Các chiến lược để tối đa hóa lợi ích di truyền lâu dài trong kỷ nguyên di truyền

Tiến sĩ Dinesh Thekkoot, Genesus Inc.

Lựa chọn gen (GS) là một phương pháp mới để cải thiện các đặc điểm kinh tế trong quần thể động vật bằng cách sử dụng thông tin từ các marker phân tử, kiểu hình và phả hệ. Phương pháp này cung cấp cơ hội để ước tính giá trị nhân giống của các ứng cử viên lựa chọn chính xác hơn và sớm hơn trong cuộc đời và cho các tính trạng khó xác định như xác thịt và tính trạng sức khoẻ. Vì lý do này, nó được coi là một sự chuyển đổi mô hình cho chăn nuôi và đang được hầu hết các ngành công nghiệp chăn nuôi trên toàn thế giới chấp nhận. Trong bối cảnh chăn nuôi động vật thương mại hiện nay, thông tin về bộ gen thường được sử dụng để dự đoán giá trị nhân giống của các ứng cử viên tuyển chọn. Có một số thành phần khác trong chương trình nhân giống có thể bị ảnh hưởng bởi việc kết hợp thông tin về bộ gen. Các thành phần này tương tác với nhau và do đó cần được tối ưu hóa để tối đa hóa đáp ứng di truyền dài hạn. Một số thành phần cụ thể của giống lợn được liệt kê dưới đây

Chiến lược Phenotyping / Genotyping

Sự thành công của một chương trình GS phụ thuộc vào quy mô của quần thể động vật có cả kiểu gen và kiểu hình (được gọi là quần thể tham chiếu), được sử dụng để dự đoán các giá trị giống hệ gen của các ứng cử viên tuyển chọn trẻ. Để duy trì độ chính xác cao của dự đoán đánh giá về gen, dân số tham khảo cần phải được cập nhật thường xuyên. Tuy nhiên, số kiểu hình / kiểu gen có thể thu thập được trong một chương trình gây giống rất hạn chế và phụ thuộc vào (a) Chi phí của kiểu hình / genotyping: do chi phí cao sẽ không thể thu thập các kiểu hình / genotypes trên tất cả các loài động vật và cho tất cả các tính trạng trong chỉ số lựa chọn. Ngoài ra, các cơ sở cần thiết để đo các kiểu hình chính xác có thể bị hạn chế. (b) Lợi nhuận cận biên giảm khi chúng ta phân bổ thêm các nguồn lực cho các kiểu hình / genotype bổ sung, nghĩa là khi số kiểu hình / kiểu gen tăng, lợi ích của việc bổ sung thêm một kiểu hình / kiểu gen giảm, mặc dù chi phí thu thập kiểu hình / kiểu gen vẫn là tương tự. Tất cả các yếu tố này có thể ảnh hưởng đến lợi ích di truyền trong một chương trình gây giống, và do đó cần được tối ưu hóa để tối đa hóa sự tăng trưởng di truyền lâu dài.

Sử dụng thông tin lai tạo

Chăn nuôi gia súc được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp chăn nuôi lợn, và mục tiêu cải tiến di truyền là cải thiện hoạt động lai giống trong điều kiện thương mại, trong khi việc lựa chọn dựa trên năng suất thuần ở đàn nhân / đàn nhân giống. Nói chung, sự tương quan di truyền giữa các đặc điểm giống nhau được ghi nhận trong hạt nhân và các đàn thương mại thấp hơn 1 chỉ ra rằng sự kiểm soát di truyền của tính trạng có thể khác nhau giữa hạt nhân và các đàn thương mại (môi trường). Đối với các tính trạng có tương quan di truyền của 0.7 hoặc thấp hơn, người ta gợi ý rằng các dữ liệu từ các trang trại thương mại được kết hợp vào các chương trình đánh giá di truyền để có được phản ứng di truyền lớn hơn ở các nhóm lai. Việc sử dụng các thông tin về gen sẽ giúp kết hợp các thông tin lai giống trong việc đánh giá định kỳ, do đó tăng độ chính xác của các giá trị chăn nuôi ước tính từ việc lai tạo dữ liệu từ dữ liệu thuần chủng, và tối đa hóa lợi ích di truyền lâu dài (Dekkers 2007).

Xác nhận hợp quy

Những sai lầm của dòng máu có thể làm giảm tỷ lệ di truyền. Thông tin về bộ gen có thể được sử dụng để xác nhận và sửa chữa phả hệ, và có thể tối đa hóa được sự gia tăng di truyền lâu dài.

Đánh giá lại các chỉ số lựa chọn

Để tối đa hóa lợi ích di truyền lâu dài, chúng ta có thể nghĩ đến việc sửa đổi các mục tiêu nhân giống. Với sự sẵn có của thông tin di truyền, chúng ta có cơ hội để thay đổi mục tiêu nhân giống bằng cách kết hợp các đặc điểm như sức khoẻ và thể dục cùng với các giá trị kinh tế thích hợp cho những đặc điểm này. Ngoài ra, do việc chọn lọc gien làm tăng tỷ lệ di truyền, chúng ta cần đánh giá lại và xác định lại các mục tiêu gây giống thường xuyên hơn (Henryon và cộng sự, 2014).

Chiến lược lựa chọn

Thông tin về bộ gen có thể được sử dụng để thiết kế lại các phương pháp lựa chọn để tối đa hóa sự tăng trưởng di truyền lâu dài bằng cách kiểm soát tỷ lệ lai cận huyết, để duy trì sự biến đổi di truyền đủ để điều chỉnh kích thước quần thể hạt nhân, tăng cường độ lựa chọn (chi tiết có thể tìm thấy tại đây), Vv

Chiến lược giao phối

Nói chung, thiết kế giao phối nhận được sự chú ý ít hơn các thành phần khác trong khi nghĩ đến tối đa hóa lợi ích di truyền lâu dài. Bất kỳ sự gia tăng nào mang lại bằng cách sửa đổi thiết kế giao phối có thể được xem như là một lợi ích bổ sung cho bất kỳ chương trình nhân giống nào vì hầu hết những thay đổi trong kế hoạch giao phối có thể được đưa ra mà không có bất kỳ chi phí bổ sung hoặc các ràng buộc logic. Thông tin về bộ gen sẽ giúp chúng ta thay đổi thiết kế giao phối để giải trừ sự đóng góp của gen một cách hiệu quả hơn bằng cách giảm tỷ lệ lai cận huyết (Henryon và cộng sự, 2014).

Genesus đã và đang tiến hành nghiên cứu trong lĩnh vực đánh giá gen (GE) và lựa chọn từ 2011 trở đi, bằng cách đầu tư vào công nghệ để đánh giá chính xác các đặc điểm khó khăn, tạo ra các quần thể động vật với các kiểu gen và tất cả các kiểu hình, mô phỏng các kịch bản GS khác nhau, mô phỏng cấu trúc dân số thực và dữ liệu và xác nhận các chương trình GE và GS. Gần đây, Genesus đã kết hợp GE và GS trong các chương trình gây giống của họ để tối đa hóa đáp ứng di truyền lâu dài và do đó tối đa hóa lợi nhuận của khách hàng Genesus.