Genotypowanie samic to przygotowywanie dobrego jutra swojej hodowli

Trochę historii
Genomika wkroczyła do świata hodowli bydła mlecznego w pierwszym dziesięcioleciu XXI wieku i rewolucjonizuje krok po kroku selekcję ras mlecznych. Analizując jej rozwój w tym okresie, trzeba zauważyć jego 2 etapy. Pierwszy etap rozpoczął się w roku 2008, kiedy genomikę zaczęto wykorzystywać do optymalizacji programów selekcji buhajów. W rasie holsztyńsko-fryzyjskiej organizacje inseminacyjne już wtedy zaczęły realizować pierwsze genotypowania młodych jałówek dla wyboru matek na buhaje i młodych 2–3-miesięcznych buhajków, selekcjonując na podstawie indeksów genotypowych buhaje użytkowane w inseminacji. Była to prawdziwa rewolucja: matki i ojcowie wybierani na buhaje byli coraz młodsi, zamknięto stacje oczekujących na wyniki córek buhajów, coraz więcej nasienia młodych zgenotypowanych buhajów proponowano hodowcom. Drugi etap to moment, w którym genomika oprócz jej dalszego wykorzystania w selekcji buhajów wkracza coraz bardziej do selekcji samic do remontu stada.

Zastosowanie genomiki w programach selekcji buhajów i użytkowanie buhajów genomowych w coraz większym procencie powiększyło znacznie postęp genetyczny.

Trochę teorii
Technologia genomiczna, która wykorzystuje analizę markerów genetycznych znajdujących się w DNA bydła mlecznego, pozwala ocenić wartość hodowlaną tych samych cech z taką samą precyzją i w tym samym wieku dla samców i samic. W tej sytuacji postęp genetyczny realizowany przez selekcje samic jest dużo wyższy niż poprzednio, kiedy trzeba było długo czekać na wyniki z laktacji krów, żeby mieć ocenę ich wartości hodowlanej. Tracono więc cenny czas, a precyzja indeksu tradycyjnego też była dużo niższa, niż ta otrzymana w wycenie WH na podstawie genotypu (0,6–0,7 zamiast 0,3–0,4 w najlepszym wypadku), dwa parametry, które bardzo się liczą w postępie hodowlanym.

Szybki rozwój genotypowania samic
Coraz większy rozwój genotypowania w krajach Europy i Ameryki Północnej sprawił, że cena czipów produkowanych przez Illumina, wykorzystywanych do genotypowania, zaczęła gwałtownie spadać. Ten spadek, jak również lepsza organizacja genotypowania dotycząca okresu pomiędzy realizacją pobrania materiału biologicznego i otrzymania wyniku wartości hodowlanej przez hodowcę są czynnikami pozwalającymi na coraz większy rozwój genotypowania samic przez hodowców. W 2016 r. zrealizowano w ramach EuroGenomics 468 634 genotypów, a w USA ok. 1,5 miliona. 90% tych wyników dotyczy samic na życzenie hodowców.

Dlaczego hodowcy tak licznie genotypują samice?
Wczesna i precyzyjna wartość hodowlana na podstawie genotypu samic dotycząca tych samych cech, co wartość hodowlana samców, jest coraz powszechniej użytkowana przez hodowcòw w ich pracy hodowlanej.

Wykorzystywana jest do remontu stada
Dzięki genotypowaniu wartość hodowlana samicy jest znana od urodzenia z taką samą precyzją, jak wartość hodowlana na podstawie pięciu laktacji. Wczesny wybór jałówek, które zostaną w hodowli i które reprezentują naprawdę wybrany cel hodowlany przez hodowcę dla jego stada, jest obecnie możliwy. Dotyczy to wszystkich cech, a zwłaszcza cech funkcjonalnych, gdzie wartości hodowlane na podstawie genotypu są dużo bardziej precyzyjne niż te na podstawie wyników własnych. Pozwala to również poznać samice, które nie odpowiadają wybranemu celowi hodowlanemu, ale mogą być interesujące dla innych hodowców, co ułatwia sprzedaż.

Za pośrednictwem genotypowania optymalizujemy kojarzenia
Genotypowanie ubezpiecza kojarzenia, gdyż daje dane samic, które pozwalają precyzyjnie wybrać buhaja. W wielu krajach znajomość wartości hodowlanej jałówek pozwala wybrać najlepsze z nich do inseminacji nasieniem seksowanym, które powinno, ze względu na jej gorszą płodność, być użytkowane właśnie na jałówki.

Powiększamy rentowność stada
Genotypowanie pozwala realizować precyzyjną selekcję cech funkcjonalnych, takich jak długowieczność, płodność, liczba komórek somatycznych i w bliskiej przyszłości w Polsce – odporność na choroby metaboliczne, zdrowie wymion czy racic. Krowa przecież pokazuje maksimum swojego potencjału mlecznego podczas 3. i 4. laktacji! Obecnie średnia ilość laktacji podczas remontu wynosi 2,6, co świadczy o bardzo słabej rentowności obecnej populacji krów mlecznych rasy holsztyńsko-fryzyjskiej. Dzięki znajomości wartości hodowlanej genomowej na cechę długowieczności u młodych samic można precyzyjnie selekcjonować solidne i długotrwałe jałówki.

Wysoka liczba komórek somatycznych i częste zapalenia wymion są głównym kosztem, jeśli chodzi o wydatki, na zdrowie krów mlecznych. We Francji uważa się, że impact ekonomiczny komórek somatycznych wynosi 93 euro na krowę na rok. To samo dotyczy płodności, której spadek oblicza się na 43 euro na krowę na rok. Selekcjonując samice mające pozytywne wartości indeksów dla cech funkcjonalnych i kojarząc je z buhajami mającymi podobne cechy, zapewniamy hodowli nowe pokolenie samic o dużej rentowności.

Powiększyć liczbę potomstwa od najlepszych linii hodowlanych
Mając pewność, że wartość hodowlana młodej jałówki jest naprawdę wysoka dla cech, które hodowca wybrał jako cel hodowlany swojego stada, warto wykorzystać taką samicę jako dawczynię zarodków, które przeszczepione pozwolą powiększyć potencjał hodowlany. Takie samice mogą również być ewentualnie matkami buhajów i zainteresować firmy inseminacyjne.

Waloryzować sprzedaż jałówek
Po genotypowaniu kieruje się na sprzedaż jałówki, które nie odpowiadają celowi hodowlanemu stada. Hodowca waloryzuje podwójnie swoją inwestycję w genotypowanie. Gwarantuje sobie dobry postęp genetyczny stada i proponuje na sprzedaż jałówki o pewnym potencjale genetycznym, które mogą bardzo dobrze odpowiadać celowi hodowlanemu innego hodowcy.

Genotypowanie samic w Polsce
Trzeba przyznać, że wykorzystanie genomiki w Polsce zaczęło się z dużym opóźnieniem, i to nie z winy polskich hodowców, lecz z powodu polskiego prawa hodowlanego, które postulowało konieczność posiadania przez buhaja wyceny międzynarodowej Interbull. Mimo ciągłych wystąpień PFHBiPM polscy hodowcy czekali prawie cztery lata, do sierpniowej wyceny międzynarodowej w 2014 roku, żeby użytkować polskie buhaje genomowe, które były już dawno zgenotypowane przez spółki inseminacyjne i posiadały odpowiedni zapas nasienia.

Od samego początku, gdy wprowadzono genomikę do hodowli bydła mlecznego, PFHBiPM starała się o jak najszybsze wykorzystanie tej nowej technologii. W marcu 2015 roku PFHBiPM otworzyła Laboratorium Genetyki Bydła w Parzniewie, które w 2016 zgenotypowało 4622 samice z doskonałą sprawnością genotypowania, wynoszącą 99,9%. W programie wyceny samic na podstawie genomu uczestniczyło 469 hodowli, średnio genotypując 10 samic w każdym gospodarstwie. Kraje takie jak Holandia czy Francja, mające podobną populację krów rasy HF, genotypują obecnie blisko 70 000 samic rocznie. Natomiast Irlandia postanowiła zrealizować, z pomocą rządową, szeroki program, genotypując milion sztuk bydła, co pozwoli doskonale poznać potencjał irlandzkiej populacji i precyzyjnie ustawić program selekcyjny.

Genotypowanie samic strategicznym wyzwaniem
Biorąc pod uwagę szybki postęp genetyczny, który można zrealizować wykorzystując genomikę samic, jeżeli polscy hodowcy nie będą genotypować swoich stad, to ich wartość hodowlana będzie coraz bardziej w tyle w stosunku do stad ich konkurentów europejskich. A przecież przy podobnej cenie mleka na rynku, jeżeli koszty związane ze stadem (zdrowie, długowieczność, płodność, etc.) będą większe, rentowność ich gospodarstw będzie się pogarszała.

Genotypowanie wiekszej liczby samic w Polsce jest również konieczne do opracowania wyceny wartości hodowlanej dla nowych cech, które są tak ważne dla hodowli: zdrowie i odporność racic, zdrowie wymion czy wykorzystanie paszy. Obecnie powstają w Europie i na świecie konsorcja, które opracowują te wyceny, jednak żeby do nich dołączyć, trzeba mieć podobne dane dotyczące genotypowania i fenotypowania samic.

PFHBiPM w 2016 roku powołała do życia Centrum Genetyczne, którego rolą będzie właśnie opracowanie wyceny tych nowych cech. Mobilizacja hodowców, polskich firm inseminacyjnych, a także pomocy finansowej Ministerstwa Rolnictwa wydaje się naprawdę konieczna, żeby Polska hodowla pozostała w pierwszej lidze europejskiej. Bez zgenotypowanych co najmniej 10 000 samic rocznie spadek do drugiej ligii jest pewny, a co za tym idzie duża zależność poprawy genetycznej w Polsce od importu, co będzie coraz bardziej kosztowne dla polskich hodowców.

Postęp genetyczny aktywnych buhajów HF w USA (N. Hemauer CRI; 2017)

Przykład użytkowania buhajów genomowych w Niemczech (S. Rensing)

Rozkład liczby zgenotypowanych zwierząt w 2016 r. w ramach EuroGenomics; Łącznie 468 634 zwierzęta (samice + samce)

Liczba zwierząt zgenotypowanych, źródło: CDCB-AIGL