Работают ли геномные показатели племенной ценности на практике

Cегодня все больше фермеров проявляет интерес к геномному тестированию своих нетелей. Кристиан Бенгтссон, аспирант в Шведском университете сельскохозяйственных наук (SLU) и один из специалистов по селекционно-племенной работе компании VikingGenetics, ответил на следующий актуальный вопрос: Работают ли геномные показатели племенной ценности на практике?

Исследование проводилось в 2019 году на трех породах: красной молочной, голштинской и джерсейской. В рамках своего исследования г-н Бенгтссон сопоставил возможности применения геномного индекса племенной ценности (GEBV) и среднего родителей (PA) непокрытой нетели для прогнозирования будущих фенотипических показателей коров. (Среднее родителей также называется «индексом родословной»).

Использование геномных показателей племенной ценности – это выгодно

«Полученные нами результаты являются важным шагом к тому, чтобы продемонстрировать фермерам выгоду от использования геномных показателей племенной ценности в их стадах для принятия решений в ходе селекционной работы», – рассказывает г-н Бенгтссон.

Он поясняет, что во время исследования внимание уделялось тем признакам, которые фермеры считают главными в своем повседневном труде, начиная от молочной продуктивности и фертильности и заканчивая экстерьером, для демонстрации того, как показатели генетической ценности работают на практике.

В рамках диссертационного проекта нужно было проанализировать 12 признаков во время первой лактации:

три признака молочной продуктивности (удой, выход жира и выход белка)
два признака здоровья вымени (число соматических клеток и наступление клинического мастита)
один признак фертильности (интервал в днях от первого до последнего осеменения)
два признака экстерьера (вымя и копыта/конечности)
один признак легкости отела (легкость отела)
один признак жизнеспособности (жизнеспособность до второго отела, жизнеспособность 1–2)
один признак здоровья копыт
один признак устойчивости к заболеваниям

«Использовавшиеся значения GEBV и PA заимствовались из показателей племенной ценности, определенных на момент, наиболее близкий к тому времени, когда животному исполнился один год, так как на показатели племенной ценности не должен влиять фенотип», – поясняет исследователь.

«Еще одна причина этого – необходимость указать показатели племенной ценности во время первого осеменения для непокрытой нетели. В этом возрасте фермер может, например, применять геномную селекцию и одновременно принимать решения касательно использования сексированного семени и семени мясных пород, как было предложено в других исследованиях», – подчеркивает г-н Бенгтссон.

Основные результаты

В ходе исследования применялись фенотипы и корреляции между GEBV и PA с целью количественной оценки их различий. Корреляции со скорректированными фенотипами были на 38–136 % выше для GEBV, чем для PA, у красной молочной породы, на 42–194 % выше для GEBV у голштинской породы, и выше на 11–78 % для GEBV у джерсейской породы.

Для признаков с низкой наследуемостью, таких как фертильность, наступление клинического мастита, легкость отела, здоровье копыт и устойчивость к заболеваниям, благодаря использованию геномной информации удалось добиться более высокой относительной точности, чем для признаков с высокой наследуемостью, таких как продуктивность.

«Несомненно, мы можем продемонстрировать, что геномные показатели племенной ценности работают не только в теории, но и на практике на реальных фермах. Фермеры могут с полной уверенностью использовать геномную технологию в своих стадах для принятия решений в ходе селекционной работы», – заявляет исследователь.

Важный элемент управления

Широкомасштабное генотипирование коров и непокрытых нетелей в Дании, Финляндии и Швеции началось в 2012 году. В первые годы геномной селекции тестировались в основном быки-производители, однако генотипирование непокрытых нетелей стало вызывать больший интерес с падением стоимости тестирования.

На уровне стада результат геномного тестирования можно использовать для следующих целей:

1. Поиск лучших особей маточного поголовья для селекционно-племенной работы и ремонта стада

2. Определение особей маточного поголовья для трансплантации эмбрионов или искусственного оплодотворения

3. Коррекция отнесения к линии родства

4. Контроль моногенных признаков

5. Предотвращение инбридинга благодаря программам закрепления производителей с учетом результатов геномной оценки

Полученные нами результаты важны для того, чтобы продемонстрировать фермерам выгоду от использования геномных показателей племенной ценности в их стадах для принятия решений в ходе селекционной работы.

Кристиан Бенгтссон,
аспирант в Шведском университете сельскохозяйственных наук (SLU) и один из специалистов по селекционно-племенной работе компании VikingGenetics

Научно обоснованная и надежная информация

Планы селекционно-племенной работы с учетом геномных данных используются в Дании, Финляндии и Швеции для трех пород: красной молочной, голштинской и джерсейской. Если в 2012 году геномное тестирование проходили примерно 2 % маточного поголовья, рожденных в этих странах, то в 2018 году этот показатель составил почти 12 %. На сегодняшний день определен генотип более чем 250 000 особей, а фенотипическая информация записана для более чем 100 000 из них.

Около 85 % ферм в Дании, Финляндии и Швеции участвует в национальных проектах учета молочной продуктивности. Это позволяет проверять GEBV с использованием фенотипических данных в широких масштабах.

«Данные цифры означают следующее: у нас достаточно информации, чтобы сделать соответствующие выводы», – заявляет г-н Бенгтссон.

Материалы и методы:

Фенотипические данные были взяты из проектов учета молочной продуктивности в Дании, Финляндии и Швеции для трех пород: красной молочной, голштинской и джерсейской.
Общее число самок с определенным генотипом за период исследования составило 20 274 для красной молочной породы, 23 910 для голштинской породы и 9312 для джерсейской породы.