| Stima dell’ereditabilità |
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| Scritto da Roberto Leotta |
| Giovedì 20 Novembre 2008 17:16 |
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L’ereditabilità di un carattere è un parametro genetico ben preciso e stimabile, con valori compresi tra 0 ed 1. Questo coefficiente ha due utilizzazioni principali nel miglioramento genetico. Serve a stimare il valore genetico additivo (A) dei genitori e a predire, in funzione della strategia di miglioramento scelta, il progresso genetico atteso nella popolazione o incremento genetico ( ?G ). 1) metodo degli esperimenti di selezione; fornisce stime a posteriori, basato sulla realizzazione di esperimenti di selezione e perciò detta anche h2 realizzata, e data dal rapporto: h2= ΔG / S dove ΔG è l’incremento genetico; la differenza tra la media dei figli degli animali selezionati e la media dei figli della popolazione non selezionata, S è il differenziale selettivo; la differenza tra la media dei genitori selezionati e la media della popolazione dei genitori non selezionati. 2) attraverso l’uso di individui con parentela nota: stima indiretta che usa le somiglianze tra parenti. Principalmente l’ereditabilità viene stimata attraverso l’uso di misurazioni provenienti da fratelli-pieni (individui con entrambi i genitori in comune), mezzi-fratelli (individui con un solo genitore in comune), o da coppie di genitore-figlio che sono sottoposte ad appropriate analisi matematico-statistiche (analisi della varianza per i gruppi di fratelli–pieni e mezzi-fratelli e analisi della regressione per le coppie genitore-figlio)(Van Vleck et Al., 1987; Lynch et Walsh, 1998; Falconer et Mackay, 1996; Johansson et Rendel, 1982; Turner et Young, 1969; Nicholas, 1988; Pagnacco, 1997; Minvielle, 1990). L’ereditabilità e la varianza genetica additiva possono essere stimati sulla base dei coefficienti di regressione e correlazione, come riportato in tabella 3.  Per la stima del coefficiente di ereditabilità bisogna considerare numerosi aspetti, come l’errore di campionamento e l’ambiente comune. La stima meno precisa è quella relativa ai fratelli germani, perché nella somiglianza fenotipica tra di essi sono compresi un quarto della varianza di dominanza e quella dovuta all’ambiente comune. La correlazione tra i fratellastri e la regressione figlio-genitore sono entrambe buone. La regressione figlio-padre è migliore di quella figlio-madre, perché in quest’ultima sono compresi anche gli effetti materni. In pratica, si ottengono stime dell’h2 a partire da studi condotti su campioni casuali di individui estratti dalla popolazione, sia perché non sempre è possibile misurare tutti gli individui della popolazione, sia per limitazioni legate alle capacità di calcolo. Malgrado ciò, l’attendibilità delle stime così ottenute non raggiunge il livello adeguato se il numero dei gruppi di parenti esaminato non raggiunge un minimo (per gruppi di mezzi-fratelli, non inferiore a 400 [circa 20 figli ognuno di 20 genitori], e per un numero di coppie di genitore-figlio non inferiore a 300). Da quanto esposto è facile intuire che le difficoltà insite nelle stime dell'h2 possono spiegare la mancanza della conoscenza di tali valori per la quasi totalità dei caratteri nell’allevamento del cane e del gatto, ma è altrettanto evidente che le stime in oggetto sono necessarie per il successo di qualsiasi piano di miglioramento genetico che interessi caratteri a bassa ereditabilità. Stima del coefficiente di ereditabilità tramite la regressione figlio-genitore Qui di seguito verrà riportato un esempio di calcolo del coefficiente di ereditabilità che può essere generalizzato a qualsiasi specie animale. La popolazione di riferimento è quella dalla quale provengono i genitori. Il simbolo X denota l’osservazione sul genitore, mentre il simbolo Z quella sulla progenie. Assumiamo che non ci sia presenza di consanguineità e che l’accoppiamento sia causale. Ogni sesso dovrebbe essere tenuto separato e quindi le regressioni possibili sono quattro: figlio-padre, figliapadre, figlio-madre, figlia-madre. Queste regressioni possono essere combinate per fornire una stima globale dell’ereditabilità. E’ raccomandabile riportare le singole regressioni in modo che altri ricercatori o selezionatori possano usarle per predire le risposte alla selezione nei vari casi possibili. 1) Media genitore-progenie Questo disegno è utile per la stima delle regressioni figlio-padre e figlia-padre quando un padre viene accoppiato ad una serie di madri ed ogni madre produce 1 figlio-a. Inoltre, esso può essere usato con accoppiamenti a coppia-singola per la stima delle regressioni figlio-padre, figlia-padre, figlio-madre, figlia-madre. A) Modello generico: Zi = ßXi + ei Dove Zi è la media dei figli dell’iesimo padre, X è l’osservazione sull’iesimo padre, ß è la regressione di Z su X ed ei è l’errore associato alle Zs. B) Modello genetico:  s2x = varianza della variabile indipendente, sˆ 2x = Vp
C) Formule di calcolo per ottenere Sx2, Sz2, Sxz: Sx2 = SX2 – (SX)2/N Sz2 = SZ2 – (SZ)2/N Sxz = SXZ – [(SX)*(SZ)]/N dove N = numero di coppie genitore-figlio; covxz = SXZ/(N-1) e regressione del figlio sul genitore b = covxz/s2x = Sxz/Sx2 Sxz = codevianza Sx2 = devianza
2) Ereditabilità h2 = 2 covxz/s2x = 2b
3) Errore standard S2b = [(S z2) – (Sxz)2/Sx2]/(N-2)
Esempio: Supponiamo di avere una popolazione composta da gatti. Gli individui vennero pesati a 4 mesi di età. Da adulti 17 maschi furono accoppiati casualmente e la loro progenie maschile fu pesata a 4 mesi di età.
Tratto da "Elementi di Miglioramento genetico in cinologia" di Roberto Leotta. Facoltà di Medicina Veterinaria - Università di Pisa. |
| Ultimo aggiornamento ( Giovedì 27 Novembre 2008 03:20 ) |
