Metazałożyciele: przyszłość oceny genetycznej świń

Dr Everestus Akanno, genetyk, Genesus Inc.

Celem hodowlanym programów hodowlanych trzody chlewnej jest poprawa wydajności komercyjnych krzyżówek. Jednak to, co wydaje się być tymi samymi cechami (np. Tempo wzrostu), może być wyrażane w różny sposób na poziomie stada komercyjnego i stadnego, a zatem może nie być genetycznie takie samo ze względu na różnice w zarządzaniu, środowisku produkcyjnym itp.

W konsekwencji postęp genetyczny osiągnięty w jądrze może nie być bezpośrednio obserwowany w stadzie komercyjnym. Dlatego obecne wysiłki badawcze koncentrują się na ocenie możliwości włączenia danych handlowych do programów oceny genetycznej jądra w celu przewidywania wartości hodowlanych zwierząt zarodowych pod kątem wydajności krzyżówki (Christensen i in. Genet. Sel. Evol. (2015) 47:98, doi: 10.1186 / s12711-015-0177-6). Wymaga to zebrania dodatkowych informacji o rodowodzie od jądra do komercyjnej świni, aby można było śledzić powiązania genetyczne między świniami komercyjnymi i biologicznymi.

Tradycyjne podejścia do śledzenia informacji o buhajach i matkach na poziomie mnożnika i na poziomie komercyjnym mogą być kosztowne i zwykle wymagają współpracy komercyjnych stad badawczych, które same w sobie mogą nie być w pełni reprezentatywne dla typowych stad komercyjnych. Jednym ze sposobów rozwiązania tego problemu jest wykorzystanie informacji genomowych na temat mieszańców i zwierząt zarodowych w celu stworzenia połączonych relacji genetycznych na różnych poziomach stada. Ważnym pytaniem do oceny genomu przy użyciu tego typu danych jest to, jak zdefiniować relacje genetyczne w obrębie i pomiędzy podstawowymi generacjami wielu populacji (np. Rasowych, mieszańców F1 (YL) i krzyżówek 3-drożnych (D (YL))).

Kim są metafounders?

Metafounders to grupa osób o nieznanych rodzicach, uważanych za przodków, od których mogły pochodzić najstarsze zwierzęta (Legarra i in. Genetics, t. 200, 455–468 czerwiec 2015, doi: 10.1534 / genetyka.115.177014). Grupa metafounder jest tworzona na podstawie jakiejś formy podobieństwa, takiej jak linia genetyczna, płeć lub wiek. Uważa się, że są spokrewnieni między sobą, a ich związek między sobą wywodzi się z pokrewieństwa genomowego wszystkich ich potomków.

Wykorzystanie metafunkcji w ocenie genetycznej

Plan wykorzystania danych ze wszystkich poziomów produkcji w celu przeprowadzenia połączonej oceny genetycznej czystorasowych i krzyżówek otworzył okazję do stworzenia połączonych i kompletnych relacji dla wielu rasowych populacji. Tam, gdzie rodowód jest dostępny jak w jądrze, każda rasa wnosząca wkład ma swoje najstarsze zwierzęta i zakłada się, że nie są one spokrewnione z najstarszymi zwierzętami z innych ras czystorasowych.

W tym scenariuszu metafounders są używane do tworzenia relacji między wszystkimi najstarszymi zwierzętami różnych ras, łącząc w ten sposób zbiory danych z różnych ras. Informacje genomowe są wykorzystywane do szacowania tych powiązań w przypadku komercyjnych danych krzyżowych, a tym samym do łączenia metafunkcji i wszystkich źródeł danych.

Jako przykład, Tabela 1 przedstawia konfigurację rodowodu dla 11 świń pochodzących ze wszystkich poziomów produkcji. W celu połączenia wszystkich trzech ras stworzono po trzech metafunderów dla Landrace (AF-L), Yorkshire (AF-Y) i Duroc (AF-D). Osoby od 1 do 6 reprezentują czystej krwi założycieli ras Landrace, Yorkshire i Duroc i zakłada się, że pochodzą od każdej z trzech metafozłożycieli. Osobniki 7-9 reprezentują wszystkie świnie czystej krwi urodzone i wyhodowane w jądrze. Osobnik 10 reprezentuje wszystkie świnie krzyżówkowe F1 matki (LY) na poziomie mnożnika, podczas gdy osobnik 11 reprezentuje trójstronną krzyżówkę końcową (D (LY)) na poziomie komercyjnym.

Stworzenie pełnego rodowodu w ten sposób zapewnia, że wszystkie dane pochodzące z różnych systemów produkcyjnych są ze sobą powiązane i wykorzystywane do celów oceny genetycznej. Zastrzeżeniem związanym z tym wysiłkiem są dodatkowe koszty związane z genotypowaniem zwierząt na wszystkich poziomach produkcji, aby móc ustanowić dobre i kompletne relacje.

Wpływ metafunkcji na przewidywanie wartości hodowlanej

Oprócz oczywistego wpływu przeprowadzania oceny genetycznej przy użyciu dużego zbioru danych ze wszystkich poziomów przemysłu, wczesne wyniki badań (Xiang et al. J Anim Sci. 2017 Apr; 95 (4): 1472-1480. Doi: 10.2527 / jas.2016.1155 ; van Grevenhof i wsp. J. Anim. Sci. 2019.97: 548–558, doi: 10.1093 / jas / sky433) wykazali:

Poprawiona dokładność wartości hodowlanych i poprawa tempa przyrostu genetycznego.
Poprawa rankingu kandydatów do selekcji.
Spadek chowu wsobnego.

Zespół badawczo-rozwojowy Genesus stale bada i dokonuje przeglądu systemu oceny genetycznej, a obecnie pozyskuje genotypy i fenotypy ze wszystkich poziomów produkcji, aby wdrożyć genomową ocenę krzyżówki czystej krwi dla wszystkich zwierząt jądrowych. Wysiłek ten zapewni, że Genesus Inc. będzie nadal zajmować wiodącą pozycję w ulepszaniu wartości genetycznej stada hodowlanego Genesus, aby zaspokoić potrzeby wszystkich klientów.