Indeks selekcyjny: narzędzie do osiągania celów hodowlanych

Czwarta edycja Forum Genetycznego, odbywającego się pod hasłem „Indeks ekonomiczny wsparciem hodowcy w ekonomicznym zarządzaniu stadem”, została zorganizowana w połowie listopada ub.r. w Kujawsko-Pomorskim Ośrodku Doradztwa Rolniczego.

tekst i zdjęcia: RYSZARD LESIAKOWSKI, zdjęcia: ARCHIWUM

Polska Federacja Hodowców Bydła i Producentów Mleka organizuje Forum Genetyczne od 2018 roku. W założeniu konferencje te mają odbywać się co roku w różnych regionach kraju. Edycja pierwszej miała miejsce w Poznaniu, drugiej – w Piątnicy na Podlasiu. Trzecia edycja Forum Genetycznego z uwagi na pandemię koronawirusa odbyła się online.
– Aktualnie hodowla bydła i produkcja mleka stają przed nowymi wyzwaniami, stawianymi przez uwarunkowania ekonomiczne, środowiskowe i społeczne. Aby im sprostać, konieczne jest korzystanie z zaawansowanych narzędzi, wspierających hodowców w osiągnięciu najlepszych efektów hodowlanych, np. z nowoczesnych indeksów selekcyjnych – powiedział prezydent PFHBiPM Leszek Hądzlik, otwierając IV Forum Genetyczne. Z uwagi na duże zainteresowanie konferencja miała formę hybrydową, tj. stacjonarną i online. Prowadzili ją: dr Agnieszka Nowosielska, dyrektor ds. hodowli PFHBiPM, dr hab. Sebastian Mucha, dyrektor Centrum Genetycznego PFHBiPM, oraz dr Tomasz Krychowski, doradca PFHBiPM. Na IV Forum Genetycznym prelekcje wygłosili prof. Donagh Berry (Teagasc, Irlandia), dr Sophie Eaglen (NAAB-CSS, USA), dr Katarzyna Stachowicz (AbacusBio, Nowa Zelandia), Krzysztof Bączkiewicz (PFHBiPM), Mieczysław Kopiczko (PFHBiPM) i Paweł Wierzbicki (hodowca i pracownik PFHBiPM). Doktor Sebastian Mucha wcielił się w rolę tłumacza prelekcji wygłaszanych przez zagranicznych prelegentów, których skrót prezentujemy w niniejszym wydaniu. Przebieg całego wydarzenia można obejrzeć w Internecie, wpisując w przeglądarce: IV Forum Genetyczne – YouTube

DNA skrywa wiele informacji

– Gdy krowa rasy HF pokryta jest buhajem rasy limousine, to jaki będzie udział ras w potomstwie? Oczekujemy, że potomek otrzyma 50% genów rasy limousine i 50% genów od rasy HF. Jeśli skrzyżujemy tego potomka z  bykiem rasy charolaise, to jaki będzie udział poszczególnych ras u trójrasowego potomstwa? Można próbować zgadnąć, ale na pewno wszyscy udzielą złej odpowiedzi, ponieważ tego nie wiadomo. Dowiemy się po zgenotypowaniu zwierzęcia, i to jest właśnie moc genomiki – powiedział prof. Donagh Berry, wygłaszając prelekcję pt. „Wydoić DNA: Jak uzyskać więcej informacji z genotypowania?”. Jak przekonywał, losowy rozkład genów u potomstwa sprawia, że pełne rodzeństwo może znacznie się różnić między sobą pod względem wielu cech, choć ma wspólnych rodziców. Dokładnych danych dostarczają wyniki genotypowania i mogą one znacząco odbiegać od informacji wynikających z rodowodów zwierząt. Zaproszony prelegent z Irlandii informował, że analiza DNA umożliwia nie tylko uzyskanie informacji o wartości hodowlanej zwierząt, ale także jest wykorzystywana do kontroli pochodzenia. – 7,5% krów w Irlandii ma błędnie przypisanych rodziców. Technologia genotypowania służy także do odnajdywania nieznanych rodziców – powiedział prof. Donagh Berry. Jak informował, analiza DNA umożliwia także śledzenie pochodzenia produktów, np. można dokładnie ustalić, od jakich zwierząt pochodzi mięso zakupione w sklepie. Ponadto na podstawie DNA można wykryć:
geny lub mutacje o efekcie produkcyjnym (np. dotyczące genu miostatyny u bydła rasy belgijskiej błękitnej czy genu odpowiedzialnego za frakcję A2 beta-kazeiny w mleku);
mutacje letalne i wady wrodzone.

Analiza DNA umożliwia także ustalenie inbredu i składu rasowego mieszańców. Jak przekonywał prelegent, informacje z genotypowania zwierząt mogą być wykorzystane do precyzyjnego zarządzania stadem. Dzięki umiejętnemu doborowi można unikać występowania u potomstwa wad wrodzonych czy pozyskiwać krowy, które będą produkowały mleko zawierające beta-kazeinę A2. – Z DNA można wyciągnąć wiele informacji, a prawdziwe piękno polega na tym, że można je uzyskać z jednej próbki pobranej do genotypowania – podsumował swoje wystąpienie prof. Donagh Berry.

Jak hodowcy w USA korzystają z nowych technologii

– Genomową selekcję w USA wdrożono w 2010 roku, hodowcy amerykańscy lubią ryzykować i zaczęli stosować tę technologię bardzo szybko. W 2011 roku 48% hodowców stosowało nasienie młodych buhajów z oceną genomową. Dziesięć lat później takich hodowców było 71% – powiedziała dr Sophie Eaglen z USA, wygłaszając prelekcję pt. „Moc genomiki – jak amerykańscy hodowcy poprawiają ekonomikę produkcji, wykorzystując nowe trendy i technologie”. Jak informowała prelegentka, baza danych w USA liczy obecnie 6 mln genotypów, rocznie przybywa ich ok. 1 mln. Wzrost nastąpił od 2015 roku, kiedy spadła cena genotypowania. Obecnie w Stanach Zjednoczonych genotypuje się ok. 50% amerykańskiej populacji bydła. Próbki są pobierane tuż po narodzinach, gdy cielę jest suche, i wysyła się je do laboratorium, a po trzech tygodniach hodowca otrzymuje wynik genotypowania. Na podstawie tych wyników w stadach sporządzany jest ranking jałóweczek, od najlepszych do najgorszych. Następnie hodowca oblicza, ile potrzebuje jałówek na remont, na który przeznaczone są najlepsze sztuki, i  inseminuje je nasieniem seksowanym, aby pozyskać jak najwięcej cennego genetycznie żeńskiego potomstwa. Dąży się do tego, aby genetyka gorszych zwierząt nie pozostawała w stadzie. Najgorsze samice są brakowane lub kryte nasieniem mięsnych buhajów. Przynosi to dodatkowy przychód i podnosi nieco średnią wartość genetyczną stada. – Jałówki o przeciętnej wartości genetycznej kryte są nasieniem konwencjonalnym, jednakże skala ta jest coraz mniejsza – referowała prelegentka. Jest spora grupa hodowców, która nie stosuje nasienia konwencjonalnego, zamiast niego wykorzystuje nasienie seksowane lub mięsnych buhajów, albo seksowane pozyskane od rozpłodników ras mięsnych, aby w stadzie rodziły się samce przeznaczone do opasu. Niektórzy hodowcy samice z czołówki rankingu wykorzystują do zapłodnienia in vitro, aby pozyskać jeszcze więcej cennych genetycznie zwierząt. W tych stadach najsłabsze jałówki wykorzystuje się jako biorczynie zarodków. Powodem, dla którego coraz więcej hodowców stosuje nasienie buhajów mięsnych, jest wyższa cena cieląt pochodzących z krzyżowania międzyrasowego.
– Istotne jest to, że hodowle, które odnoszą sukces, mają wytyczony cel i plan działania. Wytyczonego celu hodowlanego hodowcy nie zmieniają przez dekady, realizują go konsekwentnie. Selekcjonują i kojarzą zwierzęta zgodnie z wytyczonym kierunkiem. Posługują się nowoczesnymi narzędziami, np. stosują seksowane nasienie, które było dostępne jeszcze przed wdrożeniem oceny genomowej – powiedziała dr Sophie Eaglen. W jej opinii indeksy selekcyjne są wspaniałymi narzędziami pozwalającymi na realizowanie celów hodowlanych. Umożliwiają prowadzenie selekcji na wiele cech za pomocą jednej liczby i do tego uwzględniają korelacje między cechami. Warto dodać, że największe hodowle w USA mają własne, prywatne indeksy hodowlane. Jak wyjaśniła prelegentka z USA, krajowy indeks hodowlany jest bardzo dobry, ale nie pasuje do wszystkich stad. Dlatego hodowcy chętnie współpracują z genetykami, aby stworzyć własny indeks.
– Problem z indeksami hodowlanymi jest też taki, że jest ich bardzo wiele i każdy zachwala swój. Hodowcy w USA mogą korzystać z indeksów narodowych (Net Merit, Cheese Merit, Fluid Merit, Grazing Merit), indeksów firm hodowlanych (Holstein USA – TPI, US Jeresy – JPI, Brown Swiss Association – PPR) oraz firm prywatnych (Zoetis, Gentex, Select Stress, Neogen). Jeżeli z mleka produkowane są sery, to stosuje się indeks Cheese Merit. Wiele osób uważa, że TPI jest podstawowym amerykańskim indeksem, właściwie jest nim ekonomiczny indeks Net Merit – powiedziała prelegentka z USA. Jak informowała, buhaje w USA są selekcjonowane na podstawie tego indeksu, wyrażanego w amerykańskich dolarach (USD). Przed wdrożeniem selekcji genomowej roczny postęp hodowlany dla buhajów mierzony tym indeksem wynosił 40 USD. Po wdrożeniu selekcji genomowej postęp hodowlany podwoił się i wynosi 85 USD/rok. – Krowy podążają za buhajami i również wykazują postęp w zakresie indeksu Net Merit – informowała dr Sophie Eaglen, podkreślając, że konsekwencja w realizacji celu hodowlanego jest kluczowa.

Współczesne indeksy ekonomiczne

– Indeks ekonomiczny w Nowej Zelandii funkcjonuje od 1996 roku i jest najstarszym tego typu indeksem na świecie. Początkowo zawierał tylko cechy produkcyjne. Płodność i długowieczność dodano w 2007 roku. Co roku jest on aktualizowany, a raz na kilka lat przechodzi większe modernizacje. W 2013 roku zwiększono wagi dla cech płodności i długowieczności. W 2016 roku dołożono do indeksu wskaźnik kondycji BCS. Z kolei w 2021 roku zmianie uległa definicja długowieczności. Obecnie jest to cecha, która opisuje długowieczność niezależnie od wielkości produkcji i płodności, ale skupia się na cechach zdrowia. Także w 2021 roku wzbogacono indeks o ocenę wymienia – informowała dr Katarzyna Stachowicz z Nowej Zelandii, wygłaszając prelekcję pt. „Współczesne indeksy ekonomiczne a postęp w hodowli bydła mlecznego”. Jak informowała prelegentka, w ostatnich latach w nowozelandzkim indeksie ekonomicznym wzrósł procentowy udział dla tłuszczu, co było odzwierciedleniem trendów na światowych rynkach, kiedy cena masła znacząco wzrosła.
– Od czasu wprowadzenia w Nowej Zelandii indeksu ekonomicznego w 1996 roku zauważalny jest postęp hodowlany, zarówno dla indeksu, jak i dla wydajności białka. Trzeba podkreślić, że w Nowej Zelandii waga dla wydajności mleka jest negatywna. Jest to spowodowane tym, że 95% produkowanego mleka w tym kraju eksportuje się w postaci mleka w proszku. Dlatego wydajność mleka nie ma wartości ekonomicznej. Warto zwrócić uwagę, że w miarę dokładania nowych cech do indeksu, postęp hodowlany dla wydajności białka nie zwalnia – referowała dr Katarzyna Stachowicz. W swojej prezentacji nawiązała także do cech środowiskowych w indeksach selekcyjnych. Jak informowała, rządy wielu krajów zobowiązują się do redukcji gazów cieplarnianych, co jest także wymagane od sektora rolnego. Dzisiaj wiadomo, że jest możliwe zredukowanie emisji gazów cieplarnianych w drodze pracy hodowlanej. Z wygłoszonej prezentacji dowiadujemy się, że w Nowej Zelandii trwają prace nad określeniem wartości hodowlanych dla cech o dużym wpływie na środowisko, a kolejnym krokiem będzie uwzględnienie ich w indeksie ekonomicznym. – Przy ostatniej modernizacji nowozelandzkiego indeksu ekonomicznego zapytaliśmy hodowców, na jaką redukcję wartości w postępie hodowlanym dla cech produkcji byliby przygotowani, aby umożliwić postęp hodowlany dla cech środowiskowych. Okazuje się, że przeciętny hodowca byłby skłonny zaakceptować 20-procentową redukcję – informowała prelegentka z Nowej Zelandii. Należy podkreślić, że dr Katarzyna Stachowicz aktywnie uczestniczyła w opracowaniu polskiego Indeksu Ekonomicznego (IE). 

W kolejnym wydaniu przedstawimy skrót prezentacji:
• Krzysztof Bączkiewicz: Nowe trendy w indeksach selekcyjnych
• Mieczysław Kopiczko, Paweł Wierzbicki: Praktyczne stosowanie narzędzi hodowlanych w stadzie