy chovatelů uchování plemen (biodiverzita) potěšení, zábava trvalá udržitelnost  Cíle šlechtění: zvýšení užitkovosti snížení nákladů zlepšení kvality produktů „welfare“ chovu zvířat (pohoda) zlepšování zdravotního stavu uchování genových rezerv  Analýza genomu: analýza jednotlivých genů - geny, které jsou součástí šlechtění a chovatelského cíle + odhadu plemenné hodnoty  Genetika normálních znaků užitkovost a exteriér př. barva, rohy, mléko, maso, sportovní výkon…  Genetika zdraví př. dědičné onemocnění, odolnost k nemocem rezistence, reakce na léčbu, genové manipulace, environmentální mutageny, vrozené vývojové vady  Zachování biodiverzity specifických populací - využívá také genomických a bioinformatických přístupů  Malé populace divokých zvířat, ohrožených druhů, separovaných populací domácí zvířata – „ohrožená“ plemena, o které není zájem  Ztráta genetické variability – populace živočichů chovaných v ZOO - závislé na člověku (síť spolupráce mezi ZOO- internetové monitorování variability př. mapování mikrosatelitů párování nepříbuzných heterozygotnější potomstvo (variabilnější)  biodiverzita v malých ohrožených populacích se udržuje umělým výběrem (nejčastějším typem lokusů jsou mikrosatelity)  populační biologie  podstatou šlechtění – cílené změny genových frekvencí mezi generacemi  podstatou evoluce – přirozené změny genových frekvencí mezi generacemi  Šlechtění – cílevědomí proces fixace vlastností změny genotypové složky fenotypu zvyšování plemenné hodnoty  Šlechtění- 2 postupné kroky:  1.Selekce = výběr zvířat pro rozmnožování  vím co chci, mám chovatelský cíl, zvolím si postup, vyberu populace a jak je křížit  křížení př. slepice leghornka - velmi nosná, dobře snáší průmysl (220-240 vajec)- jenom kombinací specifických linií slepic jsme získali o 50 vajec víc na 1 slepici (zásadní rozhodnutí- koho s kým křížit)  2.Plemenitba = proces řízeného rozmnožování vybraných zvířat  Genetické markery Funkční markery – vlastní příčinná mutace (gen nese mutaci a ta způsobuje např. konkrétní onemocnění) Přímé markery – polymorfismus DNA přímo v sekvenci genu Nepřímé markery - polymorfismy, které samy o sobě nemají vliv na projev znaku, ale jsou ve vazbě s QTL (QTL = quantitative trait locus – lokus pro kvantitativní znak; je to lokus pro gen, který ovlivňuje kvantitativní znak)  Typy:  MS = „mikrosatelity“ = mikrosatelitní sekvence, také STR = short tandem repeat = krátké tandemové repetice; jsou to krátké opakující se sekvence o délce nejčastěji 2 – 6 nukleotidů, jsou vysoce variabilní  SNP = single nucleotide polymorphism – jednonukleotidové polymorfismy; markery v kódujících i nekódujících sekvencích genů (v exonech i intronech) nebo i mimo geny, polymorfismus je způsoben záměnou (mutací) jedné baze (nukleotidu) v DNA  Skot, koně, prasata, psi  Kočky, ovce, osli, divoká prasata, orli, lišky  Pro potřeby chovatelů hospodářských i domácích zvířat  Zákonné normy chovů  Genetické ověřování původu  Určování paternit/parentit Izolace DNA PCR/multiplex PCR/RT-PCR fragmentační analýza – kapilární elektroforéza RFLP gelová elektroforéza sekvenování…  PCR, RFLP, gelová elektroforéza  Prasata – geny pro halotan, estrogen  Skot – geny pro kasein, bezrohost  Psi – zbarvení srsti „halotanový“ gen – gen maligní hypertermie a stresu (PSS) gen ryanodinového receptoru RYR1 Využití metod molekulární genetiky jako nástroje pro efektivní plemenářskou práci v malé populaci prasat Stanovení genotypů pomocí MS markerů – vyhodnocení genetické variability Stanovení genotypů SNP markerů – vztah mezi molekulárními markery a užitkovými vlastnostmi Výzkum, nové produkty a služby pro vytvoření centra prevence, detekce a podpory léčby mastitid Metodika – vývoj nového testovacího panelu pro kvantifikaci patogenních mikroorganismů pomocí RT-PCR Lenka Falková Laboratoř agrogenomiky Ústav morfologie, fyziologie a genetiky zvířat Mendelova univerzita Zemědělská 1, Brno lenka.falkova@mendelu.cz