Зачем проводят геномную оценку коров?

Геномный отбор – новый инструмент в разведении животных

Зачем проводят геномную оценку коров?

 Разведение скота – это отбор. С точки зрения прогресса в качестве родителей следующего поколения важно отбирать лучших индивидуумов. По крайней мере, не менее важно отсеять тех животных, которые не являются достаточно высококачественными племенными животными. Новым инструментом отбора лучших является геномный отбор.

Отбор животных проводится всегда. В природе естественный отбор заботится о том, чтобы выживали и производили потомство только достаточно крепкие, здоровые или быстрые животные. С домашними и производственными животными ситуация иная, здесь человек определяет, какие животные достаточно хороши для продолжения рода. Поэтому и критерии отбора здесь иные.

У крупного рогатого скота в качестве родителей для следующего поколения выбирают животных, которые имеют высокую продуктивность, хорошее здоровье, плодовитость, экстерьер и функциональные свойства.

Помимо этого необходимо учитывать родство животных между собой. Слишком близких по родственным связям животных нельзя скрещивать, так как важно, чтобы степень родства в популяции была бы низкой.

Если степень родства слишком повысится, отбор животных станет затрудненным, а уровень отбираемых животных придется снизить.

Различные свойства животных – продуктивность, здоровье, экстерьер и т.д. – частично формируются под влиянием наследуемых факторов, а частично – окружающей среды. То, что мы визуально видим у животного или можем измерить, называют фенотипом.

То есть фенотип – это комбинация наследственных факторов и факторов окружающей среды. С точки зрения разведения животных очень важны наследуемые факторы, потому что только отдельные гены передаются по наследству. Факторы окружающей среды и их влияние не наследуются.

Влияние наследуемых факторов или генов называют генотипом.

Определение генетической ценности

Отбор животных только по фенотипу, то есть по продуктивности, экстерьеру и т.д. не надежен. Гены мы не видим, поэтому вклад генов или факторов окружающей среды трудно оценить визуально. Поскольку в разведении скота желательно, чтобы потомство получало бы хорошие гены от родителей, должны быть инструменты для обнаружения и определения уровня наследуемости.

Системы расчета племенной ценности являются статистически-математическими методами расчета, в которых одновременно учитываются степень наследуемости свойств животного, влияние факторов окружающей среды и генов. Для проведения таких расчетов необходимо иметь много материала и наблюдений. Необходимы большие мощности компьютеров и программ. Должна быть известна информация о родстве между животными.

В настоящее время самыми эффективными способами расчета являются так называемые модели расчета BLUP (Best Linear Unbiased Prediction=лучший линейный объективный прогноз), которые способны разделять влияние разных факторов друг от друга.

Генетические решения, получаемые в результате расчетов, являются именно теми индексами племенной ценности, которые обычно представляются в виде цифр. Таким образом мы легко может ранжировать животных и сравнивать их по уровню наследственности.

Раньше обнаружение отдельных генов было затруднительным. Но исследования постоянно находят новые решения этого вопроса. Уже давно известно, что на часть свойств влияет только одна пара генов, и они известны.

Ими, например, являются рогатость и часть окраса, но их экономическое значение незначительно. Также ряд генетических дефектов, например, CVM у голштинской породы, происходят от одной пары генов.

Это может иметь большое значение, потому что один дефектный ген может привести к тому, что животное не будет жизнеспособным вообще или будет иметь серьезные недостатки.

Количество генов, влияющих на важнейшие свойства, такие как продуктивность, экстерьер и т.д., большое. Таким образом, один ген имеет небольшое значение в свойствах животного. Генная инженерия быстро развивается в геномном определении этих свойств.

Геномная оценка

Под геномной оценкой понимается оценка племенной ценности, основанная на генотипировании, охватывающем всю наследственность. Чтобы провести геномную оценку, необходимо взять пробу животного.

VikingGenetics делает геномные тесты всех бычков, предлагаемых для искусственного осеменения, а для анализа берутся пробы крови. Все время появляются новые методы отбора проб, но сейчас самым простым является отбор пробы слизистой ноздри.

Этот способ отбора пробы обычно применяется при геномной оценке нетелей и коров.

Образцы анализируются в лаборатории. Из образца выделяют ДНК, по которому определяют так называемый генетический маркер SNP (single nucleotide polymorfism=однонуклеотидный полиформизм). Эти генетические маркеры основаны на информации, полученной в результате оценки быков по потомству.

Когда генетических маркеров достаточно, можно ожидать, что рядом с геном, влияющим на каждое свойство, имеется один или несколько генетических маркеров, с помощью которых можно определить генетическую форму исследуемого животного.

За один раз, с помощью одного анализа, можно определить десятки, и даже сотни тысяч отдельных ДНК-оснований животного.

Польза геномной оценки

С помощью геномной оценки генетический уровень животного можно определять в очень раннем возрасте. Уже молодому бычку с относительно большой достоверностью можно дать племенную оценку.

При этом достоверность геномной оценки значительно выше, чем результаты оценки родителей.

Достоверность геномной оценки одинакова у быков и коров, в то время как обычно достоверность оценки коров ниже, чем быков.

Больше всего геномную оценку применяют у быков для искусственного осеменения. Все бычки, закупаемые VikingGenetics, с 2009 года проходят геномный тест.

Тогда же начали проводить геномное тестирование быков ожидания, и первые из этих быков уже получили оценку по потомству.

Например, финский бык айрширской породы Самматин Валпас (Sammatin Valpas) получил как высокую геномную оценку, так и высокую оценку по потомству.

Также геномное тестирование проходят и матери быков. Фермерам советуют тестировать всех коров и нетелей, из которых вымывают эмбрионы.

В настоящее время геномные оценки публикуются отдельно, но в будущем планируется объединить информацию, получаемую от оценки по потомству, и геномную оценку. Так можно улучшить достоверность оценки.

У молодых индивидуумов данные геномной оценки очень важны, но по мере того, как рождается потомство, оценка племенной ценности все больше основывается на информации, получаемой от потомства. Геномные оценки требуют большого количества животных и надежных источников.

Поэтому и в геномной оценке необходимо международное сотрудничество. Страны-участники VikingGenetics, т.е.

Финляндия, Швеция и Дания, рассчитывают геномные оценки для голштинской породы в рамках сотрудничества Eurogenomics совместно с Нидерландами, Францией, Италией и Германией. По айрширскому и другим породам красного скота — совместно с Норвегией.

СХВ

Источник: https://www.agri-news.ru/zhurnal/2012/%E2%84%961/2012/zhivotnovodstvo/genomnyij-otbor-novyij-instrument-v-razvedenii-zhivotnyix.html

Геномная оценка в молочном животноводстве

Зачем проводят геномную оценку коров?

История развития цивилизации изобилует примерами, когда человек длительное время не может поверить в одну из вновь появившихся идей или технологий. Но проходит определенный период воплощения этой мечты в реальность, и мы уже не представляем без нее свою жизнь.

Как и благодаря чему появился метод геномной оценки животных?

Всего лишь 12 лет назад учеными была расшифрована структура ДНК человека, и вот уже в 2004 году секвенсирован геном коровы, а через три года после этого события начаты работы по геномной оценке быков.

В каждой клетке тела коровы имеется 30 хромосом, включая X и Y, отвечающие за гендерные аспекты. В них содержатся молекулы ДНК, состоящие из пар нуклеотидов, прикрепленных к молекулярным цепочкам и обозначаемых латинскими буквами A, C, G,Т.

В трех миллиардах нуклеотидов закодирована информация обо всем теле коровы, и различия в их последовательностях между животными одной и той же породы – это именно то, что дает преимущество одной особи относительно других.

Для получения информации о геноме животного у него берется образец крови, шерсти, тканей или семени, из которых извлекается молекула ДНК. После этого она помещается на микросхему, которая анализирует различия в вышеупомянутых последовательностях величиной в один нуклеотид (иначе SNP – «снип»), равномерно распределенных по хромосомам животных.

Поскольку связи между маркерами SNP и функционально важными генами, наблюдаемыми у предков животного, остаются на протяжении нескольких поколений, мы, можем заглянуть в будущее молодого животного.

Несмотря на таинственное название, геномная оценка в целях селекции – достаточно простая вещь. В прошлом, все, что мы знали о генетическом потенциале молодого животного, происходило из усредненных показателей его родителей.

Эти показатели представляли собой просто среднее значение прогнозируемой передающей способности родителей животного и у нас не было возможности определить, какие гены унаследовало молодое животное: лучше или хуже этого среднего.

У нас не было иного выбора, кроме как ждать два года до того, как корова покажет себя в работе или – в случае с быками – пять лет, пока начнут лактацию их дочери.

Инбридинг раньше определялся по данным родословной, а теперь – по гомозиготности, измеряемой по образцу ДНК.

Живейший интерес вызывает создание недорогих систем анализа генома животных (например, ремонтных телок) в условиях племенного и, или товарного хозяйства.

И такие системы уже успешно работают. Так с тех пор, как в 2009 г. появился микрочип для геномного анализа плотностью 50 000 снипов, племпредприятие «Си-Ар-Ай» (США) проводит анализ всех женских особей, участвующих в программе ядерного стада «Дженезис». В это число вошло уже 479 животных.

Еще одна интересная возможность – разработка программ закрепления, основанных на результатах анализов ДНК, а не на родословной или оценке телосложения.

Кроме того, необходимо подчеркнуть, что эффект использования геномной оценки проявляется в основном в голштинской породе, тогда как для остальных пород он не столь значителен.

У джерсеев выигрыш в достоверности оценки при использовании геномного анализа в два раза меньше, чем у голштинов, а у браун-швицов им можно вообще пренебречь.

Что дает использование геномной оценки быков-производителей?

1.      Ускорение генетического прогресса.

Теперь племенным организациям, выращивающим быков – производителей и производящим генетический материал, нет необходимости ждать 4 года для того, чтобы убедиться в прогнозируемой передающей способности того или иного быка.

Указанный испытательный период сократился до 3 дней, что позволяет значительно расширить линейку используемых быков, расширить ассортимент их выбора.

Снижается стоимость спермы, так как в общей структуре затрат резко уменьшается та часть, которая связана с содержанием и выращиванием производителей, показавших в дальнейшем плохие результаты по итогам проверки на дочерях.

2. Возможность специализированного отбора быков по признакам, необходимым владельцам скота в условиях стремительно меняющихся интересов и потребностей.

Геномные быки дают беспрецедентную возможность ускорять генетический прогресс стада и повышать прибыль животноводческого предприятия.

Наилучший подход к использованию геномных быков – это использовать семя сразу нескольких таких производителей, соответствующих селекционным целям хозяйства.

Тем самым вы получите в свое распоряжение больше возможностей для контроля инбридинга и обеспечения бóльшего генетического разнообразия.

И, если раньше аналитик-селекционер по племенным быкам носил с собой сводки учета продуктивности и генетических прогнозов, то теперь – конверты с образцами шерсти животных.

Что дает использование геномной оценки телочек?

Компания «Си-Ар-Ай» (США) разработала программное средство, Calf Math™ («Каф-Мат»), которое легко может быть использовано в сочетании с анализом генома для ускорения генетического прогресса поголовья.

При помощи геномного анализа животноводы смогут выделять в своем стаде группы наиболее генетически ценных телок в раннем возрасте, после чего при помощи средства «Каф-Мат» (представляющего из себя расчетную таблицу со встроенными формулами, заполняемую данными пользователя), они смогут решать, каким образом использовать различные возможности использования семени быков, чтобы достичь своих селекционных целей и повысить прибыльность предприятия.

Производители молока в США уже давно используют метод геномной оценки телочек на своих предприятиях

Алгоритм действий владельцев животных при этом достаточно прост. В случае, если геномные исследования показали высокую продуктивность исследуемой телочки в будущем, она оплодотворяется сексированным семенем с высокой племенной ценностью.

Также такие животные активно используются для получения эмбрионов с дальнейшей трансплантацией их коровам – реципиентам.

Таким образом, происходит очень активное и, самое главное, быстрое внедрение указанных селекционно-генетических достижений на практике, что позволяет в максимально короткие сроки получать дополнительную прибыль.

Если же анализ ДНК показал, что на высокую молочную продуктивность животного в дальнейшем рассчитывать не приходиться, телка осеменяется спермой мясных быков в целях получения кроссбредного потомства для откорма.

Насколько точна геномная оценка?

Для того, чтобы оценить точность геномной оценки, ее обычно сравнивают с результатами оценки по дочерям и делают соответствующие выводы.

Отчет, приведенный ниже, демонстрирует минимальные средние изменения оценок от предсказанной по геному до момента получения официальной оценки, основанной, главным образом, на данных о дочерях.

В двух таблицах ниже приведены средние изменения оценок по мере получения геномными быками оценки по итогам лактации дочерей. Анализ включает данные о быках, оцененных по геному в августе 2010 г. и на сегодня имеющих данные, о как минимум, 40 дочерях для оценки продуктивности и 10 дочерях для оценки телосложения.

Например, как показывает таблица 1, индекс пожизненной прибыли быков-производителей к моменту получения ими оценки по дочерям, в целом по отрасли, снижается, в среднем, на 29 долларов. Эта информация основывается на изучении оценок более чем 2100 быков, получивших оценку, в среднем, по 105 дочерям.

Таблица 1.

Среднее по отрасли изменение оценок геномных быков к моменту получения ими оценки по дочерям 

Таблица 2 показывает, что оценка типа за тот же период снижается у них, в среднем, на 0,2 пункта (по 1500 быкам, в среднем, с 59-ю дочерьми).

Среднее по отрасли изменение оценок признаков телосложения геномных быков к моменту получения ими оценки по, как минимум, 10 лактирующим дочерям (за период с августа 2010 г. по апрель 2012)

Имеется ли интерес к геномной оценке продуктивных животных в России?

Специалистами Молочной компании Генетика в 20 сельхозпредприятиях РФ был проведен опрос по поводу заинтересованности и отношению к геномной оценке телочек.

В данной работе были задействованы производители молока различных форм собственности,  от небольших крестьянско-фермерских хозяйств (не более 150 голов дойного стада),  до крупных животноводческих комплексов с численностью лактирующего поголовья более 2500 животных.

География расположения анкетируемых хозяйств – Северный Кавказ, Сибирь, Урал, центральная часть России.

Подавляющее число респондентов (95%) проявили выраженный интерес к возможности определять генетический статус и потенциал у новорожденных телочек.

Основная масса вопросов касалась прогнозной стоимости  таких исследований, а также достоверности по показателям продуктивности и здоровья.

Опрашиваемые специалисты выразили свою уверенность в том, что внедрение геномной оценки телок в раннем возрасте позволит им легче и быстрее решать следующие вопросы:

а Каких телок сохранять для воспроизводства стада;

б Каких телок можно выгоднее продать как племенной скот;

в Каких телок и коров закреплять за какими быками;

г Увеличить объем и улучшить качество производимого молока;

д Использовать результаты геномной оценки телок и нетелей при их покупке.

Достаточно интересно мнение руководителя одного из крупнейших современных и высокотехнологичных комплексов, который выразил готовность подвергать геномной оценке 100% нарождающихся телочек, даже если достоверность таких исследований составит 70%.

Заключение.

Подобные анализы, позволяющие сравнить геномные и фенотипические данные – прекрасный индикатор прогнозирующих возможностей геномного исследования женских особей, из которого можно извлечь массу преимуществ.

Для некоторых фермеров – это возможность определить наиболее выдающихся коров и телок, которые могут стать матерями следующих поколений быков, работающих в сфере искусственного осеменения, однако для молочной отрасли в целом бóльшую пользу принесет более широкое внедрение геномных исследований животных в коммерческих стадах.

Чем больше у вас информации о ваших телках и коровах, тем больше возможностей принимать наиболее эффективные решения, направленные на увеличение прибыли. Сегодня это могут быть относительно простые решения: каких телок и коров сохранять в стаде, каких продавать, а каких осеменять семенем, разделенным по полу.

Будущее же сулит еще более интересные перспективы: возможно, мы сможем узнавать, какие коровы будут более чувствительны к тому или иному ветеринарному препарату, или составлять рационы для определенных групп коров, чьи потребности в питательных веществах были предсказаны при помощи геномики. Для того, чтобы реализовать этот потенциал, всё еще необходимо провести некоторые исследования и получить много данных. А для этого, прежде всего, нужно проводить геномные исследования животных!

Мы глубоко уверены в том, что внедрение геномных технологий в индустрию животноводства даст российским сельхозпроизводителям мощный инструмент для снабжения населения не только нашей страны, но и всего мира продуктами питания.

Д.М. Никулин, кандидат вет. наук, генеральный директор 

ООО Молочная Компания “Генетика”

Нивы Зауралья №7 (129) АВГУСТ 2015

Источник: http://svetich.info/publikacii/molochnye-reki-zauralja/genomnaja-ocenka-v-molochnom-zhivotnovod.html

Геномная селекция в разведении КРС

Зачем проводят геномную оценку коров?

Оценка племенных качеств животных по генотипу (+ аудио)

В рамках выставки «Агроферма»-2013 прошел научный семинар «Геномная селекция в разведении крупного рогатого скота. Мировой опыт и  использование в России». Сегодня мы расскажем о нем чуть подробнее.

Геном коровы расшифрован

В Голландии уже давно разработана система раннего прогнозирования генетических возможностей быков. И хоть в России о ней стало известно пять лет назад, сегодня еще мало кто действительно владеет этим вопросом в полной мере.

Быки, которых завозит Россия из Канады, Голландии и других стран Европы уже имеют геномную оценку, но грамотно воспользоваться этой информацией могут в нашей стране лишь единицы.

Ромейн Дассонневиль (Romain Dassonneville) – кандидат с/х наук, специалист по геномной селекции, генетическому моделированию, оценке и статистике выступил на семинаре с докладом об основных принципах геномной оценки бычков.

Приводим здесь наиболее интересные фрагменты его выступления:

Методы оценки селекционного материала

Если говорить о геномной оценке, стоит сначала упомянуть о других методах, используемых в селекции КРС. Сначала нам необходимо было решить, как выбрать тех животных, которые нам интересны.

Ведь для выбора необходимо сравнить их.

Например, у нас два быка, дочери одного с продуктивностью 7,5 тысяч кг, другого – с продуктивностью 2 тысячи.

На первый взгляд кажется, что тут все очевидно – следует выбрать быка, чьи дочери более продуктивны.

Но если мы будем ориентироваться только на производство молока, мы можем ошибиться. Поскольку как ни смотри на быков, не найти таких, все потомство которых дает молоко одинаково.

Когда же мы рассмотрим условия, в которых эти дочери содержались, то можем делать дальнейшие выводы. К примеру, дочери быка «А» живут на ферме с отличными условиями и высококачественным кормом. Здесь продуктивность может зависеть от условий содержания.

Если условия разные, сделать выбор в пользу какого-нибудь быка уже не так просто.

Немаловажно также учитывать влияние коровы. Мы используем быков, дочери которых дают 9 тысяч кг, но один был использован на корове, дающей в среднем 8 тысяч, а другой – 11 тысяч. Так что, если смотреть только на продуктивность дочерей – сделать действительно правильный выбор очень сложно.

Поэтому, для комплексной достоверной оценки нам необходима статистическая модель, объясняющая влияние окружающей среды и всех индивидуальных родственных связей. Сейчас во всем мире для этого используется метод BLUP.

Геномная оценка

Американская компания разработала чип, доступный для генотипирования у животных. Это позволяет определять генотип животного при исследовании его крови В чипе – 54 тыс маркеров, охватывающих все хозяйственно-полезные признаки животных, необходимые для селекционной работы. Метод позволяет прогнозировать необходимые признаки у животных даже при отсутствии информации о их предках.

Традиционная схема селекционного отбора по потомству выглядит следующим образом: Мы выбирали быков по хорошим родителям, когда они рождались, выращивали их до двухлетнего возраста, после чего брали у них спермодозы для получения потомства в хозяйствах.

И только после того, как их дочери начинали производить молоко, быку-производителю можно было дать оценку. Продолжительность цикла составляла пять лет. Разумеется, в эффективности этого метода никто не сомневается, но он слишком длительный и очень затратный.

Геномный отбор все значительно упрощает. Уже после рождения у бычков можно взять кровь и сделать полную геномную оценку. И использовать такого быка можно сразу, как только он начнет производить семя.

Геномный отбор намного дешевле, не нужно ждать 5 лет, а значит можно сэкономить на содержании быка все это время.

Чтобы делать генетическое улучшение популяции, необходима надежная оценка, высокая степень наследования и небольшой интервал между поколениями. Если сравнить геномный отбор и традиционную селекцию, по уровню качества потомства он практически такой же надежный, но более быстрый – здесь меньше интервал между поколениями.

Геномный отбор может ускорить генетический прогресс. У быков, которые оценивались по потомству, достоверность характеристик 80% и более, если смотреть достоверность индексов молодого бычка, у которого оценка только геномная, здесь достоверность 65-70% в зависимости от характеристик.

При оценке только по селекции и родословной достоверность не более 30%.

Чтобы создать геномную оценку необходимо:

Прежде всего – стандартная популяция животных – это популяция, у которой уже есть хорошая оценка по потомству. Быки, имеющие поколение дочерей, генотип которых также уже изучен. Такая популяция служит для создания таблицы сравнительных характеристик по маркерам.

Когда есть и таблица и популяция, можно произвести генотипирование или геномную оценку у кандидатов и искать гены, которые приносит узкая геномная селекция. Кандидаты – это бычки или телки, у которых нет еще оценки по потомству. Есть лишь проба крови и геномный анализ. Можно подсчитать индексы или показатели улучшения для данных характеристик.

Итак, оценка состоит из следующих этапов:

1.    Хороший контроль продуктивности коров;

2.    Оценка быков по потомству методом BLUP;

3.    Информация о геномной оценке стандартной популяции – самый важный этап, позволяющий посмотреть влияние маркеров на хозяйственно-полезные признаки популяции;

4.    Геномная оценка кандидатов в популяции;

5.    Считывание индексов и отбор лучших быков для селекции.

Необходима информация о родословной, о фенотипе (по дочерям) и информацию по маркерам (из анализа крови), после этого идет отбор и тестирование различных моделей, существующих в мире.

Стандартные популяции мира

Стандартная популяция необходима для создания сравнительной таблицы. Чем она больше, тем информация по геномной оценке достовернее. К примеру, если мы рассматриваем только 4 тысячи животных, достоверность будет 40-50%, если 5 тысяч – достоверность приближается к 70%. Это самая важная задача – создать большую стандартную популяцию.

В Европе мы это сделали совместно с другими странами – у нас есть информация о животных совместной европейской популяции. В нее входят Германия, Франция, Скандинавия, Дания, Швеция, Испания, Польша и многие другие. В популяцию входят 25 тысяч быков с оценкой по потомству и геномной оценкой.

А все новые геномные быки, которые есть в Европе, оцениваются и сравниваются с этой популяцией. Северо-Американская  популяция животных объединяет всех быков из США и Канады. Сегодня их стандартная популяция – 18,5 тысяч быков.

Romain Dassonneville – кандидат с/х наук, специалист по геномной селекции, генетическому моделированию, оценке и статистике

А  знаете ли вы, что коров можно приучить есть сорняки? Читаем здесь

©

Источник: https://www.AgroXXI.ru/zhivotnovodstvo/nauka/genomnaja-selekcija-v-razvedenii-krs.html

Геном коровы и быков: как проводят оценку и суть экспериментов

Зачем проводят геномную оценку коров?

С развитием генетики появилась возможность расшифровать ген КРС. Для этого потребовались многочисленные исследования. Было изучено 500 коров и быков 19 пород, задействовано 300 учёных, израсходовано более 53 млн.

долларов. Результаты генетических исследований позволили сделать труды селекторов более эффективными. Были выявлены гены, отвечающие за иммунную систему, за высокие удои, быстрый рост мышечной массы, за качество мяса.

 Загрузка …

В чём суть экспериментов?

У коровы в каждой клетке тела 30 хромосом. В их число входят X и Y хромосомы, которые отвечают за гендерные различия. Каждая хромосома состоит из молекул ДНК. В них 3млрд. пар нуклеотидов, которые прикрепляются к цепочкам молекул.

В нуклеотидах зашифрована вся информация о теле коровы. Сравнивая ДНК контрольной группы животных и их предков, родителей, находят отличия. Это позволяет вывести особь с наилучшими признаками. ДНК выделяют из клеток тканей, шерсти, крови или семени самцов.

Анализ проводят с использованием микросхемы.

Чтобы улучшить какое-либо качество коровы или быка, селекторы проводили трудоёмкую работу, которая отличалась продолжительностью. Отбирались лучшие особи. Производилось скрещивание. Проводилось наблюдение.

Необходимо было изучить родословную животных. Первый результат по молоку от коров можно было ожидать только через 2 года. Не всегда он был удовлетворительным. Наилучшие качества быка-производителя можно было получить через 5 лет.

Результат в некоторых случаях не оправдывал ожидания.

Выделяя геном коровы, который отвечает за высокую продуктивность, качество молока или за вынашивание полноценного здорового потомства, отпадает необходимость долго выжидать результата. Молекулы ДНК внедряют в организм животного. Улучшенные характеристики получают уже в новом потомстве.

Ещё по теме: Нужно ли лечить жёлтое тело у коровы?

Быкам внедряли ДНК, который отвечал на высокую молочную продуктивность. От него получали дочерей с высокими показателями уже в первую лактацию.

  • Учёные утверждают, что наибольшие изменения происходят у коров голштинской породы.
  • КРС джерсейской породы показали невысокие результаты.
  • Оценка по геномному анализу у браун-швицов незначительная.

Основное поголовье КРС в США состоит из голштинов. Генных коров по молоку используют с 2010 года.

Геномная оценка быков-производителей

Для того чтобы вырастить быка-производителя с достойными качествами, племенному хозяйству требуется много времени.

Они несут существенные финансовые затраты на содержание быков, исследования, на получение от него дочерей с улучшенными качествами продуктивности. Чтобы получить достоверную информацию о племенном бычке, требуются годы.

При положительном результате, семенная жидкость, которую от него получают, будет отличаться высокой стоимостью.

Генетикам не надо долго ждать. Многолетние ожидания сокращаются до 3 дней. Стоимость спермы удешевляется. У животноводов появляется возможность выбора быка-производителя из большой группы животных: ассортимент выше.

Геномная оценка бычков позволяет корректировать потребности племенных хозяйств в короткие сроки. Зачастую при осеменении используют семя сразу нескольких быков-производителей с различным геномом, отвечающих за улучшения одновременно нескольких качеств особи: высокий иммунитет и хорошие мясные качества. Геномные быки дают благоприятный прогноз по их дочерям уже в первом поколении.

Геномную оценку проводят по количеству коровьего молока, по содержанию в нём жира и протеина, по продолжительности продуктивности коров. Можно улучшить экстерьер животного, изменить длину его конечностей, качество шерсти.

Геномная оценка коров

Проводя многочисленные наблюдения и исследования КРС, селекторы составляли анализ, который впоследствии использовался для выведения новых пород скота или для улучшения продуктивности. Генные оценки не требуют всей этой кропотливой работы. Для специалистов необходима только шерсть животного, чтобы изучить ДНК животного, выяснить его отличительный признак.

Ещё по теме: Лечение атонии матки у коров

Особый интерес представляют тёлочки. Неизвестно, сколько она будет давать молока, и какова будет её продолжительность жизни, сколько лактаций она может пережить. Исследовав шерсть, выявляется её геном, прогнозируется будущая продуктивность.

Если анализ показывает, что тёлочка имеет ресурсы для хороших удоев, продолжительной лактации, то начинают работу по улучшению этих качеств. Если организм тёлочки не предрасположен к высокой молочной продуктивности, то ей внедряют геном, который повышает мышечную массу. Таких животных ставят на откорм для получения мяса.

Выявленный геном коровы помогает животноводам в кротчайшие сроки качественно улучшить поголовье КРС. Анализ помогает улучшить продуктивность животных или изменить её направление из молочного в мясное.

Животноводы имеют возможность планировать схему поголовья стада:

  1. выявить наиболее эффективных тёлочек для производства потомства;
  2. определить особей, которые будут составлять племенную основу стада;
  3. подобрать коров и быков для спаривания или искусственного осеменения, в целях улучшения продуктивности;
  4. появилась возможность оценивать геном животного перед его покупкой.

Работа над расшифровкой генотипа КРС продолжается. Специалисты утверждают, что можно выявить по ДНК предрасположенность животных к какому-либо заболеванию, чувствительность к ветеринарным препаратам. С развитием генной инженерии животноводы получили ключ к улучшению поголовья КРС и повышению доходов в хозяйстве.

responded with an error: Bad Request

Источник: https://GoFerma.ru/zhivotnovodstvo/korovy/genom-korovy.html

Геномная оценка племенной ценности | ООО

Зачем проводят геномную оценку коров?

Геномная оценка племенной ценности племенного скота молочного направления продуктивности

Мы гордимся тем, что первыми в России разработали и предложили нашим клиентам всероссийскую систему геномной оценки племенной ценности крупного рогатого скота по пяти основным признакам молочной продуктивности. Наша система геномной оценки племенной ценности основана на отечественной референсной популяции племенного скота и охватывает 26 регионов РФ.

В систему геномной оценки племенной ценности ООО «Мой Ген» на сегодняшний день входят такие признаки:

  • Удой за 305 дней
  • Молочный жир за 305 дней в %
  • Молочный жир 305 дней в кг
  • Молочный белок за 305 дней в %
  • Молочный белок за 305 дней в кг

В перспективе планируется дополнение системы оценки племенной ценности признаками линейной оценки, фертильности, легкости отела и другими.

Это оценка среднего отклонения признака потомков животного от среднего значения признака в анализируемой популяции на основании информации о геноме животного.

Суммарная оценка племенной ценности животного по комплексу признаков с учетом экономической значимости каждого признака.

В основе геномной оценки признаков (в отличие от маркерной селекции MAS) лежит предположение, что огромное количество полифорфизмов генома может быть связано с геном, влияющим на признак, поэтому метод геномной селекции концентрируется на суммарном анализе влияния тысяч полиморфизмов, а не на поиске единственного гена или полиморфизма, обуславливающего степень проявления признака.

По данным CDCB (совета по племенному молочному скотоводству США) за 2016 год, точность геномной оценки выше точности традиционной оценки по родителям по основным признакам продуктивности (удой, жир, белок) на 43% и составляет 78% против 34%.

Точность индекса чистой прибыли (он показывает увеличение общей прибыли хозяйства при использовании оцениваемого животного) при геномной оценке возрастает на 42% и составляет 75% против 33% при традиционной оценке по родителям.

Важно учитывать, что разработанная система геномной оценки племенной ценности популяционно специфична (то есть может применяться только в рамках той популяции, для которой разработана).

Так как ни одна мировая существующая система геномной оценки не учитывает популяцию племенных животных РФ, ни одна из них не может применяться для оценки племенного поголовья Российской Федерации (это приведет к большой погрешности в получаемых результатах).

Корреляции между полиморфизмами генома и степенью проявления признака, рассчитанные на базе одной популяции, могут быть некорректны для другой популяции животных, проживающих в других природных условиях, условиях содержания и кормления.

Именно поэтому каждая страна создает свою собственную референсную популяцию животных и систему расчета геномного индекса племенной ценности, а для сравнения индексов разных стран или пересчета индекса племенной ценности животного при его переезде в новое место используются специальные алгоритмы.

Создание ООО «Мой Ген» для проведения исследований в области геномики.

В компании было принято решение применить свои знания, опыт и уникальное оборудование для реализации проекта по геномной оценке племенной ценности животных.

Начало сбора коллекции биологического материала племенных быков со всех уголков России для формирования отечественной референсной популяции.

Мы искренне благодарны передовым племенным хозяйствам, которые, понимая необходимость создания отечественного индекса племенной ценности, поверили в нас и предоставили нам образцы от своих животных.

Это хозяйства:

Генотипирование образцов из коллекции биологического материала, основание коллекции генотипов племенных быков КРС.

Начало работы по обработке данных о продуктивности племенных животных, разработка системы BLUP для оценки племенной ценности отечественного поголовья.

Мы очень благодарны ВНИИПлем за сотрудничество и предоставление данных для работы.

Создание системы фильтрации данных по степени достоверности. Формирование компанией «Мой Ген» уникальной базы данных «Продуктивность племенных животных РФ», в которую вошла информация, прошедшая многоуровневую проверку на достоверность.

Создание системы присвоения уникального идентификатора каждому животному и формирование уникальной базы данных «Родство племенных животных РФ».

Создание системы геномной оценки племенной ценности крупного рогатого скота голштинизированной черно-пестрой породы по признакам молочной продуктивности.

Старт продаж геномной оценки компанией «Мой Ген».

Презентация результатов на конференции ООО “Мой ген”. Геномные технологии в племенном скотоводстве: первые результаты.

Материалы конференции

Источник: http://igene-ferma.com/?page_id=41

В россии разрабатывается первая собственная система геномной оценки племенной ценности скота

Зачем проводят геномную оценку коров?

текст Катерина Пантюх аспирант кафедры биотехнологии Биологического факультета МГУ им. Ломоносова, научный сотрудник компании “Геноаналитика”

иллюстрация Маша Сусидко (Manun)

Основа племенного животноводства — селекция: нужно повышать экономическую эффективность разведения животных. В случае с коровами это значит — от каждой больше молока и лучшего качества. Продуктивные качества коровы зависят от обоих родителей.

Поэтому в основе любой системы селекции лежит оценка способности потенциальных родителей передавать нужные качества потомству.

Такая способность, а точнее — уровень генетического потенциала племенного животного и его влияние на хозяйственно полезные признаки потомства называется племенной ценностью (ПЦ) животного.

Оценка ПЦ позволяет управлять процессом генетического совершенствования популяции, то есть повышать молочную или мясную продуктивность, улучшать фертильность, обеспечивать рост продуктивного долголетия, а также добиваться сокращения расходов за счет уменьшения заболеваемости и снижения вероятности врожденных дефектов.

Для оценки племенных качеств в России до сих пор используется разработанная еще в 1936 году советскими генетиками Д. Е. Альтшулером и Н. П.

Сухановым система отбора быков-производителей по продуктивным и другим качествам рожденных от них дочерей (отбирают именно быков, потому что они за счет искусственного осеменения дают несравнимо больше потомства). Суть методики заключается в сравнительной оценке определенных качеств лактировавших дочерей быков.

Таким образом, для расчета “наиболее вероятной ценности быка” и присвоения ему определенной категории необходимо, чтобы, во?первых, он дал потомство, а во?вторых, чтобы рожденные от него телки достигли полового созревания и начали лактацию.

Биологические особенности крупного рогатого скота позволяют сделать окончательный вывод о племенной ценности быка-производителя не ранее, чем через 5 – 7 лет.

А на протяжении этих лет всех быков — как с высокой ПЦ, так и с низкой — приходится содержать и вести работы по заготовке семенной жидкости, хотя, как показывает практика, только десятая часть из них будет признана улучшателями и использована в разведении. Можно ли оценить способность быка передавать потомкам нужные качества сразу, не дожидаясь пока он вырастет, даст потомство и это потомство начнет давать молоко?

В молочном направлении скотоводства сейчас доминирует одна порода — голштинская. Именно для голштинской породы и разрабатывается система геномной селекции. С остальными породами сложнее: не хватает биологического материала для формирования референсных популяций.

Снижение генетического разнообразия популяции в рамках одной породы связано с потерей гетерозиготности — сокращением изменчивости в участках генома, для которых обычно характерен полиморфизм. Геномная селекция, как и обычная селекция, это направленный отбор по определенным признакам, а значит, и аллелям.

Но гораздо острее стоит вопрос близкородственного скрещивания. В случае геномной селекции степень родства проанализированных животных определяется автоматически при генотипировании.

Это дает возможность избежать близкородственного скрещивания в условиях использования ограниченного количества элитных быков для искусственного оплодотворения.

Рисунок: Маша Сусидко (Manun)

В 2009 году был прочитан геном коровы. По размеру геном коровы сопоставим с геномом человека. Внутри одного вида последовательности генома у каждого его представителя идентичны на 99,9 %, и лишь 0,1 % — так называемые полиморфизмы генома — обусловливают различия между особями.

Получение полного сиквенса генома позволило определить в нем места с высокой вероятностью вариации и сконструировать микроматрицы ДНК для генотипирования животных. Генотипирование — метод полно геномного анализа — проще и дешевле секвенирования генома.

Суть его в том, что рассматривается не вся последовательность генома, а лишь равномерно распределенные по геному точки, где высока вероятность замены букв относительно референсного генома (так называемых снипов, от англ. SNP — single nucleotide polymorphism).

После определения особенностей генома проводят ассоциативные исследования — ищут взаимосвязь между особенностями генома и значимыми признаками, например ПЦ. Полученные корреляции используют для создания математической системы расчета ПЦ для произвольного животного, которая дает возможность определять потенциал быка сразу после рождения.

Это сильно ускоряет генетический прогресс популяции за счет сокращения генерационного интервала — минимального времени смены поколений — с 5 – 7 до 2 – 3 лет. Причем точность геномной оценки ПЦ можно довести до 75 – 80 %, что сопоставимо с оценкой по потомкам (70 – 80 %) и значительно превосходит оценку по родителям (30 – 40 %).

Систему геномной селекции с 2010 года активно используют в Европе, США, Канаде и других странах. Там все племенные животные проходит обязательный предотбор по геному, и для доращивания и получения спермопродукции оставляют только быков с высоким геномным племенным индексом.

В России же этого пока не происходит, что сказывается на эффективности: по данным Минсельхоза РФ, в 2013 г. поголовье в 9 млн коров дало 31 млн литров молока, а, к примеру, в США в этот же период при таком же поголовье было произведено молока почти втрое больше — 90,8 млн литров. И это притом, что в России проблему племенного животноводства традиционно решают покупкой запредельно дорогих иностранных племенных животных. Причем обязательным требованием к такому “золотому бычку” с недавних пор является наличие того самого геномного индекса ПЦ.

Почему же в России не внедрена система геномной оценки ПЦ скота? Проблема в создании референсной популяции — совокупности племенных животных, на основе исследования генома которых будет разрабатываться математическая система расчета геномного индекса.

Требования к животным для включения в референсную популяцию достаточно жесткие: для каждого животного должна быть известна продуктивность не менее 10 – 20 потомков. Должен быть собран биологический материал для исследований от каждого быка.

Минимальная выборка должна быть не менее 1000, а оптимальная — для получения высокоточного предсказания на уровне 70 – 80 % — 10 – 15 тысяч.

Но крупнейшее племенное предприятие России, обеспечивающее 70% российского рынка племенным материалом для воспроизводства и искусственного осеменения крупного рогатого скота, ОАО “ГЦВ”, содержит лишь 1010 живых быков-производителей молочного направления продуктивности. Для исследования также требуются высококвалифицированные специалисты и дорогое оборудование.

Но не все безнадежно. Во Всероссийском институте племенного дела (ФГБНУ ВНИИплем) нашлась база данных продуктивности дочерей всех племенных быков, живущих в племенных хозяйствах России.

“Мы вместе с научным коллективом “Геноаналитики” готовим эту базу для геномных исследований,— рассказывает замдиректора ВНИИплема Валерий Шаркаев.

— Систематизируем и пересчитываем показатели продуктивности с помощью математических моделей, например методом линейного несмешанного прогноза BLUP, уточняем идентификации каждого племенного быка”.

При поддержке Министерства образования и науки в “Геноаналитике” собрана коллекция биологического материала племенных быков для формирования первичной российской референсной популяции. В нее вошли образцы от более 1150 племенных быков из 21 племенного предприятия (включая самые крупные: ГЦВ, Уралплемцентр, Кировплем и др.).

Образцы уже проанализированы на микроматрицах ДНК — Illumina BovineSNP50 BeadChip., которые позволяют проанализировать более 56 тысяч полиморфизмов генома за раз. В мировой практике именно такой тип микроматрицы считается золотым стандартом для расчета геномного индекса. После получения генотипов были проведены ассоциативные исследования.

Для работы были выбраны три основных признака, используемые в селекции молочного направления продуктивности: удой, удельная доля жира в молоке и белка в молоке. Специалисты в области биоинформатики определили взаимосвязи между тысячами полиморфизмов генома Bos taurus и степенью проявления признака.

Впервые в мире были получены данные для черно-пестрой голштинизированной породы, преобладающей в молочном животноводстве России. Сейчас создается математическая модель для расчета геномного индекса на выборке животных с известными показателями продуктивности и проверки полученной системы на контрольной выборке.

Реальные значения продуктивности для животных из контрольной выборки уже известны. Сравнение реальных значений с теоретически рассчитанными на основе анализа их генома указывают на определенную точность разработанной системы расчета геномного индекса ПЦ — несмотря на скудное количество имеющихся в распоряжении ученых генотипов.

“Для повышения точности разработанной системы нам потребуется дополнительное генотипирование образцов для увеличения референсной популяции и последующей калибровки системы,— говорит д-р биологических наук Егор Прохорчук, заведующий лабораторией геномики и эпигенетики позвоночных РАН.

— Однако создание даже предварительной системы расчета геномного индекса, первой в России, первой, основанной на отечественной породе,— огромный шаг вперед.”

В 2009 года в журнале Science Консорциум по секвенированию и анализу генома коровы опубликовал статью о результатах полного секвенирования генома Bos taurus.

На основании данных секвенирования компания Illumina (США) разработала первую коммерчески доступную микроматрицу ДНК на 56 тысяч полиморфизмов генома Bos taurus. С ее помощью было проведено крупномасштабное генотипирование популяций племенных быков США и Канады.

В 2011 году к Консорциуму присоединяются Италия и Великобритания. Объединенная референсная популяция четырех стран составляет уже 18 тысяч быков. Параллельно в 2010 году создается альтернативная ассоциация в Европе — Eurogenomics.

В 2013 году референсная популяция Eurogenomics составила 25 тысяч быков. Племенным быкам стран, входящим в консорциумы, выставляется международный индекс племенной ценности.

Источник: https://www.kommersant.ru/doc/2624075

Дача круглый год
Добавить комментарий