Геномная селекция: настоящее и будущее

Геномная селекция: настоящее и будущее

III Ежегодный день геномной селекции в животноводстве KSIDAY 2023 – главное событие российской геномной селекции. На конференции, состоявшейся 15 ноября 2023 года, говорили о геномной селекции в новых реалиях, рассматривали мировой опыт и тенденции развития геномной селекции животных, обсуждали перспективы направления в России. 

Докладчиками конференции были международные эксперты из 5 стран мира: Австралии (Гарри Лэмб), Индии (Прашант Трипати), Китая (Доу Ху), США (Брено Фрагомени) и России. Зарубежные спикеры рассказали о международных трендах геномной селекции, в том числе о том, как работать с оценками быков из разных стран, секвенировании в полевых условиях и геномной селекции свиней.

Настоящее и будущее геномной селекции в России обсудили заместитель министра сельского хозяйства Удмуртской Республики Наталья Шавшукова, эксперт по управлению агроактивами Евгений Астафуров, главный селекционер ГК «Таврос» Андрей Рудь, доцент кафедры разведения, генетики и биотехнологии РГАУ-МСХА имени К.А.Тимирязева Марианна Гладких, советник при ректорате РГАУ-МСХА имени К.А.Тимирязева Иван Свинарёв и эксперты KSITEST. Темы докладов были самые разные — от исследований и изменений в законодательстве до генотипирования и целей селекции генетических компаний.

Публикуем резюме отдельных презентаций. 

Оценки ведут к успеху

Об эффективности и экономической выгоде геномной селекции в России, стандартах расчёта оценок племенной ценности, а также первых в России оценках экстерьера рассказали эксперты компании KSITEST.

Операционный директор KSITEST Юрий Пеков подчеркнул, что, занимаясь с 2019 года геномной оценкой животных по российской базе данных, которая насчитывает около 50 тысяч генотипов, компания определяет 35 видов геномных оценок трёх видов животных (КРС, овцы, свиньи) для агропроизводителей в 22 регионах. Эти оценки – удой, жир и белок, долголетие, 3 оценки фертильности, 21 оценка экстерьера, 5 субиндексов экстерьера и экономический индекс.

Юрий Пеков показал на примере хозяйства, как работа по внедрению геномной селекции сказывается на динамике удоев и росте экономического индекса, так что при системной работе можно существенно увеличить показатели селекционно-племенной работы.

Помимо оценок, лаборатория молекулярно-генетической экспертизы, зарегистрированная в Минсельхозе, проводит исследования по подтверждению родства, о чём рассказала Марина Сумцова, руководитель службы клиентского сервиса KSITEST. Это первая в России унификация данных ДНК по подтверждению родства, ведь подтверждение родства по генотипу не всегда возможно, например, для импортных быков. Теперь стал возможен поиск истинных родителей и ведение записи с программ учёта управления стадом. 

Геномная селекция в России

Директор по продукту KSITEST Антон Дёкин рассказал о практике внедрения геномных оценок. Геномная селекция работает на своей референтной популяции, которую необходимо собрать. На основе фенотипа и генотипа по родословным строится модель предсказания. В молочном производстве на основе этих данных можно получить оценку племенной ценности. Здесь важно, чтобы популяция была родственной оцениваемому животному. По этой причине каждая страна стремится создать свою собственную базу и использовать свою локальную оценку. Лучшее животное в какой-то конкретной стране не обязательно будет лучшим в другой стране, потому что у животных разные генотипы. То есть не бывает хороших и плохих животных, бывают животные, которые либо подходят, либо не подходят к конкретным условиям.

Антон Дёкин также показал виды оценок и их точность. Например, оценка по матери имеет точность всего 15–27%, по родословной точность уже выше – 25-50%, по собственной продуктивности и геному без учёта собственных данных точность оценки составляет 50-70%. Наивысшая достоверность определяется по геному с учётом собственных данных – 70-99%.

Внедрение на предприятиях

Марина Сумцова остановилась на самом важном этапе работы с оценками на маточном поголовье – внедрении на предприятии. Работу в хозяйстве нужно проводить с пониманием запроса хозяйства и международных стандартов. Цели предприятия могут быть разными – от помощи в получении племенного статуса до составления плана селекционной работы с оценками. Кстати, отбор по оценкам – это не значит отбор худших животных; это значит, что вы отбираете животных, которые вам, например, не подходят, и продаёте их соседям. 

Выведение элитных производителей

Директор по развитию продуктов геномной селекции свиней и овец KSITEST, бывший руководитель группы сырого молока в Valio Russia Григорий Юрков рассказал про выведение элитных производителей с помощью геномной селекции, ведь это снижает импортозависимость и соответствует целям, заявленным Министерством сельского хозяйства и руководителями отрасли.

Локальные быки зачастую могут быть лучше с точки зрения местных условий, это спикер подтвердил данными пересчёта на локальные индексы. Значит, есть смысл выводить собственных быков. Как же получить хороших быков-производителей? С помощью применения технологии геномной селекции. Для этого нужно, чтобы в группу матерей быков попадали животные на основании точечной объективной геномной оценки, и нужно создать высокую интенсивность отбора. Схема примерно такова: 10 000 лучших коров региона (около 5000 бычков в год) – геномная оценка 4800–5000 бычков – отбор 10 лучших быков на проверку по качеству потомства – 2 лучших быков использовать постоянно.

Геномная селекция даёт многочисленные преимущества: повышает точность оценки матерей быков, даёт племенным предприятиям больше информации о проверяемом быке, а также повышает интенсивность отбора быков. Как вывод – в России можно получить собственных элитных быков. 

Анализ быков

Антон Дёкин продолжил анализ использованных быков. По его словам, выбирая быков, обычно считают, что по умолчанию эти быки лучше, чем все коровы стада. На самом деле это не так. Всё равно могут попадаться быки, часть закреплённых за которыми коров имеет более высокую племенную ценность, чем эти быки. Да, для закрепления необходимо знать племенную ценность всех животных, но в индексе есть ещё и другие показатели, и надо понимать, какие из этих показателей действительно нужны.

Дополнительные исследования позволяют увидеть также носительство генетических заболеваний. Считается, что все быки тестированные, и с ними всё хорошо, но тем не менее периодически проблемы находятся. Если половина дочерей быка имеют одно и то же заболевание, вряд ли все матери были носителями этого заболевания. Это нужно отслеживать при закреплении. 

Геномная оценка экстерьера

Григорий Юрков рассказал об особенностях геномных оценок экстерьера. В 2023 году была создана модель для расчёта оценок экстерьера, соответствующая всем рекомендациям Interbull, и были рассчитаны геномные оценки экстерьера. База для расчёта оценок содержала большое количество животных, генотипов и родственных пар. В линейных оценках были учтены все факторы, в том числе эффект бонитёра.

Экстерьерные признаки используются в селекционных индексах многих стран. В основном, селекционные индексы включают комплексные оценки вымени и конечностей, причём их доля в индексах стран не одинаковая. Если сравнить предыдущую и текущую версии индексов, можно заметить, что доля экстерьерных признаков растёт. 

Генетическое разнообразие

Научный директор KSITEST Юрий Тавыриков озвучил опыт США, где уже давно внедрена геномная селекция. Первое, что бросается в глаза: 99% поголовья коров являются потомками всего двух быков. Это привело к тому, что генетическое разнообразие во всей популяции США стремительно начало падать после внедрения геномной селекции. При снижении генетического разнообразия неизбежно будет теряться возможность для выведения животных с нужными генотипами, будут теряться некоторые генетические материалы, а какие-то признаки будут потеряны безвозвратно.

По словам спикера, чем ниже генетическое разнообразие, тем слабее скорость селекции и генетический прогресс. Одним из решений данной проблемы является контроль подбора быков. Необходимо ввести ограничения на будущее генетическое разнообразие при подборе пар, при котором быки, которые уже имеют сильное генетическое сходство со стадом, будут использоваться реже.

Проще говоря, при выборе между двумя одинаковыми быками с похожими оценками лучше выбирать того, кто менее похож на стадо. Для каждого быка желательно высчитывать процент стада, на который он может быть закреплён таким образом, чтобы не ухудшать текущее разнообразие. Эта разработка уже тестируется в компании и начнёт применяться с 2024 года. 

Пока вы сомневаетесь – Удмуртия делает!

О выводах, сделанных по результатам внедрения геномной селекции в Удмуртской Республике, рассказала заместитель министра сельского хозяйства Удмуртской Республики Наталья Шавшукова.

Наталья Шавшукова занимается геномной селекцией с 2011 года. Уже тогда было видно, что продуктивные характеристики нельзя отслеживать по импортным оценкам, и зародилась мысль о создании собственной оценки. В 2020 году в республике была сформирована программа развития молочного скотоводства, одной из задач которой стало развитие генетики и биотехнологий как базы развития отрасли животноводства.

За три года работы сделано немало: внедрена идентификация животных и геномная оценка, идёт формирование племенного ядра, проводится работа по эмбриотрансферу.

У большинства руководителей и даже специалистов отсутствовало понимание необходимости геномной селекции и геномной оценки. Поэтому было принято решение для мотивации интереса на региональном уровне обеспечить поддержку в виде возмещения 80% затрат, понесённых сельхозтоваропроизводителями на проведение геномных исследований и формирование базы геномов.

На сегодняшний день база генетических оценок крупного рогатого скота Удмуртской Республики насчитывает записи 291065 животных, 21831 живой коровы. В проекте участвуют 16 хозяйств, уже собрано 27615 генотипов. База ежеквартально обновляется, в ней 424 оценённых быка, из которых 157 с генотипами, а 81 бык оценён по потомству.

При разработке индекса племенной ценности изначально была поставлена задача – индекс должен быть экономический, чтобы можно было просто объяснить руководителю, почему одно животное в популяции эффективнее в финансовом выражении, чем другое.

Такой индекс был разработан, он рассчитывается на основании региональных данных о результатах хозяйственной деятельности сельхозтоваропроизводителей. Средний индекс по популяции в денежном выражении на сегодняшний день составляет +14366 руб., а максимальный показатель по комплексному индексу варьируется около +55000 руб. в год дополнительной прибыли на одно животное к среднему по популяции.

По удоям также разброс достаточно большой: средний индекс +760 кг молока, а лучшие животные дают дополнительно порядка +2500 кг.

Продолжительность хозяйственного использования – один из основных параметров, которые интересуют как селекционеров и специалистов хозяйств, так и руководителей, поскольку он напрямую обеспечивает экономическую эффективность животного. Этот показатель также мониторится, разброс пока достаточно велик: от +1,99 мес. в среднем до +15,2 мес. по лучшим коровам.

Фертильность также была одной из задач, которую удалось решить, а три показателя были внедрены в индекс племенной ценности. На сегодняшний день лучшие показатели – снижение показателя дня осеменения на 20 дней и снижение периода ожидания на 25 дней.

Данные, полученные с помощью геномной селекции, дают огромное разнообразие информации для принятия решений. По итогам анализа работы быков-производителей в Удмуртской Республике можно сделать вывод, что быки российского происхождения, то есть полученные от российской маточной базы на территории Российской Федерации, имеют черты, отличающие их от животных, выведенных и приобретённых в других странах.

Спикер отметила, что, несмотря на отставание по удоям, а отечественные быки дают 400 кг минуса к среднему по группе, по продолжительности хозяйственного использования они на 30% в плюсе, и этот ценный показатель, не потерянный в гонке за молоком, необходимо сохранить в дальнейшей селекционной работе.

Обычно все спрашивают о результатах. Что же мы получим от геномной селекции, вкладывая деньги? Селекционная работа – это работа на перспективу. Ещё при старте проекта было понимание, что будет необходим информационно-аналитический центр, и это следующая задача, которую предстоит решить, чтобы уметь работать именно с результатами геномной селекции.

Отдельным пунктом конференции стала церемония награждения лучших животных по российской референтной базе KSITEST. Шесть из семи награждённых животных были из Удмуртской Республики.

Запись трансляции и презентации спикеров доступны на сайте https://ksiday.ru.

Поделиться статьей:

Другие статьи из журнала:

Итоги инвестиционного года

Итоги инвестиционного года

XIII ежегодная конференция «Агрохолдинги России – 2023» является ключевым событием «Агроинвестора», завершающим календарный год. На этот раз основной темой конференции стали инвестиции в агропромышленный комплекс. Ведущие эксперты отрасли и участники рынка обсудили итоги 2023 года и дали прогнозы на 2024 год.

Селекции нужна консолидация усилий

Селекции нужна консолидация усилий

Селекция – единственный способ избежать дефицита семян в России и справиться с глобальными вызовами, стоящими перед сельским хозяйством.

Техника c лучшим соотношением цена-качество

Техника c лучшим соотношением цена-качество

Ленинградское сельхозпредприятие АО ПЗ «Торосово» находится на юго-западе области в Волосовском районе. Общее поголовье КРС составляет 1500 голов, из них 750 – дойные коровы. Предприятие специализируется на производстве молока и мяса, поэтому основная задача растениеводства – обеспечение животных кормами. На тему кормозаготовки с нашим корреспондентом побеседовал заместитель директора по производству Дмитрий Харальдович Маурерс.