Геномная селекция

Геномная селекция

Одним из самых сложных этапов разведения животных, в том числе, молочного скота, является оценка их племенной ценности. Сложность заключается в том, что для ее определения необходимо сравнение и анализ селекционных характеристик у предков, боковых родственников, потомков, а также самих оцениваемых животных.

Начиная с середины прошлого столетия, в странах Северной Америки – пионера в области генетической селекции – активно велись научные исследования, позволявшие анализировать наследование количественных и качественных признаков, прогнозировать генетические качества животных и оценивать эффективность их разведения.

Прорывом в области генетической селекции стало внедрение в селекционные программы данных о геноме животных. С 2009 г. в США, Канаде и ряде других стран геномная селекция стала официальной системой оценки племенных качеств крупного рогатого скота.

Сегодня в мировой практике активно ведется селекция молочного скота с помощью SNP – полиморфизма единичного нуклеотидного сайта, представленного двухаллельной системой однонуклеотидного сайта ДНК-последовательности. От последовательности расположения четырех нуклеотидов зависят различия генетических признаков животных — как количественных, так и качественных. Отбор животных по генетическим маркерам SNP получил название геномной селекции.

Благодаря разработке технологии определения последовательности нуклеотидов ДНК всего генома, стало возможным выявление ее корреляции с показателями продуктивности и племенными качествами молочного скота.

Для геномной оценки племенной ценности животных проводится исследование взятого от них биологического материала (крови, спермы, волос, выщипов) путем выделения ДНК, генотипирования на чипах и последующего статистического анализа полученных данных.

Геномная селекция молочного скота предполагает отбор животных путем прогнозирования племенной ценности быков-производителей с использованием единичных полиморфизмов (SNP), коррелирующих с хозяйственно полезными признаками.

Для оценки корреляции SNP с показателями продуктивности молочного скота используются математические модели, создаваемые путем оценки референтных групп животных. Определение геномных профилей проводится с помощью специально разработанных панелей, отображающих перечень распределенных по геному полиморфизмов.

Главными преимуществами геномной селекции перед традиционной является возможность оценки животных уже при рождении, а также возможность проводить их отбор по признакам, измерение которых проблематично. По данным Канадской ассоциации молокопроизводителей, точность геномной оценки превосходит традиционную на 35%. Геномная селекция обеспечивает высокую экономию финансовых затрат на оценку быков по качеству потомства, позволяя выбраковывать часть выборки еще до постановки животных на проверку.

Благодаря внедрению в мировую практику геномной селекции, увеличилось количество проверяемых ежегодно племенных быков  — это способствует ускорению темпов развития продуктивного потенциала молочных стад. На 2016 год в Канаде 69,2% всех осеменений делается с применением семени молодых, только генетически оцененных быков.

Новая система отбора животных существенно расширяет предложение быков-производителей для фермеров за счет увеличения количества отцов молодых быков, ежегодно поступающих на станции по искусственному осеменению.

Сегодня с целью усовершенствования геномной селекции разработана программа EuroGenomics, в которой участвуют пять ведущих племенных организаций Европы. Ее деятельность направлена, главным образом, на увеличение референтной популяции животных и повышение точности их геномной оценки.

На сегодняшний день наибольших успехов в геномной селекции животных достигли США и Канада. Быстрые темпы генетического прогресса обеспечивают два главных фактора: максимальная достоверность геномного прогнозирования и высокая интенсивность использования молодых быков.

С 2010 г. в Канаде, благодаря применению панелей с низкой плотностью SNP, геномная оценка животных стала доступной и для обычных животноводов, так как стоимость ее снизилась более чем в 5 раз. Использование для селекции молодых, генетически оцененных бычков значительно сокращает интервал между поколениями и обеспечивает неуклонный ежегодный рост генетической ценности животных. Однако не стоит забывать, что на уровень продуктивности скота огромное влияние оказывают качество его кормления и условия содержания.

На сегодняшний день в России остро назрела необходимость внедрения национального индекса комплексной племенной ценности. Интенсификация отечественного молочного скотоводства должна предполагать эффективное сочетание геномной селекции, импортирования в хозяйства высокоценных племенных животных с непрерывным совершенствованием качества кормовой базы и условий содержания скота. А кооперация на национальном уровне, создание собственной национальной референсной популяции значительно ускорит и сделает более масштабным внедрение геномной селекции в практику российских животноводческих хозяйств. Это позволит отечественным с/х производителям на равных конкурировать с зарубежными племенными организациями и успешно экспортировать племенных животных на мировые рынки.