Plemenná hodnota – odpověď na úspěšnou strategii pro DKK, DKL a jim podobné choroby

Pokud se v chovatelství chvíli pohybujete a máte co dočinění s nemocemi typu dysplazie kyčelního nebo loketního kloubu, narážíte na informace typu „polygenní dědičnost, vliv prostředí a genetiky, nedá se snadno ovlivnit chovem“. Všechny tyto informace jsou pravdivé, ale existuje možnost, jak se dá dobře pracovat s těmito nemocemi z pohledu chovatele. Pojďme si ji přiblížit.

Trocha teorie

Nejprve si vysvětlíme, co znamená ta polygenní dědičnost. Týká se totiž nejenom onemocnění DKK, DKL, ale například i onemocnění luxace patel (PL). S tímto termínem se setkáme i v souvislostí s dědičností výšky nebo délky těla psa. Jde jednoduše o to, že tato onemocnění/vlastnost je ovlivněná velkým počtem genů (polygenní). Tyto geny každý zvlášť mají malý účinek, ale když se tyto účinky sečtou, dají dohromady výsledek, který pozorujeme.

Dysplazie kyčelního/loketního kloubu je onemocnění, které je ovlivněno nejen geneticky, ale velký vliv na výsledný stupeň dysplazie má i prostředí a tělesná konstituce jedince. Pod tím si představíme výživu, vliv chovatele, majitele, povrch na kterém se štěně/dospívající jedinec pohybuje, množství pohybu a jeho intenzitu a další věci, případně úrazy.

Dohromady nám z toho tedy vychází, že i když je nemoc podmíněna geneticky, tak vliv má ve velké míře i prostředí. Jak tedy s tímto pracujeme a jak si mohu být jistá, že jakási plemenná hodnota (PH) dokáže předpovědět, jak na tom který jedinec bude?!

Zdravotní testy se obecně dají rozdělit na čistě genetické (těmi se zabývá připravovaný eBook) a testy fenotypové. Dysplazie patří mezi ty druhé, tedy fenotypové testy. Fenotyp (to co na psovi vidím) se skládá z genetické složky (ta je získána od rodičů a tu se jako chovatelé snažíme ovlivnit) a ze složky prostředí (tu ovlivnit nedokážeme).

Fenotyp = Genotyp + Prostředí

Genetický základ (genotyp) potom dokážeme rozdělit na složku aditivní (zjistíme výpočtem plemenné hodnoty a s tou dále pracujeme), složku dominance a interakce. Ty poslední dvě zmiňované spočívají v kombinování genů a geny se kombinují uvnitř každého jedince jinak. Proto s nimi plemenná hodnota nepracuje, nedají se předpovědět.

Složky prostředí si také můžeme rozporcovat podle určitého klíče; systémové vlivy prostředí, které působí na všechny jedince, ty lze určit a fenotyp od nich může bý očištěn. Potom náhodné vlivy, které působí na každého jedince zvlášť a nelze je přesně určit.

Jak se počítá

Zmiňovaná plemenná hodnota je základním parametrem ve šlechtitelské práci. Na základě informací z databáze jedinců dokáže předpovědět genetické založení jedince. Nejde o jedno exaktní číslo, je to číslo relativní. A říká nám, nakolik je jedinec lepší (nadprůměrný) nebo horší (podprůměrný) ve srovnání se zbytkem populace. Toto číslo se vztahuje pouze na populaci, ze které bylo odhadnuto. Tím je myšlen fakt, že pokud vypočítáme plemennou hodnotu pro např. německé ovčáky v České republice, nebude platit pro jedince ze Slovenska nebo Německu. Pokud ale vypočítáme PH pro celou Evropu, platí nám pro všechny státy.

V současné době se pro výpočet používá matematický model BLUP, který počítá plemennou hodnotu z následujícího vztahu:

Y = Xb + Za + e
Y… vyhodnocovaná vlastnost
Xb … pevné efekty (chovatel, věk, plemeno, pohlaví)
Za … náhodné efekty (jedinec, trvalé prostředí = majitel)
e … náhodné vlivy prostředí

Pojďme si ukázat, jak to celé v reálu pracuje;

• začíná se sběrem dat – zjišťují se informace od chovatelů a veterinářů
• tato data dostanou do rukou šlechtitelé – na základě matematicko-statistických modelů se provede kontrola dědivosti (ve článku není zmíněna, abych to zbytečně nekomplikovala) a předpověď plemenné hodnoty
• údaje o plemenné hodnotě dostanou do rukou chovatelé. Na jejich základě vyberou chovné páry
• tím se vytvoří nová generace jedinců
  a vracíme se na začátek – nové jednice necháme otestovat = sběr dat, …

Výhodou plemenné hodnoty je fakt, že pracujeme se selekcí na úrovni genetiky, očistili jsme naše fenotypová data (výsledky DKK, DKL, …) od vlivů prostředí. Můžeme přímo porovnávat zvířata mezi sebou, tedy vybírat pro svou fenu na základě jejich výsledků vhodného krycího psa. A tím zároveň korigujeme nežádoucí projevy onemocnění, kterému se snažíme chovem předcházet.

Příklady

Zmínila jsem, že plemenná hodnota je imaginární číslo. Aby se s ním lépe pracovalo chovatelům a i z výpočetního hlediska, byl stanovený průměr populace na hodnotu 100. Pes/fena, který má hodnotu 100 pro DKK je průměrný jedinec. Není ani lepší, ani horší. Ti nadprůměrní mají tedy čísla vyšší než 100. Dosažitelné maximum je 130. Ti podprůměrní mají hodnoty pod 100, nejhorší možný výsledek je 70.

Cílem šlechtitelské práce je, aby příští generace byla lepší než ta rodičovská. Volíme tedy chovný pár tak, aby výsledná přibližná plemenná hodnota byla vyšší než 100 pro potomka. Vycházíme z jednoduchého faktu. Plemenná hodnota potomka je 1/2 plemenné hodnoty otce a z 1/2 plemenná hodnota matky

PH (jedinec) = 1/2 PH (otec) + 1/2 PH (matka)

tento vztah platí v případě, že mám v databázi velký počet jedinců.
Pokud je databáze na jedince chudá, potom musím započítat i určitou nejistotu – nevím, kterou alelu získá jedinec od otce a kterou alelu si vybere z genetického založení matky. Tato nejistota byla pojemnovaná jako mendelistický výběr (MV).
Potom platí:

PH (jedinec) = 1/4 PH (otec) + 1/4 PH (matka) + MV (mendelistický výběr)

Tento vztah bychom použili v případě, že máme data vycházející jen z rozdílnosti sourozenců

Proto, pokud mám nadprůměrnou matku PH např. 120, mohu si dovolit sáhnout pro psa s PH např. 95. Jejich potomci budou mít průměrnou PH 107,5. Budou tedy stále nad průměrem populace.
Naopak, pokud mám fenu se špatným genetickým založením, PH např. 80, budu pro ní upřednostňovat ženichy s PH 120 a výše.

Tento způsob výběru chovného páru je možný u některých plemen v některých zemích. Zmiňme například Anglii, kde se výpočet plemenných hodnot již pro některá plemena používá (seznam plemen a možná tvorba chovatelských párů online – https://www.thekennelclub.org.uk/services/public/mateselect/ebv/Default.aspx). Rutinně se počítají v Norsku, Finsku a Dánsku u 38 plemen a ve Švédsku pro 5 plemen. Dále v Německu pro plemeno německý ovčák a v USA pro labradorské retrívry. A přibývá jich.

V čem je háček?!

Jak správně tušíte, u nás celý systém naráží na sběr dat a tvorbu databáze. Některá plemena si o ni mohou nechat zdát, jiná ji již mají vytvořenou a tam je možné plemennou hodnotu začít počítat.

Vlastní názor

Za sebe bych ráda zařadila plemennou hodnotu do svého chovatelského repertoáru, když rozhoduji, který z předvybraných krycích psů by pro mou fenu byl nejlepší (jak vybírám krycí psi se můžete dočíst v eBooku zdarma). Je to exaktní číslo, se kterým se dobře pracuje a výsledky jsou nezpochybnitelné. Bohužel, u pudlů se nikdy žádná databáze tvořit nezačala…

Zdroje

• Úvod do šlechtění – doc. Ing. Luboš Vostrý, Ph.D., ČZU předmět
• Genetika a šlechtění psů – seminář pořádaný VÚZV, lektoři: Svitáková, Brzáková, Schmidová, Veselá a Vostrý
• Základy obecní biometriky – prof. Ing. Bc. Josef Přibyl, DrSc. , předmět ČZU
• Šlechtění I – prof. Ing. Bc. Josef Přibyl, DrSc. , Předmět ČZU
• Anglický The Kennel Club – https://www.thekennelclub.org.uk/health/for-breeders/breeding-advice/estimated-breeding-values/
• Seznam plemen a jejich databáze – počítání PH pro možná chovatelská spojení:
• https://www.thekennelclub.org.uk/services/public/mateselect/ebv/Default.asphttps://www.thekennelclub.org.uk/services/public/mateselect/ebv/Default.aspxx
• Hou, Y., Wang, Y., Lust, G., Zhu, L., Zhang, Z., & Todhunter, R. J. 2010. Retrospective Analysis for Genetic Improvement ofHip Joints of Cohort Labrador Retrievers in the
• United States. Plos One, 5(2).
• Lewis, T. W., Blott, S. C., & Woolliams, J. A. 2013. Comparative analyses of genetic trends
• and prospects for selection against hip and elbow dysplasia in 15 UK dog breeds. BMC Genetics, 14.
• Wilson, B., Nicolas, F. W., & Thomson, P. C. (August 2011). election against canine hip
• dysplasia: Success or failure? Veterinary Journal, 189, stránky 160-168.