TOPIGS
Journal
Firemní informace pro partnery a zákazníky
02/2013
Naomi Duijvesteijn hovoří s novinářem Peterem Bestem o slibných výsledcích jedné ze studií, kterou uskutečnila společně s Barbarou Harlizius a Jacquelinou Veltmaat ve Výzkumném centru TOPIGS IPG a která byla zaměřena na vliv genetiky na počet struků u prasnic. Peter Best: Každý producent selat usiluje o to, aby prasnice produkovaly velké vrhy a aby také měly dostatečný počet struků pro kojení všech selat. Do jaké míry se výsledky vašeho výzkumu k tomuto požadavku vztahují? Naomi Duijvesteijn: V rámci našeho výzkumu jsme hledali takové informace, které by nám umožnily genomickou selekci a dosažení rychlejšího genetického pokroku v počtu struků u prasnic mateřských linií TOPIGS. Podobným způsobem, jakým se to již podařilo při selekci na velikost vrhů a jejich mateřské vlastnosti. Je všeobecně známo, že zvýšená užitkovost prasnic představuje v historii šlechtění prasat úspěšnou kapitolu. Vše nasvědčuje tomu, že se v budoucnu počet narozených a odstavených selat bude nadále zvyšovat. Tento vývoj však znamená nárůst nároků na mléčnost prasnic a na schopnost prasnice odkojit tyto početné vrhy. Větší počet struků na vemeni prasnice zajistí početným vrhům lepší přístup k mateřskému mléku. PB: Počtu a rozmístění struků na vemeni věnovali chovatelé při výběru mladých prasniček do dalšího chovu vždy značnou pozornost. Může tedy být selekce na počet struků ještě účinnější a efektivnější? ND: Myslíme si, že využití genomické selekce představuje v tomto směru skutečně velkou příležitost. Genotypování téměř tisícovky prasat a hledáním oblastí genomu, které by mohly být propojeny s genetickým znakem vyššího počtu struků jsme během naší studie získali velice zajímavé výsledky. Byly nalezeny některé části chromozómů prasete, které by mohly mít významný vztah k počtu struků. To znamená, že by mohly být použity ke genomové selekci pro zvýšení počtu struků. To navazuje na výrazná zlepšení, kterých bylo dosaženo pomocí selekčních metod používaných doposud. Bylo prokázáno, že u prasat se počet struků vyznačuje střední mírou dědivosti. Dobře reaguje na takové metody selekce, jako je nejlepší nezkreslená lineární predikce (Best Linear Unbiased Prediction - BLUP) při odhadu plemenné hodnoty zvířete (EBVs) na základě hodnocení fenotypů obou rodičů. Jako názorný příklad lze uvést graf, který ilustruje genetický trend počtu struků, jehož bylo dosaženo v rámci šlechtitelského programu firmy TOPIGS u mateřské linie TOPIGS 20. Použití přesných selekčních technik umožnilo dosáhnout zvýšení počtu struků a udržet tak krok s nárůstem užitkovosti prasnic. Prasnice jsou tak schopné odchovat vyšší počty narozených selat.
PB: Jak bylo studium nového genomu naplánováno a poté realizováno? ND: V posledních letech vyvolal v genetickém výzkumu velké změny nástup rychlých technologií umožňujících zkoumání genetické variace hodnocením vzorku DNA pomocí DNA čipu (DNA microarray). V naší studii jsme analyzovali genotypy 936 prasat Large White, která měla více než 14 struků (k tomu, aby prasnice mohly být zařazeny do šlechtitelského programu TOPIGS jako plemenná zvířata je nutné, aby měly nejméně 14 struků). Při genotypování pomocí komerčních DNA čipů, jež jsou na trhu nabízeny pod značkou Illumina PorcineSNP60 BeadChip, byly jako zdroj DNA testovaných zvířat použity jejich štětiny, krev nebo vzorky, které se odebírají aplikací ušních známek. S touto pomocí jsme byli schopni provést asociační studii celého genomu těchto prasat a naším cílem bylo lépe pochopit a získat dokonalejší přehled o genetické struktuře znaku „počet struků“. Východiskem této studie bylo porovnání genotypů zvířat podle fenotypového znaku „počet struků“. Cílem tohoto porovnání bylo nalézt na chromozómech ty QTL (Quantitative Trait Loci) oblasti, které by stály za detailnější prozkoumání. Tyto QTL oblasti představují sekvence DNA, které by mohly být geneticky vázány se znakem, který je předmětem zkoumání.
Šlechtitelským cílem firmy TOPIGS je odstavit všechna narozená selata, která se šlechtěním získají navíc a přitom zajistit, aby každé z těchto extra selat mělo na vemeni k dispozici svůj vlastní struk. To tedy znamená, že genetický trend pro počet struků by měl být přinejmenším stejný jako trend u počtu všech narozených selat na vrh. U prasnic linie TOPIGS 20 se však počet struků již od začátku sledování u čistokrevných linií v roce 2006 zvyšoval rychleji než počet všech narozených selat. Tento graf ukazuje genetické trendy zjištěné při fenotypovém sledování žijícího potomstva. Příkrý nárůst zjištěných hodnot je zřejmý u obou trendových křivek, časový rozdíl mezi nimi však činí tři roky; příčinou je rozdíl v době potřebné na selekci v nukleovém stádě a v rozmnožovacím chovu. Jak je uvedeno v tomto příkladu, měly po zahrnutí počtu struků do šlechtitelského programu v roce 2006 první prasnice potomstvo v roce 2007 a jejich dcery produkovaly prasničky linie TOPIGS 20 v roce 2008; tyto prasnice pak produkovaly své vlastní potomstvo v letech 2009 a 2010
počet struků
Genomické šlechtění může zvýšit počet struků u prasnic!
Výsledky šlechtění na vyšší počet struků
16,0
genotypický trend TOPIGS 20
15,8
fenotypický trend TOPIGS 20
Poté jsme zmapovali 489 genů nacházejících se v QTL a v pěti vysoce významných oblastech jsme se snažili nalézt tzv. kandidátní geny kontrolující tento znak. I když QTL studie mohou být v tomto směru užitečné, byly většiny dříve realizovaných prací zaměřených na studium počtu struků příliš široké a pokrývaly poměrně rozsáhlé oblasti. Náš vlastní výzkum a také práce jiných autorů založené na využití metod studia polymorfismu jednotlivých nukleotidů (SNPs) používaných při sekvencování DNA přispívají k dokonalejšímu poznání genomu prasat a umožňují detailní mapování specifických QTL. Praktická aplikace těchto poznatků pak umožňuje realizaci genomické selekce prasat.
15,6 15,4
PB: Lze předpokládat, že se u prasnic s vyšším počtem struků vyskytují kromě těchto genových vazeb i některé další společné faktory?
15,2 15,0
ND: Ano, naše výsledky svědčí o existenci obecných genetických mechanismů, které kontrolují jak počet struků, tak také počet obratlů v těle zvířete.
14,8 14,6 2003
2005
2007
2009
2011
2013
PB: Zjistili jste vazbu mezi QTL a počtem struků? ND: Ano, zjistili jsme jich celou řadu! To se shodovalo se zjištěními, jichž bylo dosaženo v předchozích genetických studiích zaměřených na existenci genetických vazeb v různých populacích prasat. V těchto pracích byly QTL nalezeny na téměř všech chromozómech. V naší studii jsme zjistili výskyt celkem 39 oblastí QTL s poměrně malými účinky, což naznačuje, že počet struků je kontrolován mnoha geny. Na základě výsledků naší studie a publikovaných údajů o QTL lze konstatovat, že v genomu prasat existují pouze dva chromozómy, na nichž se QLT kontrolující počet struků vůbec nevyskytuje. Byli jsme však schopni zúžit vyhledávání, protože jsme na pěti chromozómech zjistili takové QTL oblasti, jejichž asociace se znakem počtu struků byla vyhodnocena jako vysoce průkazná. Všechny tyto významně spojené oblasti dohromady pak vysvětlují 9,5 % genetické proměnlivosti.
PB: Myslíte tím, že prasata s vyšším počtem struků mají i delší páteř? ND: Ano, naše výsledky tuto skutečnost naznačují. Na jedné straně by to nemělo být nijak překvapivé, a to proto, že obecným výsledkem šlechtění prasat bylo a je prodloužení těla zvířat a nárůst počtu struků. Kromě toho již také existují určité spekulace o tom, že z genetického hlediska existuje mezi počtem obratlů a počtem struků genetická vazba. Výsledky naší práce však nyní tuto existenci genetické vazby skutečně potvrzují. V rámci našeho genotypového výzkumu jsme zjistili, že až 2.5 % genetické proměnlivosti určuje jediný QTL, který se nachází na jednom z chromozómů. Jinými slovy řečeno, lze právě na základě této oblasti - více než kterékoli jiné - vysvětlit do jaké míry se prasata s různým počtem struků liší geneticky.
TOPIGS
02/2013
Journal
www.TOPIGS.cz
V této oblasti upoutal naši pozornost zejména jeden z genů, který se nazývá Vertnin. Příčinou toho, proč se gen Vertnin dostal do popředí našeho zájmu, byla skutečnost, že byl některými autory navržen jako kandidátský gen, který kontroluje vývoj mléčné žlázy u myší a také ta skutečnost, že podle názoru jiných je příčinou toho, že domestikovaná prasata mají o jeden hrudní obratel více než prasata divoká. Kromě toho byl Vertnin spolu s jiným genem, který se nazývá Prox2, navržen jako kandidátní gen kontroly počtu obratlů u kříženců plemen Bílý Duroc x Čínský Erhualian, kteří se vyznačují přítomností dvou sekvencí DNA způsobujících zvýšení počtu struků. PB: Pomůže chovatelům, bude-li potvrzeno, že mezi počtem struků a délkou těla prasat existuje genetická vazba? ND: Nehovoříme zde o nějaké extrémní formě vývoje obratlů, která by byla příčinou toho, že trup prasat bude příliš dlouhý a to že bude mít za následek jejich fyzické oslabení. Znamená to, že prodloužení trupu je zcela pozitivním faktorem, neboť vytváří prostor pro další struky. Na základě výsledků naší studie jsme dospěli k závěru, že průkazné SNPs mohou být využity při selekci prasat na vyšší počet struků a kromě toho si nemyslíme, že by s tím spojený zvýšený počet obratlů představoval jakoukoli nevýhodu. Výsledky této studie jsou velmi povzbudivé pro doplňování informací o poměrně rozsáhlých oblastech QTL. Spoluurčují směr genomické selekce. Na jejich základě a s jejich pomocí proto bude možno již v dohledné době dosáhnout u prasat nárůstu počtu struků, takže prasnice budou moci kojit více selat; kromě toho se prodlouží i jejich trup, čímž se zvýší počet jejich žeber a v důsledku toho i celková produkce vepřového masa!
Počet struků a délka trupu I když existence úzkého vztahu mezi délkou těla prasat a počtem jejich struků byla předpokládána odjakživa, potvrdily teprve výsledky výzkumů provedených v minulém století v Austrálii skutečně pravdivost těchto předpokladů. Do tohoto výzkumu byly zařazeny prasnice Large White, které byly po porážce rozděleny do kategorií se 14, 15 nebo 16 páry žeber a u nichž se počet párů struků pohyboval v rozmezí od 10 do 18. Zjednodušeně řečeno, získané výsledky prokázaly, že prasnice s pouze 14 páry žeber měly nejčastěji 13 nebo méně párů struků, zatímco u zvířat s 16 páry byl počet struků 14 a více. I když se zdá, že předpoklad, podle něhož je zvýšený počet párů žeber korelován, se zvýšeným počtem struků je správný, překrývá značnou variabilitu. Ta se týká rozdílů v počtu hrudních obratlů jak u jednotlivých zvířat, tak také u různých plemen. V učebnicích se píše, že u prasat může být hrudník tvořen 13-17 páry žeber a že dalších 5-7 párů se může vyskytovat v bederní oblasti. Jedinou jistotou může být fakt, že zvířata s dlouhým trupem se vyznačují tendencí k existenci vyššího počtu hrudních obratlů. Počet bederních obratlů se snižuje v souvislosti se zvýšením počtu žeber v oblasti hrudníku.
Jedinečnost prasat v přírodě V porovnání s ostatními druhy zvířat jsou prasata výjimečná tím, že mají větší počet struků, což prasnicím umožňuje odkojit více selat. Lidé a ostatní primáti mívají normálně jen dvě mléčné žlázy, dojnice čtyři a kočky a psi osm. U prasat však bývá typický počet struků 12 a jsou známy i případy, kdy prasnice mají struků 18 nebo dokonce 20. Po staletí byl tradován názor, že rozdíly mezi jednotlivými živočišnými druhy jsou odrazem schopnosti samic vychovat určitý počet potomků, které porodí. Vyšší počet zdrojů mléka má smysl tehdy, je-li třeba, aby matka uživila větší počet mláďat. Podle tradiční teorie se rovná typický počet mléčných žláz dvojnásobku narozených potomků a celkový počet struků pak vyjadřuje maximální možnou velikost jednotlivých vrhů. V rámci určitého druhu je vztah mezi velikostí vrhu a počtem struků diskutabilní záležitostí. U prasat lze vysledovat, že nejplodnější plemena a nejproduktivnější linie mívají také vyšší průměrný počet struků, a to i přesto, že variabilita tohoto znaku bývá v rámci každého plemene značná. U prasat se údaje o počtu mléčných žláz pohybují v rozmezí od tří do deseti párů (tj. od 6 do 20 struků). Struky se nacházejí na břichu samice ve dvou paralelních řadách, které začínají hned za předními končetinami. V ideálním případě jsou tyto mléčné žlázy uspořádány párově, symetricky a v pravidelných intervalech. V praxi se však setkáváme s tím, že přední dvojice struků bývají mohutnější, s většími vzájemnými rozestupy a že při sání selat také produkují větší množství mléka. Názor, že tyto mléčné žlázy jsou uspořádány v párech, je však nesprávný, neboť je prokázáno, že u více než třetiny prasnic bývá počet struků lichý. Zcela běžně se liché anebo nadbytečné struky vyskytují mezi třetím a čtvrtým párem normálních struků. Mléčné žlázy bývají u všech živočišných druhů podobné. Liší se však jejich umístění na těle zvířete. U prasat se mléčné žlázy nachází na celé ploše břicha a táhnou se od hrudi až po slabiny. U skotu a koní jsou lokalizované v těsné blízkosti zadních končetin a u primátů jsou obvykle situovány na hrudníku. Vědci hovoří o tzv. mléčné linii, která se táhne u prasat od předních končetin až po slabiny. Podél ní pak v průběhu embryonálního vývoje a organogeneze vznikají jednotlivé mléčné žlázy. Celková délka této linie indikuje potenciální počet párů struků, jichž u prasat může být devět až deset. Toho je nutné, v rámci plemenářské práce a selekce, plně využívat.
Pokrok v produkci inseminačních dávek zvýší kvalitu kanců V posledních letech bylo v oblasti inseminace prasat dosaženo značného pokroku. V letech 2000 až 2005 byla inseminace zavedena a prováděna minimálně u 75% prasnic. Dnes je toto číslo zcela jistě vyšší. Podle našeho odhadu překročil v mnohých částech světa podíl inseminovaných prasnic hranici 95%. Další významný rozdíl je v počtu spermií obsažených v jedné inseminační dávce kančího spermatu. V době, kdy komerční inseminace prasat začínala (tj. v sedmdesátých letech minulého století), obsahovala inseminační dávka 3 až 4 miliardy spermií. Dnes se však v mnohých zemích tento počet snížil na přibližně 2 miliardy. Všeobecně se předpokládá, že tento trend poklesu bude pokračovat a počet spermií v inseminační dávce bude nadále klesat. Pro každou farmu je důležité, aby byla udržena vysoká úroveň reprodukce i tehdy, budou-li počty spermií v inseminační dávce klesat. Příkladem je firma Varkens K.I. Nederland, která je sesterskou společností mezinárodní plemenářské společnosti TOPIGS, která používá od roku 2005 inseminační dávky, obsahující méně než 2 miliardy spermií. V posledních letech se společnosti podařilo počty spermií ještě dále snížit, aniž by se tato redukce jakkoli promítla do poklesu plodnosti. Výsledky našeho výzkumu ukazují, že i nízké koncentrace pohyblivých spermií (1,2 miliardy) v inseminační dávce nemají na celkovou úroveň plodnosti na farmě žádný vliv. Ve skutečnosti můžeme očekávat, že ani tento počet spermií v jedné inseminační dávce se v podmínkách správně řízené a kontrolované reprodukce nestane konečným. Při použití správných metod odběru a zpracování kančího spermatu a volbě správného okamžiku inseminace vzhledem k ovulaci, bude možné dosáhnout ještě dalšího snížení počtu motilních spermií v inseminační dávce. Zvýšená efektivita Proč by vlastně chovatelé prasnic měli chtít dostávat inseminační dávky s nižším počtem spermií? Proč by měli platit stejnou cenu za menší množství spermií dodaných ve více naředěné inseminační dávce? Odpověď na tuto otázku spočívá v tom, že chovatelé mohou mít při zvýšené efektivitě produkce inseminačních dávek další prospěch. Při 2 miliardách spermií v jedné inseminační dávce lze ze spermatu jednoho plemenného kance vyrobit ročně okolo 2 500 dávek.
Při poklesu počtu spermií v inseminační dávce na 1,5 miliardy se však počet vyrobených inseminačních dávek zvýší na 3 200 a při počtu 1,2 miliardy spermií překročí počet vyrobených dávek spermatu hranici 4 000 dávek na plemenného kance za rok. V této souvislosti je třeba zdůraznit, že tímto způsobem bude možno využívat pro stejný počet prasnic podstatně méně plemenných kanců než nyní. To znamená, že inseminační stanice si budou moci vybírat plemenné kance s vyšší genetickou hodnotou, což bude ku prospěchu všech jejich klientů. Inseminační metody I přes nižší koncentrace spermií v inseminačních dávkách však není potřeba, pro zachování plodnosti, používat složitější inseminační vybavení. Tradičním způsobem je při inseminaci semeno vpravováno katetrem do děložního krčku (cervix) inseminované prasnice. Proto se tato metoda nazývá intracervikální inseminace. V posledních letech byla zavedena další technika inseminace, při které je inseminační dávka vpravována speciálním zavaděčem hlouběji do krčku děložního až na začátek dělohy. Tato metoda se nazývá postcervikální neboli intrauterní. Hlavním argumentem pro intrauterní inseminaci bylo to, že by měla umožnit použití dávek s podstatně nižším počtem spermií. Nicméně, na základě našich vlastních zkušeností můžeme uvést, že i při použití více naředěných inseminačních dávek s nižším počtem spermií, lze dosáhnout stejných výsledků i při inseminaci intracervikální, aniž by bylo třeba použít techniku intrauterní. Chovatelé prasnic tak mohou využívat přednosti efektivnější produkce a tím pádem důkladnější selekce plemenných kanců, aniž by museli měnit své zavedené inseminační metody a postupy. V budoucnu lze očekávat ještě další snižování počtu spermií v inseminační dávce, a to na základě zavedení nových inseminačních technik. Proto je třeba zkoumat možnosti dalšího ředění spermatu a hledat dolní práh počtu spermií v inseminační dávce, právě v kombinaci s novými inseminačními technikami.
Hanneke Feitsma DVM, výzkumný manažer, TOPIGS Research Center IPG
TOPIGS
02/2013
Journal
www.TOPIGS.cz
Egbert Knol, ředitel, výzkumné centrum TOPIGS Research Center IPG v Nizozemsku Důležitým aspektem pro chovatele prasat v oblastech s teplým klimatem je tolerance prasat k vyšším teplotám. Tito chovatelé jsou si dobře vědomi toho, že potřebují mít v chovu prasata, která udrží dobré užitkové vlastnosti i při vysokých teplotách prostředí. Je zcela jisté, že se tyto nároky budou i nadále zvyšovat. Předpokládá se, že k největšímu nárůstu produkce prasat v průběhu příštích tří desetiletí dojde v částech světa s teplým klimatem, jako jsou jihovýchodní Asie nebo Latinská Amerika. Obecně lze říci, že můžeme očekávat zvýšení chovu prasat v oblastech s drsnějším, teplejším a sušším klimatem a také ve vyšších polohách. Kromě toho se všeobecně hovoří o tom, že kvůli globálnímu oteplování se zvýší průměrná teplota. Možnost snižování vysokých teplot pomocí klimatizace bude brzy problematická, vzhledem k omezeným zdrojům energie a vody. Z těchto důvodů je tedy třeba se snažit o to, aby se moderní prasata stala vůči vysokým teplotám tolerantnějšími především na základě genetického pokroku. Metabolismus zvířat šlechtěných na vyšší přírůstky svaloviny (tj. libového masa) produkuje více tepla. To znamená, že jejich schopnost snášet vyšší teploty prostředí klesá. Stále důležitější otázkou tedy je, zda jsou dodavatelé genetiky schopni chovatelům poskytnout prasata tolerantní k vyšším teplotám, aniž by u nich došlo k podstatnému zhoršení užitkovosti. Firma TOPIGS získala některé důležité poznatky v rámci studia genetických aspektů vztahu mezi citlivostí k teplotnímu stresu a reprodukčními vlastnostmi prasnic. V této souvislosti je důležité také zjištění, že i když někteří jedinci snáší horké klima lépe než ostatní, u místních plemen je míra adaptace obecně vyšší. To způsobuje, že užitkovost místních plemen bývá ve stejných klimatických podmínkách lepší. Jaké jsou účinky horka? Provedený výzkum byl speciálně zaměřen na vztah mezi teplotou, jíž byly prasnice vystaveny, a jejich procentuální oprašeností. Oprašenost byla definována jako schopnost prasnice zabřeznout po první inseminaci a zůstat březí až do porodu. K našemu velkému překvapení se ukázalo, že pro prasnice
0.90 0,85 Oprašenost
Adaptované prasnice snášejí horko lépe
graf 1. Při nižších teplotách byla oprašenost prasnic Yorkshire (přerušovaná čára) vyšší a začala klesat teprve při teplotách kolem 20°C. Nad touto hranicí začala oprašenost klesat o 1% při každém nárůstu teploty o 1 °C. Užitkovost prasnic Large White (plná čára) však byla teplotami prostředí ovlivněna méně a její pokles začal až při teplotách nad 23 °C.
0.80 0.75 0.70 0.65 10
12 14
16 18 20
22
24 26 28
30 32
34 36
Maximální teplota v den inseminace (°C) Graf 1. Vliv maximální denní teploty naměřené v den inseminace na oprašenost prasnic Yorkshire a Large White.
různých plemen a linií lze horní kritickou teplotní hranici stanovit na základě reálných údajů o jejich užitkovosti. Horní kritická teplota byla v tomto případě definována jako bod, od něhož oprašenost prasnic začíná klesat. V rámci našeho výzkumu bylo zjištěno, že tento bod odpovídá maximální denní teplotě 19,2 °C. Z praktického hlediska to tedy znamená, že by chovatel prasnic měl očekávat výskyt teplotního stresu tehdy, vystoupí-li denní teploty vzduchu nad 20 °C. Tímto výzkumem bylo zjištěno, že reprodukční citlivost prasnic vůči zvýšeným teplotám není pouze v den inseminace. Ve skutečnosti začíná vliv teplot na oprašenost prasnic již tři týdny před jejich inseminací. Pravděpodobně to souvisí s normálním reprodukčním cyklem prasnic (21 dní). Teplotní stres tedy nastal v období tvorby nových vajíček. Jsou genetické linie rozdílné? Aby bylo možné ověřit vztah mezi oprašeností a vysokými teplotami prostředí dvou čistokrevných mateřských linií a jejich vzájemného křížení, bylo na 33 španělských a portugalských farmách vyhodnoceno 94.000 prvních inseminací provedených u téměř 24.500 prasnic. Výsledky této analýzy potvrdily, že mezi jednotlivými rodinami skutečně existují významné rozdíly ve schopnosti tolerovat teplé prostředí. Vztah mezi teplotou v den inseminace a oprašenosti u prasnic Yorkshire a Large White chovaná ve Španělsku znázorňuje
Tento graf jasně dokazuje, že existují genetické rozdíly mezi zvířaty při reakci na vzrůstající teplotu. U některých rodin začala oprašenost dramaticky klesat již v okamžiku, kdy teplota prostředí vystoupila nad kritický bod, u jiných rodin byla tato reakce méně výrazná a u některých (viz. plná čára na grafu 1) se neprojevila vůbec. Mělo by se selektovat na toleranci vůči vysokým teplotám? Z výsledků těchto studií vyplývá, že genetická variace je dostatečně velká a má tedy smysl selektovat na toleranci vůči teplotnímu stresu. Přesněji řečeno, pokus ukázal, že genetická variabilita se projevila v oprašenosti, která se vztahovala k schopnosti prasnic snášet vyšší teploty. Ačkoli jsou schopnost snášet vyšší teploty a oprašenost vlastnosti s nízkou dědivostí, existuje reálná možnost dosáhnout určitého zlepšení právě pomocí selekčních programů. Společnost TOPIGS již tyto informace využívá a v rámci své obchodní politiky své zákazníky ujišťuje o tom, že její plemenný materiál se vyznačuje robustností a dobrou užitkovostí, a to bez ohledu na podmínky prostředí. Společnost zařadila oprašenost do svých chovných cílů pro mateřské linie prasnic dodávané do teplejších klimatických oblastí Asie, Jižní Ameriky a jižní Evropy. Rozdíly v reakci zvířat na vysoké teploty, které byly zjištěny u prasnic Yorkshire a Large White ve Španělsku, svědčí ve prospěch myšlenky zařadit toleranci vůči vysokým teplotám prostředí do používaných selekčních strategií. I když mateřské linie prasnic Yorkshire a Large White jsou do šlechtitelského programu firmy TOPIGS zařazeny, pocházejí fenotypové informace používané pro selekci prasnic Yorkshire z oblastí s mírným podnebím, zatímco údaje používané pro selekci prasnic Large White byly získány v různých oblastech včetně subtropických a tropických oblastí.
Při vyšších teplotách, které jsou ve Španělsku běžné, se projevil pokles užitkovosti u prasnic Yorkshire, které byly geneticky adaptované na podmínky mírného klimatu. Naproti tomu rodiny prasnice Large White byly vůči podmínkám vnějšího prostředí méně vnímavé a zachovaly si reprodukční výkon i v teplejších podmínkách. Pravděpodobně především proto, že byly selektovány v rámci skupin, který byly sestaveny ze zvířat odchovaných v širším rozmezí klimatických podmínek. Uvedený příklad rozdílů mezi mateřskými liniemi prasnic Yorkshire a Large White názorně ukazuje, že selekci plemenných zvířat je třeba provádět na základě údajů o podmínkách prostředí v oblastech, v nichž budou chována. Nicméně by zaměření se na toleranci vůči teplotě nemělo zanedbat ostatní selekční kritéria. Při porovnání genetických vztahů v rámci linie, jež určuje rozdíly mezi prasaty pocházejícími z oblastí s horkým nebo mírným klimatem, jsme dospěli k závěru, že prasata selektována na nejlepší výsledky v teplotně neutrálním prostředí mohou mít také nejlepší výsledky i při vysoké teplotě. Jakým údajům je tedy třeba věnovat pozornost? To znamená, že výběr prasnic prováděn na základě údajů získaných v prostředí s nízkými anebo vysokými teplotami, nebude mít vliv na výsledné
TOPIGS
02/2013
Journal
www.TOPIGS.cz
TOPIGS
02/2013
Journal
zlepšení tolerance vůči vysokým teplotám. Sběr dat lze provádět například při teplotě 20 °C anebo 30 °C. Jaké teploty je tedy třeba použít? Podle mého názoru, který vychází z výsledků našeho výzkumu, jsou údaje získané v nepříznivých podmínkách vhodnější, a to proto, že genetická odchylka v nich bývá vyšší. Větší variabilita vždy znamená více možností pro genetické zlepšování. Nepříznivé podmínky v tomto případě zahrnují i tepelnou zátěž organismu, k níž v tomto případě dochází. Tato studie také dokázala, že nejspolehlivější cestou k dosažení genetického zlepšení na úrovni užitkového křížení, je využití dat získaných o křížených i čistokrevných zvířatech. Byly zjištěny pouze malé genetické korelace (vztahy) u oprašenosti a teplotní tolerance mezi čistokrevnými zvířaty a jejich kříženci. To naznačuje, že pokud se těchto dvou znaků týká, nemusejí nejlepší čistokrevná zvířata vždy produkovat ty nejkvalitnější křížence. V běžných podmínkách užitkových chovů tedy musí být šlechtitelským cílem dosažení takové užitkovosti a úrovně reprodukce, která bude specificky odpovídat podmínkám prostředí dané farmy klienta. Takovéto prostředí užitkového chovu se může od podmínek chovů nacházejících se výše v šlechtitelské pyramidě zásadně lišit. Často se totiž stává, že komerčně využívaní kříženci bývají vystaveni působení náročných environmentálních podmínek (např. působení tepelného stresu) zatímco jejich čistokrevní předkové jsou na farmách s mnohem vyšší úrovní ustájení a ošetřování. Tento rozdíl se může ještě dále zvětšovat v souvislosti s tím, že převážná část genetické selekce probíhá v nukleových chovech, které se nacházejí v podmínkách mírného klimatu. Ve firmě TOPIGS využíváme i údaje z běžné praxe užitkových chovů k doplnění informací od zvířat, která se nacházejí na vrcholu šlechtitelské pyramidy. Jsme přesvědčení o tom, že je nutné získávat údaje o užitkovosti jak kříženců, tak také čistokrevných zvířat z prostředí, v němž jsou zví-
Aktuální informace pro partnery a zákazníky TOPIGS CZ s.r.o. Datum vydání: 10. prosince 2013 Vydává: TOPIGS CZ s.r.o., Svatopetrská 35/7, 617 00 Brno Redakce: Jana Krupicová, tel.: 545 539 126,
[email protected]
www.TOPIGS.cz
řata chována. Selekce zaměřená pouze na užitkovost čistokrevných linií (bez přihlédnutí k datům týkajících se kříženců) je totiž spojena s reálným rizikem nesprávného výběru jedinců určených pro produkci dalších generací. To tedy znamená, že všechna selekční rozhodnutí musí být činěna především s ohledem na užitkovost kříženců, kteří mohou žít ve velmi různorodých podmínkách užitkových chovů. Existují další možnosti zlepšení? Tepelný stres je jen jedním ze čtyř hlavních zátěžových faktorů, které brání tomu, aby užitková prasata dosahovala nejlepších výsledků (dalšími negativními faktory jsou choroby, nekvalitní krmení a nedostatek kvalifikovaných pracovních sil). Prasnice, které vykazují vysokou úroveň užitkovosti a lépe snášejí tepelný stres, mohou být také robustnější a odolnější vůči jiným negativním vlivům (např. ošetřování a krmení). Klíčovým problémem je tedy užitkovost zvířat dosahovaná v teplotně neutrální zóně. Jak bylo ukázáno výše na příkladu mateřských linií prasnic ve Španělsku, mohou být zvířata vykazující dobrou úroveň užitkovosti v podmínkách tepelného stresu v normálním prostředí méně výkonná, než zvířata s nižší tolerancí vůči teplotě. Na závěr lze konstatovat, že výsledky tohoto výzkumu podpořily záměr firmy TOPIGS vyvíjet a nabízet sortiment specializovaných plemen a linií. Takováto specializace znamená, že je třeba selektovat linie, které jsou jednoznačně určeny pro chov v podmínkách mírného klimatu (anebo v řízeném prostředí), v němž mohou dosahovat vysoké úrovně užitkovosti. V současné době existují v našem šlechtitelském programu i další linie, které se vyznačují stabilní užitkovostí. Ty jsou selektovány s cílem zlepšit svoji schopnost lépe čelit různým jiným faktorům, a to i přesto, že v případě, kdy se ocitnou v prostředí s poněkud nižšími teplotami, může být jejich užitkovost poněkud nižší.
TOPIGS
02/2013
Journal
www.TOPIGS.cz
