Genomvizsgálat és rokontenyésztettség A genomvizsgálat 2008-as megjelenése után számos mellette és ellene szóló érvet hallhattunk, olvashattunk. A viták bár halkultak, de a mai napig nem szűntek meg teljesen, ugyanakkor a genom eredmények használata egyértelműen a mindennapok gyakorlatává vált. Manapság már nem képzelhető el bika tenyésztésbe állítása a szülők és az egyed genom eredményeinek ismerete nélkül, sőt a tenyészetekben is mindennapos gyakorlattá vált használatuk. Ebben az írásban nem a genetikai hatásukat, hasznosságukat, használatuk veszélyeit akarom elemezni, hanem a vizsgálat elterjedésének hatását a pedigrék sokszínűségére, beszűkülésére néhány adattal megvilágítva a jelenlegi helyzetre. A vizsgálatot a kanadai tenyészérték becslő szervezet (CDN) által ingyenesen hozzáférhető teljes, és az amerikai Holstein Szövetség által közzétett aktív bikák pedigré információi alapján készítettem. A kanadai állomány a teljes Interbull állományt tartalmazza, valamint az Észak-Amerikai kontinensen genomvizsgált valamennyi bika pedigréjét. Az adatállományok értékelését az tette lehetővé, hogy azokat a Kft által használt Optimate programba beolvasva a pedigréket valamennyi elérhető információból felépítettük, elemezhetővé tettük, ami jelenleg több mint 450.000 bika információját jelenti. Az adatbetöltések során több hibát is találtunk, amit a korrekt pedigrék felépítéséhez javítani kell. Az utolsó adatbetöltésnél több mint 1400 bikát találtunk, akik kétszer, néhányan háromszor is szerepelnek az adatállományban eltérő azonosítókkal. Ezen hibák kijavítása után válik lehetővé a pedigrék korrekt analízise. A pedigrék vizsgálatát a holstein-fríz tenyésztésben meghatározó USA-ban regisztrált, az adatállományban szereplő 99775 bika adatai alapján végeztem el a 2013 augusztusi állapot szerint. Első szempontként a regisztrált bikák számának alakulását vizsgáltam (1. grafikon)
Az USA-ban regisztrált holstein-fríz bikák száma 14000
12945
12000 9317
10000 7423
8000
6515 5514
6000 3828
4000 2000
1835 1869 1975 1858 1872 1798 1808
2372
0 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013
1. grafikon A grafikon adataiból az látszik, hogy 2006-ban és előtte nem szerepelt valamennyi USA-ban regisztrált bika a kanadai adatbázisban, valószínű, hogy csak az Interbull értékelésben résztvevő bikák vannak az állományban. A két országban közösen végzett genomvizsgálat változtatott ezen a helyzeten, és 2007-től kezdődően – az adatokból kitűnően – már párhuzamosan folyt a regisztráció, legalábbis a vizsgálatunk számára elsődlegesen fontos genomtesztelt bikák esetében. A grafikon a www. faircowkft.5mp.eu
regisztrált bikák ugrásszerű növekedését mutatja, 2007-2012 között majdnem 5,5-szeresére nőtt a létszám. A 2013 augusztus elején regisztrált bikák száma alapján valószínűsíthető, hogy az idén is eléri, vagy megközelíti a regisztrációk száma a 2012 évi rekordot. A regisztrált bikák számának növekedése jelzi, hogy a mesterséges termékenyítő állomások igen széles körben keresték a következő generáció legértékesebb egyedeit, és sokszorosára növelték a szelekció intenzitását. A növekvő egyedszám, azonban nem sokat mond a pedigrék varianciájáról, erről pontosabb képet kapunk, ha az apák vizsgálatát is elvégezzük (2. grafikon)
Az USA-ban regisztrált holstein-fríz bikák apáinak száma 600
543
500 416 383
400 327 300 224 200
163
166
164
151
154
173 146
153
157
100
0 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013
2. grafikon A grafikon egyértelműen mutatja, hogy az apák száma is meredeken emelkedett 2007 és 2012 között, ami a genetikai variancia növekedését valószínűsíti. Ez a kép sem egyértelműen mutatja még a pedigrék valódi változatosságát, hiszen nagyon sok bika szerepelhet a kimutatásban csupán 1-2 utóddal, míg a legnépszerűbb bikáknak több száz utóda is lehet. Teljesen természetes, hogy a legjobbnak tartott bikákat széleskörűen használják az utódgeneráció előállítására, hatásuk jelentős a következő generációban. Ezt a hatást a 3. grafikon mutatja, ahol a 10 legnépszerűbb bika utódainak a teljes évjárathoz viszonyított arányát láthatjuk.
Fair Cow Kft.
2
www. faircowkft.5mp.eu
A 10 legnépszerűbb apa utódainak aránya a teljes évjáratban 68,2% 68,3%
70,0% 65,0%
62,4% 59,9%
60,0%
57,7% 54,9%
53,9%
55,0%
53,4%
52,9%
51,1% 50,0% 44,3%
45,0%
42,4% 39,6%
40,0%
36,7%
35,0% 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013
3. grafikon A grafikon egyértelműen mutatja, hogy a genomvizsgálat ideje alatt a 2009-es rekord óta folyamatosan csökken a legnépszerűbb 10 bika hatása az adott évjáratra, tehát több bikának volt érdemleges szerepe apaként a következő generáció előállításában. Ugyanezt a kérdést vizsgálhatjuk olyan módon is, hogy az adott évjárat 50-, 80%-át hány bika utódai adják a legnépszerűbbek közül, ezt mutatja a 4. grafikon:
Az éjárat 50, 80%-át adó legnépszerűbb apák száma 80 68
70 62
56
60 50 41
50%
40 30 30 20
23
21
25
28
80%
30 26
26
26
20 10
9 5
5
6
9
10
13 9
9
9
16
19 14
7
0 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013
4. grafikon Fair Cow Kft.
3
www. faircowkft.5mp.eu
2007-2009-ben gyakorlatilag azonos szinten van a meghatározó apák száma, innen indul ugrásszerű növekedésnek a számuk. Valószínű, hogy ez a növekedés a csupán genom vizsgálattal rendelkező apák megjelenésének köszönhető, ezzel valós mértékben növelve a genetikai varianciát. Az eddigi elemzések azt mutatják, hogy a genomvizsgálat széleskörű elterjedése nem okozta a pedigrék beszűkülését, sőt azok varianciája még nőtt is. Nézzük meg évjáratonként a legnépszerűbb apák listáját 2007-től napjainkig: 1. táblázat: A legnépszerűbb apák az USA holstein állományában 2007-2013 augusztus évjárat 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013
Apa I. REGANCREST-HHF MAC-ET EMERALD-ACR-SA T-BAXTER ENSENADA TABOO PLANET-ET CHARLESDALE SUPERSTITION-ET LADYS-MANOR PL SHAMROCK-ET GENERVATIONS EPIC SEAGULL-BAY SUPERSIRE-ET
utód 202 410 773 812 681 847 455
Apa II. SANDY-VALLEY BOLTON-ET END-ROAD PVF BOLIVER-ET ENGLAND-AMMON MILLION-ET LONG-LANGS OMAN OMAN-ET REGANCREST ALTAIOTA-ET MOUNTFIELD SSI DCY MOGUL-ET MOUNTFIELD SSI DCY MOGUL-ET
utód 197 337 536 543 540 782 367
Apa III. RAMOS REGANCREST-HHF MAC-ET KED OUTSIDE JEEVES-ET BADGER-BLUFF FANNY FREDDIE DE-SU OBSERVER-ET AMIGHETTI NUMERO UNO S-S-I DOMAIN LITHIUM-ET
utód 164 294 447 415 442 624 351
A lista kellő sokszínűséget mutat, ugyanakkor azt is, hogy egy-egy apától egyre több utódot törzskönyveznek. Látható az is, hogy egy bika több évben is megjelenik apaként, ami különösen igaz, hogyha nem csupán a három legnépszerűbb apát vizsgáljuk. A vizsgálatot elvégeztem a teljes bikapopuláción is három generációra vizsgálva az apák, nagyapák, dédnagyapák összevont hatását. Ennek az eredménye a 2. táblázatban található: 2. táblázat: A teljes USA-ban regisztrált bikapopuláció pedigré analízise Apa 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
PICSTON SHOTTLE-ET O-BEE MANFRED JUSTICE-ET S-W-D VALIANT BRAEDALE GOLDWYN TO-MAR BLACKSTAR-ET WALKWAY CHIEF MARK ENSENADA TABOO PLANET-ET CARLIN-M IVANHOE BELL ROUND OAK RAG APPLE ELEVATION REGANCREST ELTON DURHAM-ET ARLINDA ROTATE RAMOS ROTHROCK TRADITION LEADMAN CHARLESDALE SUPERSTITION-ET MARA-THON BW MARSHALL-ET STARTMORE RUDOLPH END-ROAD PVF BOLIVER-ET LADYS-MANOR PL SHAMROCK-ET SINGING-BROOK N-B MASCOT-ET COMESTAR OUTSIDE LONG-LANGS OMAN OMAN-ET MOUNTFIELD SSI DCY MOGUL-ET REGANCREST-HHF MAC-ET WHITTIER-FARMS NED BOY BADGER-BLUFF FANNY FREDDIE
Fiú 928 461 1519 515 1291 1076 1086 711 257 364 877 521 888 995 468 272 566 1311 487 225 772 1149 591 573 705
Unoka 5578 3097 2160 3446 1593 1863 2377 1651 1745 1232 1137 1633 777 961 941 1162 1274 125 1156 1119 970 0 936 761 794
Dédunoka 5149 4497 1727 2680 1704 2050 709 2000 2684 2916 838 1332 946 3 1964 2362 757 0 1038 2121 35 0 372 811 10
Genetikai hatás % 2,86 1,79 1,73 1,66 1,44 1,44 1,40 1,16 1,03 0,98 0,95 0,95 0,86 0,84 0,82 0,82 0,80 0,78 0,76 0,75 0,72 0,66 0,66 0,66 0,63
Az „örökranglista” érdekes képet mutat, keverednek benne a közelmúlt, és a régmúlt apái, helyet adva néhány egészen fiatal bikának is, és talán nem kell nagy bátorság kijelenteni, hogy a közeljövőben Super, Schamrock, Mogul hatása tovább nőhet, illetve újabb bikák is bekerülhetnek a 25 legnagyobb hatású bika közé.
Fair Cow Kft.
4
www. faircowkft.5mp.eu
Az apai oldal vizsgálata az apák pedigréjének vizsgálatával lesz teljes, mivel ez mutatja meg, hogy a látszólag nagyszámú apa, milyen genetikai varianciát jelent valójában, erről ad képet a 3. táblázat: 3. táblázat: A teljes USA-ban regisztrált bikapopuláció apáinak pedigré analízise Apa 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
Fiú
O-BEE MANFRED JUSTICE-ET PICSTON SHOTTLE-ET ENSENADA TABOO PLANET-ET ROUND OAK RAG APPLE ELEVATION PAWNEE FARM ARLINDA CHIEF S-W-D VALIANT CARLIN-M IVANHOE BELL MARA-THON BW MARSHALL-ET BRAEDALE GOLDWYN COMESTAR OUTSIDE TO-MAR BLACKSTAR-ET STARTMORE RUDOLPH LONG-LANGS OMAN OMAN-ET WALKWAY CHIEF MARK CHARLESDALE SUPERSTITION-ET MADAWASKA AEROSTAR SWEET-HAVEN TRADITION CAL-CLARK BOARD CHAIRMAN END-ROAD PVF BOLIVER-ET GLENDELL ARLINDA CHIEF BIS-MAY TRADITION CLEITUS EMPRISE BELL ELTON CAROL PRELUDE MTOTO-ET REGANCREST ELTON DURHAM-ET SANDY-VALLEY BOLTON-ET
4199 1729 4273 3275 3676 2453 2386 1870 2028 1782 1608 1016 2776 898 2720 1310 1536 1425 1345 1221 836 1229 1379 734 931
Unoka 3797 8156 1627 1612 1194 2915 1721 2159 2023 1794 2093 2254 0 2209 0 1649 1024 930 1022 1219 1351 983 309 1114 1393
Déd-unoka 5071 4072 0 3679 1291 1499 1688 1472 317 1460 1556 3194 0 3016 0 1196 62 94 33 33 960 42 760 1635 69
Genetikai hatás % 4,21 3,90 2,91 2,86 2,63 2,45 2,10 1,90 1,78 1,74 1,74 1,68 1,59 1,57 1,55 1,39 1,18 1,09 1,07 1,05 1,00 0,99 0,98 0,97 0,94
Ez a táblázat is visszaigazolja azt, hogy a látszólagos sokszínűség mögött néhány bika domináns hatása rejtőzik. A vizsgálat nem terjed ki az anyák, tehéncsaládok vizsgálatára, ahol szintén találhatnánk hasonló tendenciákat, ennek vizsgálata egy másik tanulmány, cikk feladata lesz. Következtetések: - egyértelműen, jelentősen nőtt a szelekciós nyomás a fiatal generáció kiválasztásában - sokkal több apától származik az új generáció - a több apa hasonló rokonsági körből kerül ki - felértékelődnek a valóban „outcross” bikák - egyre fontosabb a párosításkor a rokontenyésztés precíz, tudatos kezelése.
Szatymaz, 2013. december 7.
Fair Cow Kft.
5
www. faircowkft.5mp.eu
