Valore riproduttivo Breeding Value

Question 1

Cos’è il Valore Riproduttivo (BV)?

Answer 1

Il Valore Riproduttivo (Breeding Value, BV) rappresenta la capacità genetica additiva di un animale di migliorare la media della popolazione quando usato come riproduttore. Corrisponde alla somma degli effetti di tutti gli alleli che controllano un carattere quantitativo.

Question 2

Come viene stimato il BV?

Answer 2

Poiché il BV vero non è osservabile, si utilizza l’Estimated Breeding Value (EBV) o indice di selezione, ottenuto confrontando la media fenotipica della progenie (μ_i) con la media della popolazione (μ):
Formula:
BV_i = 2 × (μ_i - μ)
Dove:

μ_i = media della progenie del riproduttore

μ = media della popolazione

Question 3

Perché il BV è importante nei bovini da latte?

Answer 3

Perché i tori non esprimono direttamente la produzione di latte (carattere femminile), ma trasmettono i geni alla progenie femminile. La selezione si basa quindi sull’EBV.

Question 4

Cos’è l’effetto della sostituzione genica (α)?

Answer 4

Misura il cambiamento atteso nel fenotipo quando un allele è sostituito da un altro in un locus.
Formula:
α = [a + d × (q - p)]
Dove:

a = effetto additivo (distanza tra eterozigote e punto medio degli omozigoti)

d = effetto di dominanza (deviazione dell’eterozigote dalla media degli omozigoti)
p e q = frequenze degli alleli nel locus

Question 5

Come si calcola la varianza genetica additiva (V_A)?

Answer 5

Formula:
V_A = 2 × p × q × α²
Dove:

p = frequenza dell’allele A1

q = frequenza dell’allele A2

α = effetto della sostituzione genica

Question 6

Perché V_A è cruciale per la selezione?

Answer 6

Perché rappresenta la variabilità genetica ereditabile dalla progenie. Una V_A alta indica maggiore potenziale di miglioramento genetico.

Question 7

Cos’è la varianza genetica di dominanza (V_D)?

Answer 7

Misura la variabilità dovuta alle interazioni tra alleli (effetti non additivi).
Formula:
V_D = (2 × p × q × d)²
Dove:

d = effetto di dominanza

Question 8

Perché V_D non è rilevante per la selezione?

Answer 8

Gli effetti di dominanza non sono trasmessi alla progenie perché si “rompono” durante la ricombinazione genetica.

Question 9

Qual è la varianza genetica totale (V_G)?

Answer 9

Formula:
V_G = V_A + V_D (+ V_I, se considerata)
Dove:

V_I = varianza epistatica (interazione tra loci), spesso trascurabile.

Question 10

Come si interpreta α nella sostituzione genica? Come questo puo essere stimato?

Answer 10

α quantifica il contributo medio di un allele al fenotipo. Può essere stimato come regressione del fenotipo (P) sul numero di copie dell’allele nel genotipo, pesata per le frequenze alleliche.

Question 11

Come si calcola il Breeding Value (BV) in presenza di più geni?

Answer 11

Il BV di un animale è uguale alla somma degli effetti additivi semplici di tutti gli alleli che possiede.
Formula:
BV = Σ(effetti additivi degli alleli)

Question 12

Quanto del BV viene trasmesso alla progenie?

Answer 12

Ogni genitore trasmette metà dei suoi effetti additivi semplici alla progenie.

Question 13

Cosa determina la variabilità genetica nella progenie?

Answer 13

La ricombinazione mendeliana durante la meiosi, che genera gameti con combinazioni cromosomiche diverse.

Question 14

Qual è il BV medio atteso della progenie?

Answer 14

La media del BV della progenie è:
(BV_madre / 2) + (BV_padre / 2)
Ma presenta variabilità dovuta al campionamento mendeliano.

Question 15

Cos’è il campionamento mendeliano?

Answer 15

È la variabilità casuale introdotta dalla ricombinazione degli alleli durante la meiosi, che causa deviazioni positive o negative nel BV della progenie rispetto alla media dei genitori.

Question 16

Come si calcola la varianza genetica additiva della progenie (V(Ap))?

Answer 16

Formula:
V(Ap) = (1/4 × V(As)) + (1/4 × V(Ad)) + V(M)
Dove:

V(As) = varianza genetica additiva del nonno paterno

V(Ad) = varianza genetica additiva del nonno materno

V(M) = varianza del campionamento mendeliano

Question 17

Perché si usa 1/4 nella formula della varianza?

Answer 17

Perché ogni nonno contribuisce con 1/4 del suo genoma alla progenie (metà dal genitore).

Question 18

Quanto vale V(M) in una popolazione con varianza V(A) costante?

Answer 18

V(M) = 1/2 × V(A)
Deriva dal fatto che:

Ogni genitore trasmette metà della sua varianza genetica.

I gameti paterno e materno sono eventi indipendenti.

Question 19

Qual è la covarianza genetica tra fratelli pieni (full sibs)?

Answer 19

Formula:
Cov(FS) = 1/2 × V(A)
Dove:

V(A) = varianza genetica additiva
Spiegazione: Condividono in media il 50% degli alleli.

Question 20

Qual è la covarianza tra fratellastri (half sibs)?

Answer 20

Formula:
Cov(HS) = 1/4 × V(A)
Spiegazione: Condividono solo il 25% degli alleli (da un genitore comune).

Question 21

Cos’è il coefficiente di parentela (a_ij)?

Answer 21

Misura la frazione di alleli identici per discendenza tra due individui.
Formula:
Covarianza tra parenti = a_ij × V(A)

Question 22

Quali sono i valori tipici di a_ij?

Answer 22

Fratelli pieni: 0.5

Fratellastri: 0.25

Genitore-figlio: 0.5

Nonno-nipote: 0.25

Cugini: 0.125

Question 23

Perché la somiglianza genetica è importante in allevamento?

Answer 23

Selezione: Fratelli pieni producono progenie più uniforme; fratellastri aumentano la diversità.

Controllo della consanguineità: Una covarianza alta tra fratelli pieni può indicare rischi.

Stima dell’ereditabilità: Confrontando la somiglianza tra parenti, si calcola h² = V(A) / V(P).

Question 24

Perché gli effetti di dominanza non influenzano la covarianza tra fratelli pieni?

Answer 24

Perché la dominanza non contribuisce alla somiglianza genetica tra parenti in modo ereditabile.

Question 25

Come si stima l’ereditabilità (h²) usando la somiglianza tra parenti?

Answer 25

Formula: h² = V(A) / V(P) Dove: V(A) = varianza genetica additiva V(P) = varianza fenotipica totale

Question 26

Quali sono gli effetti genetici in un modello a un singolo gene?

Answer 26

Gli effetti genetici sono: Effetti additivi (A): contributo indipendente di ciascun allele al fenotipo. Effetti di dominanza (D): interazione tra alleli dello stesso locus.

Question 27

Quali effetti aggiuntivi compaiono in un modello a più geni?

Answer 27

Oltre ad A e D, compaiono effetti di interazione tra loci diversi: AA: interazione tra effetti additivi di loci diversi. AD: interazione tra effetti additivi e di dominanza. DD: interazione tra effetti di dominanza di loci diversi. Insieme di effetti di interazione (I): include tutte le interazioni geniche.

Question 28

3. Cosa sono gli effetti di interazione (I)?

Answer 28

Gli effetti di interazione descrivono come geni o ambiente si influenzano reciprocamente, modificando il fenotipo. Si dividono in: Epistasi: interazione tra geni, dove l’effetto di un gene è modificato da altri geni. Interazione gene-ambiente: l’effetto di un gene dipende dalle condizioni ambientali.

Question 29

Perché spesso si trascura l’effetto di interazione (I)?

Answer 29

Perché è di piccola entità e difficile da misurare, quindi in pratica si assume I = 0.

Question 30

Come si scompone il valore genotipico (G)?

Answer 30

Formula: G = A + D + I Dove: A = effetti additivi D = effetti di dominanza I = effetti di interazione

Question 31

Quale componente di G viene trasmessa alla progenie?

Answer 31

Solo metà degli effetti additivi (A/2), perché D e I non sono ereditabili in modo prevedibile.

Question 32

Quali sono i due tipi di ereditabilità?

Answer 32

Ereditabilità in senso lato (H²): considera tutta la varianza genetica (A + D + I). Ereditabilità in senso stretto (h²): considera solo la varianza additiva (A).

Question 33

Cos’è l’ereditabilità (h²)?

Answer 33

Misura la proporzione della varianza fenotipica dovuta a effetti genetici additivi e stima quanto il fenotipo riflette il genotipo.

Question 34

Quali sono le componenti ambientali nel modello genetico?

Answer 34

Effetti ambientali casuali: imprevedibili (es. eventi casuali). Effetti ambientali fissi: quantificabili (es. condizioni di allevamento).

Question 35

Come si modellano produzioni ripetute dello stesso animale?

Answer 35

Il fenotipo (P) è la somma di: Media della produzione dell’animale. Effetti genetici (G = A + D + I). Effetti ambientali permanenti (comuni a tutte le produzioni). Effetti ambientali temporanei (specifici per ogni produzione).

Question 36

Cos’è la ripetibilità (r)?

Answer 36

Misura la somiglianza tra produzioni ripetute dello stesso animale (da 0 a 1). Corrisponde alla correlazione tra due misurazioni dello stesso individuo.

Question 37

Come si calcola la ripetibilità?

Answer 37

Formula: r = Cov(P₁, P₂) / V(P) Dove: Cov(P₁, P₂) = covarianza tra due produzioni dello stesso animale. V(P) = varianza fenotipica.

Question 38

Perché la ripetibilità è sempre maggiore dell’ereditabilità?

Answer 38

Perché include sia effetti genetici che ambientali permanenti, mentre h² considera solo la componente additiva.

Question 39

Quali caratteri hanno bassa ripetibilità?

Answer 39

Numero di suinetti per parto. Suinetti svezzati. Intervallo tra parti. Motivo: influenzati fortemente da fattori temporanei.

Question 40

Come influisce la ripetibilità sull’accuratezza della selezione?

Answer 40

Ripetibilità alta: misure multiple danno piccoli guadagni in accuratezza. Ripetibilità bassa: misure multiple sono più utili per ridurre l’errore ambientale.