Цель разведения племенных животных — генетическое улучшение популяции. Другими словами, следующее поколение должно превосходить предыдущее. При этом, самой трудной задачей становится выявление лучших животных для того, чтобы получить потомство именно от них
Для идентификации будущих родителей нам необходимо знать их реальную племенную (генетическую) ценность (TBV) чистом виде. На практике, в обычных условиях невозможно изучить и определить TBV животного. Поэтому мы используем предварительную расчетную оценку TBV, которую называем расчетным индексом племенной ценности (EBV). Селекция родителей для производства следующего поколения основывается на их расчетном индексе племенной ценности.
При этом перед нами встает очень важный вопрос – насколько точен расчетный индекс племенной ценности – EBV по сравнению с реальным индексом племенной ценности – TBV? Точность EBV определяется как корреляция между реальным и расчетным индексами племенной ценности. Это соотношение позволяет получить представление о том, насколько близка взаимозависимость EBV и TBV. Точность EBV может варьироваться от 0 (ошибочная, некорректная оценка) до 1 (расчетный индекс племенной ценности EBV является точным определением реального индекса племенной ценности TBV). Чем выше точность EBV, тем ниже риск селекции животных с низким TBV для дальнейшего разведения. Точность EBV также влияет на степень извлечения генетических преимуществ при выполнении программы селекции. Эффект генетического улучшения в программе разведения пропорционален точности EBV. Чем выше точность EBV при условии отсутствия изменений в других факторах, тем выше генетический эффект при селекции.
Ежегодный генетический эффект (или прибыль в результате генетических улучшений) рассчитывается по формуле:
Где G – это ежегодный генетический эффект, интенсивность селекции, – точность EBV (расчетный индекс племенной ценности), – дополнительное генетическое стандартное отклонение признаков при селекции, а – интервал между поколениями, выраженный в годах. При проведении большинства программ племенного разведения свиней интенсивность селекции и интервал между поколениями близки к оптимальным значениям без отрицательного эффекта на генетическую наследственную изменчивость. Следовательно, для любого дальнейшего увеличения (прибыли в результате получения генетических улучшений), нам необходимо применять такие методы, которые позволят повысить точность расчетного индекса племенной ценности (EBV).
Точность EBV зависит от многих факторов, например, таких, как степень и способность наследуемости признака, количество и качество доступной информации о животном (и, также, о его родственниках), которое претендует на то, чтобы быть отобранным для дальнейшего разведения, генетическая взаимосвязь между всеми животными и так далее. В основном, чем больше достоверной информации нам доступно, тем выше будет точность расчетного индекса племенной ценности (EBV).
Точность расчетного индекса племенной ценности (EBV) при использовании различных методов оценки.
Модель оценки животных при использовании Лучшего Линейного Несмещенного Прогноза (BLUP). Сегодня этот метод применяется в большинстве генетических программ, при этом для расчета индексов племенной ценности (EBV) задействуется вся доступная информация. Оценка EBV производится при использовании фенотипов животных – кандидатов на отбор и их родственников одновременно с родственной взаимозависимостью. Наряду с прогнозированием, модель BLUP синхронно корректирует фенотипы на предмет систематического влияния внешних условий. Например, этот метод учитывает генетически связанных животных на разных фермах при проведении расчета индекса племенной ценности EBV. Это самый точный метод прогнозирования EBV, который использует и родословную, и фенотип.
Геномная селекция (GS). Молодые животные, которые еще не проявили свой фенотип, будут иметь низкую точность EBV при использовании модели BLUP. В зависимости от признака, может понадобится значительное количество времени для проявления собственного фенотипа или, возможно, что некоторые животные никогда не покажут свой собственный фенотип. Например, нужно 12 месяцев, чтобы получить информацию о том, какой помет приведет свинка (свиноматка первого опороса), а животные, отобранные в качестве родителей, никогда не получат таких фенотипических признаков, как качество туш и мяса. Следовательно, будет полезно, если мы сможем увеличить точность EBV по таким типам признаков. Геномное прогнозирование – это тот метод, который стал применяться в последнее время для решения данного проблемного вопроса. Он точно прогнозирует EBV при использовании информации молекулярных маркеров без необходимости проявления собственного фенотипа. Компанией Genesus и некоторыми другими научными лабораториями были проведены исследования оценки точности применения геномной селекции (GS). Результаты показывают, что для большого числа признаков точность применения геномной селекции (GS) выше, чем метод лучшего линейного несмещенного прогноза (BLUP), основывающийся только на фенотипах и информации о родословной.
Сочетание информации по геному, фенотипу и родословной может дать более высокую точность, чем использование только GS. Одноэтапный геномный метод линейного несмещенного прогноза (SSBLUP) является комбинацией этих трех источников информации. В настоящее время этот метод обеспечивает самую высокую точность расчета индекса племенной ценности (EBV) для молодых животных. Проведенные Genesus научные исследования показывают, что точность расчета EBV при применении метода SSBLUP была примерно на 30-50% выше, чем определение EBV, основанное только на методе BLUP. Более высокая точность прогнозирования означает более высокий ежегодный уровень генетических улучшений.
Точность расчета индекса племенной ценности (EBV) и ожидаемые генетические изменения при селекции на предмет нескольких признаков при использовании двух разных методов
*При условии, что доля выборки достигает 10%, а интервал между поколениями составляет 1 год для всех признаков и для обоих методов.
Как можно увидеть из приведенной выше таблицы, точность расчета индекса племенной ценности (EBV) и результат ежегодных генетических изменений/ улучшений возрастает при добавлении геномной информации (BLUP в сравнении с SSBLUP) по всем трем признакам. Очевидно, что влияние геномной информации на уровень ежегодных генетических изменений весьма значительно. В Genesus мы даем самый точный расчет индекса племенной ценности (EBV) наших животных, которые претендуют на то, чтобы быть отобранными для дальнейшего разведения. Мы инвестируем значительные средства для сбора точной и актуальной информации по таким признакам, как скорость приростов на всех стадиях развития, конверсия корма, эффективность, репродуктивная функция, качество туш и мяса для всех животных на наших нуклеусах, репродукторах и товарных фермах. Эти высокоточные данные наряду с геномной информацией помогают нам рассчитывать наиболее точные индексы племенной ценности (EBV), которые возможно получить на данный момент, и обеспечивать самый высокий уровень генетических улучшений для максимизации прибыльности производств клиентов Genesus.
Дайнеш М. Теккот, доктор наук, генетик Университет Альберты и Genesus Inc.
