การคดเลอกและระบบการผสมพนธ

การคดเลอก (Selection)

• เปนการกาหนดวาสตวตวใดจะถกนาไปใชประโยชนในการเปนพอ-แมพนธสาหรบการผลตสตวรนตอไป

• กาหนดจานวนลกทผลตจากพอ-แมพนธทคดเลอกไว

• ระยะเวลานานเทาใดทพอ- แมพนธนนจะคงอยในฝงผสมพนธ

Variation Selection Improvement

Target GenerationCurrent Generation

ลกษณะการคดเลอก

1. การคดเลอกทางธรรมชาต (natural selection): สตวทมความสามารถในการปรบตวเขากบสภาพแวดลอมไดดทสดจะมชวตรอดและสามารถผลตลกหลานไดจานวนมาก

เกดขนเนองจาก การกลายพนธ (mutation) กระบวนการ recombination ของปจจยทางพนธกรรม พนธกรรมทไมประสบความสาเรจในการรวมตวกนจะถกธรรมชาตกาจด พนธกรรมทประสบความสาเรจจะไดรบการยอมใหแพรขยายพนธ

• การคดเลอกโดยมนษย (Artificial Selection) : เปนการคดเลอกสตวทมความสามารถในลกษณะทมนษยสนใจแลวนามาขยายพนธเพอการใหผลผลตสนองตอความตองการของมนษย

แหลงขอมลทใชในการคดเลอกสตวพนธ1. Individual Selection: เปนการคดเลอกสตวโดยพจารณาจาก

ขอมลจากสตวตวนนๆ เพยงอยางเดยว การคดเลอกรปแบบนมประโยชนอยางมากตอลกษณะท

สามารถวดไดในสตวทงสองเพศ ในชวงกอนทพวกมนจะถงวยเจรญพนธหรออายทสามารถผสมพนธไดเปนครงแรก

ขอจากด:- ลกษณะทแสดงออกในเพศใดเพศหนง- ลกษณะทแสดงออกภายหลงจากถงวยเจรญพนธ- ลกษณะทมอตราพนธกรรมตา- ลกษณะทวดไดหลงจากทสตวนนๆ เสยชวต

2. Pedigree Selection: เปนการคดเลอกสตวโดยพจารณาใชประโยชนจากขอมลการแสดงออกสาหรบลกษณะทสนใจในสตวรนพอ-แม (บรรพบรษ)

การคดเลอกรปแบบนมประโยชนอยางมากตอลกษณะทสามารถวดไดในสตวเพยงเพศใดเพศหนง และตอการพจารณาตดสนใจคดเลอกสตวใดๆ กอนทพวกมนจะแสดงลกษณะทสนใจออกมา

3. Family Selection: เปนการคดเลอกสตวโดยพจารณาใชประโยชนจากขอมลการแสดงออกสาหรบลกษณะทสนใจในสตวทเปนเครอญาตทมตนสายบรรพบรษรวมกน (full sibs หรอ half sibs)

4. Progeny Selection: เปนการคดเลอกสตวโดยพจารณาใชประโยชนจากขอมลการแสดงออกสาหรบลกษณะทสนใจในสตวรนลก

การคดเลอกรปแบบนหากมการวางแผนในการทดสอบในรนลก (progeny test) ทดขอมลทไดสาหรบการพจารณาคดเลอกสตวแตละตวกจะมความแมนยาสง

“Individuality tells us what an animal seems to be, his pedigree tells us what he ought to be, but

the performance of his progeny tells us what he is”

ปจจยทมอทธพลตอความกาวหนาในการคดเลอกพนธ

1. ความแมนยาของการคดเลอก (Accuracy of Selection)2. ความเขมในการคดเลอก (Intensity of Selection)3. ความผนแปรทางพนธกรรม (Genetic variation)4. ระยะของชวงชวต (Years per generation, generation interval) หรอ

ชวงหางของการคดเลอกในแตละรน (Selection cycle)

Genetic improvement = Accuracy x Intensity x Genetic variationper year Years per generation or Selection cycle

Current Generation

Mating(Fertilization)

Mating(Fertilization)

NextGeneration

ระบบการผสมพนธ (Mating System)

Closebreeding: เปนระบบการผสมพนธ ทคผสมพนธมความสมพนธกน มากกวา คาเฉลยของของความสมพนธของสตวทกตวในพนธ หรอประชากร (การใชประโยชนจากการเพมขนของ homozygosity)[Inbreeding และ Linebreeding]

Outbreeding: เปนระบบการผสมพนธ ทคผสมพนธมความสมพนธกน นอยกวา คาเฉลยของของความสมพนธของสตวทกตวในพนธ หรอประชากร (การใชประโยชนจากการเพมขนของ Heterozygosity; Heterosis). [Outcrossing, Crossbreeding, Backcrossing,

CLOSEBREEDING

Inbreeding (การผสมเลอดชด): เปนระบบการผสมพนธทตองการใหไดลกสตวทเกดขนมแนวโนมในการมลกษณะเปน Homozygosity มากขนและมลกษณะ Heterozygosity ลดลง คผสมพนธในระบบการผสมพนธแบบนจงมลกษณะเปนพนองหรอเครอญาตทมความสมพนธใกลชดกน ซงคผสมพนธเหลานนถกพจารณาคดเลอกเพราะมพนฐานทางบรรพบรษรวมกน

ระบบการผสมพนธรปแบบนมกถกนามาใชในการผลตพอ-แมพนธแท สาหรบการผลตสตวลกผสมทางการคา

A

B

C

DX

E

B

C

K

X

I

J

Full sibs An inbred common ancestor

Linebreeding (การผสมในสายเดยวกน): เปนระบบการผสมพนธทไมไดตองการเพมลกษณะ Homozygosity ในประชากรมากนก แตตองการคงสดสวนของ Genes ทพงประสงคในสตวนนๆ ไว

A

B (1/2) C (1/2) D (1/2)

E (1/4) F (1/4) G (1/4)

I (1/4) H (1/4)

OUTBREEDING

Outcrossing: เปนระบบการผสมพนธทคผสมพนธเปนสตวทอยในพนธเดยวกนแตไมมความสมพนธทางเครอญาตซงกนและกน

A

B

D

EX

C

F

Crossbreeding: เปนระบบการผสมพนธทคผสมพนธเปนสตวทมาจากพนธทแตกตางกน

ระบบการผสมพนธรปแบบนมวตถประสงคเพอตองการ1) ใชประโยชนจาก heterosis หรอ hybrid vigor ทเปนผลใหสตวรนลกมความสามารถในการแสดงลกษณะทสนใจดกวาคาเฉลยของพนธสตวรนพอ-แม

2) ใชประโยชนจากคณสมบตทดของพนธสตวรนพอ-แมทมาแสดงออกรวมกนในสตวรนลก (ลกผสม)

Average of Breed A, B

Breed A Breed B Crossbred A x B

Performance

300 350

380

=(380-350)/350

=30/350

=.086

=8.6%

400Heterosis, Hybrid vigor

Crossbreeding System

* Two breed crosses: เปนการผลตเพยงลกผสมชวแรก (F1:สองสายเลอด) จากนนลกผสมทงหมดถกนาไปใชประโยชนในการผลต

Breed ACrossbred AB (1/2A 1/2B)

Breed B

Parent F1

* Backcross: เปนการผลตเพยงลกผสมชวแรก (F1: 1/2A 1/2B) จากนนสตวลกผสมชวแรกทเปนเพศผทงหมดถกนาไปใชประโยชนในการผลต สวนสตวลกผสมชวแรกเพศเมยจะถกพจารณาคดเลอกเพอผสมพนธกบพอพนธทมาจากพนธสตวเรมตนพนธใดพนธหนงเพอการผลตสตวลกผสมชวทสอง (3/4A 1/4B or 1/4A 3/4B)

Breed A

Breed A

Breed B

Crossbred AB (1/2A 1/2B: Female)

Crossbred AB (3/4A 1/4B)

Parent F1

* Three breed crosses: สตวพนธ A ถกคดเลอกใหผสมกบสตวพนธ B ไดลกผสมชวแรก (F1: 1/2A 1/2B) จากนนสตวลกผสมชวแรกทเปนเพศผทงหมดถกนาไปใชประโยชนในการผลต สวนสตวลกผสมชวแรกเพศเมยจะถกพจารณาคดเลอกเพอผสมพนธกบพอพนธทมาจากพนธสตว C เพอการผลตสตวลกผสมชวทสอง (1/2C 1/4A 1/4B; 50%C 25%A 25%B) สาหรบใชในการผลต

Breed C

Breed A

Breed B

Crossbred AB (1/2A 1/2B: Female)

Crossbred ABC (1/2C 1/4A 1/4B)

Parent F1

* Crisscrossing: เปนการผสมสลบระหวางสตวพนธ A และสตวพนธ B (สองพนธ)

A

B

A 50 %B 50 %

BA 25 %B 75 %

AA 62.5 %B 37.5 %

BA 31.2 %B 68.8 %

AA 65.6 %B 34.4 %

2/3:1/3

* Rotational crossing: เปนระบบการผสมพนธสตว ทใชพนธสตวสามพนธ (หรอมากกวา) หมนเวยนทาหนาทเปนพอและแมสตวพนธ

A

B

A 50 %B 50 %

CA 25 %B 25 %C 50 %

A

B

C

A 62.5 %B 12.5 %C 25.0 %

A 31.3 %B 56.2 %C 12.5 %

A 15.6 %B 28.1 %C 56.3 %

4/7:2/7:1/7

* Up grading: เปนระบบการผสมพนธทใชประโยชนจากพอพนธสตวพนธแทผสมกบแมพนธใดๆ เพอยกระดบพนธกรรมของสตวรนลกใหมลกษณะใกลเคยงกบพนธของพอพนธสตวทนามาใชประโยชน

A

X

A 50 %X 50 %

AA 75 %X 25 %

AA 87.5 %X 12.5 %

AA 93.75 %X 6.25 %

AA 96.88 %X 3.12 %

เทคโนโลยชวภาพกบการปรบปรงพนธ

Artificial Insemination (AI)การผสมเทยม

Inseminatio

nNatural Mating

Semen Collection Fresh Semenนาเชอสด

Freezing

Frozen Semenนาเชอแชแขง

Insemination

เกบนาเชอจากเพศผจากนนนานาเชอสดหรอนาเชอแชแขง นามามาผสมใหกบสตวเพศเมยในระยะเวลาทเหมาะสมเพอใหเกดมการปฏสนธระหวางเซลสบพนธ

Estrus Synchronization

Jan 20 Jan 30 Feb 10 Feb 20

การจดการดานฮอรโมนกบกลมของสตวเพศเมย เพอใหสตวเพศเมยเหลานนแสดงอาการเปนสดหรอมความพรอมสาหรบการผสมพนธพรอมๆ กน หรอในเวลาใกลเคยงกน

Superovulation

การจดการดานฮอรโมนกบสตวเพศเมย เพอใหสตวเพศเมยเหลานนผลตไขทสมบรณและตกไขออกมามากกวาปกต

1 egg / 1 cycle

normal ovulation

superovulation

Hormones

n eggs/ 1 cycle

In Vitro Fertilization (IVF)Laboratory

Egg

Sperm Fertil

izatio

n

Zygote Blastocyst

EmbryoDevelopment

Elite CowEgg Collection

Semen Collection

Elite Bull

การเกบไขของสตวเพศเมยมาเพาะเลยงและทาใหเกดการปฏสนธกบเซลลสบพนธของสตวเพศผทคดเลอกในหองปฏบตการหรอหองทดลอง

Multiple Ovulation and Embryo Transfer (MOET)

SuperovulationArtificial Insemination

Embryo Collection

Recipient Female

Egg Collection

In Vitro Fertilization

Fresh Embryo

Donor Female

Frozen Embryo

Freezing

ตวเมยผให

ตวเมยผรบ

Cloning

เทคนคในการผลตสตวทมพนธกรรมเหมอนกน (genetically identical individuals)

Unfertilized eggScottish Blackhead

ewe

Finn Dorset eweOrganic cells

Fusion

EmbryoDevelopment

Transfer

Marker Assisted Selection

MBbm M (marker) locusB locus

การคดเลอกอลลลทเฉพาะเจาะจงในมาใชเปน genetic marker

Genetic marker ยนทสามารถตรวจสอบไดหรอชนสวนของ DNA ทใชเปนตวแทนของอลลลนน ๆ โดยจะเปนตาแหนงทเชอมตดกนอย

Genetic Evaluation Technologyเทคโนโลยในการประมาณคาทางพนธกรรม

การประมาณองคประกอบความแปรปรวน

วธการในการประมาณคาทางพนธกรรม

แบบหนในการประมาณคาทางพนธกรรม

เทคโนโลยทางคอมพวเตอร

Animal Breeding and Related areas

Current Generation Selection Mating

Next GenerationEvaluation

Breeding Objective Supplying ability?

PhysiologyBiologyBiochemistryVeterinary

GeneticsMathematicsStatisticsComputer Science

EconomicsMarketingAdministrationAnimal Husbandry