W ramach finansowanego ze środków UE badania oceniono, jakie korzyści dla programów hodowli zwierząt gospodarskich może przynieść analiza odporności na choroby. Przedstawiono także cztery metody genetycznego udoskonalania cech zwierząt.
Na całym świecie choroby zakaźne przyczyniają się do obniżenia płodności i produktywności zwierząt gospodarskich, a także do zmniejszenia długości ich życia. Natomiast wysokie koszty zwalczania takich chorób znacznie ograniczają rentowność produkcji zwierzęcej. W związku z tym przeprowadzono wiele badań nad hodowlą zwierząt gospodarskich odpornych na choroby. Jednak wykorzystanie wyników tych badań w programach hodowlanych wciąż należy do rzadkości.
W odpowiedzi na ten problem naukowcy wspierani przez finansowany ze środków UE projekt SMARTER zbadali korzyści, jakie może przynieść wdrożenie wniosków z najnowszych badań nad odpornością na choroby w przyszłych programach hodowlanych. Wyniki przeprowadzonych przez nich analiz zostały opublikowane w czasopiśmie „Genetics Selection Evolution”.
W badaniu wskazano nowe, obiecujące metody hodowli zwierząt o zwiększonej odporności na choroby. Opierają się one na najnowszych osiągnięciach technologicznych w zakresie genomiki i fenotypowania, na edycji genów, a także na rozwoju potencjalnie użytecznych metod statystycznych. Metody te i uzyskane z ich użyciem dane umożliwią zoptymalizowanie odpowiedzi organizmów zwierząt na określone patogeny oraz wyselekcjonowanie osobników o wysokiej genetycznej odporności na wiele chorób. „Walka z chorobami zakaźnymi wiąże się z ogromnym obciążeniem zarówno dla producentów, jak i dla samych zwierząt”, stwierdziła prof. Andrea Doeschl-Wilson w artykule opublikowanym na portalu internetowym Uniwersytetu Edynburskiego. Uczelnia ta jest partnerem projektu. „Używając nowych metod statystycznych do analizy dużych zbiorów automatycznie rejestrowanych danych genomowych, możemy hodować zwierzęta o większej odporności na zakażenia”.
Badacze opracowali modele matematyczne, aby ustalić, jak odporność na choroby wpływa na produktywność zwierząt gospodarskich. W modelach tych opisali odporność na choroby za pomocą dwóch cech: niewrażliwości (zdolność zwierzęcia do niepoddania się wpływowi atakującego go szkodliwego organizmu) oraz tolerancji (zdolność zakażonego zwierzęcia do ograniczenia negatywnych skutków infekcji).
Użyto danych pochodzących z wcześniejszego badania dotyczącego świń z syndromem rozrodczo-oddechowym – chorobą zakaźną, która bardzo negatywnie wpłynęła na rentowność hodowli trzody chlewnej na całym świecie. Wyniki badania pokazały, że wartość ekonomiczna sztucznej selekcji na podstawie niewrażliwości na choroby i ich tolerancji w warunkach zakażenia może być ponad trzy razy wyższa niż w przypadku hodowli opartej na cechach produkcyjnych zdrowych zwierząt.Zespół poddał analizie skutki ignorowania niewrażliwości i tolerancji w programach hodowlanych, w których odporność mierzy się w oparciu o wielkość produkcji w warunkach zakażenia, gdzie liczba organizmów szkodliwych zakażających zwierzęta jest nieznana. W szczególności zbadano ryzyko wystąpienia niekorzystnej korelacji genów odpowiedzialnych za niewrażliwość i tolerancję, przy której zrównoważenie obu tych cech może uniemożliwić jakąkolwiek poprawę genetycznej odporności na choroby.
Zaproponowano cztery różne metody opracowywania programów hodowlanych zwiększających odporność zwierząt. Pierwsza metoda polega na rejestrowaniu zmian poziomu zakażeń i cech produkcyjnych w czasie, co pozwala określić, jak niewrażliwość i tolerancja wpływają na odpowiedź zwierząt na zakażenie. Drugi sposób pozwala zminimalizować ryzyko uzyskania niekorzystnych rezultatów w związku z równoważeniem cech. Osiągnąć to można poprzez dobór grup genów, o których wiadomo, że mają pozytywny wpływ zarówno na niewrażliwość, jak i tolerancję. Trzecia technika opiera się na szybkiej modyfikacji mającej na celu uzyskanie niemal całkowitej niewrażliwości lub tolerancji. Czwarta metoda zakłada przyjęcie całkowicie innych definicji odporności i rozumienie jej jako zdolności zwierzęcia do powstrzymania zakażenia lub do zdrowienia po zakażeniu.
Projekt SMARTER (SMAll RuminanTs breeding for Efficiency and Resilience) ma na celu zbadanie, jak selekcja genetyczna może zwiększyć odporność i produktywność zwierząt gospodarskich, szczególnie owiec i kóz. Czteroletni projekt ma zakończyć się w 2022 roku.
Więcej informacji:
poleca:
