Identifiering av QTL/kandidatgener med påverkan på mjölkkors fruktsamhet

Sammanfattning av slutrapport
Identifiering av QTL/kandidatgener med påverkan på mjölkkors fruktsamhet
Under en längre tid har fruktsamheten hos Holsteinkor försämrats. Utvecklingen har påverkats av en negativ genetisk trend hos semintjurar. 2000 vände trenden för tjurar. Efter 2008 har tjurar i medeltal haft högre avelsvärd för fruktsamhet än kor.
I projektet finkarterades genomet med avseende på fruktsamhet. I studien ingick ca 3500 Holsteintjurar och ca 38500 markörer, varav 4474 var associerade fruktsamhet. 152 markörer var även informativa för RDC och Jersey.
I en andra studie analyserades regioner på kromosom 4 och 13. Efter imputation hade regionerna en markörtäthet som motsvarade sekvensering. På båda kromosomerna fanns gener av intresse, men fler analyser behövs för att kunna peka ut någon kandidatgen.
Genomisk selektion är idag den i särklass viktgaste urvalsmetoden för semintjurar. Detta projekt har hjälpt till med att identifiera viktiga genetiska markörer som kan ingå i framtida kundanpassade DNA-chip.

Populärvetenskaplig sammanfattning
Populärvetenskaplig rapport juni 2014 avseende projektnummer V1130067-A00
Identifiering av QTL/kandidatgener med påverkan på mjölkkors fruktsamhet

I undersökningen har man funnit många SNP-markörer för fruktsamhet hos Holstein. Flera markörer är även informativa för både SRB och Jersey. Dock, har inga kandidatgenet för fruktsamhet kunnat pekas ut. Genomisk selektion har medverkat till att den genetiska trenden för fruktsamhet nu är positiv för både tjurar och kor.
Negativ trend för fruktsamhet
Under de senaste årtiondena har fruktsamheten hos Holsteinkor försämrats. Denna utveckling har delvis berott på en negativ genetisk trend för dotterfruktsamhet hos använda semintjurar. Trend har sedan förts vidare till hondjuren. Vid millenniumskiftet vände utvecklingen för tjurarna och har sedan dess varit positiv. Från och med 2008 har seminungtjurarna i medeltal haft ett högre avelsvärde för fruktsamhet än jämngamla hondjur. Sedan 2008 har även den genetiska trenden för fruktsamhet hos hondjur varit svagt positiv. En förbättrad fruktsamhet har blivit allt viktigare eftersom konsekvenserna av den sämre fruktsamheten medför extra semineringar, ökade veterinärkostnader, högre utslagning och ökade rekryteringskostnader.
Figur 1. Genetisk trend för Holstein i Sverige mellan 1990 och 2011.
Fler genetiska markörer
Användningen av genetiska markörer har möjliggjort detaljerade undersökningar av nedärvningen av specifika kromosomsegment. Först användes ett begränsat antal mikrosateliter som genetiska markörer. Under senare år har Single Nucleotide Polymorphism markörer av olika täthet används, från 3 000 markörer upp till sekvensering av hela genomet. Det har varit en mycket snabb utveckling i antalet tillgängliga genetiska markörer under 2000-talet.
Många SNP-markörer för fruktsamhet
I en första studie finkarterades genomet med avseende på honlig fruktsamhet. I studien användes ca 3 500 tjurar och ca 38 500 SNP-markörer. 4 474 SNP-markörer var kopplade till honlig fruktsamhet. En utvärdering av sambanden mellan genetiska markörer och fruktsamhet gjordes sedan även för de röda nordiska mjölkoraserna och för Dansk Jersey. 152 SNP-markörer var informativa i alla tre raserna.
I en andra studie valdes områden ut med de mest övertygande resultat från den första studien för att om möjligt finna de underliggande generna i dessa regioner. I denna studie analyserades mindre områden på kromosom 4 och 13. Dessa regioner hade imputerats så att markörtätheten fullt ut motsvarade sekvensering. På båda kromosomerna fanns det gener av intresse i de undersökta områdena, men fler analyser behövs för att kunna peka ut några uppenbara kandidatgener.
Erfarenheter av genomisk selektion
Genomisk selektion är idag den i särklass viktgaste urvalsmetoden för semintjurar. För att nå framgång med genomisk selektion krävs att de beräknade ”genomiska” avelsvärdena har en hög säkerhet. För att erhålla detta krävs stora referenspopulationer med både tillförlitliga fenotypobservationer och känd DNA-profil. Dessutom behövs ett tätt markörset som är jämt spritt över genomet. Detta projekt har hjälpt till med att identifiera viktiga genetiska markörer som kan ingå i framtida kundanpassade DNA-chip.
2008 fick VikingGenetics för första gången tillgång till ”genomiska” avelsvärden på ungtjurskandidaterna. Det innebär att sedan dess har alla insatta ungtjurar blivit selekterade på individens DNA-profil. En av 10 DNA-testade kandidater har blivit uttagen till ungtjur. 2008 var det år då ungtjurarnas avelsvärde för fruktsamhet för första gången översteg jämngamla kvigors. Sedan dess har tjurarnas resultat varit högre. Man kan förväntas sig att den positiva utvecklingen för tjurar även kommer att leda till en klart bättre genetisk nivå även för hondjuren.
Nästa steg i utvecklingen är att ta reda på hur genomisk selektion skall anpassas för urvalet av hondjur på besättningsnivå.