การคดเลอกและการปรบปรงพนธโคเนอPhenotype = Genotype + environment

การพฒนาโปรแกรมการปรบปรงพนธโคเนอ

- โปรแกรมการปรบปรงพนธโคเนอ

- การพฒนาและการปรบปรงการจดการและการใหอาหาร

เปาหมายของโปรแกรมการปรบปรงพนธโคเนอ

• ปรบปรงพนธกรรมโคเนอใหเหมาะสมกบสภาพแวดลอมและระบบการผลตโคเนอ

• คดเลอกลกษณะทสาคญทางเศรษฐกจ

• ลกษณะการเจรญเตบโต

• ลกษณะทางการสบพนธ

• ลกษณะซาก

• ลกษณะทเกยวของกบการดารงชวตอยรอด (Fitness traits)

ปจจยพนฐานทมผลตอการเปลยนแปลงทางพนธกรรมของประชากรโคเนอ

• การจดบนทกทถกตองและสมบรณ• ขนาดของฝง• ประสทธผลของระบบการผสมเทยมโคเนอ• การใหบรการดานการสงเสรมทด

Genetic progress/year = (accuracy of selection x selection intensity x genetic standard deviation)/generation interval

ปจจยทมผลโดยตรงตอการเปลยนแปลงทางพนธกรรมของประชากรโคเนอ

การพฒนาระบบการปรบปรงพนธทเฉพาะเจาะจงสาหรบพนทตาง ๆ

• สามารถชเฉพาะถงขอจากดของสภาพแวดลอม

• แหลงของพนธกรรมทสามารถนามาใชประโยชนได

• การใชประโยชนจากความเหมาะสมของพนธพนเมอง(local breeds)

• ใชระบบการผสมขามระหวางพนธพนเมองและพนธจากตางประเทศ

• การทดแทนพนธพนเมองดวยพนธจากตางประเทศ

ทางเลอกในการพฒนากลยทธในการปรบปรงพนธโคเนอภายใตสภาพแวดลอมทเฉพาะเจาะจง ลกผสมระหวางพนธพนเมองกบพนธตางประเทศ ดกวาพนธพนเมองหรอไม

คดเลอกจากประชากรพนธพนเมอง

ไมใช

ใช

พนธตางประเทศไหนดทสด

ความสาคญของ heterosis?

100%

ใช

ระดบเลอดจากพนธตางประเทศทตองการ?x

ทดแทนประชากรพนธพนเมอง และคดเลอกประชากรพนธตางประเทศ

ใชระบบการผสมขามเปนไปไดหรอไม?ไมใช

ใชสรางพนธใหม และคดเลอกในประชากร

พนธใหมคดเลอกในประชากรพอและแมพนธ

การคดเลอกภายในพนธ

• คดเลอกบนพนฐานของศกยภาพทางพนธกรรม (Breeding Value, BV)

• ทาการทดสอบลก (Progeny testing) โดยการคดเลอกพอและแมพนธจากขอมลของลก

• โดยเฉพาะอยางยงสาหรบลกษณะทมคาอตราพนธกรรมตา ไดแกลกษณะทางการสบพนธ และลกษณะทไมสามารถวดไดเมอตวสตวนนยงมชวตอย ไดแก ลกษณะซาก

ระบบการผสมขามพนธ (Crossbreeding) ในโคเนอ

เพอรวมลกษณะทตองการจากพนธตาง ๆ ไว และใชประโยชนจาก heterosis

ไมงายในการปรบตวเขากบสภาพแวดลอมในแตละรน

เพมและยงยากในระบบการจดการทตองมหลาย ๆ แบบ

ระดบของการแสดงออกในแตละลกษณะมความผนแปรในแตละรน

การสรางพนธใหม (Composite breed or synthetic breed)เปนการผสมยนจากหลาย ๆ พนธรวมไวดวยกน

ตองมการผสมพนธในรปแบบพนธแบบเดม

เปนการคงระดบของ heterosis

มระบบการจดการทงาย

โคพนธกาแพงแสนNativeBrahman

1/2Brahman-1/2Native

Charolais

Khumpaensaen(1/2Charolais-1/4Brahman

1/4Native)

Khumpangsaen Beef Breed(Charolais + Brahman + Native)

SK

P1F PPHeterosis −=

100P

PPHeterosis%P

P1F ×−

=

การเกด Heterosis

สามารทานายระดบของ heterosis ไดจากการเพมขนของระดบ heterozygosity

ภายใตอทธพลทางพนธกรรมของ dominance and epistasis

ระดบของ Heterozygosity

จะสงสดในรน F1 จากประชากรทไมมความสมพนธทางเครอญาต

ระดบของ heterozygosity จะลดลงระหวางรน F1 และ F2

n1n −

=Retention of F1 heterozygosity

∑=

−=1i

n

2iP1Retention of F1 heterozygosity

Table 1 Heterozygosity of difference mating types of composite breeds.

Mating typea Retained heterozygosityrelative to F1 (%)

Two-breed composite:F3-1/2A, 1/2B 50.0F3-3/4A, 1/4B 37.5

Three-breed composite:F3-1/2A, 1/4B, 1/4C 62.5F3-3/8A, 3/8B, 1/4C 65.6

Four-breed composite:F3-1/4A, 1/4B, 1/4C, 1/4D 75.0F3-3/8A, 3/8B, 1/8C, 1/8D 68.8

Five-breed composite:F3-1/4A, 1/4B, 1/4C, 1/8, 1/8D, 1/8E 78.1F3-1/2A, 1/8B, 1/8C, 1/8, 1/8D, 1/8E 68.8

Table 1 (Cont.)

Mating typea Retained heterozygosityrelative to F1 (%)

Six-breed composite:F3-1/4A, 1/4B, 1/8C, 1/8, 1/8D, 1/8E,

1/8F 81.3Seven-breed composite:

F3-3/16A, 3/16B, 1/8C, 1/8, 1/8D, 1/8E, 1/8F, 1/8G 85.2

Eight-breed composite:F3-1/8A, 1/8B, 1/8C, 1/8,

1/8D, 1/8E, 1/8F, 1/8G, 1/8H 87.5

a A, B, C, D, E, F, G and H represent any breeds.Source: Adapted from Cundiff (2000)

การตงทองความสมบรณพนธระยะหางของการใหลก

ปรมาณนานมการคลอดงาย (โคสาว)

ความสามารถในการเปนแมระยะตงทองจานวนครงทโคขนผสมตอหนวยเวลาคณภาพนาเชอ

เสนรอบวงลกอณฑะพนทเชงกราน

คะแนนรปทรงเมอหยานม

ความยาวลาตวคะแนนกลามเนอเสนรอบอกความสงทปมหลงขนาดของโครงราง

ไขมนแทรก

ความนมเนอ

Heritability and heterosis levels forthe major beef cattle traits

Traits Heritability Heterosis

Reproduction Low High

Growth Medium Medium

Carcass High Low

Retained heterosis for growth traits

การศกษาหลาย ๆ การศกษา พบความสาคญของระดบของ heterosis ในลกษณะทเกยวของกบการเจรญเตบโต แตไมไดรายงานถงระดบ retainedheterosis ในการผสมรนตอ ๆ ไป

Robinson et al. (1986) พบความแตกตางระหวางการผสมขามระหวาง Brahman-Hereford และ การผสม inter-se crosses

Peacock et al. (1986) พบวาการผสมคาเฉลยของ inter-se corsses สาหรบลกษณะนาหนกปรบเมอหยานม (205-d) และคะแนนสภาพ

รางกาย จะมากกวาคาเฉลยของพนธแท

Sornthep et al. (1993a, 1993b) ศกษาในประชากรโคในประเทศไทย พบวาจากแผนการผสมพนธไมสามารถประเมน retained heterosisเพราะวาแผนการปรบปรงพนธทผานมาเนนการใชระบบการผสมพนธแบบ grading up และ การผสมขามระหวาง 2-3 พนธ

Table 2. Mating to establish composites, retention of heterozogosityand expected retention of heterosis

Item MARC I MARC II MARC III Mean

Parents (CxLH) x (BxLA) (GH) x(SA) or (PA) x (RH) orof F1

a or (CxLA) x (BxLH) (GA) x (SH) (PA) x (HR) reciprocals reciprocals

Breed 0.25B, 0.25C, 0.25L, 0.25G, 0.25S, 0.25P, 0.25R,composition 0.125H, 0.125 A 0.25H, 0.25A 0.25H, 0.25A

F1 heterozygosity 0.94 1 1 0.98F2,3 heterozygosity 0.78 0.75 0.75 0.76

F1 heterosisb 0.94Hi + 1Hm 1Hi + 1Hm 1Hi + 1Hm 0.98Hi + 1Hm

F2 heterosisb 0.78Hi + 0.94Hm 0.75Hi + 1Hm 0.75Hi + 1Hm 0.76Hi + 0.98Hm

F3, 4 heterosisb 0.78Hi + 0.78Hm 0.75Hi + 0.75Hm 0.75Hi + 0.75Hm 0.76Hi + 0.76Hm

a C=Charlorais; L=Limousin, H=Hereford; B=Braunvieh; A=Angus; G=Gelbvieh; S=Simmental, P=Pinzguauer; R=Red Poll

b Hi =individual heterosis; Hm =maternal heterosisSource : Adapted from Gregory et al. (1991a, 1991b, 1991c, 1992, 1994)

Table 3. Retained heterosis of weights at birth, 200 days, 368 days of malesand females

Linear contrast Birth weigh (kg) 200-d weight (kg) 368-d weight (kg)

Male Female Male Female Male Female

Heterosisa

MARC I0.78 H F1 – H F3 and F4 1.2** -0.9* 2.7* -3.8* 5.0 -4.5MARC II0.75 H F1 – H F3 and F4 1.4** -1.1** 5.1** 2.3 -7.0* -3.2MARC III0.75 H F1 – H F3 and F4 -1.0 -0.8 -1.9 -1.4 -13.6** -3.8All composite0.76 H F1 – H F3 and F4 -1.2** -0.9** 0.2 -1.0 -5.2* -3.8*

a H = heterosis, *P<0.05, **P<0.01Source: Adapted from Gregory et al. (1991b)

Table 4. Retained heterosis of average daily gains from birth to weaning (ADG1), from weaning to 368 days (ADG2) and 368-day height of males and females

Linear contrast ADG1 (g) ADG2 (g) 368-d height(cm)

Male Female Male Female Male Female

Heterosisa

MARC I0.78 H F1 – H F3 and F4 -1 -14 46 ** -5 -0.3 -1.1**MARC II0.75 H F1 – H F3 and F4 32** 17 -72** -32** 0.2 0.2MARC III0.75 H F1 – H F3 and F4 -5 -3 -70** -14 0.0 0.1All composite0.76 H F1 – H F3 and F4 7 0 -32** -17** -0.1 -0.3

a H = heterosis, *P<0.05, **P<0.01Source: Adapted from Gregory et al. (1991b)

Table 5 Effects of retained heterosis on weight, height and condition score of 1-year-old and from 2- through >7-year-old cows

Linear contrasts Weight (kg) Adj. weighta(kg) Height (cm) Condition scoreb

1 yr 2-> 7 yr 1yr 2-> 7 yr 1yr 2->7yr 1-yr 2->7 yr

Heterosisc

MARC I 0.78 H F1 – H F3 -2.3 -1.0 -5.0 0.8 -0.9* -1.4** 0.2** -0.1MARC II 0.75 H F1 – H F3 -3.6 -6.0 -2.1 -12.1* -0.2 -1.0* 0.2** 0.2*MARC III 0.75 H F1 – H F3 -7.2* 0.2 -1.5 1.0 -0.4 0.3 -0.1 0.0Mean heterosis0.76 H F1- H F3 -4.4* -2.3 -2.9 -3.4 -0.5* -0.7** 0.1 0.1

a Adjusted to a common condition score, b Score 1 to 9, with 9 highestc H = heterosis, *P<0.05, **P<0.01Source : Adapted from Gregory et al. (1992)

Retained heterosis for carcass traits

DeRouen et al. (1992) พบวา heterosis ของลกษณะนาหนกซาก การตดชนสวนยอย และความนมเนอ มความสาคญ

Marshall (1994) รวบรวมผลการศกษาจากหลาย ๆ รปแบบการผสมพนธ พบวา heterosis ของลกษณะการเจรญเตบโตเปนไปในทศทางบวก

Koch et al. (1985) รายงานการศกษาถง retained heterosisพบวา มคามากกวาทคาดหวงไวจาก retained heterozygosity ในลกษณะซาก และพนทหนาตดเนอสน

Table 6 Effects of retained heterosis on carcass traits

Weight (kg) Marbling REAa %Linear contrast Initial Final Carcass score (cm2) Dressing Retail Leanc Fatd

productb

HeterosisMARC I F3– purebreds 13.7** 20.8** 13.4** -0.03 3.5** 0.08 -0.11 -0.12 0.50MARC II F3– purebreds 23.2** 30.7** 19.2** 0.15** 2.8** 0.13 -1.90** -1.68** 2.12**MARC IIIF3 –purebreds 10.4** 16.8** 11.9** 0.04 3.1** 0.29 -0.89* -0.77* 0.87*Mean heterosisF3 – purebreds 15.8** 22.8** 14.8** 0.05 3.1** 0.17 -0.97* -0.86** 1.16**

a REA= area of longissimus muscle;b Retail product includes steaks and roasts plus lean trim adjusted to 20%fat based on chemical

analysis of lean trim; c Separable lean includes steaks and roasts trimed to 0 mm of fat cover plus fat-free lean trim base

on chemical analysis of lean trim; d Separable fat includes fat trim plus fat in lean trim estimated by chemical analysis of lean trim; *P<0.05; **P<0.01Source: Adapted from Gregory et al. (1994)

สาหรบลกษณะทเกยวของกบการเจรญเตบโต Retained heterosis จะ เปนสดสวนหรอ มากกวาระดบของ heterozygosity

Heterosis เกดจากอทธพลของ dominance effects.

พบการสญเสยและการเพมขนของ heterosis เนองจากการเกด recombination (recombination loss and recombination gain).