Projekti / Programi
Uvedba genomske selekcije in genotipizacije pri mlečnih pasmah govedi v Sloveniji
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 4.02.01 |
Biotehnika |
Živalska produkcija in predelava |
Genetika in selekcija |
| Koda |
Veda |
Področje |
| B400 |
Biomedicinske vede |
Zootehnika, živinoreja, vzreja |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 4.02 |
Kmetijske vede in veterina |
Znanost o živalih in mlekarstvu |
živinoreja, govedoreja, govedo, genom, geni, označevalci, selekcija, genomska plemenska vrednost
Raziskovalci (13)
| št. |
Evidenčna št. |
Ime in priimek |
Razisk. področje |
Vloga |
Obdobje |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
| 1. |
05096 |
mag. Marko Čepon |
Živalska produkcija in predelava |
Raziskovalec |
2016 - 2019 |
458 |
| 2. |
05098 |
dr. Peter Dovč |
Biotehnologija |
Raziskovalec |
2016 - 2019 |
935 |
| 3. |
24769 |
dr. Gregor Gorjanc |
Živalska produkcija in predelava |
Raziskovalec |
2016 - 2019 |
497 |
| 4. |
29728 |
dr. Janez Jenko |
Živalska produkcija in predelava |
Raziskovalec |
2016 - 2019 |
141 |
| 5. |
08405 |
dr. Marija Klopčič |
Živalska produkcija in predelava |
Vodja |
2016 - 2019 |
721 |
| 6. |
09755 |
dr. Milena Kovač |
Živalska produkcija in predelava |
Raziskovalec |
2016 - 2019 |
1.215 |
| 7. |
14023 |
dr. Betka Logar |
Živalska produkcija in predelava |
Raziskovalec |
2016 - 2019 |
438 |
| 8. |
19045 |
dr. Špela Malovrh |
Živalska produkcija in predelava |
Raziskovalec |
2016 - 2019 |
895 |
| 9. |
17027 |
dr. Klemen Potočnik |
Živalska produkcija in predelava |
Raziskovalec |
2016 - 2019 |
547 |
| 10. |
08857 |
dr. Irena Rogelj |
Živalska produkcija in predelava |
Raziskovalec |
2016 - 2019 |
706 |
| 11. |
31910 |
dr. Primož Treven |
Živalska produkcija in predelava |
Raziskovalec |
2016 |
75 |
| 12. |
38954 |
Anita Ule |
Živalska produkcija in predelava |
Tehnični sodelavec |
2017 - 2019 |
114 |
| 13. |
00921 |
dr. Silvester Žgur |
Živalska produkcija in predelava |
Raziskovalec |
2016 - 2019 |
465 |
Organizacije (2)
Povzetek
Klasični rejski programi za selekcijo živali uporabljajo plemenske vrednosti, ki so izračunane na podlagi informacij iz fenotipskih vrednosti in porekla. Z razvojem genomike je postala cena genotipizacije s t.i. čipi za veliko število genetskih označevalcev (markerjev) dostopna za rejske programe tudi v malih populacijah. Vključitev tega dodatnega vira informacije v sistem ocenjevanja plemenskih vrednosti vodi v uvajanje genomske selekcije in izračun genomske plemenske vrednosti za moške in ženske živali že v zgodnji dobi, takoj po rojstvu. S tem močno skrajšamo generacijski interval in povečamo genetski napredek pri posamezni pasmi. V projektu bomo na primeru črnobele pasme v sodelovanju z rejci in z njihovim finančnim prispevkom genotipizirali okoli 5.000 krav v čredah, ki bodo izrazile željo po sodelovanju. S tem številom krav in s ca. 500 biki črnobele pasme bomo formirali referenčno populacijo kar bo osnova za razvoj in izračun napovedne enačbe za izračun in oceno genomske plemenske vrednosti. Podatki genotipizacije bodo služili tudi za podrobnejšo analizo referenčne populacije ženskih in moških živali z vidika prisotnosti oz. odsotnosti genetskih napak (ki posledično lahko povzročajo velike ekonomske izgube), z vidika prisotnosti genetskih posebnosti kot so brezrožnost (pozitiven učinek na dobro počutje živali), koristni kappa in beta kazeini (ki lahko pomembno vplivajo na boljšo kakovost mleka in boljši izplen pri predelavi mleka), oceno stopnje sorodstva in s tem v zvezi izdelavo načrta osemenitev na način, da bi zmanjšali stopnjo inbridinga ter omogočili preveritev porekla preko sodelovanja v GENOEX PSE pri Interbull-u.
Cilj tega projekta je, da bi rejcem črnobele pasme čimprej ponudili ocene genomske plemenske vrednosti in da bi se ob koncu projekta testno vključili tudi v gMACE. V tem času bomo intenzivno iskali tudi možnosti vključitve v mednarodni konzorcij držav, ki doslej niso bile vključene v noben mednarodni konzorcij pri črnobeli pasmi. Na izbranem številu krav bomo proučili tudi koagulacijske sposobnosti mleka (KSM) in povezavo z genomsko selekcijo pri pasmah govedi, usmerjenih v mlečno proizvodnjo. Kot končni cilj je priprava načrta uvedbe genomske selekcije pri vseh mlečnih pasmah v Sloveniji in opcijsko tudi pri mesnih pasmah.
Rezultate bomo objavili v znanstvenih in strokovnih publikacijah ter predstavili na strokovnih srečanjih z rejci ter kmetijskimi strokovnjaki in na mednarodnih konferencah. Rezultati projekta bodo služili kot model za posodobitev rejskih programov drugih pasem goveda v Sloveniji in za uveljavitev genomske selekcije tudi pri drugih mlečnih pasmah goveda. S tem bodo podane osnove za trajni razvoj in večjo konkurenčnost slovenske govedoreje.
Pomen za razvoj znanosti
Genotpizacija krav in uvedba genomska selekcije v Sloveniji bi lahko ponudila številne konkurencne prednosti slovenske govedoreje. Pozitivne učinke uvedbe genomske selekcije bi občutili rejci, osemenjevalni centri, strokovne in raziskovalne institucije ter potrošniki. Z genomsko selekcijo bi se bistveno spremenila selekcijska shema. Krajši generacijski interval bi omogočal hitrejši genetski napredek populacije, kar bi se odrazilo v bolj gospodarni prireji in večjih prihodkih rejcev. Posledično bi osemenjevalni centri imeli konkurenčno prednost na trgu in večjo možnost prodaje semena tudi izven meja Republike Slovenije. Raziskovalne ustanove bi pridobile veliko količino genetskih podakov, ki bi omogočale trenutno aktualne raziskave na področju govedoreje in objavo člankov z velikim faktorjem vpliva. Potrošnikom bi bila zagotovljena sledljivost proizvodov. V primeru genotipizacije velike večine živali bi bilo možno natančno preveriti izvor mesa.
Uporaba genotipskih podatkov ni omejena samo na napoved genomskih plemenskih vrednosti za prirejo mleka. V primeru, da so za živali znani tudi podatki iz linije klanja, hitrost rasti, konverzija krme …, bi bilo mogoče genomske plemenske vrednosti oceniti tudi za te lastnosti. Asociacijske študije bi omogočale odkritje regij genoma, ki so povezane z določeno fenotipsko lastnostjo. Pri odbiri za točno določeno lastnost bi tako lahko večji poudarek dali posameznim regijam v genomu in tako omogočili hitrejši genetski napredek za določeno lastnost.
Ocenjujemo, da je popolna uvedba napovedovanja genomskih plemenskih vrednosti možna v treh letih. V prvem letu bi bilo potrebno urediti protokole in organizirati genotipizacijo živali. S simulacijami bi prikazali prednosti, ki jih ponuja genomska selekcija in ocenili genetski napredek, ki ga pričakujemo pri današnji obliki selekcijske sheme in v selekcijski shemi z genomsko selekcijo. V drugem letu bi priceli z genotipizacijo krav (iz trenutne populacije krav v kontroli prireje mleka) in razvojem sistema za imputacijo in napoved genomskih plemenskih vrednosti. V tretjem letu bi genotipizirali vse prvesnice vključene v kontrolo prireje mleka tistega leta in do konca leta postavili spletni sistem, kjer bi rejci lahko v času največ enega meseca od oddaje vzorca v laboratorij preverili napovedane genomske plemenske vrednosti. Na podlagi genotipov iz drugega leta bi ocenili kaksna je korelacija med genomsko plemensko vrednostjo bikov in plemensko vrednostjo ocenjeno na podlagi progenega testa. V primeru, da je ta korelacija visoka potem je uporaba genomsko testiranih bikov zelo zanesljiva.
Pomen za razvoj Slovenije
Raziskovalni projekt UVEDBA GENOMSKE SELEKCIJE IN GENOTIPIZACIJE PRI MLEČNIH PASMAH GOVEDI V SLOVENIJI je zelo pomemben za gospodarstvo v Sloveniji. Z izvedbo tega projekta in uvedbo genomske selekcije pri mlečnih pasmah govedi bomo dobili bistveno boljši vpogled v genetsko kakovost naših živali že zelo zgodaj po rojstvu. Genetske defekte bomo identificirali v zgodnji dobi njihovega življenja in tako prepričili nekontrolirano širjenje genetskih napak tako po očetovi kot tudi materini liniji naprej v populacijo. S poznavanjem genetskih posebnosti (kot so brezrožnost, nosilci zaželenih kappa in beta kazeinov, red faktorja,...) bomo lahko načrtno izbirali tiste živali, ki bodo nosilke zaželenih genov in ki bodo dolgoročno dajale boljšo kakovost beljakovin, boljši izplen pri predelavi mleka in zagotavljali rejcem boljše ekonomske rezultate. S poznavanjem genov koristnih za zdravje živali in dolgoživost, bomo v primernih pogojih reje zagotavljali boljše proizvodne rezultate in ekonomske učinke.
Genomska selekcija je razvojni mejnik v živinoreji. Praktični rezultati iz tujih populacij kažejo, da je genomska selekcija podvojila genetski napredek.
Genomska selekcija temelji na napovedi plemenskih vrednosti za genotipizirane živali. Napovedi temeljijo na referenčni populaciji, ki jo sestavljajo živali z znanimi fenotipskimi in genotipskimi podatki, kar je tudi glavni cilj tega projekta.
Genomska selekcija omogoča zanesljivo odbiro živali že ob rojstvu. Krajši generacijski interval omogoča, da v času 5 let izvedemo tri generacije odbire. Klasična selekcija omogoča samo eno generacijo odbire v istem času.
Padec cen genotipizacije omogoča, da tudi v majhnih populacijah sestavimo lastno referenčno populacijo. Ocenjujemo, da bi to lahko dosegli z genotipizacijo 500 testiranih bikov in 5.000 krav.
Glede na vse dosedanje mejnike, ki so posegli na področje selekcije, lahko rečemo, da genomska selekcija daje najštevilčnejše možnosti. Ob uporabi vseh informaciji, ki jih ponuja, je poleg večjega genetskega napredka, le tega moč bolj natančno voditi. Menimo, da bo kmalu možno iz teh informacij napovedati fenotip za posamezne pogoje reje. Torej bo mogoče odbrati živali, ki bodo optimalne npr. za vrhunski management v prireji mleka ali takšne, ki bodo najbolj gospodarne za prirejo mleka iz voluminozne krme. Ob tem je mogoče uporabiti podatke za nadzor parjenja v sorodstvu, izločanja živali z genetskimi pred dispozicijami za dedne bolezni ali nezaželene lastnosti in vse to pri mladih živali ali celo zarodkih. Vse to je pred nami, odločitev rejcev je ali bomo s temi orodji v Sloveniji upravljali sami in imeli usodo slovenskih populacij goveda v lastnih rokah ali bomo le kupci na globalnem trgu.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Zaključno poročilo
