Text: Christian Bengtsson, industridoktorand Viking genetics
I dagens mjölkkoavel finns möjlighet att DNA-analysera individer och ta fram genomiska avelsvärden. Genomiska avelsvärden har en högre säkerhet än avelsvärden som beräknas enbart från individens härstamning. Informationen används i dag av lantbrukare i hela landet för att göra urval bland sina djur och för att hitta bättre parningar mellan hondjur och tjur. Möjligheterna med DNA-analys stannar dock inte vid genomiska avelsvärden utan det finns fler användningsområden.
Undvik para bärare
Antalet DNA-analyser som görs på djur i svenska mjölkkobesättningar har ökat kraftigt de senaste åren. Utöver säkrare avelsvärden kan lantbrukarna få information om vilka djur som är bärare av genetiska defekter. De flesta genetiska defekter vi känner till hos mjölkkor är recessiva, vilket innebär att de krävs i dubbel uppsättning hos avkomman för att komma till. Lantbrukare bör alltså undvika att inseminera ett hondjur med en tjur, om båda är bärare av samma recessiva genetiska defekt.
Vid avelsplanering går det även att se genomiska släktskap genom att titta på DNA. Släktskap beskrivs ofta i procent av gemensamt DNA. En individ har till exempel ungefär 50 procent gemensamt DNA med sina föräldrar och 25 procent gemensamt med mor- och farföräldrar. Eftersom genomiska släktskap tittar på faktiskt DNA visar det mer exakt hur mycket släkt två individer är jämfört med traditionella släktskap baserade på individens stamtavla.
Att begränsa släktskap vid parningar syftar till att minska inavelsdepressionen (funktionsnedsättning vid parning av besläktade individer) samt risken för okända genetiska defekter.
Tinder för kor
Studien är den andra delen av doktorandprojektet ”Tinder för kor” som är en del av LivsID – Industridoktorander inom livsmedelsområdet.
Hela artikeln finns tillgänglig via länken: https://doi.org/10.3168/jds.2021-20849
Genomiskt släktskap är bättre på att förutsäga dessa risker och är därför att föredra i planeringen av parningar.
Parningar kan optimeras
Forskare från Sveriges lantbruksuniversitet, SLU, har tillsammans med Viking genetics och Växa undersökt hur all ny genomisk information kan kombineras i optimerade parningar där en ekonomisk poängsumma skapades för varje potentiell parning. I optimeringen vägs genetisk nivå (avelsvärden) samman med kostnaderna för genetiska defekter och släktskap. Traditionella avelsplaner, där släktskap baseras på stamtavlor, jämfördes sedan med avelsplaner där den nya genomiska informationen ingick.
I studien gjordes avelsplaner för nästan 10 000 hondjur av nordiska röda raser (SRB, finsk ayrshire och RDM). 50 tjurar från Viking genetics fanns tillgängliga för inseminering. Alla parningar optimerades på besättningsnivå, genom att för varje hondjur välja ut den tjur som ledde till den högsta ekonomiska poängsumman för hela besättningen. Optimeringen ser till att välja ut de parningar som ger den bästa kombinationen av genetisk nivå, släktskap och sannolikhet för defektförluster.
Bibehållen genetisk nivå
Det är därmed inte säkert att den tjur som har högst genetisk nivå väljs till alla hondjur om kombinationen exempelvis har höga släktskap. Varje tjur fick också maximalt användas till fem procent av hondjuren i en enskild besättning för att sprida riskerna.
Det ingick sex olika recessiva genetiska defekter i studien. Den vanligaste defekten hos nordiska röda raser heter BTA12 och förekom hos nästan 15 procent av hondjuren och 12 procent av tjurarna. Vid dubbel uppsättning orsakar BTA12 abort någon gång mellan första och femte månaden av en dräktighet. De övriga defekterna förekom hos under 2 procent av djuren.
| Optimerad på | ||||
| Jämförelse | Genetisk nivå | Genetisk nivå + traditionellt släktskap | Genetisk nivå + traditionellt släktskap + kostnad defekt | Genetisk nivå + genomiskt släktskap + kostnad defekt |
| Genetisk nivå | 20,8 | 20.8 | 20,8 | 20,8 |
| Traditionellt släktskap (%) | 6,6 | 4,3 | 4,3 | 5 |
| Genomiskt släktskap (%) | 11,1 | 9,1 | 9,1 | 7,4 |
| Sannolikhet för defektförlust (%) | 0,5 | 0,4 | 0 | 0 |
- Utfall av de olika avelsplanerna som optimerades med eller utan genomisk information för nordiska röda raser. Tabellen visar hur nivån för traditionellt respektive genomiskt släktskap, samt risken för defektförluster, påverkas om en parning optimeras utifrån olika faktorer. Den genetiska nivån hölls på samma nivå i samtliga optimeringar. % = medelsläktskap för alla parningar.
Resultaten visade att den genetiska nivån kunde hållas på samma nivå oavsett om traditionellt eller genomiskt släktskap ingick i parningsplaneringen. Därmed behöver lantbrukare inte gå ner i genetisk nivå bara för att genomisk information ingår. De kan därmed ta del av fördelarna med att begränsa ett genomiskt släktskap.
Även planering utifrån traditionella släktskap i den ekonomiska poängsumman ledde till en minskning av genomiska släktskap jämfört med om enbart genetisk nivå optimerats. Dock kunde de genomiska släktskapen reduceras ytterligare om just dessa ingick i optimeringen. Det finns därmed en stor vinst i att avla utifrån genomiskt istället för traditionellt släktskap.
Aldrig lönsamt nedärva defekter
När kostnaden för genetiska defekter ingick i optimeringen försvann risken för att de genetiska defekterna kom till uttryck. Med andra ord var det aldrig ekonomiskt fördelaktigt att inseminera ett hondjur som var bärare av en recessiv genetisk defekt med en tjur som var bärare av samma genetiska defekt.
Studien visar på de många möjligheter som DNA-analys ger och hur informationen enkelt kan kombineras vid avelsplanering.