Definitionen

Quantitative Genetik untersucht die Vererbung von Merkmalen, für die es zwischen Individuen einer Population eine kontinuierliche Variabilität gibt.( Merkmale werden dabei auf einer kontinuierlichen Skala gemessen)

➡️ Bestimmung der Heritabilität

➡️ die quantitative Genetik ermöglicht eine simultane Beobachtung der gemeinsamen Gegenwirkung unter Annahme des Infinitestialmodels

Diskrete oder qualitative Merkmale: die Ausprägung der Merkmale lässt sich klar in abgrenzbare Klassen einteilen, die verschiedenen Ausprägungen können gezählt werden

Kontinuierliche, metrische oder quantitative Merkmale:

Die Ausprägung der Merkmale variiert graduell, so dass eine Einteilung in abgrenzbar Klassen nicht möglich ist, Die verschiedenen Ausprägungen können nicht gezählt werden

Ursache: Umwelt +additiver Effekt = Polygone Vererbung

Simultane Wirkung alles Gene führt zu einer Normalverteilung der aggregierten Genwirkung und wird theoretisch durch unendlich viele Gene mit unendlich kleiner Wirkung auf die Merkmalsausprägung beeinflusst

Ziel: zwischen Umweltbedingungen und genetischen Faktoren zu unterscheiden. Dazu betrachtet man die Varianz des Merkmals unter der Annahme, dass es Normal verteilt ist, und man versucht, die beobachtete Varianz (Streuung um den Mittelwert) in ihre Komponenten zu zerlegen

Zusammenhang zwischen den Merkmalen

Populations Genetik ( qualitative Merkmale) Befasst sich mit Merkmalen, die definierbar sind, wie zum Beispiel Farbe Vererbungvorgänge innerhalb einer Populationveränderung der Genfrequenz durch Mutation,selektion und Gendrift

QG: erweitert die Mendelgenetik

Wert eines Tieres, den dieses im Rahmen eines bestimmten Zuchtgeschehens besitzt.

(ZW: doppelte Überlegenheit der Töchter gegenüber dem Populationsmittel)

Kombinationseffekt

Bestimmt genetische Struktur einer Population

variable Größe

Der wahre Zuchtwert eines Tieres ist nur ein hypothetischer, grundsätzlich unbekannter Wert, weil die für seine Erfassung notwendigen Bedingungen in der Praxis nie zur Gänze erfüllbar sind

Der geschätzte Zuchtwert stellt ein Hilfsmittel dar, Maß für die Qualität des geschätzten Zucht.Wertes ist die Genauigkeit oder Sicherheit — gibt an, wie gut der geschätzte mit dem wahren Zuchtwert zusammen hängt

Wie gut der geschätzte Zuchterd mit dem Waren übereinstimmt. Darüber gibt die Sicherheit oder Genauigkeit ein Hinweis. Die Sicherheit ist ein Maß für die Qualität beziehungsweise die Zuverlässigkeit eines geschätzten Zuchtwertes. Statistisch gesehen handelt es sich um ein um eine quadrierteKorrelation zwischen Waren und geschätzten Zuchtert (r^2)

Differenz der Genotypwerten von Tieren relativ zum Populationmittel.

Gibt an welchen Wert das Allel in der nächsten Generation hat — da die Allele weitergegeben werden nicht der Genotyp

Differenz zwischen den beiden Durschnittseffekten, gibt die gibt die durchschnittliche zu erwartende Änderung des Genotypwertes an, wenn zufällig in der Population ein Allel ersetzt wird

Formel: -a= q•(a+d•(q-p))

Bezeichnen die Summe der Wirkungen aller Allele, von Mutter und Vater erhalten, die für die Merkmalsausprägung verantwortlich sind. Die Effekte der Gen Varianten werden dabei aufaddiert und sorgen für die Ähnlichkeit zwischen Eltern und Kindern.

durchschnittliche quadratische Abweichung des ZW vom Mittelwert

-Va=2pqa^2

Interaktion zwischen zwei Allelen am gleichen Locus. Dabei folgt der Phänotyp dem Genotypeffekt des dominanten Allels

Statistisches Maß für die Erblichkeit

Anteil der phänotypischen Varian der auf genetische Ursache zurückzuführen ist

1. durch Genotyp bestimmt

2. Übertragbar von den Eltern auf die Nachkommen

Gilt für eine bestimmte Population in einem bestimmten Umfeld

- Drückt aus, in welchem Maß der Phänotyp durch den Genotyp bestimmt wird

- Für die Schätzung der genotypischen Komponente ist eine experimentelle Population nötig

- Mehr von theoretischen als von praktischem Interesse

- Drückt den Anteil des Phänotyps aus, der durch die elterlichen Allele determiniert wird

- Bestimmt den Grad der Ähnlichkeit

- Große Bedeutung in der Tierzucht

→ Man kann die Erblichkeit eines gewünschten Merkmals berechnen

→ hohe h² ermöglicht direkte Selektion eines ausgewählten Individuums (man benötigt

weniger Leistungsinformationen, um zuverlässige ZW schätzen zu können)

Besagt, dass 2 Allele benachbarter Loci häufiger gemeinsam vererbt werden, als man es durch

Zufall in einer Population erwarten würde.

Ursache für dieses Phänomen sind meistens:

- eine zu geringe Anzahl an Meiosen in einer Generation

- der Selektionsvorteil oder -nachteil eines Haplotyps

- oder fehlende Panmixie

Kopplung: Wenn die Kopplung zweier Loci so stark ist, dass ein vorhandenes LD über viele

Generation vorhanden bleibt.

Selektion: Positive Selektion etwa für einen Genotypen wirkt auf assoziierte Allele, so dass es

zur Verstärkung des vorhandenen LD’s kommt → Mitfahrereffekt

Gen. Drift: In endlichen Populationen verändern sich Allelhäufigkeiten und auch

Haplotyphäufigkeiten für Allele benachbarter Marker durch Drift. Vielfalt in kleinen Pop. Nimmt

ab → LD nimmt zu

LD = Linkage Disequilibrium (= Kopplungsungleichgewicht) bedeutet, dass zwei Allele an

unterschiedlichen Genorten seltener oder häufiger gemeinsam auftauchen, als es durch puren

Zufall der Fall wäre.

Ähnlichkeitsgrad zwischen Geschwistern hinsichtlich eines quantitativen Merkmals

Formel: t= Varianz zwischen den Gruppen / Varianz ZW+ Varianz innerhalb der Gruppe

• Totalvarianz

Doppelte Überder Töchter relativ zum Populationsmittel

Formel: 2• ( Töchterdurchschnitt- Populationsmittel)

Intervall, das die Lage eines wahren Parameters einer Grundgesamtheit mit

einer gewissen Wahrscheinlichkeit lokalisieren soll

eine Interaktion zwischen den Allelen an zwei (oder mehr) verschiedenen Loci

Effekt der Gene eines Individuums auf das Merkmal in den Nachkommen

misst die Überlegenheit der selektierten Tiere ggü. dem Populationsmittel

das Zeitintervall zwischen dem Auftreten wesentlicher Neuerungen (Bsp.

Nachkommenschaft oder wesentliche neue Informationen) in einer direkten Abfolge

Bandbreite der phänotypischen Ausprägungen eines Gens bei

Lebewesen

eine Variante einer Nukleotidsequenz auf ein und demselben Chromosom im Genom

eindeutig identifizierbare, kurze DNA-Abschnitte deren Ort im Genom

bekannt ist

Für Jedes Tier mit Leistungformationen wird nur ein Merkmal berücksichtigt. Der Zuchtwert wird nur für das Merkmal geschätzt.

Manche Merkmale können am Tier mehrmals gemessen werden (wiederholte Messung des gleichen Merkmal), zum Beispiel die Futteraufnahme oder die Milchleistung.

Voraussetzung: es muss sich um das selbe, genetische Merkmal handeln. D.h. die geschätzte Korrelation zwischen der Wiederholbarkeit mussten möglichst nahe bei eins liegen. Heritabilität und Wiederholbarkeit ist nötig, um das Modell anzuwenden.

Zuchterd für mehrere Merkmale gleichzeitig unter der Berücksichtigung von H ² und genetische Korrelation

Bsp: Milchmenge und Milchfett

In einem Random-Effects-Modell betrachtet man diese nur als zufallsvariablen. Deshalb werden random Effects Modelle auch als Mixed Effects Modelle bezeichnet. Es werden sowohl Effekte von variablen geschätzt, die zwischen den Individuen variieren, als auch von variablen, die innerhalb der Individuen variieren.

unbeobachtete, individuelle Effekte als über die Zeit

konstante oder fixe Effekte an. Sie konzentrieren sich nur auf die Varianz innerhalb der

Inidviduen.

Formel Yijk= h+s+e

Y=Beobachtungen E=Rest hi= Herdeneffekt Si= Effekt des Bullen

Nur ZW des Vaters werden geschätzt, nur additive genetischer Effekt berücksichtigt

Tiermodell:

Beim Tiermodell erstreckt sich die Schätzung der Zuchtwerte auf alle männlichen und

weiblichen Tiere, die im jeweiligen Datensatz vorkommen.

Die Verwandtschaftsmatrix muss hier die Verwandtschaft zwischen allen Tieren berücksichtigen

und ist eine unabdingbare methodische Voraussetzung für die Schätzung der Zuchtwerte

→ dass für den ZW eines Stieres nicht nur die Leistung seiner Töchter ausschlaggebend ist,

sondern auch die Leistungen der Töchter seines Vaters, Muttervat., Leistung der Enkelinnen

➔ kann allerdings dazu führen, dass der geschätzte ZW eines Tieres mit seiner individuellen

Leistungsinformation (z.B. Laktation einer Kuh) nicht gut übereinstimmt

(P) ZW = 1/2*ZW-Vater + 1/2*ZW- Mutter

Zusammenhang zwischen den Merkmalen

Selektion / Zuchtwertschätzung auf Basis der DNA, also auf Grundlage genetischer Marker (z. B. SNPs) im gesamten Genom eines Tieres – noch bevor das Tier selbst Leistungen zeigt.

Theorie: Der Zuchtwert eines Tieres soll aus seinen Erbanlagen abgeleitet werden. Dazu müssen genetische Marker in ausreichender Zahl über das gesamte Genom verteilt sein (beim Rind circa 54.000 SNP Marker).

Der genomische Zuchtwert ist gleich die Summe aller SNP Effkte