Inwestowanie w genotypowanie

W krajowej hodowli bydła holsztyńsko-fryzyjskiego genotypowanie samic rozpoczęło się w 2012 roku. Warto zatem przypomnieć, jak historia selekcji genomowej rozwijała się w praktyce.

Pionierskie działania na tym polu należą do konsorcjum MASinBULL, utworzonego w 2008 roku przez SHiUZ w Bydgoszczy oraz dwie wyższe uczelnie: za sprawą prof. Stanisława Kamińskiego – Uniwersytet Warmińsko-Mazurski, gdzie zlokalizowano laboratorium i zapoczątkowano budowanie populacji referencyjnej buhajów, i Uniwersytet Rolniczy we Wrocławiu, gdzie prof. Joanna Szyda ze swoim zespołem utworzyła równania predykcji. Niezbędny był też udział Instytutu Zootechniki, jako podmiotu upoważnionego przez ministra rolnictwa do szacowania wartości hodowlanych i będącego oficjalnym centrum obliczeniowym reprezentującym Polskę w międzynarodowym komitecie Interbull. Na świecie już od 2006 roku na spotkaniach Interbull prezentowano doniesienia z różnych krajów o postępach badań nad szacowaniem wartości hodowlanych buhajów na podstawie genomu. Światowi specjaliści trochę z niedowierzaniem rozprawiali o nowo odkrywanych możliwościach, jakie dawała ta technologia w praktyce hodowlanej. Tymczasem temat rozwijał się tak bardzo dynamicznie, że wkrótce zdominował konferencje specjalistów z dziedziny oceny genetycznej buhajów. W niespełna półtora roku od pierwszych światowych warsztatów lokomotywa genomowej oceny była już tak rozpędzona, zwłaszcza w Ameryce Północnej, że Interbull musiał oficjalnie podjąć ten wątek. W czerwcu 2010 roku na posiedzeniu ICAR w Rydze Komitet Sterujący Interbull zadecydował o rozpoczęciu testów walidacyjnych oszacowań wartości hodowlanych buhajów uzyskanych na podstawie genomów. W tej walidacji udział brała także Polska, z pozytywnym rezultatem. Od tego czasu w naszym czasopiśmie ukazało się wiele artykułów przybliżających hodowcom istotę selekcji genomowej i najważniejsze korzyści wynikające z jej stosowania. Jednak do uznania oceny genomowej w Polsce była jeszcze daleka droga. W 2012 roku europejskie konsorcjum EuroGenomics stało się impulsem do przekształcenia MASinBULL w nowe konsorcjum o nazwie Genomika Polska, już z udziałem PFHBiPM i pozostałych spółek inseminacyjnych. Ale polscy hodowcy wciąż nie mogli oficjalnie korzystać z młodych tzw. genomowych buhajów i profitów wynikających z tej rewolucyjnej technologii. Przeszkodą okazał się zapis w polskiej ustawie hodowlanej, wg którego wymogiem dla zagranicznych rozpłodników rasy PHF stosowanych w inseminacji była możliwość podawania wyników oceny WH – także genomowych – w skali krajowej i odniesionych do polskiej bazy genetycznej, czyli buhaj musiał mieć międzynarodową ocenę, wykonaną przez Centrum Interbull. Wskutek tego Polska – jako jeden z trzech krajów na świecie – tak późno, bo dopiero w sierpniu 2014 roku, uznała ocenę genomową holsztyńskich buhajów, po pierwszej publikacji międzynarodowej oceny genomowej przez Interbull. To przynajmniej czteroletnie opóźnienie do dziś pokutuje w naszej hodowli i jest nie do nadrobienia. W tym czasie znowelizowany został program hodowlany dla rasy PHF, w którym selekcja genomowa stała się podstawowym narzędziem pracy hodowlanej.

Najlepsze efekty daje genotypowanie wszystkich młodych jałowic w stadzie.

W ramach konsorcjum Genomika Polska za rozwój genotypowania samic odpowiedzialna jest Polska Federacja. W oczekiwaniu na możliwość oficjalnego wykorzystania oceny genomowej sześć spółek hodowlanych, administrowanych przez Agencję Nieruchomości Rolnych, wykonało w laboratorium w sezonach 2012.2 i 2012.3 pierwsze genotypowanie 480 samic. Wówczas badania odbyły się na płytkach o wysokiej gęstości 54K, gdzie umieszczonych jest ponad 54 tysiące sond rozpoznających tę liczbę markerów genetycznych. Wprowadzenie w 2013 roku czipów EuroG 10K spowodowało obniżenie kosztów genotypowania i zaowocowało udziałem już kilkudziesięciu hodowców, którzy do genotypowania przeznaczyli 1438 sztuk samic. W 2014 roku nastąpiło przyhamowanie oceny genomowej samic, zgenotypowano tylko 840 sztuk. Pod koniec roku został zatwierdzony nowy program hodowlany dla rasy polskiej holsztyńsko-fryzyjskiej, w którym zakłada się wykonywanie pracy hodowlanej w populacji w oparciu o 1% zgenotypowanych najlepszych samic rocznie, co oznaczało przynajmniej 6000 badań rocznie. Tak zakrojone plany wymagały wsparcia technicznego, dlatego z końcem 2014 roku zarząd PFHBiPM zdecydował o utworzeniu Laboratorium Genetyki Bydła, zlokalizowanego w Regionie Oceny w Parzniewie, którego otwarcie nastąpiło 1 marca 2015 roku.

Trzy obszary korzyści z selekcji genomowej samic dla przyspieszenia postępu genetycznego na ścieżce żeńskiej:
▶ dla stada:
– młode jałówki – remont stada czy sprzedaż?;
– jałowice w wieku do krycia oraz wysoko cielne jałowice – po otrzymaniu wyników – precyzyjny dobór buhaja z wykorzystaniem oceny genomowej;
– krycie najlepszych sztuk nasieniem seksowanym;
– wybór dawczyń zarodków na użytek stada;
– identyfikowanie szczególnie cennych rodzin w stadzie.
▶ dla realizacji programu hodowlanego dla rasy:
– jałowice z najwyższym gPF – jako kandydatki na matki buhajów;
– dawczynie zarodków – dla stacji inseminacyjnych;
– ocena genomowa krów – matek buhajów – precyzyjny dobór rozpłodnika.
▶ nowe perspektywy:
– identyfikowanie recesywnych defektów genetycznych;
– kontrola pochodzenia na bazie SNP oraz odkrywanie rodziców;
– poszukiwanie markerów nowych, trudno mierzalnych cech w celu szybszego wprowadzenia ich do oceny wartości hodowlanych i zwiększenia efektywności selekcji.

W ciągu pierwszych trzech lat działania w Laboratorium Genetyki Bydła zgenotypowano 13 120 samic. Polska Federacja w tym czasie intensywnie propagowała wśród hodowców informacje dotyczące korzyści, jakie w hodowli daje selekcja genomowa. Jednakże, biorąc pod uwagę liczbę samic genotypowanych w innych krajach należących do konsorcjum EuroGenomics, nasz kraj znajduje się na bardzo słabej pozycji, oceniamy w ciągu roku zaledwie ok. 5000 samic rasy PHF. Choć prezentowane przez zagranicznych specjalistów wyniki są bardzo przekonujące i widać ich wyraźne przełożenie na ekonomikę stad z niej korzystających, nasi hodowcy bardzo powoli pokonują nieufność wobec tej rewolucyjnej metody. Podkreślają, że sporą przeszkodą jest cena, jaką muszą ponieść za ocenę genomową. Przy podejmowaniu decyzji o przystąpieniu do genotypowania zapewne jeszcze częściej przeważa ciekawość sprawdzenia, jak to działa, niż traktowanie oceny genomowej jak inwestycji w genetykę. Od sezonu 2017.3 PFHBiPM wprowadziła specjalną promocyjną cenę za genotypowanie samic w Laboratorium Genetyki Bydła w Parzniewie, aby zachęcić hodowców do działania zgodnie z zasadą „więcej za mniej”. Eksperci od oceny genomowej są bowiem zgodni co do tego, że najlepszych efektów można się spodziewać genotypując wszystkie młode jałowice w stadzie, a nie tylko te z najlepszymi indeksami rodowodowymi. Nigdy bowiem nie można przesądzić o tym, jakie geny od swoich rodziców otrzyma potomstwo. Najbardziej spektakularny w historii selekcji genomowej jest, moim zdaniem, przykład buhaja Breadale Goldwyn, który nigdy nie trafiłby do stacji inseminacyjnej na podstawie indeksu rodowodowego, gdyby nie został zgenotypowany. Okazało się bowiem, że w jego genomie skumulowały się fantastyczne geny warunkujące rewelacyjny pokrój i dzięki temu został on ojcem buhajów, najbardziej znanym w ostatniej dekadzie pokrojowcem, którego synowie także przekazywali te cechy na potomstwo.

W sezonie 2018.2 do oceny genomowej przystąpiło 138 hodowców, którzy przeznaczyli do genotypowania 1097 samic rasy PHF. W tabeli przedstawiono rozkład liczby hodowców w zależności od liczby genotypowanych samic.

Jeszcze w tej chwili trudno powiedzieć, że zainteresowanie hodowców oceną genomową samic zdecydowanie wzrosło, jednak promocyjna cena genotypowania spowodowała nieznaczne ożywienie w tym obszarze. Najważniejsze, aby w świadomości hodowców genotypowanie i związana z nią selekcja genomowa były przyjmowane za inwestycję prowadzącą do rozwoju stada, a nie wyłącznie za koszt.

 Tekst: Anna Siekierska