加拿大使用基因组检测对青年牛重排序

2019-02-24 12:09 荷斯坦奶农俱乐部网 访问量:292 [ 字号: ]
译者 陈紫薇 蒋振兴 周佳 苏义同 李想 中国农大牛百科小组
 
在加拿大,大多数奶业生产者出于某种原因,尝试对他们的青年牛进行基因组检测。有些人认为基因组检测是没有价值的,并且/或者不知道如何使用测定结果,而其他牧场主已经采取了牧场内每头青年牛出生后尽快进行基因分型的策略。让我们来进一步了解一下青年牛基因组检测,以及为什么奶业生产者对其的反应有如此大的差异。
为什么要进行基因组检测
以下是奶业生产者应该考虑对牧场内新生青年牛进行基因分型的三点主要原因:
●当亲本也进行了基因分型时,对人工授精公牛的女儿进行基因分型以确保正确的系谱记录,这总是没错的。
●辨别不良隐性基因的青年牛携带者,例如荷斯坦牛中影响繁殖力及造成胆固醇缺乏的单倍型。
●当排序标准从亲本均值(Parent Average,PA)变成亲本基因组均值(Genomic Parent Average,GPA)时,基因组检测提高了青年牛的遗传评估准确性。
在经济效益方面,在多数牧场中,投资基因组检测的最高回报来源于其评估准确性的提高。另外,对于大多数牧场来说,基因组检测的最佳使用方式不是简单的测与不测的问题,而是“测多少头和测哪些牛”的问题。
青年牛的重排序
在大多数荷斯坦牛群中,计算终身效益指数(Lifetime Profit Index, LPI)和经济效益指数(Pro$的亲本均值(PA)的平均可靠性在30%至39%间。然而,只要对青年牛进行基因组检测,得到的亲本基因组均值(GPA)的平均可靠性通常为69%至73%。遗传评估准确性的显著提高为荷斯坦牛育种者做出更好的选配方案以实现理想的育种目标提供了巨大的机遇。如预期一样,当遗传评估的准确性提高时,场内某些青年牛可能会获得与她们先前亲本均值显著不同的亲本基因组均值。像这样的青年牛遗传评估结果的改变将在一定程度上导致青年牛的重新排序。
 
图1 加拿大荷斯坦牛群内亲本均值和亲本基因组均值经济效益指数(Pro$)的相关程度分布
加拿大奶业网(CDN)分析了在2016年和2017年做了青年牛基因分型的数百个荷斯坦群体的数据,分别按照GPA和PA计算终身效益指数LPI和经济效益指数Pro$的的相关性,Pro$的结果展示在图1中。
有60%的试验牛群其青年牛评估结果在基因组检测前后的相关系数在85%到94%之间,此外还有6.6%的试验牛群呈现出更高的相关系数。有2/3的试验牛群中相关性较高,表明根据亲本均值或亲本基因组均值对青年牛的经济效益指标排序时,其结果是相似的。值得注意的是,其余牛群的青年牛评估结果在基因组检测前后的相关系数较低,有些甚至低于65%。图2通过对加拿大奶业网中青年牛测定规模超过100头的三个荷斯坦群体的分析,更加直观地展示了基因组选择的影响。
 
图2  基于亲本均值和亲本基因组均值(计算得到)的青年牛经济效益指数Pro$在三个荷斯坦群体的分布比较
图2中,牛群A、B、C的分布图展示了分别基于亲本均值和亲本基因组均值的经济效益指数分布曲线。牛群A的亲本均值和亲本基因组均值的相关性是三组中最低的,这是由于基因组检测的青年公牛经济效益值的跨度较大。因而在这种情况下,对所有青年牛进行基因组检测的优势是显而易见的。同时,基因组检测使得亲本基因组均值的可靠性显著增加,因而牧场主可以根据新的后备青年牛排序做出更好的选淘和选配方案。
牛群B与牛群A相比,其亲本均值和基因组检测后的亲本基因组均值呈中等相关。这个结果反映出该群体内参与基因组检测的青年牛评估结果的分布范围增加。对这样的群体,为大部分目标后备牛进行基因组检测是最经济的策略。
从牛群C的曲线我们可以清楚的看到基于GPA和PA的经济效益指标Pro$相关性非常高。然而需要注意的是,经基因组检测后,个别后备牛的评估结果将会改变,因而基于亲本基因组均值准确性的排序也会变化。即便在基因分型后青年牛评估结果相关性较高的群体,对一小部分后备牛进行基因组检测仍具有经济意义。
小结
对后备青年牛群做基因组检测的原因有很多,包括亲子鉴定和对隐性不良基因的筛查管理等,但主要的优势在于青年牛评估结果的准确性显著提高。对于荷斯坦牛,使用亲本基因组均值计算终身效益指数(LPI)和经济效益指数(Pro$)估计的平均准确性要比使用常规亲本均值估计的准确性增加一倍多(从33%提高到70%)。青年牛评估准确性的提高将影响终身效益指数(LPI)和经济效益指数(Pro$)的分布,一定程度上影响青年牛的排序结果。实际上,青年牛的重排序程度取决于很多因素。只有通过基因组检测,牧场主才能确切地知道该群体的青年牛排序会发生多大的变动。即使对于青年牛排序结果变动不大的牛群来说,对基因组检测的投资也将提高青年牛评估的准确性,帮助牧场主更加自信的做出更好的选淘和选配方案,从而获得经济回报。(稿件来源:https://www.cdn.ca/document.php?id=488
 
本文链接:http://www.dairyfarmer.com.cn/kxyn_fzyz/2019-02-24/283961.chtml
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