Признаки индикатора и их применение при отборе на устойчивость к болезням

Чад Бирман, доктор философии, генетик, Genesus Inc.

Проблемы, связанные с болезнями в свиноводстве, продолжают снижать объем производства и сдерживать потенциальную прибыльность (VanderWaal and Deen, 2018). Лечение дорогое, а вакцины не полностью эффективны. Более того, существующие патогены могут трансформироваться в новые варианты, и существует постоянный риск появления новых инфекционных агентов (Fournie et al., 2015). Новые или мутировавшие агенты, вероятно, потребуют новых или дополнительных форм лечения и вакцин. Тогда для свиней было бы полезно иметь более высокую сопротивляемость этим проблемам. Более высокая сопротивляемость ограничит первоначальное воздействие болезни или позволит быстрее вылечиться от инфекции, вызванной болезнью, сокращая дорогостоящие затраты и, таким образом, поддерживая производство. По оценкам Knap and Doeshl-Wilson (2020) для таких стран, как Канада, США и Европа, затраты, связанные с лечением только проблем со здоровьем, связанных с РРСС, более чем в 4 раза превышают расчетную экономическую ценность, ежегодно реализуемую за каждый год. свинья в генетическом улучшении. Экономическое воздействие болезни велико, и введение мер устойчивости в селекционную цель принесет пользу производителям.

Признаки устойчивости к болезням являются фенотипами «золотого стандарта», которые отражают воздействие болезни (Putz et al., 2019, Cheng et al., 2020). Эти признаки измеряются в условиях заражения болезнью и обычно включают скорость лечения, скорость роста, оценку здоровья и смертность (поддалось ли животное заражению). Признаки индикатора предоставляют информацию о признаках устойчивости к болезням, но измеряются в условиях хорошего здоровья или без проблем. Чтобы индикаторный признак был полезен в программе разведения, он должен поддаваться количественной оценке с высокой точностью измерения и иметь достаточные различия между животными. Признаки индикатора также должны сильно коррелировать с одним или несколькими признаками устойчивости к болезням. Измерение индикаторных признаков на уровне отдельных свиней дает необходимую базовую информацию для разработки стратегии генетического отбора для повышения устойчивости к болезням.

Одной из проблем при измерении устойчивости является получение фенотипов устойчивости у животных, которые должны поддерживать чистоту и хорошее состояние здоровья. Один из вариантов - постоянно измерять фенотипы устойчивости в условиях проблем со здоровьем у близких родственников кандидатов, отобранных для отбора. Этот подход дорог и рискован как с точки зрения защиты животных, так и с точки зрения риска передачи болезни в другие места. Альтернативный подход состоит в том, чтобы определить индикаторы устойчивости, которые сами по себе являются характеристиками, которые, как известно, точно предсказывают результаты, связанные с характеристиками устойчивости в условиях угрозы здоровью. Ключ к этому подходу - фундаментальное исследование, которое изначально необходимо для выявления связи между индикатором и фенотипами устойчивости. Эта основа уже началась, и сообщается о некоторых многообещающих результатах.

Иммунные тесты могут прогнозировать результаты для здоровья в условиях болезни. Эти анализы измеряют количество или функцию лейкоцитов (лейкоцитов), которые являются клетками иммунной системы, ответственными за защиту от инфекции от патогенов. Образцы цельной крови обычно собираются и легко доступны, что дает возможность выделить лейкоциты и объективно измерить их активность. Одним из таких видов активности является фагоцитоз, который представляет собой метод поглощения и переваривания чужеродных клеток хозяйской клеткой. Это фундаментальный процесс иммунной системы организма и основной метод, применяемый клетками для выявления и уничтожения захватчиков. Анализ фагоцитоза измеряет, насколько эффективно иммунные клетки выполняют этот процесс (Hampton and Winterbourn, 1999). Анализируя результаты этого анализа, оценки наследуемости и генетических корреляций позволят определить, достаточно ли сильны отношения, чтобы эти индикаторы могли быть полезными при прогнозировании устойчивости к болезням для генетического улучшения.

Чтобы охарактеризовать другой процесс иммунной системы, необходимо сосредоточиться на интенсивности реакции лейкоцитов на чужеродные раздражители. Анализ стимуляции крови измеряет пролиферацию клеток, то есть, насколько быстро белые кровяные тельца собираются для борьбы с посторонним веществом. Jeon и его коллеги (2021) недавно оценили и обнаружили, что эти измерения передаются по наследству (0.22–0.33 при измерении через 72 часа после стимуляции), а также имеют благоприятную генетическую корреляцию с признаками устойчивости у свиней. Генетические корреляции находились в диапазоне от -0.40 до -0.60 для смертности на завершающем этапе, от 0.10 до 0.30 для смертности на завершающем этапе ADG, от -0.20 до -0.50 для обработок в питомнике и от -0.30 до -0.60 для смертности в питомнике. Обобщенный взгляд на наследуемость и генетические отношения приведен в таблице 2.

Зная об их благоприятных генетических корреляциях, возможность использовать признаки устойчивости путем измерения их индикаторных признаков становится реальной. Кроме того, эти показатели можно измерить на здоровых животных в нормальных производственных условиях. Genesus потратил более десяти лет на изучение и улучшение генетики, лежащей в основе здоровья свиней. Интеграция этих измерений кандидатов для отбора ядер в программу геномной селекции Genesus позволит нам отбирать свиней с высокими генетическими достоинствами в отношении устойчивости к болезням. Более высокая устойчивость означает более низкие производственные затраты, лучшее производство, снижение смертности и, в конечном итоге, повышение прибыльности для клиентов Genesus.

Загрузка

Признаки индикатора и их применение при отборе на устойчивость к болезням

Рекомендации