Genomika odhaluje poruchy plodnosti skotu

Analýzy dědičné informace skotu pomocí DNA čipů pomohly u některých plemen skotu odhalit dva významné dědičné faktory vyvolávající závažné poruchy plodnosti.

Populační genetika a v poslední době také genomika výrazně zefektivnily a zpřesnily určení plemenné hodnoty skotu. Společně s masovým využitím umělé inseminace to zajistilo dramatický nárůst mléčné užitkovosti skotu. Například užitkovost holštýnského skotu ve Spojených státech se od roku 1960 do roku 2000 bezmála zdvojnásobila a odhaduje se, že asi polovina tohoto zvýšení padá na vrub genetického pokroku. Dědivost jak mléčné užitkovosti, tak i složení mléka se pohybuje obvykle od 0,2 do 0,4 a s výjimkou několika málo alel, u nichž byl prokázán významný efekt, je většina genetických základů zvýšené mléčné užitkovosti připisována velkému počtu alel, z nichž každá má sama o sobě jen velmi přínos.

Současně s nárůstem mléčné užitkovosti zaznamenali chovatelé mléčného skotu citelný pokles plodnosti. V letech 1976 až 1999 se prodloužil inseminační interval amerického holštýnského skotu ze 126 na 169 dní. Inseminační index stoupl v letech 1970 až 2000 u amerického holštýna z 1,8 na 3,0 a mezidobí narostlo z 13,5 měsíce na 14,9 měsíce. Procento zabřeznutí po první inseminaci se snížilo z 62 % v roce 1972 na 34 % v roce 1996.

I když je dědivost plodnosti poměrně nízká a pohybuje se obvykle od 0,01 až 0,1, chovatelé dobře vědí, že mezi mléčnou užitkovostí a plodností existuje významná záporná korelace. Například korelace mezi mléčnou užitkovostí a délkou inseminačního intervalu je 0,43. V této korelaci nebývá obvykle připisována významnější role genetické komponentě a za hlavní faktor je považována negativní energetická bilance vysokoprodukčních dojnic na vrcholu laktace. Že i pokles plodnosti může mít významnou genetickou složku, jež má přímou souvislost se selekcí na mléčnou užitkovost, prokázala nedávná studie mezinárodního týmu genetiků vedených Tomem Druetem veterinární fakulty Université de Liége. Výsledky jejich studie zveřejnil přední vědecký časopis PLoS Genetics.

 

Antagonistický efekt delece na plodnost a mléčnou užitkovost

V rámci studie byla vyšetřena dědičná informace více než 4000 býků holštýnsko-fríského plemene, bezmála 1200 býků plemen jersey, skoro 900 býků dánských červinek, více než 1700 býků švédských červinek a více než 2200 býků finského ayshirského skotu. Býci byli testováni pomocí DNA čipu 50K Bovine Array firmy Illumina. Všichni býci měli testované dcery, a tak byly k dispozici údaje o plodnosti dcer.

Analýzou získaných dat byla objevena varianta dědičné informace na chromozomu 12, která měla překvapivě silný efekt na plodnost jalovic a krav. Tato varianta se nevyskytovala u holštýnsko-fríského skotu nebo jerseyského skotu. Byla ale jasně patrná u finského ayshirského skotu nebo u švédských červinek.

Ukázalo se, že v pozadí narušené plodnosti je delece úseku chromozomu 12 o délce 660 kilobazí. Tato delece postihuje zcela nebo zčásti tři geny kódující proteiny, jeden protein kódující gen s nejasným potenciálem a dva nekódující geny, podle kterých se syntetizuje nekódující RNA. Kontrolní analýzy embryí skotu odhalily v jejich buňkách významnou míru exprese čtveřice protein-kódující genů, což naznačilo, že delece může mít negativní vliv na embryonální vývoj. Toto podezření se potvrdilo dalším šetřením, které prokázalo, že delece má v homozygotní konstelaci za následek plnou embryonální mortalitu.

Při tak razantním negativním efektu se může zdát překvapivé, že 13 % dánských červinek, 23 % švédských červinek a 32 % norských červinek je nositelem delece. Vysvětlení nabízí pozitivní korelace mezi delecí v heterozygotní konstelaci mna straně jedné a zvýšenou mléčnou užitkovostí na straně druhé.  Přítomnost delece zvyšuje mléčnou užitkovost asi o 150 kg mléka, 6 kg mléčných proteinů a 8 kg mléčného tuku.  Je zřejmé, že selekce na mléčnou užitkovost působí ve směru zvýšení výskytu delece a přispívá tak k poklesu plodnosti.

Celý článek vyšel v Našem chovu 1/2015.

Prof. Ing. Jaroslav Petr, Dr.Sc.

VÚŽV Praha – Uhříněves

 

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *