Koliko su stabilni genomski testovi?

Rad na sekvenciranju (dekodiranju) DNK čoveka je objavljen 2001 godine. Veoma rano, već 2002 godine genetičari su shvatili da analiza gena može imati primenu i kod goveda, i istraživanja su počela.

 Rezultat ovog rada je danas poznat kao genomska analiza goveda. To je metoda određivanja genetskog potencijala životinje kombinacijom analize njenog DNK i analize njenog porekla. U poslednjih 10 godina, era genomske selekcije i intenzivno korišćenje genomski testiranih bikova je donelo brži i veći genetski napredak, što možete videti na grafičkom prikazu iznad.

Međutim, tačno je i da je pouzdanost testova genomskih bikova niža od pouzdanosti testova bikova testiranih na ćerkama. Te se postavljaju pitanja – Koliko su stabilni i pouzdani genomski testovi i kako i kada koristiti genomske bikove? Kako je ova metoda selekcije najviše korišćena i najdalje odmakla u holštajn rasi, odgovor ću probati da pružim kroz analizu podataka o holštajn bikovima i njihovim testovima u industriji veštačkog osemenjavanja.

Da bi ilustrovala stabilnost genomskih testova, genetičarka iz kompanije PEAK Genetics– Ešli Mikšovski (Ashley Mikshowsky) je analizirala podatke skoro 7.800 holštajn bikova. Njihovo seme je korišćeno u periodu od januara 2010 do decembra 2016 dok su bili genomski testirani – danas su svi testirani i na ćerkama. Rezultate njenog rada možete videti na grafikonima 1 i 2.

  1. Tamno plava linija na oba grafikona prikazuje prosečne vrednosti indeksa TPI (prvi grafikon) ili NM$ (drugi grafikon) kod prvog genomskog testa bikova.
  2. Svetlo plava linija prikazuje prosečnu vrednost indeksa TPI (prvi grafikon) ili NM$ (drugi grafikon) iz aprila 2020. za iste te bikove koji su sada testirani na ćerkama.
  3. Razmak (prostor) između ove dve linije predstavlja prosečnu promenu za indeks TPI (prvi grafikon) ili NM$ (drugi grafikon) od početnog genomskog testa do progenog testa (testa na ćerkama)-

 Grafikon 1. – Promena prosečnog indeksa TPI od prvog genomskog testa do testa iz Aprila 2020 (test na ćerkama)

Kao što možemo videti – na levoj strani grafikona su bikovi koji su prvi put genomski testirani u januaru 2010 i oni imaju 200 TPI poena manje u testu na ćerkama u aprilu 2020. Kada posmatramo mlađe bikove, čiji su prvi genomski testovi rađeni u decembru 2016 – vidimo da je razlika u vrednosti indeksa TPI između njihovog prvog genomskog i testa na ćerkama u aprilu 2020 samo 91 poen.

Ovo znači da se stabilnost genomskih testova u periodu od 7 godina (od januara 2010 do decembra 2016) više nego udvostručila. Genomski testovi su danas tačniji iako i dalje u proseku precenjuju genetski potencijal životinje. Trend povećanja stabilnosti nam govori da u narednom periodu možemo očekivati dodatno smanjenje ove razlike između genomskih i progenih testova i još više ubrzati genetski napredak.

Grafikon 2. – Promena prosečnog indeksa NM$ od prvog genomskog testa do testa iz Aprila 2020 (test na ćerkama)

Slično vidimo i kada posmatramo indeks Net Merit $ i grafikon 2. Bikovi koji su genomski testirani u januaru 2010 su do aprila 2020 u proseku pali za 112 NM$ indeksnih poena. Dok su mlađi bikovi, čiji su prvi genomski testovi rađeni u decembru 2016 godine su do aprila 2020 pali samo za 37 NM$ indeksnih poena. I ako su ukupne priplodne vrednosti dobijene iz genomskih testova precenjene, razlika između genomskih testova i testova na ćerkama se i u ovom slučaju smanjila u osnosu na same početke genomske analize.

Ako i dalje ne verujete u pouzdanost i stabilnost genomske analize, treba da probamo da ovaj problem sagledamo iz drugačije perspektive. Na sledećim grafikonima pod brojem 3 i 4, možete videti distribuciju vrednosti za ukupne priplodne indekse – TPI i NM$ koje su u aprilu 2020 imali bikovi (njih 971 rodjeni 2016-te godine) u odnosu na njihove prve genomske analize. Narandžasti stub predstavlja referentnu vrednost – odnosno promenu koja je bila 0 indeksnih poena.

971 bik koji je rođen u 2016-toj godini je u aprilu 2020 prosečno odstupao od prve genomske ocene -115 TPI poena. Kod oko 140 bikova je razlika samo +- 30 indeksnih poena, a samo je 30 bikova dobilo ili izgubilo više od 300 indeksnih poena.

Isti trend vidimo kada posmatramo grafikon 4. za NM$ – u pitanju su isti bikovi, njih 971 rođenih 2016. Prosečna promena je iznosila -70 indeksnih poena kada uporedimo njihove prve genomske testove sa testovima na ćerkama iz aprila 2020. Oko 160 bikova je izgubilo ili dobilo samo do 20 indeksnih poena a samo 13 je bikova imalo promenu od 300 ili više indeksnih poena.

U tabeli ispod vidimo šta se događa ako uporedimo deset najbolje rangiranih progeno testiranih i deset najbolje rangiranih genomski testiranih bikova iz naše ponude. Odabrali smo NM$ kao neutralnu osnovu za poređenje.

Prosek grupe najboljih bikova koji su testirani na ćerkama (progeno) sa visokom pouzdanošću testa je 621 NM$ indeksna poena. Prosek grupe najbolje rangiranih genomskih bikova po NM$ je 776 indeksna poena sa nižom pouzdanošću testa. Razlika je 155 indeksnih poena ili 155 dolara u korist genomski testiranih bikova. Čak i najbolje rangirani progeno testirani bik AltaTOPSHOT, koji je u aprilu 2020 bio drugi najbolje rangirani progeno testirani bik na svetu sa svojih 766 NM$ nije uspeo da stigne prosek grupe genomski testiranih bikova. Neminovno je da će neki genomski bikovi sa ove liste izgubiti indeksne poene, zato genomske bikove uvek koristimo u grupi, kako bi izbegli selekcijski rizik koji sa sobom nosi njihovo korišćenje. Ne postoji šansa da svi bikovi sa desne liste padnu ispod nivoa proseka progeno testiranih bikova na levoj listi, to je faktički nemoguće.

Kada koristite genomske bikove treba imati u vidu sledeće:

  1. Ocene u genomskim testovima bikova su i dalje blago povišene. Medjutim, matematičkim unapređenjem modela analize, razlika između pouzdanosti genomskih testova i testova na ćerkama (progenih) se ubrzano smanjuje.
  2. Bez obzira na prosečan pad u ukupnim priplodnim ocenama (TPI i NM$) od bikovog prvog genomskog testa do dobijanja prvih ćerki i dalje ćete praviti veći genetski napredak koristeći grupu genomskih bikova nego ako koristite progeno testirane bikove.
  3. Genomski bikovi se moraju koristiti u grupama od najmanje 3 bika, poželjno je da ih ima barem 5, idealno dve grupe po 5 bikova godišnje, kako bi podelili selekcijski rizik koji sa sobom nosi korišćenje bikova sa nižom pouzdanošću testa.
  4. Kako bi ste bili sigurni da je genetski napredak u pravom ili željenom smeru, važano je da odabiru genomskih bikova pristupate planski kroz postavljanje jasnih selekcijskih kriterijuma i ciljeva. Ubrzan genetski napredak se lako može pretvoriti u ubrzano genetsko nazadovanje ako se biraju pogrešni bikovi.

 

Selekcija je spor proces čije rezultate vidite tek nakon 3,5 godine od momenta osemenjavanja vaših krava ili junica. To znači da se sa greškama koje napravite danas suočavate tek za 3 i po godine. Proizvođači mleka koji su izabrali da veruju u genomsku analizu i koriste je za postizanje bržeg genetskog napretka su već sada u prednosti u odnosu na one koji ne koriste genomske bikove. Koliko puta po 3,5 godine treba da čekate da bi ih sustigli?

 

Vladan Ćirić