Fra 1. juni er det lik frist for alle bestillinger i forkant av sædrutene. Fristen er søndagen kl. 24.00, én uke før sædruta starter opp fra depotene. Les mer

Hva er genomisk seleksjon?

Lesetid: ca 4 min

I avlssystemet for NRF brukes metoden genomisk seleksjon. Men hva er egentlig genomisk seleksjon?

Genomisk seleksjon (GS) betyr at en velger ut dyr ut fra genombaserte avlsverdier, det vil si avlsverdier som inkluderer informasjon om dyrets DNA.

Genomisk seleksjon kombinerer genotype- og fenotypeinformasjon, og ut fra det blir det beregnet en genombasert avlsverdi.

Fordelen med GS er at ved å genotype unge dyr og beregne genombaserte avlsverdier, kan vi si noe om dyras genetiske potensiale lenge for de har egne prestasjoner eller avkom med prestasjoner. Det medfører at vi kan selektere unge dyr inn i avlsarbeidet med en gang de er født.

Hovedårsaken til at GS er spesielt interessant innen storfeavl er at en kan redusere generasjonsintervallet. Det tar mange år å avkomsgranske en okse (beregne avlsverdier basert på data fra avkom). Med GS kan eliteoksene plukkes ut allerede som kalv og tas i bruk så fort de er kjønnsmodne og kan produsere sæd. Redusert generasjonsintervall gir raskere genetisk framgang.

 

Trenger vi fortsatt fenotyper (data) med GS?

Når vi genotyper dyrene skulle man tro at man ikke trenger å registrere fenotyper (data). Dette stemmer imidlertid ikke, da man enda ikke har oversikt over hvor mye og på hvilken måte de ulike genene påvirker egenskaper som styres av mange gener (kvantitative egenskaper).

Det vi vet er at markørene vi leser av assosieres med gener for viktige egenskaper hos NRF. De aller fleste egenskaper som vi avler for styres av svært mange gener (med unntak av noen få kvalitative egenskaper, eksempelvis hornanlegg) og vi har lite kunnskap om hvor stor påvirkning hvert enkelt gen har på egenskapene.

Nå som vi ikke lenger har informasjon fra døtrene til oksene bruker vi derfor data fra alle slektninger. Fordi oksen ikke er like mye i slekt med disse i forhold til døtrene sine er det viktig at man får inn nok registreringer på de andre slektningene, samt at registreringene er av god kvalitet.

Kilde til fenotypedata

Hovedkilden til fenotypedata er Kukontrollen, som eies og driftes av Tine. Nesten alle melkekyr i Norge registreres i Kukontrollen. Dette gjør at vi får inn registreringer fra nesten hele populasjonen, noe som gir oss unik datakvalitet i verdenssammenheng.

I tillegg til det som registreres i Kukontrollen i dag, jobbes det også med å utvikle nye fenotyper fra objektive kilder (eksempelvis AMS og aktivitetsmåler). Egenskaper som i stor grad er subjektive (vanskelige å registrere på samme måte hver gang) idag, for eksempel lynne, har størst forbedringspotensiale.

Genomisk slektskap gir økt presisjon

Slektskap mellom dyr kan beregnes utfra informasjon om stamtavle og nedarving. Alle får 50 prosent av DNA fra mor og 50 prosent av DNA fra far. I gjennomsnitt er dermed helsøsken 50 prosent i slekt, og halvsøsken er 25 prosent i slekt. Men noen søsken er genetisk sett mer like enn andre. De har en større andel identisk DNA.

Med genetiske markører kan vi beregne mer nøyaktig genomisk slektskap mellom dyr. En kan for eksempel finne at noen helsøsken har 60 prosent felles DNA mens andre har 40 prosent. I ett-stegsmetoden for å beregne genombaserte avlsverdier brukes dette. Her brukes genomisk slektskap for genotypa dyr og slektskap fra stamtavle for de øvrige. Ved å bruke de mer nøyaktige genomisk slektskapskoeffisientene øker presisjonen på avlsverdiene.

statistiske modeller

Ved bruk av genomisk seleksjon er det to statistiske modeller som er mest vanlig brukt: to-stegs genomisk seleksjon og ett-stegs genomisk seleksjon.

To-stegs genomisk seleksjon

Med to-stegs genomisk seleksjon beregnes først tradisjonelle avlsverdier ut fra tradisjonelt slektskap og fenotyper (på samme måte som ble gjort under beregning av avlsverdier med avkomsgransking). Deretter brukes avlsverdiene til en referansepopulasjon som fenotype inn i en statistisk modell som inkluderer genotypeinformasjon. Dette steget inkluderer kun genotypede dyr. Referansepopulasjonen består av en bestemt gruppe med dyr, for eksempel avkomsgranskede okser.

Genotypeinformasjonen blir brukt til å beregne et genomisk slektskap mellom alle genotypa dyr. Avlsverdiene (fenotypene) som inngår i beregningen blir koblet sammen med det genomiske slektskapet og genomiske avlsverdier blir beregnet.

Ett-stegs genomisk seleksjon

Prinsippet for ett-stegs genomisk seleksjon er å inkludere både genotypa og ikke genotypa dyr i en og samme beregning. På den måten får alle dyr beregnet avlsverdier samtidig ved bruk av akkurat de samme modellene og basert på akkurat den samme mengden med informasjon.

Noen avlsbegreper

Genotype
Genene til et dyr utgjør dyrets genotype. På enkeltgen-nivå beskriver vi genotypen med hvilke to genvarianter (allelvarianter) et dyr er bærer av. For eksempel er homozygot kollet (KK) en genotype og homozygot hornet (hh) en annen genotype.

Fenotype
Alt som kan observeres direkte på dyret kaller vi fenotype. Dette er en kombinasjon av arv og miljø (genotypen til dyret og miljøet rundt dyret).

Generasjonsintervall
Gjennomsnittlig alder på mor og far når avkommet blir født. Generasjonsintervallet på eliteokser regnes derfor som alder på eliteoksen når et seminokseemne er født. 

Genom
Genom er en celles totale mengden av DNA, det vil si samtlige gener og alle kromosomer. Storfegenomet består av 30 kromosompar, 3 milliarder basepar (3 000 000 000) og ca. 22 000 gener. Selv med såkalte «high density SNP-chip» som har 777 000 markører er det kun en brøkdel av baseparene på genomet som leses av. Ved såkalt full sekvensering leses hele genomet.