PRESICE - геномно тестване на женски животни /част I/

CRI е горда, че въвежда Precise – услугa за геномно тестване на женски животни, въз основа на идентифициране на SNPs (полиморфизъм на единичен нуклеотид) или маркери и използването на родословието им. Ако има в наличност индивидуални данни за продуктивност, може да бъде направена прогнозна оценка на PTA (прогнозни предавателни способности) на отделните животни с висока надеждност.

Надеждността на Precise варира от 50% до 75% за най-често срещаните признаци. Тези стойности на надеждност са израз на процента достоверност, че прогнозираните стойности ще съответстват на действителния фенотип на животното. Precise използва маркер с ниска плътност за генотипиране на женските животни. Резултатите от Precise се получават въз основа на геномната база данни на САЩ и ще са на разположение за използване за следните породи: Холщайн, Джърси и Кафяво швейцарско говедо. Тестираните женски трябва да принадлежат минимум 82,5% към породата, за да получат реална геномна оценка.

 

Геномната революция

Американският биолог Джеймс Уотсън и английският физик Франсис Крик откриват триизмерната ДНК молекула под формата на двойна спирала през 1953г. Много от нас си спомнят, че спирала се използва като шаблон за CRI реклами и PowerPoint слайдове в началото на 2000 година, преди да бъде заменена от „линията на печалбата”, както я познаваме днес. Четиридесет години отне на технологията да напредне, за да може да идентифицираме QTLs (локуси на количествени признаци); участъци от ДНК, които са свързани с гени, които отговарят за качествени признаци като млечността. Това в крайна сметка доведе до 50k beadchip (маркер с 50-хилядна ДНК последователност).

Тази технология на генотипиране, заедно с масивна база данни, води до значително подобряване на надеждността на геномните доказателства. Днес надеждност от над 70%, основаваща се единствено на ДНК, е повече правило, отколкото изключение.

Първото публично геномно доказателство получено от USDA-AIPL е през януари 2009 година. CRI възприе тази технология като никоя друга. Ние сме първата компания с преобладаване на продажбите на сперма от геномно доказани бикове. В продължение на четири години все повече и повече производители и експерти от бранша са убедени, че геномиката е пътят на бъдещето.

Инструментите за повишаване на генетичния прогрес не могат да бъдат отречени от прогресивните производители. Не случайно те са прогресивни, като една от причините е ранното им адаптиране към нови технологии. Със стартирането на Precise, ние сме първата генетична компания, която в световен мащаб предлага услуги за геномно тестване. Защо го предлагаме? Ресурсите са оскъдни и умното използване на вложенията изисква прецизно управление на фермата. Прецизното развъждане се вписва в тази философия. Кои женски да се използват за разплод и с каква сперма? Сексирана, конвенционална, от месодайни или от млечни бикове? Precise ще даде на производителите метод, с който да провеждат селекцията по-надеждно от всякога.

Ние с нетърпение очакваме работата с нашите приятели по цял свят, за да спомогнем този инструмент да работи за Вас и за производителите Ви.

 

Преглед на геномиката и историята

 

"Навлизането на геномното тестване и произтичащите от него доказателствата е най-голямата революция в говедовъдната индустрия от въвеждането на замразена сперма". Това изявление е било направено от многобройни ИО професионалисти от цял ​​свят през последните пет години.

Геномното изпитване е дало на животновъдството, особено в млечната промишленост, механизъм за радикално намаляване на времето, необходимо да се направи оценка на генетичния потенциал на животните, а оттам – за увеличаване на рентабилността. С този инструмент може да се ускори генетичния прогрес от съкращаване на генерационния интервал. Разбира се, трябва да се обмисли възможността за намаляване на надеждността като доказателство, в противовес на потенциалния прогрес, който може да се постигне. През последните пет години, във връзка със събирането на големи количества данни, вече може да бъде показано, че този премерен риск е съвсем естествено решение.

От 2003 г. до 2006 г. изследователите работят, за да проследят всички ДНК маркери, които съставляват генетичната същност на млечните животни или генома им. Този геном се състои от приблизително 30,000 гени с полезни или известни функции. След това изследователите започват да търсят полиморфизъм на единичен нуклеотид (SNPs) или маркери, което е мястото, където ДНК последователността може да се различава от едно животно на друго, за да се идентифицират маркерите, които пряко влияят върху телосложението и продуктивността.

През януари 2009 г. Северно Американският алианс (комбинация от 8 североамерикански ИО центрове, организации за контрол на млечността, родословни книги и организацията AIPL на правителството на САЩ) публикува първите "геномни резултати".

CRI е един от първоначалните осем центрове за ИО, които са предоставили ДНК от своите бикове за дълъг период от време, но също така уникалното е, че CRI предоставя и женски генетичен материал от депото MOET Genesis (МОЕТ – множествена овулация и ембрио трансфер). С течение на времето и по двете дейности стадото Genesis създава превъзходство, както по отношение на изключителен генетичен потенциал, така и по надеждност.

През януари 2009 г., CRI стартира група от 32 геномни бащи, включително бикове като FREDDIE, 1HO09167 O-STYLE, 1HO08658 LOGAN, 1HO08654 LOYDIE, 1HO09192 HILL и 1HO08778 SUPER и както се казва, "останалото е история"!

CRI винаги е бил лидер в прилагането на новаторска и оригинална технология. Така категорично е било и при въвеждането и маркетинга на геномиката.

Днес геномни бащи се използват все по-широко от прогресивни млекопроизводители, не само в САЩ, но и по цял свят, като стремежът е да се подобрят рентабилността и дългосрочната устойчивост. С нарастването на размера на млечните стада и с това, че намирането на работна ръка става все по-голямо предизвикателство, здравните признаци като продуктивен живот, заплодяемост на дъщерите и брой соматични клетки стават все по-важни за благосъстоянието и дългосрочната печалба на млечните крави. Геномиката подпомага мащабното подобряване на тези признаци! Ние се стремим да създаваме крави с висока продуктивност и ниски нужди за поддържане за нашите производители.

До съвсем скоро, от гледна точка на женските животни, геномното тестване беше ограничено до тези производители, които предлагат елитни генетика (както мъжки така и женски животни) като допълнителен доход.

Обаче сега, особено в САЩ, може да видим как геномното тестване на женски се използва от много по-голяма група, които са стигнали до заключението, че могат да използват резултатите от геномното тестване на техните стада, за да вземат управленски решения въз основа на факти, а не на фикция. През 2011 г., средно 3200 е броят на генотипирани женски на месец в САЩ. Този брой е нараснал средно на 10 700 през юли 2013* и продължава да нараства. Тези числа говорят много!

В близко бъдеще геномиката ще донесе цяла нова група от индекси за индустрията, като оползотворяване на фуража и устойчивост на болести, които могат да придадат значителна устойчивост на крайния потребител, особено във времена на икономическа криза.

С оглед на това, CRI взима решението, след продължителен дебат и научни изследвания, да предложи на своите международни партньори услуга, с която да предоставя на своите клиенти в голям мащаб геномно тествани женски. Наше мнение е, че чрез предлагането на Precise, ние предоставяме инструмент, който помага на земеделския производител на млечни продукти във вземането на обективни решения, осигуряващи неговото бъдеще.

 

Предимствата

 

Едно от най-големите предимства на използването на услугите на геномно тестване Precise при крави и юници е управление на генетичните качества, свързани със здравните признаци. Събирането на тези данни отнема време, а до времето, когато една крава ще предостави достатъчно информация за PL, SCS, DPR и т.н., производителите вече са отгледали няколко от нейните юници и дори следващото поколение след това. Те са пропуснали финансовото предимство да бракуват женските с нисък генетичен потенциал, както и възможността да осеменяват тези с по-висок генетичен потенциал с GenChoice сперма или да се използват бикове за коригиращи осеменявания.

С използването на Precise имате възможност да идентифицирате женски, които имат по-висок генетичен потенциал в началото на живота си, преди те да достигнат репродуктивна или продуктивна възраст, следователно имате възможност за максимизиране на техните стойности. След като женските са идентифицирани като имащи висок, среден или нисък генетичен потенциал, може да се предприемат стъпки към подобряване на цялостната генетична стойност на стадото. Възможностите за животните с по-ниски генетични оценки включват бракуване или ИО с месодайни бици. Възможностите за животните с по-високи генетични оценки включват ИО с GenChoice и ремонт на стадото с потенциално генетично най-добрите животни или продажба на излишните юници на купувачите, които търсят такива признаци, каквито вече сте идентифицирали чрез генотипирането.

С Precise може също така да се определят приоритетните качества при женските в началото на живота им. След идентифицирането им може да осеменявате тези юници, съответно за ремонтни юници или юници за продажба на определени купувачи, които търсят дадени признаци.

Генотипирането ще намали генерационния интервал чрез по-интензивното използване на млади, генетично първокласни женски. Тъй като животните с висок генетичен потенциал се определят в началото на живота им, селекционните решения могат да бъдат правени преди юниците да достигат полова зрялост.

С използването на Precise може да оптимизирате ИО при юниците чрез познаването на техния генетичния потенциал и избор на бикове, които ще усъвършенстват силните им и ще подобрят слабите им признаци.

 

Целеви пазари

 

Основните ползи от Precise могат да се прилагат за всички млечни ферми. Помага в определянето на това кои юници да се задържат, продадат или да се осеменяват с бикове за месо. Може да помогне за вземане на решения при най-перспективните маркетинг стратегии. С Precise производителите имат възможност да основат решението си на точни данни, показващи генетичния потенциал на своите животни.

 

Прогресивните стада

 

Собствениците на прогресивни, търговски стада са основната целева група на Precise програмата. Тези производители имат поглед върху бизнеса и осъзнават, че един инструмент като геномното тестване осигурява възможност да се оказва влияние върху животните с най-ниски заложби. Precise комбинирано с Calf Math, може да бъде мощен инструмент за издигане на развъдните програми на следващо ниво. Това е инструмент, който прогресивните производители могат да използват, за да се извлекът максимума от инвестициите си.

Големите прогресивни стада ще съставляват достатъчно голяма част от популацията, за да се покажат крайните стойности, както на положителния, така и на отрицателния край на генетичния спектър. Тези стада имат възможност да имат развъдна програма, която използва технология, даваща прецизност на управлението, за да се издигне стадото на следващо ниво.

В допълнение към реализиране на ползите от това кои женски да се осеменяват с GenChoice или с месодайни бици и кои женски да се продават, търговските стада също имат възможност да групират животните по генетичното им ниво. Ако има стада разпръснати на различни места, могат да бъдат преместени юниците с най-висок генетичнен потенциал до местата, управлявани от служители, които ще бъдат в състояние да ги отглеждат, така че по-добре да изразят своите добри гени.

 

 

Малките стада

 

По-малките стада не разполагат с размера и мащаба да се конкурират с по-големите промишлени стада. Genomic тестването е един от начините тези стада да могат да получат конкурентност и стратегически да преразпределят ресурсите си по следните начини:

  • Максимизиране на индивидуалното пространство в обора – като на всяко индивидуално легло се отглеждат само крави с най-висок генетичен потенциал;

  • Ефективно използване на фуражи и фуражни ресурси, тъй като по-високо генетичните животни оползотворяват по-добре наличните фуражи;

  • С ограничена работна ръка във фермите, геномното тестване предлага възможност за свеждане до минимум на натоварването на работниците, защото само юниците с най-висок генетичен потенциал ще останат във фермата.

 

 

Развъдни стада

 

Въпреки, че те не са основният целеви пазар, развъдните стада ще бъдат най-лесни за пласиране на пазара и ще бъдат първото, към което ще се насочат търговските представители. Много от тези стада може вече да използват геномно тестване, така че цените и обслужването говорят повече, отколкото това да се обясняват ползите.

В миналото  селекционерът на развъдните стадата трябваше да прави обосновано предположение за това коя юница трябва да се осемени. Този метод на определяне разчита основно на данни за продуктивността в стадото, следователно удължава и генетичния интервал. С използването на Precise, генетичният потенциал на юниците може да бъде определен на по-млада възраст, следователно да се намали и генерационния интервал.

На пазара на ембриони животновъдите ще бъдат няколко стъпки напред, ако имат хубав, високопродуктивен, млад донор с продуциращо потомство, а не като предлагат ембриони или готови дъщери на донор, който е минал разцвета на силите си. С Precise животновъдите ще знаят генетичните заслуги на телетата, когато донорът е все още млад. Използвайки геномните резултати, както развъдникът, така и купувачът ще имат повече доверие в продукта.

Животновъдите ще придобият по-голям интерес към компаниите за ИО, ако те правят геномни изследвания на техните женски. Precise може да направи женските по-привлекателни за ИО фирмите, защото компанията ще знае, че женското теле е генетично превъзходно и от него ще стане добра бикопроизводителка. Това важи и за продажбата на животни – с геномната информация животновъдите ще получат реалната цена според ценността на животното.

 

 

 

Използване на резултатите

 

С Precise производителите имат безспорна възможност да увеличат дългосрочната рентабилност на стадото си. Няма място за предубеждения, когато производителите са в състояние да използват безпристрастни и високо надеждни данни.

Използването на Calf Math™ води до най-печелившите варианти за разплод при използване както на конвенционална, така и на GenChoice или дори на сперма от бици месно направление. С това производителите могат да намалят броя на по-малко печелившите животни и да подобряват както оборота, така и печалбата чрез бърза продажба на телета за месо.

С използването на G-MAP℠ производителите могат да избегнат близкородствено кръстосване и използват геномна развъдна стойност в случните планове. Освен откриването на добри и лоши животни, те получават най-доброто от случната програма, ако използват и информацията за ДНК.

По-долу са представени няколко реални сценария при използване на Calf Math™ и G-MAP. От тези сценарии производителите могат да видят ползата от използването на програмите, добавени към Precise и как функционират те.

 

 

CalfMath

 

Млекопроизводители с добро възпроизводство на крави и юници, използващи само конвенционална сперма могат да произвеждат достатъчно телетата за вътрешен растеж, но ако стадото не разполага с планове за разширяване, заслужава ли си да се отглеждат допълнителни телета? Обикновено една крава трябва да достигне втора лактация, за да се изплатят разходите за отглеждането й като юница от раждането до отелването. Следователно по-голямата част от стадото трябва да е на втора и повече лактация за по-голяма печалба. Отглеждането на допълнителни юници ще принуди фермера да продава по-възрастните крави, за да направи място за младите юници в обора. Как може една ферма да управлява броя на юниците (женските телета) за отглеждане всяка година?

CRI създаде CalfMathза изчисляване на броя на юниците, който дадена ферма ще произвежда всяка година, въз основа на настоящата продуктивност, % брак и бъдещи цели. Сега си дайте сметка какво ще е да може да се избере кои крави и юници в стадото ще произведат следващото поколение. Използването на стратегии на развъждане с бици и крави с висока генетична стойност води до използването на генетично висококачествени ремонтни животни!

 

Нека изпробваме Genetic Calf Math™:

 

Сценарий 1)

Млечна ферма с 1000 крави с използване на геномните тестове при всички крави и юници и използване на високогенетична сексирана сперма. Ето LNM$ разбивка на стадото по квартили. Кои квартили трябва изберете, за да се използва по-голямата част за ремонт?

LNM$ нива за стадото

 

Крави

Юници

1-ви квартил

$ 340

$ 435

2-ри квартил

$ 57

$ 384

3-ти квартил

$ 187

$ 342

4-ти квартил

$ 0

$ 271

Най-високите генетични качества идват от първите три квартила на юници и първия квартил на кравите. Ако стопанството ползва GenChoice™ на първо заплождане при тези четири групи и конвенционална сперма при другите, ще се получат твърде много юници. Обаче, с използването на GenChoice на генетично по-добрите групи фермата има средна печалба от $8 за ремонтно животно. Ако има пазар за продажба на излишните юници, това е една възможност за развъдна стратегия. Precise може да се използва да се определи кои юници да оставите и кои да продавате.

 

Сценарий 2)

Добавяне на месни бикове към развъдната стратегия.

LNM нива за стаддто

 

Крави

Юници

1-ви квартил

$ 340

$ 435

2-ри квартил

$ 257

$ 384

3-ти квартил

$ 187

$ 342

4-ти квартил

$ 0

$ 271

 

Ако същата млечна ферма няма добър пазар за допълнителните юници, може да ползва месна сперма в програмата си за развъждане. Все още ще използва GenChoice за генетично най-добрите квартили, но вместо да използва конвенционална млечна сперма, ще осеменява с месна двете най-ниски LNM$ групи. Тази стратегия ще даде достатъчно женски телета, за да се запази размера на стадото, но генетичният прогрес при тези ремонтни животни стига до $39!

Има и допълнителна стойност от млечно-месните телета кръстоски. Изчислено е, че добавена стойност от еднодневни мъжки кръстоски в САЩ е с $75 над пазарната цена на ХФГ, а женските ще са на същата цена като ХФГ бичетата. Този сценарий за млечна ферма печели допълнително $ 14,749 на теле.

Сценарий 3)

Използване на месодайни бици с GenChoice 75.

Като се знае премиалната цена на кръстоските млечно х месно ще има ли изгода за една млечна ферма да използва сексирана сперма от месодайни бици за най-долните квартили?

Себестойността за теле се вдига до $16,088, но и допълнителните разходи за сперма се вдигат до $1,648. Това е приход от едва $309 за тази операция.

 

 

 

Сценарий 4)

Използването на Genomic LNM, за да се идентифицират най-добрите Ви животни за ИО.

Млечната ферма може да засили селекцията с ембриотрансфер бързо, за да увеличи генетичната LNM$ стойност. Един от начините е да се осеменяват най-добрите 10% генетични женски с бикове с висока LNM$ и да се използва долната половина на стадото от крави като рецепиенти. Първите 10% ще трябва да се идентифицират чрез използване на Precise за генотипиране на всички животни. В този сценарий, най-добрите 10% от стадото имат средна оценка 600 $LNM; биковете за ИО имат средно 750 $LNM, получавайки по този начин телета със средно за родителите $675.

Интензивната стратегия на подбор ще увеличи генетичната стойност на всички произведени юници до $524. Тъй като юниците са геномно тествани и ще имат по-високо средно $LNM, стойността на женските телета също ще се увеличи.

Използването на различни развъдни стратегии ще донесе повече печалба за фермата. Тя започва с точна генетична идентификация на стадото при определена крайната цел. По-долу е дадено обобщение на обсъдени стратегии. Всички варианти се измерват спрямо базовия сценарий и не включват разходите за използване на Precise.

 

 

** Себестойността на теле (Calf value) е себестойността на всеки тип теле, умножена по броя на телетата за всеки тип. На месодайните кръстоски мъжки телета беше възложена премия от $75 над цената на американски Holstein бик, а на месодайните кръстоски женски телета е възложена на същата стойност като на американски Holstein бик.

В обобщение, сортирането на млечни крави и юници, използвайки геномна информация и изграждането на развъдна стратегия за постигане на дългосрочни цели в стадото може да добави още стойност към долната граница за стадото.