Во время образования яйцеклетки и сперматозоида или расхождения хромосом сразу после оплодотворения могут иметь место ошибки.Это случается и у людей, и у свиней. Такие ошибки могут сказываться на плодовитости. Поэтому Датский научно-исследовательский центр свиноводства в целях минимизации риска хромосомных дефектов разработал и внедрил в рамках селекционной программы DanBred усовершенствованную, основанную на данных модель. Данная модель была интегрирована в отбор по признаку «Плодовитость самцов» для породы DanBred Duroc и по признаку LP5 (число живых поросят на 5-е сутки после опороса) для пород DanBred Landrace и DanBred Yorkshire.
Организм любого млекопитающего, в том числе человека и свиньи, состоит из триллионов клеток. Внутри этих клеток находятся гены, необходимые для функционирования организма. Гены закодированы в ДНК, закрученных в структуры, называемые хромосомами. Гены играют важную роль в селекционной программе DanBred, что обеспечивает получение оптимальной генетики – применительно не только к племенному ядру, но также и к товарным стадам.
«Так, часть свиней является носителем генов, определяющих их более высокий суточный привес, более высокую выживаемость или плодовитость в сравнении с другими свиньями. Суть селекционной программы DanBred заключается в постоянном соединении свиней, обладающих наилучшими генами, в целях совершенствования соответствующих признаков во всех будущих поколениях. Однако в некоторых случаях при передаче генов между поколениями могут возникать хромосомные дефекты. Это относится к свиньям, так же, как и к людям», – говорит Биргитт Аск, старший научный сотрудник Датского научно-исследовательского центра свиноводства, который руководит исследованиями и разработками в рамках селекционной программы DanBred.
Цель – плодовитость
Риск наследственных хромосомных дефектов, например, так называемых транслокаций, может быть существенно снижен. По оценкам одного французского исследования на нескольких породах свиней, частота наследственных транслокаций составляла приблизительно один случай из 200 нормально функционирующих молодых чистопородных хряков (0,5 %). Распространенность у свиней DanBred неизвестна. Однако далеко не все транслокации влияют на плодовитость свиней. Поэтому необязательно выбраковывать хряков искусственного осеменения только потому, что была обнаружена транслокация.
«Во время образования зародышевых клеток происходит сегрегация хромосом, направленная на передачу потомству половины генного пула. Вскоре после оплодотворения происходит слияние хромосом свиноматки и хряка, и их потомство наследует половину генов от матери, половину – от отца. Иногда при слиянии хромосом происходят ошибки. Реципрокная транслокация – это дефект, при котором происходит соединение участков негомологичных хромосом, например, участок хромосомы 7 соединяется с хромосомой 14 и наоборот. Это может иногда приводить к снижению плодовитости, но, конечно, не всегда», – говорит Биргитт Аск.
Поэтому в рамках селекционной программы DanBred и уделяется внимание работе с транслокациями и другими возможными хромосомными дефектами, вредными для фертильности, при одновременном максимальном повышении генетического эффекта.
– Благодаря этой основанной на данных модели в селекционной программе DanBred остаются только лучшие кандидаты для отбора, что обеспечивает достижение максимально возможного генетического прогресса
Биргитт Аск, старший научный , DPRC
Ключевой момент – это точное тестирование
По словам Биргитт Аск, ключевой момент – это точное тестирование:
«Существует по крайней мере два способа тестирования на наличие хромосомных дефектов, таких как транслокации. Наименее затратный метод – это кариотипирование, он будет стоить не меньше 65 евро на одно животное. Вместе с тем это относительно неточный тест, он может показывать хромосомный дефект, которого в самом деле нет, и может пропускать реально имеющиеся дефекты. Поэтому полагаться при принятии решения об одобрении хряка для искусственного осеменения только на каротипирование рискованно. Альтернативный способ (метод FISH – флуоресцентная гибридизация in situ) гораздо более точен, но он дорогой, обходится как минимум в 270 евро на одно животное. То есть по одним только экономическим соображениям это решение не будет целесообразным применительно к промышленной селекционной программе, в которой ежегодно участвуют тысячи потенциальных хряков для искусственного осеменения», – заключает Биргитт Аск.
«Что наиболее важно, оба теста сопряжены с риском выбраковки лучших племенных хряков, у которых нет проблемных транслокаций, т.е. с риском для генетического прогресса. В качестве альтернативы мы разработали модель, основанную на данных, позволяющую исключать хромосомные дефекты, отрицательно сказывающиеся на плодовитости», – говорит Биргитт Аск.
Управляемый данными прогресс
В целях защиты от любых вредоносных хромосомных дефектов в рамках селекционной программы DanBred, была разработана усовершенствованная, основанная на данных модель, которая была интегрирована в отбор по признаку «Плодовитость самцов» для породы DanBred Duroc (2015 г.) и по признаку LP5 (число живых поросят на 5-е сутки после опороса) для пород DanBred Landrace и Yorkshire (2016 г.). Биргитт Аск объясняет, как работает модель, основанная на данных:
«Чтобы выявить хряков или свиноматок с вредными для плодовитости транслокациями, мы исследуем их оценочные значения племенной ценности по признакам «плодовитость самцов» и LP5. Если племенная ценность существенно ниже ожидаемой, т.е. ниже, чем могло бы быть обусловлено случайными колебаниями, это верный признак того, что причина – в хромосомных дефектах. Следовательно, животное будет непригодно для племенного ядра, и его потомство также будет непригодно в качестве кандидатов для отбора для следующего поколения. Таким образом, мы можем предотвращать хромосомные дефекты у хряков искусственного осеменения, которые в противном случае негативно сказывались бы на результатах воспроизводства в товарных стадах. Кроме того, мы можем предотвращать передачу вредоносных хромосомных дефектов будущим поколениям», – говорит Биргитт Аск.
«Благодаря этой основанной на данных модели в селекционной программе DanBred остаются только лучшие кандидаты для отбора, что обеспечивает достижение максимально возможного генетического прогресса», – заключает Биргитт Аск.
|
Что такое транслокации? Во время образования гамет и вскоре после оплодотворения происходит следующее: хромосомы сначала сегрегируются в гаметах, а затем соединяются, при этом происходит слияние хромосом хряка и свиноматки. Таким образом, потомство наследует половину генов матери и половину генов отца. Однако в ряде случаев сегрегация или слияние проходят не безошибочно. Участок одной хромосомы, например, хромосомы 1 может быть заменен на участок другой хромосомы, например, хромосомы 7. В некоторых случаях, хотя и не во всех, такая |
