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
