Chad Bierman, PhD, 유전 학자, Genesus Inc.
돼지 생산의 질병 문제는 계속해서 생산량을 줄이고 수익성 잠재력을 낮추고 있습니다 (VanderWaal and Deen, 2018). 치료비는 비싸고 백신은 완전히 효과적이지 않습니다. 더욱이 기존 병원체는 새로운 변종으로 변형 될 수 있으며 새로운 감염원에 대한 지속적인 위험이 있습니다 (Fournie et al., 2015). 새롭거나 돌연변이 된 약제에는 새롭거나 추가적인 형태의 치료 및 백신이 필요할 수 있습니다. 그런 다음 돼지가 이러한 도전에 대해 더 높은 탄력성을 갖는 것이 유익 해 보일 것입니다. 높은 탄력성은 질병의 초기 영향을 제한하거나 질병으로 인한 감염으로부터 더 빠른 회복을 가능하게하여 값 비싼 투입물을 줄여 생산을 유지합니다. 캐나다, 미국 및 유럽과 같은 국가의 Knap and Doeshl-Wilson (2020)에서 추정 한 바와 같이 PRRS 관련 건강 문제 만 치료하는 데 드는 비용은 매년 실현되는 경제적 가치의 4 배 이상에 해당합니다. 유전자 개선에 돼지. 질병의 경제적 영향은 크고 번식 목표에 회복력 측정을 도입하면 생산자 이익에 도움이됩니다.
질병 회복력 특성은 질병의 영향을 반영하는 '황금 표준'표현형입니다 (Putz et al., 2019, Cheng et al., 2020). 이러한 특성은 질병 도전 환경에서 측정되며 일반적으로 치료 속도, 성장률, 건강 점수 및 사망률 (동물이 도전에 굴복 했습니까)을 포함합니다. 지표 특성은 질병 회복 특성에 대한 정보를 제공하지만 건강이 높거나 문제가없는 환경에서 측정됩니다. 지표 특성이 육종 프로그램에 도움이 되려면 높은 측정 정확도로 정량화 할 수 있어야하고 동물간에 충분한 차이가 있어야합니다. 지표 특성은 또한 질병 탄력성 특성 중 하나 이상과 높은 상관 관계가 있어야합니다. 개별 돼지 수준에서 지표 특성을 측정하면 질병 회복력을 개선하기위한 유전자 선택 전략을 도출하는 데 필요한 기본 정보를 제공합니다.
회복력 측정에 대한 한 가지 도전은 깨끗하고 높은 건강 상태를 유지해야하는 동물의 회복력 표현형을 획득하는 것입니다. 이 업적을 달성하기 위해 한 가지 옵션은 선택 후보의 가까운 친척에 대한 건강 문제 설정에서 탄력성 표현형을 지속적으로 측정하는 것입니다. 이 접근법은 동물 복지 관점에서 볼 때 비용이 많이 들고 위험하며 다른 사이트로의 질병 전이 위험이 있습니다. 대안적인 접근 방식은 건강 문제에서 탄력성 특성 결과를 정확하게 예측하는 것으로 알려진 특성 인 탄력성의 지표를 식별하는 것입니다. 이 접근법의 핵심은 초기에 지표와 탄력성 표현형 사이의 연관성을 발견하기 위해 기초 연구가 필요하다는 것입니다. 이 기초 작업이 시작되었으며 일부 유망한 결과가보고됩니다.
면역 분석은 질병 문제에서 건강 결과를 예측할 수 있습니다. 이 분석은 병원균으로부터의 감염에 대한 보호를 담당하는 면역계 세포 인 백혈구 (백혈구)의 풍부함 또는 기능을 측정합니다. 전혈 샘플을 일상적으로 수집하고 쉽게 얻을 수 있으므로 백혈구를 분리하고 그 활동을 객관적으로 측정 할 수 있습니다. 그러한 활동 중 하나는 외래 세포를 삼키고 소화하는 숙주 세포의 방법 인 식균 작용입니다. 이것은 신체 면역 체계의 기본 과정이며 세포가 침입자를 식별하고 파괴하기 위해 적용하는 주요 방법입니다. 식균 작용 분석은 면역 세포가 그 과정을 얼마나 효율적으로 수행하는지 측정합니다 (Hampton and Winterbourn, 1999). 이 분석의 결과를 분석함으로써 유전 가능성 및 유전 적 상관 관계의 추정은 이러한 지표가 유전 적 개선을위한 질병 회복력을 예측하는 데 유용 할만큼 관계가 충분히 강한 지 여부를 결정할 것입니다.
또 다른 면역 체계 과정을 특성화하는 것은 외부 자극에 대한 백혈구의 반응 강도에 초점을 맞추는 것입니다. 혈액 자극 분석은 세포 증식을 측정하는데, 이는 이물질에 감염되었을 때 백혈구가 얼마나 빨리 싸우기 위해 조립되는지를 나타냅니다. Jeon과 동료 (2021)는 최근 이러한 측정치가 유전적일뿐만 아니라 (자극 0.22 시간 후에 측정했을 때 0.33 – 72) 돼지의 탄력성 특성과 유 전적으로 좋은 상관 관계가 있음을 평가하고 발견했습니다. 유전 적 상관 관계는 마무리 사망률의 경우 -0.40 ~ -0.60, ADG 마무리의 경우 0.10 ~ 0.30, 보육원 치료의 경우 -0.20 ~ -0.50, 보육사 사망률의 경우 -0.30 ~ -0.60이었다. 유전성과 유전 적 관계에 대한 요약 된 모습은 표 2에 요약되어 있습니다.
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유리한 유전 적 상관 관계에 대한 지식을 바탕으로 지표 특성을 측정하여 탄력성 특성을 활용할 수있는 기회가 현실화됩니다. 또한 이러한 지표는 정상적인 생산 환경에서 건강에 좋은 동물에 대해 측정 할 수 있습니다. Genesus는 돼지 건강의 기초가되는 유전학을 이해하고 개선하는 데 XNUMX 년 이상의 시간과 연구 노력을 투자했습니다. 핵 선택 후보의 측정치를 Genesus 게놈 육종 프로그램에 통합하면 질병 회복력에 대한 유전 적 장점이 높은 돼지를 선택할 수 있습니다. 높은 복원력은 입력 비용 절감, 생산 향상, 사망률 감소 및 궁극적으로 Genesus 고객의 수익성 향상과 동일합니다.
참고자료
Cheng J., Putz AM, Harding JCS, Dyck MK, Fortin F., Plastow GS, PigGen Canada, Dekkers JCM 2020. 자연 질병 챌린지 모델에서 이유-마무리 돼지의 질병 탄력성에 대한 유전 분석. 동물 과학 저널. 98 (8) 1-14.
Fournié G., Kearsley-Fleet L., Otte J. 2015. 새로운 돼지 감염원 발견의 시공간적 경향. 수의학 연구 46, 114.
Hampton MB, & Winterbourn CC 1999. 인간 호중구에 의한 식균 작용 및 세균 사멸을 정량화하는 방법. Journal of Immunological Methods, 232 (1-2), 15–22.
Jeon RL, Gilbert C., Cheng J., Putz AM, Dyck MK, Plastow GS, Fortin F., Dekkers JCM, Harding JCS 2021. 질병 회복의 지표로서 미토 겐 자극 후 건강한 새끼 돼지에서 말초 혈액 단핵 세포의 증식. 동물 과학 저널. https://doi.org/10.1093/jas/skab084
Knap, PW, Doeschl-Wilson, A. 2020. 질병에 강한 가축을 사육하는 이유와 방법 Genet Sel Evol 52, 60.
Putz AM, Harding JCS, Dyck MK, Fortin F, Plastow GS, Dekkers JCM 및 PigGen Canada (2019. 이유-종료 돼지에서 자연 질병 도전 모델의 사료 섭취 데이터를 사용한 새로운 탄력성 표현형. 유전학의 개척자. 9 : 660 1-14.
VanderWaal K. 및 Deen J. 2018. 돼지 전염병의 글로벌 동향. 국립 과학 아카데미의 회보. 115 (45) 11495-500.
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