{"id":837,"date":"2022-06-02T12:23:21","date_gmt":"2022-06-02T10:23:21","guid":{"rendered":"https:\/\/e-biostat.uniag.sk\/?p=837"},"modified":"2022-06-02T12:38:44","modified_gmt":"2022-06-02T10:38:44","slug":"analyza-biodiverzity","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/e-biostat.uniag.sk\/?p=837","title":{"rendered":"Anal\u00fdza biodiverzity"},"content":{"rendered":"\n

Charakteristika a v\u00fdznam ukazovate\u013eov biodiverzity v popul\u00e1ci\u00e1ch hospod\u00e1rskych zvierat<\/strong><\/p>\n\n\n\n

            Biodiverzita alebo biologick\u00e1 rozmanitos\u0165 vyjadruje variabilitu v\u0161etk\u00fdch \u017eij\u00facich organizmov vr\u00e1tane suchozemsk\u00fdch, morsk\u00fdch a in\u00fdch vodn\u00fdch ekosyst\u00e9mov a ekologick\u00fdch komplexov, ktor\u00fdch s\u00fa s\u00fa\u010das\u0165ou. Pojem biodiverzita teda ozna\u010duje rozmanitos\u0165 \u017eivota vo v\u0161etk\u00fdch jeho form\u00e1ch, na v\u0161etk\u00fdch \u00farovniach, od genetick\u00fdch variant prisl\u00fachaj\u00facich k rovnak\u00e9mu druhu, a\u017e po rozmanitos\u0165 ekosyst\u00e9mov, zah\u0155\u0148aj\u00facich ekologick\u00e9 spolo\u010denstv\u00e1 v danej lokalite a podmienky, v ktor\u00fdch \u017eij\u00fa. Biodiverzitu v popul\u00e1ci\u00e1ch \u017eivo\u010d\u00ed\u0161nych genetick\u00fdch zdrojov (\u017dGZ) m\u00f4\u017eno kvantifikova\u0165 viacer\u00fdmi sp\u00f4sobmi a to na fenotypovej alebo genotypovej \u00farovni (morfologick\u00e1, cytologick\u00e1, biochemick\u00e1, chromozom\u00e1lna diverzita alebo diverzita na \u00farovni sekvenci\u00ed DNA). Charakteristika fenotypu vypl\u00fdva z pozorovate\u013en\u00fdch vlastnost\u00ed (morfologick\u00e9 markery), ktor\u00e9 sa zvy\u010dajne vz\u0165ahuj\u00fa na znaky exteri\u00e9ru zvierat (farba srsti, tvar tela, \u0161trukt\u00faru poko\u017eky, anatomick\u00e9 znaky a pod.), pri\u010dom tieto mo\u017eno zhodnoti\u0165 na z\u00e1klade priameho vizu\u00e1lneho pozorovania a merania. Av\u0161ak fenotyp zviera\u0165a je determinovan\u00fd jeho genetick\u00fdm pozad\u00edm ako aj prostred\u00edm, v ktorom \u017eije. Na genotypovej \u00farovni sa preto biodiverzita kvantifikuje prostredn\u00edctvom rodokme\u0148ov\u00fdch \u00fadajov alebo molekulovo-genetick\u00fdch inform\u00e1ci\u00ed. Anal\u00fdzou t\u00fdchto inform\u00e1ci\u00ed je mo\u017en\u00e9 relevantne zhodnoti\u0165 vz\u0165ahy medzi popul\u00e1ciami \u017dGZ (plemenami, l\u00edniami, rodinami a pod.) ako aj mieru diverzity v r\u00e1mci nich. Ke\u010f\u017ee meranie a identifik\u00e1cia morfologick\u00fdch znakov zvierat je pomerne zd\u013ahav\u00fd proces, limitovan\u00fd najm\u00e4 v pr\u00edpade kvantitat\u00edvnych znakov, s\u00fa v s\u00fa\u010dasnosti na kvantifik\u00e1ciu biodiverzity omnoho \u010dastej\u0161ie vyu\u017e\u00edvan\u00e9 rodokme\u0148ov\u00e1 a najm\u00e4 molekulovo-genetick\u00e1 anal\u00fdza biodiverzity \u017dGZ (Kadle\u010d\u00edk, Kasarda a Morav\u010d\u00edkov\u00e1, 2017).<\/p>\n\n\n\n

V pr\u00edpade rodokme\u0148ovej anal\u00fdzy sa stanovuj\u00fa tri z\u00e1kladn\u00e9 skupiny ukazovate\u013eov:<\/p>\n\n\n\n

  1. kvalita rodokme\u0148ov\u00fdch z\u00e1znamov,<\/li>
  2. ukazovatele odvoden\u00e9 od spolo\u010dn\u00e9ho predka a efekt\u00edvna ve\u013ekos\u0165 popul\u00e1cie,<\/li>
  3. ukazovatele odvoden\u00e9 na z\u00e1klade pravdepodobnosti p\u00f4vodu g\u00e9nu.<\/li><\/ol>\n\n\n\n

    Do prvej skupiny ukazovate\u013eov, ktor\u00e9 popisuj\u00fa mieru presnosti rodokme\u0148ov\u00fdch z\u00e1znamov, sa zara\u010fuj\u00fa po\u010det kompletn\u00fdch gener\u00e1ci\u00ed predkov (kompletn\u00e9 zast\u00fapenie predkov v gener\u00e1ci\u00e1ch), maxim\u00e1lny po\u010det zisten\u00fdch gener\u00e1ci\u00ed predkov (po\u010det gener\u00e1ci\u00ed odde\u013euj\u00facich jedinca od jeho najvzdialenej\u0161ieho predka) a index kompletnosti rodokme\u0148a (PEC). Medzi ukazovatele odvoden\u00e9 od spolo\u010dn\u00e9ho predka patria koeficient inbr\u00eddingu resp. pr\u00edbuzenskej plemenitby (F<\/em>), koeficient pr\u00edbuznosti (R<\/em> – medzi dvomi jedincami X<\/em> a Y<\/em>, ako aj predkom a potomkom alebo AR<\/em> ako priemern\u00fd koeficient pr\u00edbuznosti jedinca resp. popul\u00e1cie) a pr\u00edrastok inbr\u00eddingu (\u0394F<\/em>). F<\/em> vyjadruje pravdepodobnos\u0165, \u017ee jedinec nesie dve identick\u00e9 alely jedn\u00e9ho g\u00e9nu poch\u00e1dzaj\u00face od rovnak\u00e9ho predka (IBD).<\/p>\n\n\n\n

    Na odhad genetickej podobnosti (molekul\u00e1rny ekvivalent koeficienta pr\u00edbuznosti) medzi popul\u00e1ciami sa pomerne \u010dasto vyu\u017e\u00edva v\u00fdpo\u010det Neiovej genetickej vzdialenosti (na medzipopula\u010dnej aj individu\u00e1lnej \u00farovni) a Wrightovho fixa\u010dn\u00e9ho indexu FST<\/sub><\/em> (na medzipopula\u010dnej \u00farovni). Neiova genetick\u00e1 vzdialenos\u0165 vych\u00e1dza z te\u00f3rie, ktor\u00e1 predpoklad\u00e1, \u017ee ak s\u00fa dve popul\u00e1cie vykazuj\u00face n\u00edzke genetick\u00e9 vzdialenosti podobn\u00e9, tak s vysokou mierou spo\u013eahlivosti maj\u00fa spolo\u010dn\u00fdch predkov. Neiove genetick\u00e9 vzdialenosti sa po\u010d\u00edtaj\u00fa na z\u00e1klade vz\u0165ahu D= – ln\u2061 I<\/em> , kde I <\/em>je normalizovan\u00e1 zhoda g\u00e9nov (alebo genetick\u00e1 zhoda) medzi popul\u00e1ciou X<\/em> a Y<\/em>.<\/p>\n\n\n\n

    Anal\u00fdza molekulovej variancie (AMOVA) je \u0161tatistick\u00e1 met\u00f3da pre hodnotenie molekulovej variancie vytvoren\u00e1 Excoffierom et al. (1992), ktor\u00e1 umo\u017e\u0148uje zhodnotenie hierarchick\u00e9ho rozdelenia genetickej variability medzi popul\u00e1ciami a regi\u00f3nmi a odhad indexov F \u0161tatistiky. N\u00e1zov a \u0161tatistick\u00fd model je in\u0161pirovan\u00fd anal\u00fdzou rozptylu (ANOVA). Anal\u00fdza AMOVA sl\u00fa\u017ei na odhad rozptylu jednotliv\u00fdch komponentov, anal\u00f3gov fixa\u010dn\u00fdch indexov (FIS<\/sub><\/em>, FST<\/sub><\/em> a FIT<\/sub><\/em>), vypo\u010d\u00edtan\u00fdch na z\u00e1klade \u03c6<\/em> \u0161tatistiky reflektuj\u00facej korel\u00e1ciu diverzity haplotypov na rozdielnych \u00farovniach alebo inak povedan\u00e9 hierarchick\u00e9ho rozdelenia. Anal\u00fdza hlavn\u00fdch komponentov (PCA) je pravdepodobne najpopul\u00e1rnej\u0161ia viacrozmern\u00e1 \u0161tatistick\u00e1 met\u00f3da, ktor\u00e1 na\u0161la vyu\u017eitie vo v\u00e4\u010d\u0161ine vedn\u00fdch odborov vr\u00e1tane genetiky popul\u00e1ci\u00ed. PCA anal\u00fdza predstavuje sp\u00f4sob pre zn\u00e1zornenie nadrozmern\u00fdch d\u00e1t, napr\u00edklad genotypov\u00fdch inform\u00e1ci\u00ed o jedincoch alebo popul\u00e1ci\u00e1ch, v men\u0161om po\u010dte dimenzi\u00ed. T\u00e1to anal\u00fdza sa stala popul\u00e1rnou najm\u00e4 ako n\u00e1stroj pre sumariz\u00e1ciu rozsiahlych genomick\u00fdch d\u00e1t, preto\u017ee poskytuje n\u00e1hodn\u00e9 premenn\u00e9, ktor\u00e9 by mohli zlep\u0161i\u0165 inform\u00e1ciu o popula\u010dnej \u0161trukt\u00fare, hlavne prostredn\u00edctvom detekcie hlavn\u00fdch faktorov vysvet\u013euj\u00facich genetick\u00fa variabilitu v popul\u00e1ci\u00e1ch s ve\u013ek\u00fdm po\u010dtom jedincov. PCA anal\u00fdza vyu\u017e\u00edva ortogon\u00e1lnu transform\u00e1ciu na to, aby previedla prvky mno\u017einy pozorovan\u00ed, u ktor\u00fdch je mo\u017en\u00e9, \u017ee s\u00fa korelovan\u00e9, na prvky takej mno\u017einy hodn\u00f4t, ktor\u00e9 s\u00fa line\u00e1rne nekorelovan\u00e9. P\u00f4vodn\u00e9 premenn\u00e9 s\u00fa teda transformovan\u00e9 do nov\u00fdch nez\u00e1visl\u00fdch premenn\u00fdch naz\u00fdvan\u00fdch hlavn\u00e9 alebo z\u00e1kladn\u00e9 komponenty. Hlavn\u00e9 komponenty tak m\u00f4\u017eu by\u0165 vyu\u017eit\u00e9 na hodnotenie variability meran\u00ed, ako aj v procese zvy\u0161ovania ch\u00e1pania \u0161truktur\u00e1lnych vz\u0165ahov ako celku namiesto viacer\u00fdch \u00fasekov a nez\u00e1visl\u00fdch vz\u0165ahov (Kadle\u010d\u00edk, Kasarda a Morav\u010d\u00edkov\u00e1, 2017).<\/p>\n\n\n\n

    Vzorov\u00e9 \u00fadaje (rodokme\u0148ov\u00e1 anal\u00fdza) – pr\u00edklad 3.1 <\/strong>(zdroj: vzorov\u00e1 datab\u00e1za \u00fadajov programu Endog 4.8; Guti\u00e9rrez a Goyache, 2005)<\/p>\n\n\n\n

                V r\u00e1mci v\u00fdu\u010dby predmetu Biodiverzita v popul\u00e1ci\u00e1ch hospod\u00e1rskych zvierat s\u00fa pou\u017e\u00edvan\u00e9 vzorov\u00e9 rodokme\u0148ov\u00e9 s\u00fabory (RS) r\u00f4znych plemien hospod\u00e1rskych a spolo\u010densk\u00fdch druhov zvierat (hov\u00e4dz\u00ed dobytok, ovce, kone, psy), obsahuj\u00face z\u00e1znamy o z\u00e1kladn\u00fdch predkoch, predkoch a jedincoch aktu\u00e1lnej popul\u00e1cie (ozna\u010dovan\u00e1 ako referen\u010dn\u00e1 popul\u00e1cia alebo RP). Program Endog 4.8 akceptuje v\u00fdlu\u010dne vstupn\u00fd s\u00fabor ulo\u017een\u00fd vo form\u00e1te .xls<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n

    Vstupn\u00fd s\u00fabor \u00fadajov ENDOG_example_input_file.xls<\/strong> obsahuje nasledovn\u00e9 inform\u00e1cie:<\/p>\n\n\n\n

    ID                <\/strong> Identifika\u010dn\u00e9 \u010d\u00edslo jedinca v rodokme\u0148ovom s\u00fabore (musia by\u0165 v\u017edy zoraden\u00e9 od 1 po N)<\/p>\n\n\n\n

    ID_FATHER   <\/strong> Identifika\u010dn\u00e9 \u010d\u00edslo otca jedinca v st\u013apci ID (0 pre ozna\u010denie nezn\u00e1meho otca)<\/p>\n\n\n\n

    ID_MOTHER  <\/strong> Identifika\u010dn\u00e9 \u010d\u00edslo matky jedinca v st\u013apci ID (0 pre ozna\u010denie nezn\u00e1mej matky)<\/p>\n\n\n\n

    BIRTH_DATE  <\/strong>D\u00e1tum narodenia jedinca v st\u013apci ID (pri nezn\u00e1mom d\u00e1tume narodenia ost\u00e1va bunka pr\u00e1zdna)<\/p>\n\n\n\n

    S                   <\/strong>Pohlavie jedinca v st\u013apci ID (1 pre samce a 2 pre samice)<\/p>\n\n\n\n

    REFERENCE  <\/strong>Pr\u00edslu\u0161nos\u0165 jedinca k referen\u010dnej popul\u00e1cii (1 pre jedince z referen\u010dnej popul\u00e1cie a 0 pre jedince, ktor\u00e9 do referen\u010dnej popul\u00e1cie nepatria)<\/p>\n\n\n\n

    Obr\u00e1zok 3.1:<\/strong> Vzor rodokme\u0148ov\u00e9ho s\u00faboru (10 z\u00e1znamov)<\/p>\n\n\n\n

    \"\"<\/figure>\n\n\n\n

    Vzorov\u00e9 \u00fadaje (molekul\u00e1rno – genetick\u00e1 anal\u00fdza) – pr\u00edklad 3.2<\/strong><\/p>\n\n\n\n

                V r\u00e1mci v\u00fdu\u010dby predmetu Biodiverzita v popul\u00e1ci\u00e1ch hospod\u00e1rskych zvierat s\u00fa okrem rodokme\u0148ov\u00fdch s\u00faborov na hodnotenie biodiverzity vyu\u017e\u00edvan\u00e9 aj vzorov\u00e9 genotypov\u00e9 inform\u00e1cie o mikrosatelitn\u00fdch markeroch resp. jednonukleotidov\u00fdch polymorfizmoch, dostupn\u00e9 pre r\u00f4zne plemen\u00e1 hov\u00e4dzieho dobytka. Vstupn\u00e9 inform\u00e1cie pre program GenAlEx 6.5 s\u00fa ulo\u017een\u00e9 v textovom s\u00fabore vo form\u00e1te ozna\u010dovanom ako genepop<\/strong>. Na obr\u00e1zku 3.2 s\u00fa zn\u00e1zornen\u00e9 vzorov\u00e9 genotypov\u00e9 inform\u00e1cie pre dva genetick\u00e9 markery, ktor\u00e9 boli testovan\u00e9 v dvoch popul\u00e1ci\u00e1ch, pri\u010dom v ka\u017edej s\u00fa dostupn\u00e9 genotypy pre 3 jedince. Prv\u00fd riadok obsahuje \u013eubovo\u013en\u00fa inform\u00e1ciu (napr. ozna\u010denie testovan\u00e9ho druhu), nasleduj\u00face dva riadky obsahuj\u00fa inform\u00e1ciu o ozna\u010den\u00ed testovan\u00fdch genetick\u00fdch markerov, riadok POP sa pou\u017e\u00edva na oddelenie jedincov patriacich do r\u00f4znych popul\u00e1ci\u00ed (je uveden\u00fd aj v pr\u00edpade ak je hodnoten\u00e1 iba jedna popul\u00e1cia). Nasleduj\u00face tri riadky obsahuj\u00fa inform\u00e1cie o identifika\u010dnom \u010d\u00edsle jedincov (ID) patriacich k prvej popul\u00e1cii a ich genotypoch. Ako odde\u013eova\u010d ID jedinca od genotypov sa pou\u017e\u00edva v\u017edy \u010diarka a medzera. Inform\u00e1cie o genotypoch testovan\u00fdch genetick\u00fdch markerov s\u00fa usporiadan\u00e9 v\u017edy v st\u013apcoch oddelen\u00fdch medzerou (v niektor\u00fdch pr\u00edpadoch tabul\u00e1torom). Genotypy s\u00fa v\u017edy zak\u00f3dovan\u00e9 \u010d\u00edselne, pri\u010dom v pr\u00edklade uvedenom ni\u017e\u0161ie je ka\u017ed\u00e1 z alel v genotype k\u00f3dovan\u00e1 dvojcifern\u00fdm \u010d\u00edslom. <\/p>\n\n\n\n

    Obr\u00e1zok 3.2:<\/strong> Vzor genotypov\u00e9ho s\u00faboru obsahuj\u00faceho inform\u00e1cie pre dva genetick\u00e9 markery, genotypovan\u00e9 v 2 popul\u00e1ci\u00e1ch<\/p>\n\n\n\n

    \"\"<\/figure>\n\n\n\n

    Vzorov\u00e9 \u00fadaje (vizualiz\u00e1cia dendrogramu v programe R) – pr\u00edklad 3.3<\/strong><\/p>\n\n\n\n

                <\/strong>Pre vizualiz\u00e1ciu genetick\u00fdch vz\u0165ahov medzi hodnoten\u00fdmi popul\u00e1ciami hov\u00e4dzieho dobytka pomocou programu R je potrebn\u00e9 vypo\u010d\u00edta\u0165 maticu Neiov\u00fdch genetick\u00fdch vzdialenost\u00ed resp. fixa\u010dn\u00e9ho indexu FST<\/sub><\/em> pomocou programu Genalex a n\u00e1sledne t\u00fato ulo\u017ei\u0165 v textovom form\u00e1te (.txt) do \u013eubovo\u013en\u00e9ho prie\u010dinka (Obr. 3.3).<\/p>\n\n\n\n

    Obr\u00e1zok 3.3:<\/strong> Vzor matice genetick\u00fdch vzdialenost\u00ed odvodenej od fixa\u010dn\u00e9ho indexu FST<\/sub><\/p>\n\n\n\n

    \"\"<\/figure>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

    Charakteristika a v\u00fdznam ukazovate\u013eov biodiverzity v popul\u00e1ci\u00e1ch hospod\u00e1rskych zvierat             Biodiverzita alebo biologick\u00e1 rozmanitos\u0165 vyjadruje variabilitu v\u0161etk\u00fdch \u017eij\u00facich organizmov vr\u00e1tane suchozemsk\u00fdch, morsk\u00fdch a in\u00fdch vodn\u00fdch ekosyst\u00e9mov a ekologick\u00fdch komplexov, ktor\u00fdch […]<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"Layout":""},"categories":[1],"tags":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/e-biostat.uniag.sk\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/837"}],"collection":[{"href":"https:\/\/e-biostat.uniag.sk\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/e-biostat.uniag.sk\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/e-biostat.uniag.sk\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/e-biostat.uniag.sk\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=837"}],"version-history":[{"count":10,"href":"https:\/\/e-biostat.uniag.sk\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/837\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":856,"href":"https:\/\/e-biostat.uniag.sk\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/837\/revisions\/856"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/e-biostat.uniag.sk\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=837"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/e-biostat.uniag.sk\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=837"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/e-biostat.uniag.sk\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=837"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}