Cường Độ Chọn Lọc Phụ Thuộc Vào Độ Lớn Của Đàn Gia Súc Và Tỷ Lệ

Để giảm bớt các khái niệm về các yếu tố ảnh hưởng tới hiệu quả chọn lọc, người ta tiêu chuẩn hoá li sai chọn lọc theo độ lệch tiêu chuẩn kiểu hình của tính trạng chọn lọc, do vậy hình thành một khái niệm mới đó là cường độ chọn lọc, ký hiệu i:

i =

P

Do đó: S = i, thay vào công thức [6.1]:

R = h2i[6.2]

Có thể quan sát mối quan hệ giữa hiệu quả chọn lọc và li sai chọn lọc qua sơ đồ sau:

ThÕ hƯ bè mĐ

ThÕ hƯ con R

Hình 6.3. Mối quan hệ giữa hiệu quả chọn lọc và li sai chọn lọc. ở thế hệ bố mẹ: chênh lệch giữa trung bình của các bố mẹ được chọn lọc và trung bình quần thể là ly sai chọn lọc. ở thế hệ con: chênh lệch giữa trung bình của thế hệ con sinh ra từ các bố mẹ được chọn lọc và trung bình quần thể là hiệu quả chọn lọc.

Ví dụ sau đây minh hoạ cho việc ước tính hiệu quả chọn lọc.

Ví dụ: Một quần thể bò thịt được chọn lọc theo tính trạng khối lượng cơ thể lúc 1 năm tuổi với hệ số di truyền bằng 0,25; độ lệch tiêu chuẩn kiểu hình bằng 20kg. Lúc 1 năm tuổi, các bò cái có khối lượng trung bình 175kg và khối lượng trung bình của toàn bộ 100 bò đực là 200kg.

- Ước tính khối lượng 1 năm tuổi của 10 bò đực giống tốt nhất?

Ta có: Sđực = iđực P

pđực = 10/100 = 0,1; do đó iđực = 1,755 (tra bảng 6.1)

Sđực = 1,755 x 20 = 35,1kg (so với khối lượng trung bình) Do vậy, khối lượng trung bình của 10 bò đực giống tốt nhất sẽ bằng:

200 + 35,1 = 235,1kg.

- Hiệu quả chọn lọc khi sử dụng 10 bò đực giống này phối giống với đàn bò cái? Do con cỏi không được chọn lọc nên: icái = 0;

iđực + icái 1,755 + 0

R = h2= x 0,25 x 20

2 2

= 4,3875kg (so với khối lượng trung bình) Do vậy, đời con sẽ có khối lượng lúc 1 năm tuổi như sau:

Con đực: 200 + 4,3875 = 204,3875kg Con cỏi : 175 + 4,3875 = 179,3875kg.

- Hiệu quả chọn lọc khi sử dụng 10 bò đực giống tốt nhất này phối giống với 1/2 số bò cỏi tốt nhất đàn?

Do chọn lọc 1/2 cỏi tốt nhất, p = 0,5 nên: icái = 0,798 (tra bảng 6.1);

iđực + icái 1,755 + 0,798

R = h2= x 0,25 x 20

2 2

= 6,3825kg (so với khối lượng trung bình) Do vậy, đời con sẽ có khối lượng lúc 1 năm tuổi như sau:

Con đực: 200 + 6,3825 = 206,3825 kg

Con cái : 175 + 6,3825 = 181,3825 kg.

Theo công thức [6.2], hiệu quả chọn lọc đạt được sau một thế hệ. Do khoảng cách thế hệ dài ngắn phụ thuộc vào loài gia súc, vào chế độ quản lý của từng đàn gia súc khác nhau, hiệu quả chọn lọc đạt được qua từng năm sẽ là:

h2iP

R = [6.3]

trong đó, L là khoảng cách thế hệ (đơn vị tính là năm)

Với cách tính này, hiệu quả chọn lọc còn được gọi là tiến bộ di truyền hàng năm (g).

3. Cường độ chọn lọc

Hình 7.4. Cường độ chọn lọc phụ thuộc vào độ lớn của đàn gia súc và tỷ lệ chọn lọc

Bảng 6.1. Cường độ chọn lọc phụ thuộc vào tỷ lệ chọn lọc (p) (n =)

i	p	i	p	i	p	i
0,0001	3,960	0,001	3,367	0,01	2,655	0,1	1,755
0,0002	3,790	0,002	3,170	0,02	2,412	0,2	1,400
0,0003	3,687	0,003	3,050	0,03	2,268	0,3	1,159
0,0004	3,613	0,004	2,962	0,04	2,154	0,4	0,966
0,0005	3,554	0,005	2,892	0,05	2,063	0,5	0,798
0,0006	3,057	0,006	2,834	0,06	1,985	0,6	0,644
0,0007	3,464	0,007	2,784	0,07	1,918	0,7	0,497
0,0008	3,429	0,008	2,740	0,08	1,858	0,8	0,350
0,0009	3,397	0,009	2,701	0,09	1,804	0,9	0,195

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 128 trang tài liệu này.

Trên thực tế, tỷ lệ chọn lọc con đực khác với con cỏi do vậy phải tính cường độ chọn lọc chung:

ichung =

iđực + icái

Mặt khác, nếu việc chọn lọc thay thế đàn diễn ra ngay trong đàn gia súc theo sơ đồ sau sẽ dẫn tới 4 tỷ lệ chọn lọc khác nhau, vì vậy sẽ có 4 cường độ chọn lọc khác nhau:

Bè MÑ

BM MB

BB MM

Đực Cái

pBB: Tỷ lệ chọn lọc trong đàn bố để giữ đời con làm đực giống

pBM: Tỷ lệ chọn lọc trong đàn bố để giữ đời con làm cỏi giống pMB: Tỷ lệ chọn lọc trong đàn mẹ để giữ đời con làm đực giống pMM: Tỷ lệ chọn lọc trong đàn mẹ để giữ đời con làm cỏi giống

iBB + iBM + iMB + iMM

ichung =

4. Khoảng cách thế hệ

Khoảng cách thế hệ là tuổi trung bình của bố mẹ tại các thời điểm đời con của chúng

được sinh ra. Khoảng cách thế hệ được tính theo đơn vị thời gian là năm.

Khoảng cách thế hệ đối với gia súc cỏi phụ thuộc vào các yếu tố:

- Tuổi đẻ lứa đầu: càng sớm khoảng cách thế hệ càng ngắn và ngược lại;

- Thời hạn sử dụng làm giống: càng ngắn khoảng cách thế hệ càng ngắn và ngược lại;

- Khoảng cách giữa 2 lứa đẻ: càng ngắn khoảng cách thế hệ càng ngắn và ngược lại. Khoảng cách thế hệ đối với gia súc đực phụ thuộc vào các yếu tố:

- Tuổi phối giống lần đầu: càng sớm khoảng cách thế hệ càng ngắn và ngược lại;

- Thời hạn sử dụng làm giống: càng sớm khoảng cách thế hệ càng ngắn và ngược lại;

- Số gia súc sinh ra hàng năm: số gia súc sinh ra hàng năm khi con đực còn non nhiều hơn so với khi con đực đã già sẽ rút ngắn được khoảng cách thế hệ và ngược lại.

VÝ dô:

1 bò cỏi sinh năm 1990, đẻ lứa thứ nhất vào năm 1993, lứa thứ hai vào năm 1995, lứa thứ ba vào năm 1996, lứa thứ tư vào năm 1998.

Khoảng cách thế hệ của bò cỏi này sẽ là: (3 + 5 + 6 + 8)/4 = 5,5 năm

1 bò đực giống ở trạm thụ tinh nhân tạo sinh năm 1990, năm 1992 có được 200 bê, năm 1993 có 300 bê, năm 1994 có 500 bê.

Khoảng cách thế hệ của bò cỏi này sẽ là:

(2 x 200) + (3 x 300) + (4x500) 3300

= = 3,3 năm

200 + 300 + 500 1000

Cũng như đối với cường độ chọn lọc, khoảng cách thế hệ giữa con đực và con cỏi có thể khác nhau, do đó:

Lchung =

Lđực + Lcái

Khoảng cách thế hệ của một đàn gia súc sẽ là con số trung bình khoảng cách thế hệ của các cá thể trong đàn

Lđàn = Σ Li/n

Lasley (1972) cho biết khoảng cách thế hệ trung bình (năm) của một số loại gia súc như

Loài gia súc

Con đực	Con cái
Bò thịt, bò sữa	3,0 - 4,0	4,5 - 6,0
Lỵn	1,5 - 2,0	1,5 - 2,0
Gia cầm	1,0 - 1,5	1,0 - 1,5

5. Các yếu tố ảnh hưởng tới hiệu quả chọn lọc

Dựa vào công thức [6.3] ta thấy hiệu quả chọn lọc tỷ lệ thuận với hệ số di truyền, cường

độ chọn lọc (trực tiếp là tỷ lệ chọn lọc) và độ lệch tiêu chuẩn kiểu hình của tính trạng cần chọn lọc, tỷ lệ nghịch với khoảng cách thế hệ. Van Vleck (1977) đã tổng kết tóm tắt các yếu tố ảnh hưởng tới tiến bộ di truyền ở bò sữa như sau:

- HƯ sè di truyỊn;

- Quy mô đàn gia súc;

- Cường độ chọn lọc;

- Tỷ lệ thay thế bò đực giống;

- Tỷ lệ bò cái được chọn lọc làm cái sinh sản;

- Tỷ lệ bò cái được chọn lọc để sản xuất bò đực hậu bị;

- Số bò cái được dùng để kiểm tra chọn lọc bò đực giống;

- Tỷ lệ bò được thụ tinh nhân tạo;

- Tỷ lệ chửa đẻ của bò cái;

- Tỷ lệ chọn lọc bò đực giống sau khi kiểm tra cá thể và kiểm tra đời con.

Các tính toán về vai trò của các khâu chọn lọc đối với việc nâng cao tiến bộ di truyền ở bò sữa cho thấy việc chọn lọc bò đực giống để gây tạo đực giống đóng vai trò quan trọng nhất. Sơ đồ tầm quan trọng của các khâu chọn lọc đối với tiến bộ di truyền ở bò sữa được tóm tắt như sau:

Bè MÑ

25%

45% 5%

Đực Cái

Bảng 6.2. Tiến bộ di truyền hàng năm của một số tính trạng năng suất ở các loài gia súc khác nhau (Charles Smith, 1984)

Gia

sóc

Các tính trạng	Tiến bộ di truyền so với trung bình hàng năm(%)
Các tính trạng	Dù tÝnh	Thực nghiệm	Sản xuất
Cõu	Tăng trọng	1,4	1,5	1,2
	Tỷ lệ thịt	0,9
	Sè con/ỉ	2,1	1,2	2,9
Bò thịt	Tăng trọng	1,4	0,8	0,3
	Tỷ lệ thịt	0,5
Bò sữa	Sản lượng sữa	1,5	2,1	0,9
Lỵn	Tăng trọng	2,7		1,8
	Tỷ lệ nạc	1,6	2,1
	Sè con/ỉ	3,0	0,5	1,5
Gà	Tăng trọng	3,2	4,1	6,1
	Tỷ lệ thịt	2,2
	Sản lượng trứng	2,1	1,1	1,3

Giữa hiệu quả chọn lọc dự tính theo lý thuyết và hiệu quả chọn lọc thực tế đạt được thường có những sai khác nhất định. Nguyên nhân của những sai khác này là:

- Sai sót khi lấy mẫu để tính hệ số di truyền của tớnh trạng chọn lọc: Chủ yếu do việc tính toán hệ số di truyền dựa trên các tập hợp số liệu nhỏ;

- Sai lệch của hệ số di truyền tính toán được so với định nghĩa của hệ số di truyền theo nghĩa hẹp: Cỏc phương pháp ước tính hệ số di truyền đều có những sai lệch này ở các mức độ khác nhau như đã đề cập trong chương các tham số di truyền;

- Cường độ chọn lọc trong thực tế thường thấp hơn so với tính toán: Chủ yếu do việc chọn lọc gia súc tốt nhất giữ lại làm giống chưa thật chính xác, các gia súc được chọn lọc bị chết, bị loại thải do các lý do khác nhau;

- Cận huyết: Do ghép phối giữa những gia súc có quan hệ huyết thống nhất định với nhau;

- Phối giống có lựa chọn: Việc ghép phối giữa những đực tốt nhất với những cái tốt nhất làm tăng được hiệu quả chọn lọc ở đời sau một cách rõ rệt hơn;

- Chọn lọc tự nhiên: Cỏc tỷ lệ thụ thai, tỷ lệ chết... đã ảnh hưởng tới cường độ chọn lọc;

- ¶nh hưởng của mẹ: Chủ yếu ảnh hưởng tới tớnh trạng số con trong một ổ;

- Mức độ biến động giá trị kiểu hình của tớnh trạng giảm do tác động của chọn lọc;

- Điều kiện ngoại cảnh thay đổi làm ảnh hưởng tới giá trị kiểu hình của tớnh trạng.

6. Ví dụ tổng hợp về ước tính hiệu quả chọn lọc

Giả sử một trại lợn giống có quy mô thường xuyên 1000 lợn nái sinh sản, 40 lợn đực giống. Tuổi sử dụng trung bình của lợn nái là 4 năm, đực giống là 3 năm. Năng suất sinh sản của lợn nái là 18 lợn cai sữa/nái/năm. Trại giống này có một hệ thống kiểm tra đánh giá đảm bảo chọn lọc đúng được những lợn đực giống hậu bị tốt nhất về tốc độ tăng trọng để thay thế cho đàn đực giống được loại thải hàng năm. Hãy ước tính hiệu quả chọn lọc hàng năm đối với tốc độ tăng trọng (g/ngày), biết rằng tớnh trạng này có hệ số di truyền là 0,3; độ lệch tiêu chuẩn kiểu hình là 40g/ngày và cơ cấu tuổi của đàn lợn giống sinh sản như sau:

Tuổi sử dụng (năm)

Tỉng sè

Đực giống Nái sinh sản

370

330

300

1000

Tính khoảng cách thế hệ:

Đối với lợn đực: Lđực = [(25 x 2) + (15 x 3)]/ (25 + 15) = 2,375 năm

Đối với lợn cái: Lcái = [(370 x 2) + (333 x 3) + (300 x 4)]/(370 + 330 + 300) = 2,939 Tính cường độ chọn lọc:

Số lợn cai sữa hàng năm của trại giống là: 1000 nái x 18 con/nái/năm = 18.000 con, trong

đó có 9.000 lợn đực và 9.000 lợn cái

Tỷ lệ chọn lọc lợn đực làm giống là: 25/9.000 = 0,028. Tra bảng chi tiết (phụ lục), cường

độ chọn lọc đối với lợn đực sẽ là iđực = 3,070.

Do con cỏi không được chọn lọc theo tính trạng này, nên icái = 0. Như vậy hiệu quả chọn lọc trung bình hàng năm sẽ bằng:

iđực + icái 3,070 + 0

R = h2 = x 0,3 x 40 = 6,93 g/ngày

Lđực + Lcái 2,375 + 2,939

Với cơ cấu và tổ chức chọn lọc như trên, hàng năm lợn con cai sữa do trại giống sản xuất ra sẽ có tốc độ tăng trọng trung bình hàng ngày tăng hơn là 6,93 g/ngày.

Nếu đàn lợn hiện tại có tốc độ tăng trọng trung bình hàng ngày là 700 g/ngày, tiến bộ di truyền hàng năm ước tính được là: 6,93/700 = 1%.

7. Hiệu quả chọn lọc khi sử dụng giá trị kiểu hình trung bình

Khi giá trị kiểu hình của tính trạng được xác định nhiều lần, việc sử dụng con số trung bình của các giá trị được nhắc lại m lần sẽ làm cho hiệu quả chọn lọc tăng thêm.

Phương sai kiểu hình của trung bình m lần nhắc lại (VP(m)) sẽ giảm đi [1+(m-1)r]/m lần (trong đó là hệ số lặp lại của tính trạng):

1 + (m-1)1 + m- 1 - 

VP(m) = VP = VP = (+ )VP

m m m

Do đó, độ lệch tiêu chuẩn kiểu hình của trung bình m lần nhắc lại (P(m)) sẽ bằng:

P(m) = √ +(1-)/m P [6.4]

và P(m)/ P = √ +(1-)/m [6.5] Khi chỉ có 1 quan sát, hiệu quả chọn lọc R(1) bằng:

R(1) = h2 i P = (2A/2P) iP = i2A/P

Khi có m quan sát, P được thay bằng P(m) do đó hiệu quả chọn lọc R(m) bằng: R(m) = iA/P(m)

2 2 2

Thay bằng [6.4]:

R(m) = iA/(√ + (1-)/m P) = iAP /(√+ (1-)/m P)

Do đó:

R(m) = h i/(√ + (1-)/m)

R(m) = R(1) /(√ + (1-)/m) [6.6]

Thay bằng [6.5]:

Do đó:

R(m) = R(1) / P(m)/P

R(m) = R(1) P/P(m) [6.7]

Như vậy, so với 1 số liệu quan sát được, việc sử dụng giá trị trung bình của m quan sát sẽ tăng thêm hiệu quả chọn lọc lên P/P(m) lần (do P luôn lớn hơn P(m)).

Ví dụ: Chọn lọc nhằm nâng cao số con đẻ ra trong một ổ của lợn với hệ số lặp lại = 0,2. Nếu ta sử dụng số liệu trung bình của 2 lứa đẻ lợn nái để chọn lọc (m=2), so với chỉ sử dụng số liệu của 1 lứa đẻ để chọn lọc hiệu quả chọn lọc sẽ tăng lên:

R(2) = R(1) /(√ 0,2 + (1-0,2)/2) = 1,29 lần hoặc 29%.

Trong khi đó, chọn lọc nhằm tăng tỷ lệ mỡ sữa ở bò sữa với hệ số lặp lại = 0,8, cũng với số liệu trung bình của 2 kỳ tiết sữa (m=2), ta có:

R(2) = R(1) /(√ 0,8 + (1-0,8)/2) = 1,05 lần hoặc 5%.

Như vậy, hiệu quả chọn lọc tăng lên rõ rệt hơn trong trường hợp sử dụng giá trị kiểu hình của một số lần nhắc lại của các tính trạng có hệ số lặp lại nhỏ. Đối với các tính trạng có hệ số lặp lại lớn, việc sử dụng giá trị trung bình của nhiều quan sát nhắc lại để chọn lọc ít có ý nghĩa trong việc tăng thêm hiệu quả chọn lọc.

8. Hiệu quả chọn lọc gián tiếp

Nếu 2 tính trạng x và y có liên quan với nhau, việc chọn lọc tính trạng x sẽ ảnh hưởng tới tính trạng y và ngược lại. Giả thiết rằng, ta chỉ chọn lọc trực tiếp tính trạng x, hệ số hồi quy tuyến tính giá trị giống của tính trạng y theo giá trị giống của tính trạng x sẽ bằng:

CovA(X,Y) CovA(X,Y) σA(y) σA(y)

bA(yx) = = = rA

σA(x)

σA(y)

σA(x)

Hiệu quả chọn lọc trực tiếp đối với tính trạng x:

Rx = ix hx σA(x)

Hiệu quả chọn lọc gián tiếp đối với tính trạng y: