Начиная с апреля, раз в квартал мы будем публиковать обзор новых исследований и событий, которые произошли на мировом рынке геномной селекции. В этом выпуске — про зависимость генетического потенциала животных от уровня геномного тестирования в стаде и сравнительную оценку эффективности методов геномной селекции.
AHDB Dairy: чем выше процент прогенотипированных коров, тем выше экономическая эффективность стада
Исследователи из AHDB Dairy сравнили генетический потенциал и экономическую эффективность британского КРС в стадах с разным уровнем генотипирования коров. Сравнивали хозяйства из четырёх категорий:
Как показали результаты исследования, стада с высоким (от 75 %) уровнем генотипирования показали самый высокий генетический потенциал. В 2021 году средняя пожизненная ценность (£PLI) телят из таких стад составила 500 фунтов стерлингов. В то же время в стадах, где было прогенотипировано от 0 до 25 % коров, средний индекс пожизненной ценности для телят составил около 321 фунта стерлингов.
- прогенотипировано больше 75 % коров в стаде;
- прогенотипировано от 50 до 75 % коров;
- от 25 до 50 % коров;
- менее 25 %.
Как показали результаты исследования, стада с высоким (от 75 %) уровнем генотипирования показали самый высокий генетический потенциал. В 2021 году средняя пожизненная ценность (£PLI) телят из таких стад составила 500 фунтов стерлингов. В то же время в стадах, где было прогенотипировано от 0 до 25 % коров, средний индекс пожизненной ценности для телят составил около 321 фунта стерлингов.
График показывает зависимость генетического потенциала животных от уровня генотипирования коров в стаде. Чем больше животных прогенотипировано, тем легче проводить селекционную работу и тем она эффективнее
GSE: геномная селекция лучше сохраняет генетический прирост после 50 поколений, чем селекция по родословной
Долгосрочные последствия геномной селекции исследованы не так хорошо, как хотелось бы. Чтобы закрыть этот пробел, группа учёных из Нидерландов и Франции смоделировала 50 поколений животных при отборе по фенотипу, по родословной и при использовании геномной селекции.
Краткосрочный и среднесрочный (до 45-го поколения) эффект всегда был ярче выражен при использовании геномной селекции. К 50-му поколению отбор по фенотипу за счёт накопительного эффекта достиг уровня геномной селекции, но только в модели, учитывающей эффекты эпистаза. По сравнению с отбором по родословной реакция отбора всегда была выше при геномном отборе.
Краткосрочный и среднесрочный (до 45-го поколения) эффект всегда был ярче выражен при использовании геномной селекции. К 50-му поколению отбор по фенотипу за счёт накопительного эффекта достиг уровня геномной селекции, но только в модели, учитывающей эффекты эпистаза. По сравнению с отбором по родословной реакция отбора всегда была выше при геномном отборе.
Animals: метод ssGBLUP надёжнее для оценки племенной ценности, чем метод PBLUP
Группа китайских учёных, разрабатывающих собственные геномные оценки для местных пород, провела сравнение оценки племенной ценности (EBV) с помощью методов PBLUP и ssGBLUP.
Разница между методами в том, что PBLUP подразумевает расчёт оценок с учётом родословных и фенотипов, а ssGBLUP — одноэтапный, то есть не требующих дополнительных операций, расчёт оценок с учётом родословных, фенотипов и генотипов.
Исследование показало, что генетическая оценка по модели с несколькими признаками качественнее, чем по модели с одним признаком. Метод ssGBLUP показал себя значительно лучше, чем метод PBLUP, для оценки племенной ценности.
Эксперимент китайских учёных подтвердил данные международных исследований об эффективности ssGBLUP. KSITEST тоже проводит оценку племенной ценности животных по этому методу.
Разница между методами в том, что PBLUP подразумевает расчёт оценок с учётом родословных и фенотипов, а ssGBLUP — одноэтапный, то есть не требующих дополнительных операций, расчёт оценок с учётом родословных, фенотипов и генотипов.
Исследование показало, что генетическая оценка по модели с несколькими признаками качественнее, чем по модели с одним признаком. Метод ssGBLUP показал себя значительно лучше, чем метод PBLUP, для оценки племенной ценности.
Эксперимент китайских учёных подтвердил данные международных исследований об эффективности ssGBLUP. KSITEST тоже проводит оценку племенной ценности животных по этому методу.
Nature Communications:
глобальный проект генома КРС в виде графа охватывает всё больше пород
глобальный проект генома КРС в виде графа охватывает всё больше пород
Учёные работают над геномом коров в виде графа, который поможет исследовать КРС во всём мире, в том числе редкие породы. Геном в виде графа — это более продвинутая версия референсного генома, то есть образца генома того или иного биологического вида, в данном случае коров.
Референсный геном используется, чтобы находить «снипы» (SNP) — различия в последовательности ДНК размером в один нуклеотид. Обычно референсный геном представляет собой консенсусную последовательность, не учитывающую гаплотипы — вариативные участки ДНК, что снижает точность поиска «снипов».
Альтернативная версия референсного генома может быть представлена в виде графа. Это разветвлённая сеть, которая позволяет отобразить вариативность генома с учётом различных гаплотипов, существующих в популяции. На графе можно отобразить «снипы», делеции и вставки (точечные замены, удаления и добавления нуклеотидов) буквально для каждого животного.
Чем репрезентативнее выборка для графа, тем эффективнее он выполняет свои функции. Между тем в современных генетических исследованиях однозначно доминируют европейские породы КРС, которые составляют 8 % от мирового рынка. Чтобы сделать выборку более репрезентативной, учёные недавно добавили в сборку генома африканские породы КРС.
Референсный геном используется, чтобы находить «снипы» (SNP) — различия в последовательности ДНК размером в один нуклеотид. Обычно референсный геном представляет собой консенсусную последовательность, не учитывающую гаплотипы — вариативные участки ДНК, что снижает точность поиска «снипов».
Альтернативная версия референсного генома может быть представлена в виде графа. Это разветвлённая сеть, которая позволяет отобразить вариативность генома с учётом различных гаплотипов, существующих в популяции. На графе можно отобразить «снипы», делеции и вставки (точечные замены, удаления и добавления нуклеотидов) буквально для каждого животного.
Чем репрезентативнее выборка для графа, тем эффективнее он выполняет свои функции. Между тем в современных генетических исследованиях однозначно доминируют европейские породы КРС, которые составляют 8 % от мирового рынка. Чтобы сделать выборку более репрезентативной, учёные недавно добавили в сборку генома африканские породы КРС.
Простой пример генома в виде графа
Университет Джорджии ищет генетические предпосылки устойчивости КРС
к зоофильным мухам
к зоофильным мухам
Зоофильные мухи — опасный вредитель в животноводстве, ежегодно они приносят заводчикам 1,8 млрд долларов ущерба. Под воздействием насекомых-вредителей коровы медленнее растут, а ценность их шкур и производительность снижаются.
Исследовательская группа из Университета Джорджии (США) сейчас работает над инструментами оценки и преодоления экономического ущерба от зоофильных мух. Учёные надеются выявить животных с генетической устойчивостью к зоофильным мухам. Это позволит снизить зависимость животноводства от инсектицидов и сократить затраты заводчиков.
Исследовательская группа из Университета Джорджии (США) сейчас работает над инструментами оценки и преодоления экономического ущерба от зоофильных мух. Учёные надеются выявить животных с генетической устойчивостью к зоофильным мухам. Это позволит снизить зависимость животноводства от инсектицидов и сократить затраты заводчиков.
Университет Квинсленда: можно определять возраст коров с помощью секвенирования в реальном времени
В австралийском животноводстве определение возраста конкретного животного — большая проблема. Стада свободно перемещаются, а рождение отдельных животных обычно никто не регистрирует. Это мешает устанавливать базовые темпы роста, делать геномные прогнозы и правильно управлять стадом.
Исследователи из Университета Квинсленда (Австралия) разработали метод, при котором возраст животного определяется по ДНК, извлечённой из шерсти хвоста. Для этого используется устройство секвенирования в реальном времени MinION. Устройство позволяет устанавливать возраст животного с точностью до 1,5 лет.
Если технология получит распространение, можно будет с помощью одного теста ДНК одновременно определять возраст животного и давать ему геномную оценку. Производители получат всестороннюю выгоду, включая улучшение фертильности, темпов роста, здоровья и мясных качеств животных.
Исследователи из Университета Квинсленда (Австралия) разработали метод, при котором возраст животного определяется по ДНК, извлечённой из шерсти хвоста. Для этого используется устройство секвенирования в реальном времени MinION. Устройство позволяет устанавливать возраст животного с точностью до 1,5 лет.
Если технология получит распространение, можно будет с помощью одного теста ДНК одновременно определять возраст животного и давать ему геномную оценку. Производители получат всестороннюю выгоду, включая улучшение фертильности, темпов роста, здоровья и мясных качеств животных.
AgBio планируют найти геномные маркёры, влияющие на продолжительность стельности у мясных коров
Исследователи из AgBio сейчас проводят полногеномный поиск ассоциаций у быков-производителей, чтобы идентифицировать геномные локусы и гены, влияющие на продолжительность стельности.
Это поможет понять генетические механизмы регулирования стельности и приведёт к появлению нового инструмента, который улучшит контроль над воспроизводством в стадах мясных пород.
Продолжительность стельности влияет на такие экономически важные характеристики, как масса тела животного при рождении, лёгкость отёла и межотёльный интервал.
Это поможет понять генетические механизмы регулирования стельности и приведёт к появлению нового инструмента, который улучшит контроль над воспроизводством в стадах мясных пород.
Продолжительность стельности влияет на такие экономически важные характеристики, как масса тела животного при рождении, лёгкость отёла и межотёльный интервал.
Animals: опубликован обзор по интерпретации болевых ощущений у коров с помощью поведенческой активности
Напоследок о статье, которая посвящена ветеринарии, а не геномной селекции. Думаем, что она тоже заинтересует наших читателей.
Группа учёных из Германии и Испании опубликовала описательный обзор болезненных состояний у молочных коров, вызванных такими причинами, как мастит, хромота, отёл (в том числе неправильное предлежание плода и кесарево сечение) и метрит.
В обзоре описывается, как отклонения от нормального режима ежедневной активности (как увеличение, так и уменьшение времени дневного лежания) свидетельствуют о болезненных состояниях и заболеваниях у коров.
Учёные также исследуют вопрос, способны ли нестероидные противовоспалительные средства (НПВС) восстанавливать активность у коров и в каких случаях лучше применять конкретные НПВС.
Группа учёных из Германии и Испании опубликовала описательный обзор болезненных состояний у молочных коров, вызванных такими причинами, как мастит, хромота, отёл (в том числе неправильное предлежание плода и кесарево сечение) и метрит.
В обзоре описывается, как отклонения от нормального режима ежедневной активности (как увеличение, так и уменьшение времени дневного лежания) свидетельствуют о болезненных состояниях и заболеваниях у коров.
Учёные также исследуют вопрос, способны ли нестероидные противовоспалительные средства (НПВС) восстанавливать активность у коров и в каких случаях лучше применять конкретные НПВС.
Напишите нам, чтобы больше узнать о геномной селекции:
С уважением, команда KSITEST
