Ti ”skarpe” svar på Genomisk Selektion

 

Genomisk Selektion bliver en mulighed til august i VikingGenetics. Gennemførelsen af avlsplanen kan på sigt blive ændret på en lang række punkter. Vi arbejder i øjeblikket sammen med Foulum på at introducere Genomisk Selektion i VikingGenetics. I det følgende er givet svar på nogle ofte stillede spørgsmål.

 

Hvorfor Genomisk Selektion ved hjælp af SNP netop nu?

I januar 2008 blev et nyt markørsæt tilgængeligt. Det indeholder 60.000 DNA-markører, i daglig tale kaldet 60K. Det multinationale firma Illuminia har sammen med de amerikanske og canadiske organisationer udviklet markørerne, og har derfor haft et ”forspring” i udviklingen på ca. ½ år.

 

Kvægets genom (den samlede arvemasse) består af en sekvens af byggesten (baserne A, T, C, G). SNP, en forkortelse af Single-Nucleotide-Polymorphism, angiver en kendt position på kvæggenomet, hvor byggestenene imellem dyr i populationen. Disse forskelle kan udnyttes til at følge nedarvningen af gener i stamtræet. Kvægets genom består af 29 kromosomer plus de to kønskromosomer X og Y. Alle kromosomerne indeholder 20-30.000 gener bygget med ca. 3 milliarder byggesten.

 

Hvilke egenskaber satser vi på i VikingGenetics?

Vi satser på alle egenskaber, der indgår i avlsmålet, men især egenskaberne for sundhed og funktionelle egenskaber, der kendetegner den nordiske profil, er vigtige. Landmandens registreringer for disse egenskaber er ”guld værd”, da vi kan anvende disse registreringer sammen med 60K. Markørerne vil give uvurderlig information om netop disse egenskaber, som ikke er tilgængelig i andre lande uden for Norden.

 

Det er således kun i de skandinaviske lande, at kvægdatabasen indeholder et komplet sæt af registreringer om dyrenes sundhed, de såkaldte kliniske registreringer. Dertil kommer, at vi samtidig har en udvidet registrering af kælvningsevne, frugtbarhed og øvrige sundhedsegenskaber i forhold til de andre lande, vi normalt ønsker at sammenligne os med. Eksempelvis har USA og øvrige lande uden for Skandinavien kun registreringer af celletal i mælken og registrering af yvereksteriør som giver information om yversundhed. Vi har både dyrlægernes kliniske registreringer af resistens mod mastitis men også andre sygdomme, eksempelvis lemmelidelser og fodringsrelaterede sygdomme, der overføres til Kvægdatabaserne i Sverige og Danmark.

 

Vi er derfor, som de eneste i verden i stand til at bruge de nye ”værktøjer” til at finde markører for funktionelle og sunde malkekøer på baggrund af de ”kliniske registreringer” i Kvægdatabasen. Alle egenskaber, hvor de ”Genetiske værktøjer” kommer mest effektivt til udtryk.

 

Kan vi minimere indavl og antal letale gener ved hjælp af Genomisk Selektion?

Brugen af SNP-informationen vil på sigt medføre at vi langt mere effektivt bliver i stand til at håndtere indavl, inddrage nye egenskaber i avlsmålet, samt imødegå udvikling af arvelige lidelser. Selvom Genomisk selektion kan øge den avlsmæssige fremgang betydeligt, kan vi samtidig holde indavlen i ave. Letale gener kan ligeledes opdages inden de virkelig kommer til udtryk i populationen. Alt sammen et resultat af et markant bedre værktøj til udvælgelse af avlsdyr på baggrund af detaljerede informationer om genernes funktion og placering.

 

Hvorfor er SNP-information langt mere effektivt end QTL-information?

QTL står for Quantitative Trait Locus og betegner et område på kromosomet, der påvirker de kvantitative egenskaber, eksempelvis yversundhed og mælkeydelse. Vi har hidtil antaget, at disse egenskaber påvirkes af mange gener, hver med lille effekt. Imidlertid ved vi, at enkelte gener har en stor effekt på egenskaben. Det er gener, vi jagter ved hjælp af genmarkørerne.

De QTL vi hidtil har anvendt til støtte i selektionen hos Holstein og RDM er påvist med en markørtype med lav tæthed (mikrosatelitter) Denne genmarkør kan sammenlignes med et håndtag, der sidder tæt på det gen, vi er interesseret i. Derfor følger håndtaget som regel med det søgte gen. Målet er som oftest at finde selve genet, men ofte må man nøjes med at bruge genmarkøren.

Den lave tæthed i markører begrænser QTL-testen til oftest udelukkende at kunne anvendes indenfor specifikke familier. Det er derfor nødvendigt at følge markørerne ved hjælp af typninger i alle slægtsled fra tyrefaderen, hvor QTL’et er påvist, til det generationsled, der ønskes selekteret i. Dette er både besværligt og omkostningskrævende.

 

De nye SNP-markører giver enkeltvis mindre information, men til gengæld er det i kraft af det meget store antal muligt at ”sprede” markørerne ud på alle kromosomerne og finde hovedparten af de gener, der påvirker egenskaben. Dette er langt mere effektivt og uafhængigt af familieforhold.

 

DNA-markørerne kan gøres synlige ved specielle laboratorieteknologier på grundlag af DNA oprenset fra dyret fra f.eks. blod eller sæd.

 

Hvorfor konkurrerer mange lande om brugen af Genomisk Selektion?

Genomisk Selektion vil revolutionere avlsarbejdet på kort og langt sigt i kraft af en markant stigning i den mulige avlsfremgang på måske 50 procent og for nogle egenskaber endda en større avlsmæssig udvikling.

 

En væsentlig forklaring på den større avlsfremgang er en øget sikkerhed på avlsværdien for især funktionelle egenskaber med lav arvelighed, idet det vil blive muligt at få samme information ved tyrens fødsel, som vi i dag må vente 4½-5 år på, når tyren har fået de første avlsværdier.

 

Både de økonomiske og avlsmæssige perspektiver er næsten dramatisk store, hvilket også skærper konkurrencen mellem de store internationale kvægavlsforeninger i USA, Australien, New Zealand og Europa.

 

VikingGenetics vil i denne konkurrence satse på egenskaber af betydning for den sunde og robuste ko, altså den økonomiske ko.

 

Skal Genomisk Avlsværdi vægtes sammen med nuværende avlsværdi?

I øjeblikket foretages al beregning af avlsværdier i de uafhængige nationale kvægorganisationer for landenes bønder og til brug for kvægavlsforeningernes udvælgelse af avlsdyr i avlsprogrammerne. Med Genomisk Selektion skal der ske en sammenvejning af de traditionelle avlsværdier med de nye genomiske avlsværdier.

 

De genomiske avlsværdier indeholder således den værdifulde markørinformation, der ofte er betalt af avlsselskaberne. Denne information vil indgå sammen med de traditionelle avlsværdier i en eller anden form for kombineret indeks. Herved bliver det også langt sværere for ”andre” at bryde koden for markørinformationen.

 

Har de fænotypiske registreringer fortsat værdi med Genomisk Selektion?

Det korte svar er ja. Vi har fortsat brug for ”en facitliste” for dyrenes præstationer i stalden. Det er meget vigtigt at fortsætte med de fænotypiske registreringer, fordi det er forudsætningen for at kende markørernes informationer om de enkelte egenskaber. Vi forventer, at registreringsstrukturen givetvis vil ændres, men fænotyperegistreringerne vil fortsat være afgørende for at værdien af den genomiske selektion kan udnyttes optimalt.

 

Kan Genomisk Selektion erstatte tyrenes døtregrupper?

Når sikkerhederne på genomiske avlsværdier er tilstrækkeligt høje, altså tæt op af det, der kan opnås ved afkomsundersøgelsen, er der ingen tvivl om, at det vil påvirke avlsplanens gennemførelse drastisk. Populært sagt vil skellet mellem en ungtyr og en brugstyr langsomt blive udvisket, når avlsværdien kendes på det tidligere tidspunkt. MEN vi har fortsat brug for at opsamle de fænotypiske registreringer på tyrefarens døtre, så vi så sikkert som muligt kender tyrens ”sande” avlsværdi.

 

Hvorfor køber vi ikke bare en kopi af udenlandske resultater?

I udlandet har de ikke de samme muligheder for at finde markører for egenskaber af betydning for koens sundhed og funktionalitet. Vi har helt unikke muligheder for at drive et effektivt avlsprogram med fokus på de funktionelle egenskaber af betydning for den total økonomiske malkeko ved brug af de nye markører.

 

Hvornår starter vi Genomisk Selektion i VikingGenetics?

De første genomiske avlsværdier forventes til rådighed i august 2008.

 

 

Søren Borchersen og Jørn Rind Thomasen, Juni 2008