l'indice genetico e la scelta dei ripriduttori

Question 1

Cos’è un indice genetico?

Answer 1

Un indice genetico è un indicatore del merito genetico di un animale, calcolato utilizzando dati fenotipici e pedigree per identificare i riproduttori geneticamente superiori.

Question 2

Chi è responsabile del calcolo degli indici genetici?

Answer 2

Associazioni nazionali di allevatori (uffici tecnici)

Altri enti o società (secondo la nuova legge)

Interbull (a livello internazionale)

Question 3

Con quale frequenza vengono calcolati gli indici genetici?

Answer 3

Vengono calcolati periodicamente per aggiornare le valutazioni genetiche.

Question 4

Cos’è il metodo MACE?

Answer 4

MACE (Multiple Across Country Evaluation) è un metodo avanzato utilizzato da Interbull per valutare il merito genetico internazionale di tori di diverse razze bovine, considerando:

Relazioni genetiche (entro e tra paesi)

Differenze ambientali e metodologiche tra paesi

Question 5

Quali tratti valuta MACE?

Answer 5

MACE analizza 7 gruppi di tratti, tra cui produzione di latte, salute della mammella e longevità.

Question 6

Come si ottengono gli indici genetici?

Answer 6

Attraverso:

Archivi di dati produttivi

Archivi anagrafici

Elaborazione di uno o più fenotipi

Question 7

Quali fattori considera l’elaborazione degli indici genetici?

Answer 7

Effetti ambientali

Parentele note tra animali

Risoluzione di milioni di equazioni per stimare i valori genetici

Question 8

Qual è il risultato finale dell’elaborazione degli indici genetici?

Answer 8

La stima del valore riproduttivo stimato (EBV), che rappresenta l’effetto genetico additivo di ogni animale.

Question 9

Quali componenti compongono il modello genetico Xi = Ai + Di + Ii + Ei?

Answer 9

Ai (componente additiva): effetto dei singoli geni che contribuiscono in modo additivo al tratto

Di (dominanza): interazioni tra alleli dello stesso locus

Ii (epistasi): interazioni tra geni diversi

Ei (ambiente/errore): fattori esterni e errori di misurazione

Question 10

Come si determina l’EBV (Estimated Breeding Value)?

Answer 10

Aggiustamento del fenotipo (Pi):

Si rimuovono gli effetti ambientali fissi: Xi(fenotipo aggiustato) = Pi - μi (dove μi è la media corretta per l’ambiente)

Stima della componente additiva (Ai):

EBVi = b × Xi, dove b è un coefficiente di regressione che dipende da:

Ereditabilità (h²)

Relazioni genetiche (es. parentela)

Question 11

Cosa rappresenta il coefficiente di regressione (b)? Da cosa dipende?

Answer 11

b quantifica quanto il fenotipo aggiustato (Xi) predice il valore genetico additivo (Ai). Dipende da:

Ereditabilità (h²)

Relazioni genetiche con animali già valutati

Question 12

Come viene utilizzato l’EBV nella selezione? Cosa combina l’EBV?

Answer 12

L’EBV funge da indice di selezione (Ii), combinando:

Prestazioni individuali

Dati di parenti

Marcatori genetici
per classificare gli animali nei programmi di miglioramento genetico.

Question 13

Qual è la differenza tra EBV e indice di selezione?

Answer 13

EBV: stima del valore genetico additivo (Ai)

Indice di selezione (Ii): applicazione pratica dell’EBV per la classificazione degli animali

Question 14

Perché la componente di dominanza (Di) non è direttamente ereditabile?

Answer 14

Perché gli effetti di dominanza si rompono durante la ricombinazione genetica, a meno di specifici incroci.

Question 15

Qual è il ruolo dell’epistasi (Ii) nei tratti complessi?

Answer 15

L’epistasi rappresenta le interazioni tra geni diversi, aggiungendo complessità all’espressione dei tratti poligenici.

Question 16

Qual è la differenza tra Âi e Ai?

Answer 16

Âi (valore riproduttivo stimato): stima basata su dati fenotipici e relazioni genetiche, soggetta a errori di campionamento, rumore ambientale e bassa ereditabilità.

Ai (valore riproduttivo vero): valore genetico additivo reale, non osservabile direttamente.

Question 17

Cosa causa la discrepanza tra Âi e Ai?

Answer 17

La differenza deriva da:

Errore di campionamento (dati limitati)

Rumore ambientale (fattori non controllati)

Ereditabilità bassa (minore influenza della genetica sul fenotipo)

Question 18

Come si descrive la relazione tra Âi e Ai?

Answer 18

Attraverso una retta di regressione, dove la differenza tra i due valori è chiamata errore dell’indice.

Question 19

In quali casi il coefficiente di regressione (b) non è semplicemente l’ereditabilità?

Answer 19

Nei casi complessi in cui:

Il fenotipo Xi è misurato più volte sullo stesso animale.

Le produzioni sono misurate su un animale j, ma si vuole stimare l’indice di un animale i.

b deve considerare il tipo di informazione in Xi e le relazioni di parentela tra gli animali.

Question 20

Come si calcola il coefficiente di regressione (b)?

Answer 20

Formula:
b = Cov(Ai, Xj) / V(Xj)
Dove:

Cov(Ai, Xj): covarianza tra il valore genetico di i e il fenotipo di j (misura quanto variano insieme)

V(Xj): varianza del fenotipo Xj (misura la sua variabilità totale)

Question 21

Su cosa può essere calcolata la varianza V(Xj)?

Answer 21

Può riferirsi a:

Una singola osservazione

Media di osservazioni ripetute sullo stesso individuo

Media di osservazioni su animali diversi

Question 22

Cosa rappresenta cij nella stima di b?

Answer 22

cij è il grado di somiglianza tra le n osservazioni di due animali, necessario quando il numero di osservazioni non è 1.

Question 23

Come si relazionano covarianza tra Ai e Xj e coefficiente b?

Answer 23

La covarianza tra Ai e Xj è proporzionale a:

Varianza del fenotipo (V(Xj))

Coefficiente di regressione (b)

Question 24

Perché e quando il fenotipo Xi potrebbe essere misurato più volte?

Answer 24

Per aumentare l’accuratezza della stima genetica, soprattutto per caratteri con:

Bassa ereditabilità

Alta variabilità ambientale

Question 25

Come influiscono le relazioni di parentela sulla stima di b?

Answer 25

Le covarianze genetiche tra animali misurati (j) e valutati (i) modificano il coefficiente b, poiché animali parenti condividono parte del loro valore genetico.

Question 26

Cos'è l'indice pedigree?

Answer 26

L'indice pedigree è una stima del valore riproduttivo di un animale (EBVi) basata sui valori genetici dei suoi genitori, calcolata come: EBVi = 0.5 × (EBVs + EBVd) dove: EBVs = valore riproduttivo stimato del padre EBVd = valore riproduttivo stimato della madre

Question 27

Quando si utilizza l'indice pedigree?

Answer 27

Si usa quando: L'animale è giovane e non ha ancora fenotipi misurabili Mancano dati diretti (es. per vitelli e puledri) Si vogliono ridurre i costi (evitando prove di progenie o genotipizzazione)

Question 28

Cosa fare se un genitore è sconosciuto nella stima dell'indice di pedigree?

Answer 28

Si sostituisce il suo EBV con: La media della popolazione per quel tratto Un valore conservativo (più basso)

Question 29

Quali sono i vantaggi dell'indice pedigree?

Answer 29

Semplicità di calcolo Rapidità di ottenimento Universalità di applicazione

Question 30

Quali sono gli svantaggi dell'indice pedigree?

Answer 30

Bassa accuratezza Dipendenza dalla qualità del pedigree Non considera le informazioni fenotipiche dirette

Question 31

Come si calcola il coefficiente di regressione (b) per un indice con più fonti di informazione?

Answer 31

b = Cov(Ai, Xj) / V(X) dove: Cov(Ai, Xj) = covarianza tra valore genetico di i e fenotipo di j V(X) = varianza del fenotipo

Question 32

Come si gestiscono multiple fonti di informazione per un indice?

Answer 32

Si risolve un sistema di equazioni: b = P⁻¹ × t dove: P⁻¹ = inversa della matrice di varianza-covarianza fenotipica t = vettore di covarianze tra fenotipi e valore genetico

Question 33

Cos'è l'accuratezza (rAI) di un indice?

Answer 33

L'accuratezza misura la correlazione tra il vero valore genetico (A) e la sua stima (I): rAI = Cov(A,I) / √(V(A) × V(I)) dove valori vicini a 1 indicano alta precisione

Question 34

Cosa indica il coefficiente di determinazione?

Answer 34

È il quadrato della correlazione (rAI²) e mostra la percentuale di variabilità genetica spiegata dall'indice

Question 35

Come si calcola l'errore standard della predizione (SEP)?

Answer 35

SEP = √V(e) dove V(e) è la varianza dell'errore (parte di V(A) non spiegata dall'indice)

Question 36

Perché la regressione di A su I deve avere b=1?

Answer 36

Perché l'indice è una stima non distorta: ogni aumento unitario in I corrisponde a un uguale aumento atteso in A

Question 37

Come si assegnano valori numerici alle equazioni?

Answer 37

Considerando: Relazioni di parentela (pedigree) Ereditabilità del carattere (es. 0.25) Ripetibilità del carattere (es. 0.5)

Question 38

Cosa succede quando rAI è basso?

Answer 38

L'indice diventa meno affidabile, con maggior rischio di selezionare animali non realmente superiori geneticamente

Question 39

Come si confronta l'indice pedigree con metodi avanzati?

Answer 39

L'indice pedigree è spesso il primo passo prima di applicare modelli più complessi come BLUP o genomici

Question 40

Perché i pesi (b) calcolati simultaneamente differiscono da quelli separati?

Answer 40

Perché il metodo simultaneo considera le covarianze tra tutti i fenotipi (es. tra madre e figlie del toro)

Question 41

Qual è la principale proprietà dell'indice di selezione riguardo all'accuratezza?

Answer 41

L'indice di selezione massimizza la correlazione (rAI) tra il valore stimato (Ii) e il vero valore genetico (Ai), garantendo la massima accuratezza possibile. Nessun altro metodo può ottenere una correlazione più elevata.

Question 42

Come l'indice di selezione gestisce l'errore di predizione?

Answer 42

L'indice minimizza la varianza dell'errore di predizione (Ai - Ii)², riducendo gli scostamenti tra valori veri e stime. Questo si traduce in: Meno dispersione degli errori (ei) Stime più precise e affidabili

Question 43

Perché il ranking ottimale è una proprietà cruciale dell'indice di selezione?

Answer 43

Perché garantisce che: Gli animali siano ordinati correttamente dal migliore al peggiore in base al vero valore genetico (Ai) Le classifiche (es. tori da latte) riflettano fedelmente il potenziale ereditario I programmi di selezione abbiano massimo impatto economico

Question 44

Cosa significa che l'indice di selezione è "non distorto" (unbiased)?

Answer 44

Significa che: Le differenze tra valori veri e stime (Ai - Ii) sommano a zero per tutti gli animali Non c'è sovrastima né sottostima sistematica del valore genetico Le stime rappresentano correttamente la media della popolazione

Question 45

. Qual è la formula della correlazione (rAI) che misura l'accuratezza?

Answer 45

rAI = Cov(Ai, Ii) / √(V(Ai) × V(Ii)) Dove: Cov(Ai, Ii) = covarianza tra valore genetico vero e indice di selezione V(Ai) = varianza del valore genetico V(Ii) = varianza dell'indice di selezione

Question 46

Come viene minimizzata la varianza dell'errore di predizione?

Answer 46

Attraverso l'ottimizzazione statistica dell'indice, che riduce al minimo (Ai - Ii)², dove: Ai = valore genetico vero Ii = stima dell'indice di selezione

Question 47

Perché la massimizzazione di rAI è importante nei programmi di selezione?

Answer 47

Perché: Aumenta la probabilità di identificare correttamente gli animali geneticamente superiori Migliora l'efficienza degli investimenti in selezione genetica

Question 48

Cosa garantisce l'assenza di distorsione nell'indice di selezione?

Answer 48

Garantisce che: Le stime non siano sistematicamente troppo alte o troppo basse La media delle stime coincida con la media dei valori veri

Question 49

Come si collega la minimizzazione dell'errore alla precisione delle stime?

Answer 49

Minimizzando (Ai - Ii)², si ottiene: Errori più piccoli e meno variabili Previsioni più vicine al vero valore genetico

Question 50

Qual è l'impatto pratico del ranking ottimale?

Answer 50

Permette di: Selezionare con sicurezza i migliori riproduttori Evitare costosi errori di valutazione genetica

Question 51

Come viene verificata l'assenza di distorsione?

Answer 51

Verificando che la somma degli errori (Ai - Ii) sia nulla, il che indica che non ci sono bias sistematici.

Question 52

Perché la proprietà di massimizzazione di rAI è statisticamente efficiente?

Answer 52

Perché sfrutta al meglio tutte le informazioni disponibili (fenotipi, pedigree) per avvicinarsi il più possibile al vero valore genetico.

Question 53

Cosa succederebbe se l'indice non minimizzasse la varianza dell'errore?

Answer 53

Le stime sarebbero: Meno precise Più disperse attorno al valore reale Meno affidabili per le decisioni di selezione

Question 54

Come influisce l'assenza di distorsione sulla media della popolazione?

Answer 54

Assicura che: Le stime non alterino la percezione della media genetica reale I confronti tra animali siano equilibrati e corretti

Question 55

Qual è il vantaggio concreto del ranking ottimale per un allevatore?

Answer 55

Consente di: Identificare con precisione i soggetti con il miglior potenziale genetico Massimizzare il ritorno economico dagli accoppiamenti