Genomska analiza i genomska selekcija goveda

Genomska analiza je postala važan alat u selekciji u govedarstvu tokom poslednjih nekoliko decenija.

Prvo mapiranje gena i izrada prve verzije genomske karte goveda (Bos taurus) uradjena je 2004 godine, a definitivno završena 2009 godine. Od tada, pa do danas, rad na selekciji, oplemenjivanju i unapređenju genetskog potencijala svih relevantnih populacija mlečnih, kombinovanih i tovnih rasa je prošao kroz revoluciju. Ako posmatramo promene kod holštajna, era genomske analize i selekcije nam je donela velike pomake upravo kod osobina sa niskom naslednošću kao što su plodnost i dugovečnost (više o tome pročitajte ovde). Kod nemačkog simentalca (Fleckvieh), sa druge strane, najveći napredak je postignut upravo kod osobina mlečnosti, te danas postoje stada ove rase koje se po nivou proizvodnje mogu uporediti sa holštajnom.

Ove metode su, logično, prvo upotrebljene u procesu odabira bikova čije će se seme koristiti u veštačkom osemenjavanju – bikova za centre. Nekada je za progeno testiranje jednog bika bilo potrebno najmanje 5 godina. Godinu dana da počne da daje seme odgovarajućeg kvaliteta, zatim 3 godine da se pojave prve njegove ćerke u laktaciji a zatim još godina dana da se testiraju, ta laktacija završi i prvi rezultati objave. Genomska analiza je ovaj skup proces skratila drastično, pošto se, praktično, odmah nakon rođenja teleta može pretpostaviti njegova genetska vrednost sa određenim nivoom pouzdanosti. Danas, je to dodatno ubrzano uzimanjem uzoraka za genomsku analizu od muških embriona. Na ovaj način se raspolaže podacima o priplodnim vrednostima bika i pre njegovog rođenja, te se na osnovu toga vrši predselekcija i biraju embrioni koji će biti implantirani. Pored smanjenja troškova testiranja i selekcije, na ovaj način se skraćuje i generacijski interval, koji je jedan od najvažnijih faktora koji utiče na postizanje genetskog napretka. To je tema o kojoj ćemo pričati u nekom od sledećih tekstova. O trendu povećanja korišćenja semena genomski testiranih bikova smo koleginica i ja pisali ranije u nekoliko navrata. Suština je sledeća, u svim zemljama sa najrazvijenijom proizvodnjom mleka na svetu, minimum 60% semena potrošenog za VO je od genomskih bikova – u nekim zemljama i preko 90%, što praktično oslikava koliko je veliki uticaj ove metode na proizvodnju mleka danas.

Kod ženske teladi, junica i krava genomska analiza je prvo korišćena za identifikaciju genetski superiornih jedinki u stadima koja su se bavila selekcijom i proizvodnjom bikova. Praktično su tražili buduće bikovske majke. Međutim, uz razvijanje genomike, uporedo se razvijala i tehnololgija seksiranja semena. Farme koje koriste agresivno seksirano seme za osemenjavanje junica i nekog broja krava lako u vremenskom periodu od 5 godina udvostruče broj muznih životinja na svojoj farmi, a usput stvore i veliki broj viška junica. Daću praktičan primer, kada smo projektovali obrt stada za farmu od 500 krava, polazeći od toga da će veterinarska služba osemenjavati sve junice i 20% krava seksiranim semenom u prva dva osemenjavanja, uzimajući u obzir koncepciju na farmi, pobačaje, uginuća teladi, reproduktivne škartove idr – došli smo do zaključka da bi za 5 i po godina farma imala 1000 muznih grla i 1000 steonih junica, junica u osemenjavanju i junica pred osemenjavanje. Ako je farmi potrebno 300 do 350 za redovan godišnji remont – dolazimo do zaključka da je oko 650 junica višak. Sada se postavlja pitanje koje junice od tih 1000 treba prodati, koje zadržati a koji deo stada treba osemenjavati semenom tovnih bikova kako bi se u budućnosti taj višak junica smanjio? Odgovor je jednostavan – genomski možemo testirati svu žensku telad, zatim ih rangirati prema željenim selekcijskim kriterijumima i na osnovu tog ranga doneti odluke. Ovo je i glavni razlog zašto je genomska analiza i selekcija počela da se koristi na sve većem broju ženske teladi. Sa povećanjem broja genotipiziranih životinja i rezultati genomskog testa su postali pouzdaniji, te tako danas baza u SAD za holštajn rasu sadrži oko 6 miliona analiza od toga je samo oko 500 hiljada od bikova.

Pored do sada neviđenog povećanja  genetskog kvaliteta vezanih za kvantitativne osobine, genomika je pomogla i i dalje pomaže u identifikovanju različitih genetskih mana i haplotipa koji utiču na plodnost, vitalnost i funkcionalnost u različitim populacijama krava. Tačno su locirani prvi nosioci, identifikovane su bikovske linije i linije krava koje nose određene genetske defekte. Poslednji haplotip, koji uzrokuje lošu vitalnost teladi holštajn rase, je otkriven u aprilu 2023-će godine i nazvan je Calf Recumbency. Era genomike je sa sobom donela i tačnije izračunavanje koeficijenta inbridinga, kao i trend povećanja nivoa srodstva u populacijama holštajna i nemačkog simentalca, a samim tim i “gašenje” nekih linija bikova i sužavanje izbora.

Indirektni uticaj genomike, na to kakve krave muzemo danas i kakve ćemo da muzemo u budućnosti, je ogroman, sviđalo se to nama ili ne. Nekada revolucija, danas je postala svakodnevna praksa. Međutim, kako bi pravilno koristili informacije koje dobijemo genomskom analizom, moramo umeti da ih rastumačimo. Sistem selekcije se nije promenio, i kao i ranije, počiva na izradi selekcijskih ciljeva, strategije i plana, odabiru grupe bikova koji tim ciljevima odgovaraju i izradi  kvalitetnog plana VO koji se lako čita i primenjuje u praksi na farmi. Ono što se promenilo su brzina i pouzdanost informacija sa kojim radimo. U cilju dodatnog razjašnjenja u sledećim tekstovima na ovu temu ćemo se baviti terminologijom i praktičnom primenom genomske analize.

Vladan Ćirić, jun 2023