Chad Bierman, Tiến sĩ, Nhà di truyền học, Genesus Inc.
Những thách thức về dịch bệnh trong chăn nuôi lợn tiếp tục làm giảm sản lượng và hạn chế tiềm năng sinh lời (VanderWaal và Deen, 2018). Các phương pháp điều trị tốn kém và vắc xin không hoàn toàn hiệu quả. Hơn nữa, các tác nhân gây bệnh hiện có có thể biến đổi thành các biến thể mới và tiếp tục có nguy cơ đối với các tác nhân lây nhiễm mới (Fournie et al., 2015). Các tác nhân mới hoặc đột biến có thể sẽ yêu cầu các hình thức điều trị và vắc xin mới hoặc bổ sung. Khi đó, lợn có khả năng phục hồi cao hơn đối với những thách thức này dường như có lợi. Khả năng phục hồi cao hơn sẽ hạn chế tác động ban đầu của dịch bệnh hoặc cho phép phục hồi nhanh hơn sau khi nhiễm trùng do bệnh gây ra, giảm đầu vào tốn kém và do đó duy trì sản xuất. Theo ước tính của Knap và Doeshl-Wilson (2020) cho các quốc gia như Canada, Hoa Kỳ và ở Châu Âu, chi phí liên quan đến việc điều trị các thách thức sức khỏe liên quan đến PRRS chỉ tương đương hơn 4 lần giá trị kinh tế ước tính được thực hiện hàng năm. lợn trong việc cải thiện di truyền. Tác động kinh tế của dịch bệnh là lớn và việc đưa các biện pháp chống chịu vào mục tiêu chăn nuôi sẽ mang lại lợi nhuận cho người sản xuất.
Các đặc điểm chống chịu bệnh tật là kiểu hình 'tiêu chuẩn vàng' phản ánh tác động của bệnh tật (Putz et al., 2019, Cheng et al., 2020). Những đặc điểm này được đo lường trong môi trường thách thức dịch bệnh và thường bao gồm tốc độ điều trị, tốc độ tăng trưởng, điểm sức khỏe và tỷ lệ tử vong (con vật có chống chọi được với thách thức của nó không). Các đặc điểm chỉ số cung cấp thông tin liên quan đến các đặc điểm về khả năng phục hồi bệnh tật nhưng được đo lường trong môi trường sức khỏe cao hoặc không có thách thức. Để một tính trạng chỉ thị có lợi trong chương trình nhân giống, nó phải được định lượng với độ chính xác cao của phép đo và có đủ sự biến đổi giữa các động vật. Các đặc điểm chỉ báo cũng phải tương quan cao với một hoặc nhiều đặc điểm về khả năng phục hồi bệnh. Việc đo lường các tính trạng chỉ thị ở cấp độ cá thể lợn cung cấp thông tin cơ sở cần thiết để đưa ra chiến lược chọn lọc di truyền nhằm cải thiện khả năng chống chịu bệnh tật.
Một thách thức để đo lường khả năng phục hồi là thu được các kiểu hình khả năng phục hồi trên những động vật phải duy trì tình trạng sạch sẽ, sức khỏe cao. Để đạt được kỳ tích này, một lựa chọn là liên tục đo lường các kiểu hình khả năng phục hồi trong môi trường có thách thức về sức khỏe đối với những người họ hàng gần của các ứng viên được tuyển chọn. Cách tiếp cận này tốn kém và rủi ro, từ cả quan điểm phúc lợi động vật và có nguy cơ lây bệnh sang các địa điểm khác. Một cách tiếp cận thay thế là xác định các chỉ số về khả năng phục hồi, bản thân những đặc điểm này được biết đến để dự đoán chính xác kết quả của đặc điểm về khả năng phục hồi khi gặp thách thức về sức khỏe. Chìa khóa của cách tiếp cận này, ban đầu cần nghiên cứu nền tảng để khám phá mối liên hệ giữa kiểu hình chỉ thị và khả năng phục hồi. Công việc cơ bản này đã bắt đầu, và một số kết quả đầy hứa hẹn đã được báo cáo.
Các xét nghiệm miễn dịch có thể dự đoán kết quả sức khỏe dưới thách thức của bệnh tật. Các xét nghiệm này đo lường sự phong phú hoặc chức năng của bạch cầu (tế bào bạch cầu), là các tế bào của hệ thống miễn dịch chịu trách nhiệm bảo vệ chống lại sự lây nhiễm từ các mầm bệnh. Các mẫu máu toàn phần được thu thập thường xuyên và dễ dàng lấy được, cung cấp khả năng phân lập bạch cầu và đo lường hoạt động của chúng một cách khách quan. Một trong những hoạt động như vậy là thực bào, là phương pháp của tế bào chủ để hấp thụ và tiêu hóa các tế bào lạ. Đây là một quá trình cơ bản của hệ thống miễn dịch của cơ thể, và là phương pháp chính được các tế bào áp dụng để xác định và tiêu diệt những kẻ xâm lược. Một xét nghiệm thực bào đo lường mức độ hiệu quả của các tế bào miễn dịch thực hiện quá trình đó (Hampton và Winterbourn, 1999). Bằng cách phân tích kết quả từ thử nghiệm này, các ước tính về khả năng di truyền và tương quan di truyền sẽ xác định xem các mối quan hệ có đủ mạnh để các chỉ số này hữu ích trong việc dự đoán khả năng phục hồi bệnh để cải thiện di truyền hay không.
Đặc trưng cho một quá trình khác của hệ thống miễn dịch là tập trung vào cường độ phản ứng của bạch cầu đối với các kích thích ngoại lai. Xét nghiệm kích thích máu đo lường sự tăng sinh tế bào, đó là tốc độ các tế bào bạch cầu được tập hợp để chiến đấu khi bị thách thức với một chất lạ. Jeon và cộng sự (2021) gần đây đã đánh giá và phát hiện ra các phép đo này có tính di truyền (0.22 - 0.33 khi đo sau khi kích thích 72 giờ), cũng như có tương quan thuận lợi về mặt di truyền với các đặc điểm khả năng phục hồi ở lợn. Tương quan di truyền dao động trong khoảng -0.40 đến -0.60 đối với tỷ lệ chết khi xuất chuồng, 0.10 đến 0.30 đối với ADG hoàn thiện, -0.20 đến -0.50 đối với nghiệm thức trong vườn ươm và -0.30 đến -0.60 đối với tỷ lệ chết trong vườn ươm. Một cái nhìn tóm tắt về khả năng di truyền và các mối quan hệ di truyền được nêu trong bảng 2.
.png)
Với kiến thức về các mối tương quan di truyền thuận lợi của chúng, cơ hội sử dụng các đặc điểm khả năng phục hồi bằng cách đo các đặc điểm chỉ thị của chúng sẽ trở thành hiện thực. Hơn nữa, các chỉ số này có thể được đo lường trên những động vật có sức khỏe cao trong điều kiện sản xuất bình thường. Genesus đã đầu tư hơn một thập kỷ thời gian và nỗ lực nghiên cứu để tìm hiểu và cải thiện sức khỏe cơ bản của lợn. Việc tích hợp các phép đo này từ các ứng viên chọn lọc hạt nhân vào chương trình nhân giống bộ gen Genesus sẽ cho phép chúng tôi chọn ra những con lợn có khả năng phục hồi bệnh tật cao. Khả năng phục hồi cao hơn đồng nghĩa với việc giảm chi phí đầu vào, sản xuất tốt hơn, tỷ lệ tử vong thấp hơn và cuối cùng là tăng lợi nhuận cho khách hàng của Genesus.
dự án
Cheng J., Putz AM, Harding JCS, Dyck MK, Fortin F., Plastow GS, PigGen Canada, Dekkers JCM 2020. Phân tích di truyền về khả năng phục hồi bệnh ở lợn cai sữa từ mô hình thách thức bệnh tật tự nhiên. Tạp chí Khoa học Động vật. 98 (8) 1-14.
Fournié G., Kearsley-Fleet L., Otte J. 2015. Các xu hướng không gian về mặt không gian trong việc phát hiện ra các tác nhân lây nhiễm mới ở lợn. Nghiên cứu thú y 46, 114.
Hampton MB, & Winterbourn CC 1999. Phương pháp định lượng khả năng thực bào và tiêu diệt vi khuẩn bằng bạch cầu trung tính ở người. Tạp chí Phương pháp Miễn dịch học, 232 (1-2), 15–22.
Jeon RL, Gilbert C., Cheng J., Putz AM, Dyck MK, Plastow GS, Fortin F., Dekkers JCM, Harding JCS 2021. Tăng sinh tế bào đơn nhân máu ngoại vi từ lợn con khỏe mạnh sau khi được kích thích mitogen như một chỉ số đánh giá khả năng phục hồi bệnh tật. Tạp chí Khoa học Động vật. https://doi.org/10.1093/jas/skab084
Knap, PW, Doeschl-Wilson, A. 2020. Tại sao phải chăn nuôi vật nuôi chống chịu bệnh tật, và làm thế nào? Genet Sel Evol 52, 60 tuổi.
Putz AM, Harding JCS, Dyck MK, Fortin F, Plastow GS, Dekkers JCM và PigGen Canada (2019. Các kiểu hình mới lạ về khả năng chống chịu sử dụng dữ liệu thu nhận thức ăn từ mô hình thách thức dịch bệnh tự nhiên ở lợn giai đoạn cuối. Biên giới trong di truyền. 9: 660 1-14.
VanderWaal K. và Deen J. 2018. Xu hướng toàn cầu về các bệnh truyền nhiễm ở lợn. Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia. 115 (45) 11495-500.
Được phân loại trong: Tin nổi bật, Công nghệ toàn cầu
Bài đăng này được viết bởi Genesus