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導覽 | 環球精液公司牛凍精 > 技術文件 > 年輕公牛的DNA檢測選拔

年輕公牛的DNA檢測選拔(Genomic Selection Practical Explanation)

譯文/王建民

自2007年12月起,在美國農部、數所大學研究團隊及Illmina公司等通力合作下,已有近15,000頭北美地區乳用公牛完成了基因圖譜的各項生產性能的檢測工作。也就是用公牛身上的血液或毛髮樣本或母牛的牛乳樣本,去分析它在特定位置的基因座上是否有出現與祖先牛群比對所出現的優良生產性狀,例如:奶量、使用年限、體細胞等,再進而量化成遺傳性能優勢(PTA)來比較排行。

最重要的突破

這項工程最大的突破在於能夠以相對經濟實惠的成本(250美元/頭)來完成54,000個基因標的(Gene marker)的解讀,尤其是在應用了所謂SAP marker後,可以更有效地判讀/分類出各種基因圖譜。其次是大分子的基因標的與各種生產性狀的相對應育種價也可以被評估出來。而這些關連性就可以將先前建立的祖先牛群系譜及表現而量化估算出來,尤其是在各系譜中所代表的有著後裔測定成績的公牛,其中最主要的比對依據就是這15年來被各大AI公司陸續不斷地提供所建立的眾家公牛的精液基因庫。

簡易的解讀

雖然基因檢測看似玄秘,實際上,依據基因檢測公牛的概念是易懂的。

在過去,我們都是依照等親指數(PA)來預測一頭公牛的遺傳潛力(也就是將父畜及母畜的遺傳優勢數字加起來再除以2)。不過,誰都無法預估它的表現會比父畜/母畜來得優或劣。所以,我們必須等上兩年才會知道這一頭後代女牛的實際產能(14月齡配種+9個月懷孕/分娩/泌乳)。或是等上五年,才會得知這一頭後代公牛的遺傳能力(14月齡採精+10個月後女牛後代出生+36月齡女兒牛群再配上/懷孕/分娩/完成一個泌乳期)。

現在,由於SNP基因標的與重要生產性狀關連性的解碼,使得我們今天可一一窺視這顆水晶球的奧秘及這頭公牛可能具有的遺傳潛能。
依近來的研究,我們可以將等親指數加上基因解碼所比對得來的遺傳能力,二者合一而計算出基因檢測公牛的預測遺傳優勢(genomic PTA),而其可信度達到60∼70%的水平。這就比30∼40%的等親指數要高得多了。

就一頭仔女牛而言,用此基因檢測方式所得到的資料的可信度,相當於其本身或是其後代好幾胎泌乳記錄所得到的可信度。

就一頭低胎次的泌乳牛而言,基因檢測可讓牠在實際產量外再加上基因檢測的成績,而更精準地估出牠將來的潛能。

就一頭仔公牛而言,基因檢測相當於有了12頭女兒牛後代的泌乳成績而累計出來的可信度。當然囉,如果這頭公牛已經有了80∼100頭女牛後代的DHI成績,那就不必這麼依賴基因檢測的成績了。

產業界可以預期從中獲得什麼呢?

這種育種上的突破在乳業又代表了什麼意義呢?就以公牛育種而言,現在幾乎每頭小公牛在進入人工授精站前都已做完基因檢測了。甚至於高指數的種母牛(可供洗胚等母牛)也做了基因檢測來確定她們是否真的具有高奶量、體細胞數低、使用年限長等基因組合在其中。當然也藉此淘汰一些中看不中用的種畜。使用這些檢測過的公牛更容易達成我們所期待的遺傳表現,因為每一頭入選被留下來的仔公牛都是同公、同母、同批所培養出來最優的那一頭。
屆時,AI公司就會推出這種完成基因檢測的年輕公牛的冷凍精液產品,以取代那些性能稍差的老公牛,甚至也會將各項性能特優的DNA年輕公牛來指配那些高指數母牛,以提供冷凍胚胎/下一代年輕公牛。

日後,如果大家對於這種檢測公牛更為熟悉/接受時,那麼投入後裔測定的年輕公牛數目也將隨著基因檢測的篩選而下修了。檢測那些高指數的核心母牛群,是這些育種場此刻正在進行的工作。而將來種用仔女牛或種用仔公牛的契約採購價格也會水漲船高,而胚胎公牛的優先“選秀”權利金也是一樣,因為所有AI公司只會加價買檢測成績最優的那一頭。

產業的應用

一如你所預期的,這些檢測的突破已經開始引導產業人士去做進一步的應用。

例如:以較低的成本篩選培育整齊度高的商業女牛群(非登錄牛)。或是篩選出血緣很遠的種公牛/種母牛,以拉開近親的壓力(娟珊牛品種/和牛品種)。

另一項育種應用是DHA選配矯正計劃,以往,我們是透過體型或系譜來矯正配種;現在我們可以知悉的DNA強/弱項來配對。

不過由於公牛群/母牛群基因庫不夠大的緣故,娟珊牛及瑞士黃牛所做出的基因檢測的可信度未如荷司丁品種顯著。

如果你走訪過美國的大牧場,很容易就看到他們在使用年輕公牛(Young Sires)的精液,現在加上了DNA分析出來的成績,年輕公牛的選擇就更容易了。生產性能的提高,低遺傳變異率性狀的選拔(體細胞/受孕率/蹄厚度)也會加速,乳牛世代交替的年限也會縮短。

有人等很久了,也有人剛要踏出第一步,那麼你呢?!It’s Time for change!

基因檢測公牛的範例說明:

假設有3頭同父、同母、同批次ET所生出來的仔公牛,名為大毛、二毛、三毛,其等親指數的成績如下表:

 

父畜

母畜

LNM等親指數

使用年限等親指數

體型等親指數

外觀

大毛

7H5375

美麗

374

3.3

1.5

2顆星

二毛

美麗

374

3.3

1.5

1顆星

三毛

374

3.3

1.5

4顆星


以往是各大AI公司派出專家造訪這家育種場,檢測該場各項紀錄,種母牛的系譜,然後在依仔公牛的外觀體型來決定契約購入那一頭作為潛力公牛,因此,一般而言,三毛的身價較高。

可是在做基因檢測後,如下表:

 

父畜

基因檢測LNM

改變量

基因檢測使用年限

改變量

基因檢測體型

改變量

大毛

7H5375

539

+165

4.7

+1.4

1.1

-0.4

二毛

510

136

4.2

+0.9

1.5

+0.0

三毛

329

-45

3.0

-0.3

1.0

-0.5


你可以看到大毛、及二毛在終身淨收入即使用年限等性狀上超越了三毛不少,AI公司的專家可能只會搶購其中一頭,你也會很輕易地挑出那一頭的!

這就是基因檢測公牛對你的意義!

就讓最新系譜組合且具有最高育種潛力的DNA公牛加入您今年育種的行列吧!

 作者Ly Dr. Kent Weiget 肯特˙魏格博士 譯文/王建民
2009.02.24

  

 

 

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