V posledních letech je možné zaznamenat zvýšený zájem chovatelů, který se týká příbuzenské plemenitby (inbrídingu) v populacích jimi chovaných zvířat, a to bez ohledu na druh zvířete. Diskuse o této problematice tak najdeme u chovatelů psů (http://dogs.about.com), koček (http://www.petsmart.com/cat/) až po chovatele skotu.
V poslední době se například v Kanadě zabývají analýzou úrovně inbrídingu především u dojených plemen skotu. Selekce zaměřená po několik generací pouze na omezený počet špičkových linií s sebou přinesla zvýšení úrovně inbrídingu v populaci. Je to možné vyčíst z grafů, které byly v poslední době zveřejněny prostřednictvím Canadian Dairy Network (www.cdn.ca). Průměrná úroveň inbrídingu u holštýnského plemene pozvolna narůstala z 1,5 % v roce 1978 na 1,9 % v roce 1998 a náhle akcelerovala na 4,4 % v roce 1999. Obdobná úroveň inbrídingu byla zjištěna i při analýze dalších dojených plemen skotu v Kanadě s výjimkou plemene brown swiss, které vykázalo průměrnou hodnotu pouze 3,28 %.
Koeficient příbuzenské plemenitby
Měřítkem koeficientu inbrídingu je pravděpodobnost, že dva geny na stejném lokusu jsou původově identické. Pro vyjádření stupně intenzity příbuzenské plemenitby se nejčastěji používá koeficient příbuzenské plemenitby Fx.
kde
n = počet generací od otce ke společnému předku
n = počet generací od matky ke společnému předku
FA = koeficient příbuzenské plemenitby společného předka
Za společného předka se označuje jedinec v rodokmenu, který
- se vyskytuje na straně otce i na straně matky
- má v rodokmenu pokaždé jiného potomka
Stupeň intenzity příbuzenské plemenitby se označuje podle hodnoty Fx
- Nejužší příbuzenská plemenitba Fx ≥ 0,25 (25 %)
- Úzká příbuzenská plemenitba Fx ≥ 0,125 (12,5 %)
- Mírná příbuzenská plemenitba Fx ≥ 0,05 (5 %)
- Vzdálená příbuzenská plemenitba Fx
Současná situace
I když současný trend patrně dělá vrásky na čele mnoha chovatelům, stále jde o relativně umírněnou situaci v porovnání s jinými plemeny nebo druhy hospodářských zvířat v v jiných státech. Inbríding vzniká v okamžiku, kdy existuje společný předek pro zvíře jak na straně otcovské, tak i mateřské části rodokmenu, a je tím vyšší, čím je společný předek blíž k potomkovi.Zvířata mají velké množství genů, které získávají od svých rodičů – polovinu od otce a druhou od matky. Pokud jsou obě získané kopie genů identické, pak jde o homozygota pro daný gen. Pokud jsou zvířata připařována se svými příbuznými, zvyšuje se pravděpodobnost, že potomek bude mít obě „kopie“ genu identické, tedy bude homozygotní pro daný znak. To je logické a napomáhá to ke snížení variability potomstva, jestliže se v potomstvu zvyšuje homozygotnost. Chovatelé, kteří se zabývají šlechtěním linií, využívají této výhody k produkci potomstva, které se vyznačuje stejnými znaky jako výchozí populace.
Bohužel, ne všechny homozygotní kombinace genů jsou vždy ideální a proto může dojít i k výskytu nežádoucích znaků. Některé geny jsou tak důležité, že jejich změny mohou mít za následek snížení životaschopnosti či smrt jedince (například BLAD, Mulefood, DUMPS). Ačkoliv mají takto poškozené geny zpravidla nižší účinnost, může právě v důsledku inbrídingu dojít k jejich kumulaci, a to pak následně způsobuje snížení vitality zvířat, snížení plodnosti a celkové zhoršení imunitního systému. To jsou největší problémy způsobené inbrídingem. Obecně je tato situace označována termínem inbrední deprese. Takto postižené dojnice zpravidla produkují méně mléka, než by u nich bylo možné očekávat.
Produkční a ekonomické dopady inbrídingu
V USA byla v červnu 1999 zveřejněna studie, podle které se s každým nárůstem inbrídingu o 1 % snižuje čistý celoživotní příjem o 22 až 24 USD na dojnici. Při této analýze nebyly uvažována vyšší embryonální mortalita, ani ztráty při porodu a v průběhu odchovu.
Dr. Charels Young z univerzity v Minnesotě v USA potvrzuje, že inbríding v USA ročně narůstá o 0,09 % a v roce 1996 byla průměrná úroveň inbrídigu 5,08 % pro krávy narozené v roce 1990. Inbríding tak pouze přirozeně kopíruje skutečnost, že pro záměrnou produkci býků jsou vybírání potomci malé skupiny býků, a obdobná je i situace v samičí části
populace při výběru matek býků. Všechny studie prováděné v poslední době v severní Americe potvrzují alarmující trend nárůstu inbrídingu v holštýnské populaci skotu.
Z výzkumů, které byly provedeny v Kanadě, je odhadováno, že každé zvýšení inbrídingu o 1 % s sebou přináší v průměru snížení produkce o 25 kg mléka, 0,9 kg tuku a 0,8 kg bílkovin na první laktaci. V extrémním případě to však v praxi může znamenat při použití otce na jeho vlastní dceru, že potomek bude penalizován o zhruba 625 kg mléka, 22,5 kg tuku a 20 kg bílkovin. Stejný výzkum potvrdil, že reakce každého organismu na stejnou úroveň inbrídingu je rozdílná, od indiferentních variant až po trojnásobek průměrných hodnot. Tentýž výzkum potvrdil i fakt, že pokles produkce vztahující se k nárůstu inbrídingu nemá jednoznačně lineární trend a že k výraznému snížení užitkovosti dochází po dosažení 12,5 % inbrídingu. Obdobné hodnoty byly zjištěny i u populace jerseyského skotu v Kanadě.
Bohužel některé starší studie nejsou tak optimistické a uvádějí pokles užitkovosti již od hranice 6,25 %, jak ostatně vyplývá z údajů uvedených v tabulce 1. Z podkladů je také zřejmé, že snížení užitkovosti je doprovázeno poklesem hodnot ukazatelů zevnějšku a zejména zhoršenou plodností díky vyšší mortalitě inbredních zvířat. Jediná pozitivní stránka vyšší úrovně inbrídingu je nárůst tučnosti mléka. Ten je však jednoznačně spojován s poklesem mléčné užitkovosti a negativnímu vztahu mezi těmito užitkovými vlastnostmi.
Otcovské linie
Inbríding rozhodně není nic nového pod sluncem pro chovatele a šlechtitele. V každé populaci by bylo možno nalézt celou řadu příkladů různého stupně inbrídingu. Existují například starší údaje ohledně shorthornského plemene, které bylo kolem roku 1800 chováno po čtyřicet let s koeficientem příbuzenské plemenitby přibližně 40 %. Hlavním úkolem v současné době však je pokud možno zamezit vyšším úrovním inbrídingu, především pak u plemenných býků, kteří mají vliv na velkou část populace skotu.
Snadným řešením tohoto problému se může proto jevit křížení takto postižené části populace s jiným plemenem. Proč? Tento argument je poměrně jednoduchý – s cílem redukovat negativní vliv inbrední deprese a zároveň využít výhod heterozního efektu, které se projeví v první generací kříženců. To se jeví jako použitelné v případě, že obě plemena dosahují přibližně stejných parametrů. Jako příklad mohou posloužit masná plemena skotu, kde v podstatě neexistují větší rozdíly mezi jednotlivými plemeny. Není to ovšem případ holštýnské populace skotu, která mezi dojenými plemeny představuje špičku jak ve znacích užitkovosti, tak i exteriéru. Ekonomika chovu holštýnského plemen hovoří jednoznačnými čísly a není proto v zájmu chovatele používat „outcrossing“ s některým dalším plemenem s jednostranně mléčnou užitkovostí. Ztráty, které vznikají chovateli v důsledku inbrídingu, jsou podstatně nižší než ztráty vzniklé případným použitím dalšího plemene ve šlechtitelském programu. Jako jediné rozumné řešení se proto jeví důsledná kontrola připařovaných zvířat a omezení rizika inbrídingu. To je jediný způsob, jakým si holštýnské plemeno může i nadále udržet svoje dominantní postavení.
Doporučení
Co je doporučováno chovatelům holštýnského plemene? V žádném případě by neměli upouštět od maximalizace genetického zisku ve snaze zabránit inbrídingu. Chovatel by měl i nadále vybírat zvířata zajišťující genetický pokrok populace při současném zohlednění úrovně inbrídingu a snažit se zamezit překročení 6,25% inbrídingu. I když je možné i u zvířat s takovou úrovní dosahovat požadovaného genetického zisku, nemělo by se to stát běžnou praktikou chovatele.
Možností kontroly úrovně inbrídingu mají kanadští farmáři několik. Na www stránkách CDN je například k dispozici „kalkulátor inbrídingu“. Chovatel si může vybrat plemenici a k ní kombinovat jednotlivé býky a zjistit, jaký lze očekávat genetický zisk a současně jaká bude předpokládaná úroveň inbrídingu. Další možnost se nabízí při posuzovaní exteriéru dojnic, kdy mohou být data odeslána do některé z komerčních společností, které zajišťují šlechtění v Kanadě (Semex Alliance, Alta Genetics, ABS). Všechny společnosti pak poskytnou nezávazné doporučení, které má informovat o úrovni inbrídingu. Tento způsob kontroly se jeví jako nejužitečnější. Předpokladem úspěchu je samozřejmě to, že organizace budou schopny nabídnou co nejširší nabídku linií býků, navzájem nepříbuzných.
Mimo toho nabízí společnost Semex Alliance svým členům dva počítačové programy pro optimalizaci výběru býka na stádo (G-Mate nebo Progenie computer mating system), které zohledňují i úroveň příbuzenské plemenitby ve stádě.
Před několika lety vydala Holštýnská asociace v Kanadě doporučení pro organizace činné v oblasti šlechtění, podle kterého by měl být testován pouze omezený počet synů po jednom otci a důsledně kontrolovat příbuznost, především u testovaných býků.
Pro zajímavost je pak uveden příklad býka Elevation (otec Starbucka), jehož otec Burke Elevation je synem a vnukem z matčiny strany po stejném býku – Burke Ideal. Býci mají samozřejmě velký význam v procesu šlechtění a tím současně i velký vliv na úroveň inbrídingu v populaci. Jednou z cest, jak se inbrídinku vyvarovat, je dobrá znalost jednotlivých linií býků a zároveň ochota používat býky z „nových“ linií.
Úroveň inbrídingu u potomků při použití současných populárních býků
Rudolph x Aeroline 6,25 %
Storm x Aeroline 6,25 %
Aeroline x Astre 3,125 %
Rubens x Aeroline 3,125 %
Mason x Rudolph 1,56 %
Stardust x Lee 3,125 %
Většina dostupných pramenů z poslední doby shodně uvádí, že je vhodnější používat kvalitní prověřené plemeníky i za cenu mírného zvýšení koeficientu inbrídingu, než se rozhodnout pro „outcrossing“ s býky jiného plemene. Zvýšení inbrídingu se však netýká pouze holštýnské populace. Většina komerčních organizací ve světě dnes proto jako součást nabídky býků zveřejňuje také upozornění (doporučení) na jaké potomstvo je možné daného býka použít, či naopak, na jaká zvířata je býk právě z hlediska zvýšení inbrídingu méně vhodný. Tato informace je zpravidla doplněna o doporučení ke korekčnímu připařování – viz například www.coopex.com.
Zpracováno s podporou NAZV 0176
Josef Kučera, Gustav Chládek
