Cavipedia

Co je to „dědičnost“ a proč ji potřebujete znát?

Publikováno 18.9.2019 @ 08:53
Autor Carol Beuchat, PhD
Překlad Libor Král
Text 10,5 KB (1372 slov)
Odhadovaný čas čtení 10 min 33 sec
Pokud jste chovatelem psů a věříte v genetiku (samozřejmě věříte v genetiku!), víte, že v chovu existuje určitá předvídatelnost, která je výsledkem přenosu genů z rodiče na potomky. Využíváte svého porozumění procesu dědičnosti, když chováte určité barvy, nebo použijete vyššího otce, abyste do dalšího vrhu dostali trochu vyšší jedince.

Na druhou stranu, jak vám hodně chovatelů řekne, „chov jsou jen kecy“. Pokoušíte se svá štěňata chovat na jednu konkrétní vlastnost a získáte místo toho vrh štěňátek s nějakou jinou vlastností, nebo, co je ještě horší, mišmaš různých vlastností, což podkopá vaši víru v genetiku.

Problém samozřejmě není v tom, že pochopení genetiky je k ničemu. Je to tak, že se pokoušíte vybrat chovný pár na základě genů, které byste chtěli předat jejich potomkům. Snažíte se o výběr pro konkrétní geny, ale hodnotíte genetickou hodnotu psa pro určitou vlastnost na základě jeho fenotypu - jak jsou tyto geny exprimovány u psa. Tato metoda výběru - hodnocení fenotypu - funguje dobře, pouze pokud je fenotyp dobrou indikací genotypu. Jak ví kdokoli, kdo někdy odchoval vrh psů, pro některé rysy je fenotyp dobrou indikací genotypu a pro jiné rysy tomu tak není.

Nejdůležitějším pojmem v selektivním šlechtění je „dědičnost“. Pokud požádáte 10 chovatelů, aby definovali dědičnost, mohu vám téměř zaručit, že většina z nich odpoví špatně. Většina lidí bude dědičnost definovat jako dědičnost určité vlastnosti psa.

Ale dědičnost je vlastně koncept populační genetiky. Dědičnost vám řekne, jak moc variací vlastností u skupiny psů je výsledkem rozdílů mezi nimi v jejich genech.

Dovolte mi vysvětlit, co tím myslím. Řekněme, že odchováme vrh štěňátek, která jsou všechna chována za přesně stejných podmínek, krmena stejným způsobem, při stejném množství pohybu a zachází se s nimi úplně stejně. Pokud jste to udělali (pokud byste to mohli udělat), mohli byste předpokládat, že jakékoli rozdíly mezi štěňaty v některých vlastnostech by byly způsobeny pouze genetikou, protože na ně neměly vliv žádné ne-genetické nebo „environmentální“ faktory. V této populaci štěňat bychom věděli, že všechny rozdíly u kterékoliv vlastnosti štěňat byly zcela způsobeny konkrétními geny, které každé zdědilo od svých rodičů. U váhy ve věku 1 měsíce bychom věděli, že rozdíly mezi váhou jednotlivých štěňat  byly způsobeny mírně odlišnou kombinací mnoha alel, které určují velikost psa.

Řekněme, že bychom mohli vytvořit přesný klon každého z těchto štěňátek a získali tak další, naprosto totožný vrh. Každé štěně z naklonovaného vrhu jde do jiného domova, je krmeno jinak, cvičeno jinak a chováno za podmínek, které jsou pro toto štěně jedinečné. Nyní, když zaznamenáme váhu každého štěněte v 1. měsíci, pravděpodobně dostanete  rozdílná čísla ve srovnání se štěňaty z původního vrhu a ve vrhu bude pravděpodobně více váhových variací. Štěňata mají přesně stejné geny, ale skončila po 1 měsíci s různými fenotypy. Víme, že geny jsou důležité pro váhu, ale v tomto případě se jasně projevují účinky prostředí.

Tohle je místo, kde většina lidí zakopne o definici dědičnosti. V prvním příkladu bude dědičnost hmotnosti rovna 1. Ve druhém příkladu bude dědičnost hmotnosti menší než jedna, dejme tomu 0.3. Stejná vlastnost, různá dědičnost. Proč? Protože dědičnost není o určité vlastnosti u jednotlivce, ale spíše nám něco říká o této vlastnosti v populaci psů. 

Fenotyp většiny znaků závisí na genech a prostředí. Mohli bychom to napsat například tímto vzorcem:

P = G + E

Takže pro náš příklad s váhou byla štěňata v prvním vrhu chována ve stejných prostředích, takže termín „E“ v naší malé rovnici je 0; na hmotnost štěněte nemá vliv prostředí a všechny rozdíly, které u štěňat vidíte, jsou způsobeny genetikou. Takže u těchto štěňat je dědičnost hmotnosti 100%.

P = G + 0

V klonovaném vrhu byla štěňata vystavena spoustě variací v ne-genetických faktorech, takže některé změny tělesné hmotnosti po 1 měsíci jsou způsobeny genetikou, ale některé také odrážejí účinky různých faktorů prostředí . V tomto příkladu řekněme, že jsme určili dědičnost váhy u této skupiny štěňat 0.3 (nebo 30%). To by znamenalo, že 30% změny hmotnosti štěňat je způsobeno konkrétními geny, které každé štěně zdědilo, a 70% této variace je způsobeno environmentálními (ne-genetickými) faktory.

Nechci se dostat do podrobností o dědičnosti spíše chci uvést jednoduchý, ale nesmírně důležitý bod.

Při posuzování konkrétních chovných kombinací použijete jakékoli informace, které máte o fenotypu rodičů nebo příbuzných, abyste učinili předpoklady (nebo odhady) o genech, které každý z rodičů pravděpodobně předá každému štěněti. Pokud je dědičnost hmotnosti v 1. měsíci 1.0  jako u prvního vrhu, víte, že 100% kolísání hmotnosti od štěněte k štěněti je způsobeno výhradně genetikou. Pokud byste chtěli menší velikost v příštím vrhu, měli byste si nechat do chovu jedno z menších štěňat a tak získat geny pro menší velikost.

Ale co druhý vrh, u kterého byla dědičnost hmotnosti pouhých 30%, protože v jejich chovu bylo mnoho variací? Pokud chcete v příštím vrhu odchovat menší štěňata, nemůžete předpokládat, že správně vyberete geny, které chcete pro velikost, jen podle hmotnosti štěňat. Některá štěňata mohla mít víc jídla, jiná by mohla být gaučová, obalená štěněcím tukem, další by mohla být v jídle trošku pomalejší a nikdy neměla tolik stravy jako ostatní. V tomto případě fenotyp není dobrou indikací genotypu; existuje mnoho variací ve fenotypu, protože člen „E“ ve výše uvedené jednoduché rovnici není nula.

Pro většinu znaků, které chcete vybrat (nebo je eliminovat), bude zahrnuto více genů a také ne-genetické faktory, které ovlivní fenotyp. Pokud provedete výběr pro vrh pouze na základě fenotypu, nemusíte nutně vybrat štěně s nejlepšími geny pro tuto vlastnost. U hmotnosti štěněte s dědičností (v našem příkladu) 0.3 (30%) je většina variací fenotypu (70%) způsobena věcmi, které nemají nic společného s genetikou. Pokud se vaše strategie výběru silně opírá o fenotyp psa, je pravděpodobnější, že se mýlíte, než že máte pravdu.

Pokud neznáte dědičnost vlastnosti, kterou se snažíte vybrat pro nebo vyloučit, pravděpodobně učiníte mnoho nesprávných rozhodnutí pouze na základě fenotypu. Pokud předpokládáte, že dědičnost vlastnosti je 1.0 - tj. To, co vidíte, je to, co získáte - mnohokrát si řeknete „chov jsou jen kecy“, protože váš výběr pro jednu věc vám dá něco úplně jiného. Na druhou stranu, pokud víte, že dědičnost vlastnosti u psů chovaných v nekontrolovatelných podmínkách (různé domácnosti, různá strava, různé množství pohybu) je 0.15, pak byste měli pochopit, že fenotyp není velmi dobrým obrazem genů pro tuto vlastnost u jednotlivých štěňat a že nebudete moc úspěšní při výběru štěňat s geny, které chcete. Na druhou stranu, pokud je dědičnost vlastnosti obvykle 0.8, pak fenotyp bude slušným obrazem genů pro tuto vlastnost děděnou tímto psem.

Kritickým bodem je, že dědičnost vám řekne, jak velká část vlastnosti je způsobena změnami v genetice. Pokud je dědičnost nízká, bude efektivní výběr obtížný, protože fenotyp je špatným obrazem genotypu. Pokud je dědičnost vysoká, je větší rozdíl mezi vlastnosmi způsoben genetikou, takže výběr založený na fenotypu bude účinnější.

Existují způsoby, jak obejít omezení výběru, když je dědičnost nízká. Jedním z nich je použití informací o příbuzných konkrétního psa. Pokud je dědičnost dysplazie kyčle u plemene obvykle asi 0.2 a našli jste plemeníka, který se vám líbí, ale jeho výsledek dysplazie kyčle je průměrný, podívejte se na výsledky jeho příbuzných z vrhu, jeho rodičů, a pokud již byl využit v chovu, na jeho vlastní potomky. Všechny tyto informace vám poskytnou vodítka o genotypu, který se vám líbí. Pokud mají jeho příbuzní dobré kyčle a on je výjimkou, můžete mít větší jistotu, že má pravděpodobně dobré geny, ale možná měl nešťastný zážitek jako štěně nebo byl překrmován majitelem, který mu dával sušenku odměnou za všechno, co udělal. Toto hodnocení můžete provést statisticky pomocí něčeho, co se nazývá „odhadované hodnoty chovu“ (EBV), získané pomocí úžasné matematiky a přichází s číslem, které vás informuje o kvalitě genů u psa pro určitou vlastnost. (Některé chovatelské kluby nyní poskytují EBV pro dysplázii kyčle.)

Nenávidíte tuto „ukecanou” část chovu? Odhady v chovu můžete omezit pochopením dědičnosti. Znáte typickou dědičnost vlastnosti, kterou vyberete, a vezměte to v úvahu při hodnocení fenotypu. Využijte také informace dostupné od předků, sourozenců a potomků psa, protože tato zvířata sdílejí mnoho genů a mohou vám pomoci rozhodnout se, jak velkou váhu bude mít hodnocení fenotypu, když se snažíte vybrat psa s konkrétními geny.

Chov bude vždy obsahovat prvek náhody, protože takhle se dědí geny. Ale nemusí to být kecy. Porozumění tomu, jak používat některé jednoduché nástroje, jako je dědičnost, vám může pomoci lépe se rozhodovat a může vést k větší předvídatelnosti a konzistentnosti u vašich štěňat.




Související články


Lekce populační genetiky
Více o jednoduchých strategiích pro snížení genetických poruch u psů
Aktualizace poznatků o dysplazii kyčle u psů
Desatero kyčelní dysplazie

Reference


What is "heritability" and why do you need to know?