Jūs atrodaties šeit

Genomu tests – instruments efektīvākai lopkopībai

20. Janvāris 2025.

Lopkopība

Demonstrējumi lopkopībā

Latvijā genoma testi ir jauns instruments, lai saimnieki varētu precīzāk veidot dzīvnieku izlasi un atlasi. Genoma rezultāti izceļas ar augstu precizitāti un ticamību, bet saimnieki joprojām skeptiski raugās uz iespēju uzsākt genoma testēšanu savā ganāmpulkā, jo nav pārliecināti par ieguldījuma efektivitāti. Aplūkojot demonstrējumā iegūtos rezultātus, varam secināt, ka dzīvnieku izlase, kas veidota, balstoties pēc genoma rezultātiem, spēj jau pirmajā laktācijā atpelnīt līdzekļus, kas ieguldīti genoma noteikšanā, un rada peļņu.

Ar genoma rezultātu palīdzību iespējams prognozēt dzīvnieka produktivitāti, dažādas veselības un eksterjera pazīmes, kā arī noteikt, vai dzīvniekam nav kāds ģenētiskais defekts, kas var izraisīt ģenētikas saslimšanas vai mutācijas. Ja genoma rezultāti nav pieejami, pastāv ļoti augsta varbūtība izaudzēt dzīvniekus, kas neatbilst saimniecības izvirzītajiem mērķiem. Šādu dzīvnieku turēšana nav ekonomiski izdevīga, jo jaunlopu izaudzēšanā tiek ieguldīti ievērojami līdzekļi. Govij dzīves laikā šīs izmaksas jāatpelna un jārada peļņa, bet ko darīt, ja govij ir zema produktivitāte, vai arī tā nespēj parādīt savu pilno potenciālu, jo visu laiku slimo? Šādi dzīvnieki parasti tiek likvidēti pirmās laktācijas laikā, radot zaudējumus. Ar genoma rezultātu palīdzību ir iespējams jau ļoti agrā vecumā identificēt dzīvniekus, kas atbilst saimniecības mērķiem un rada peļņu un kompensē ne tikai genoma analīžu izmaksas, kas ir ap 40.00 eiro vienai telei.

Kombinējot genoma rezultātus ar pārdomātu audzēšanas stratēģiju un efektīvu ganāmpulka menedžmentu, iespējams daudz ātrāk sasniegt izvirzītos mērķus, palielināt iespējamo peļņu un uzlabot ganāmpulka veselības stāvokli.

Redzot genoma potenciālu, lauksaimnieku vidū pieaug interese par genoma testēšanu, aizstājot līdz šim ierastās metodes. Viena no priekšrocībām genoma analīzēm ir ticamība, kas ir virs 70%. Pirms genoma analīzēm bieži tika izmantotas un joprojām tiek izmantotas vecāku vidējās vērtībās, kurām ir daudz zemāka ticamība – apmēram 30%.

Lai uzskatāmi demonstrētu sabiedrībai genoma testu rādītāju salīdzināšanu ar produktivitātes rādītājiem, Latvijas Lauku konsultāciju un izglītības centrs 2023. gadā uzsācis demonstrējumu par Genoma testu izmantošanu slaucamo govju ganāmpulka ģenētiskā progresa veicināšanai.

Demonstrējuma saimniecība

Demonstrējuma saimniecība ir SIA “Vecsiljāņi” – pilnas aprites saimniecība Bebru pagastā, Aizkraukles novadā, kura apsaimnieko 1450 ha zemes, tura 1150 slaucamas govis ar vidējo izslaukumu 13 000 kg. Pārsvarā govis ir Holšteinas melnraibās šķirnes, un saimniecība realizē Holšteinas šķirnes govju audzēšanas programmu sadarbībā ar biedrību “Latvijas Holšteinas šķirnes lopu audzētāju asociācija”.

Demonstrējuma sadarbības partneri: LBTU (Latvijas Biozinātņu un tehnoloģiju universitāte), biedrība “Latvijas Holšteinas šķirnes lopu audzētāju asociācija”, biedrība “Zemnieku saeima”.

Mērķis ir nodemonstrēt telīšu genoma testu izmantošanu ganāmpulka izlases un atlases procesos, nosakot prognozēto un realizēto produktivitāti un ciltsvērtību, paātrinot ciltskodola ģenētisko progresu. Demonstrējums tika uzsākts 2023. gada martā un turpināsies līdz 2025. gada septembrim.

Lai realizētu demonstrējumu, tiek paredzēti divi atkārtojumi, katrā no tiem ir divas grupas – kontroles grupa ar līdzšinējo paņēmienu (klasiskā metode pēc vecāku produktivitātes rādītājiem) un demonstrējuma grupa (pēc genomu testa rezultātiem). Uzsākot demonstrējumu, tika izlasītas 50 govis –

ar līdzīgu vecumu un sēklošanas/atnešanās datumiem. Šīm 50 govīm ir paņemti paraugi un veiktas genoma analīzes. Tālāk no šīm 50 govīm tika veidotas divas grupas, no kurām kontroles grupā ganāmpulka īpašnieks izvēlējās 30 govis pēc vecāku produktivitātes, savukārt genomu grupā tika izlasītas 30 govis pēc genoma rezultātiem.

Demonstrējuma 1. atkārtojuma secinājumi:

Salīdzinot kontroles grupas un demonstrējamās grupas prognozētos produktivitātes rādītājus, augstāks izslaukums, tauku un olbaltumvielu saturs pienā, un EKP ir demonstrējuma grupā.
Salīdzinot somatisko šūnu skaitu pēc genoma, lielāks somatisko šūnu skaits tiek prognozēts demonstrējuma grupā.
Starp mātes un meitas faktiskajiem produktivitātes rādītājiem pastāv vāja korelācija, kas liecina, ka pēc mātes produktivitātes rādītājiem nevar spriest par meitu produktivitāti.
Starp meitas faktiskajiem produktivitātes rādītājiem un genoma novērtējumu meitām pastāv vidēji cieša korelācija.
Somatisko šūnu skaits ir būtisks genoma novērtējums un ilgmūžības rādītājs, kas jāņem vērā, veicot dzīvnieku izlasi, lai saimniecībā nebūtu zaudējumi.

Bieži tiek uzdots jautājums, vai tas, ko prognozē genoma tests, būs patiesība. Prognozējot genoma rezultātus, tiek ņemts vērā viss dzīvnieka mūžs, tāpēc varam pieņemt, ka genoma grupas vidējie pārraudzības dati mūža laikā sasniegs genoma rezultātu prognozi.

Prognozētie rezultāti pēc 1. posma, salīdzinot ar noslēgtās 1. laktācijas datiem (1. tabula)

Secinājumi: salīdzinot noslēgto laktāciju datus ar prognozi katrā grupā, redzam, ka 1. laktācijā genomu grupa ir saražojusi 88,76% no prognozes, bet kontroles grupa saražojusi 89,12,% no prognozes.

Demonstrējumā tika aprēķinātas 1. laktācijas vidējās vērtības, lai noteiktu kura metode ir bijusi efektīvāka.

1.posma rezultāti – noslēgtās 1.laktācijas dati (2. tabula):

Secinājumi: Starp grupām nav būtisku atšķirību, taču, ja atražošanai paturētu visas 50 teles, neatlasot pēc genoma rezultātiem vai mātes produktivitātes, tad vidējie produktivitātes rādītāji būtu zemāki, savukārt, visaugstākie vidējie rādītāji bija genoma grupai.

Ja salīdzinām genoma un kontroles grupu ar bāzes, kur par bāzi tiek pieņemta vidējās vērtības no visām 50 telēm, varam redzēt, ka genoma grupas vidējais EKP ir par 341,6 kg lielāks par bāzi, bet kontroles grupas vidējais EKP ir 114,0 kg lielāks par bāzi.

Vidējie rādītāji salīdzinājumā ar bāzi (bāze 50 teles, no kurām atlasīja grupas) (3. tabula)

Secinājumi: Izvēloties teles pēc genomu testiem, grupa ir saražojusi vairāk piena, tauku un olbaltuma.

Lai labāk salīdzinātu abas metodes, jāaplūko katras grupas saražotie EKP kilogrami.

Genoma un kontroles grupas kopā saražotie EKP kg (4. tabula)

Aplūkojot 4. tabulu, varam redzēt, ka genoma grupas govis 1. laktācijā ir saražojušas par 9035 kg piena vairāk nekā kontroles grupa, kā arī genoma grupas govis saražojušas lielāku tauku un olbaltumvielu daudzumu. Pārvēršot šo starpību ieņēmumos, varam redzēt, ka genoma grupas ieņēmumi ir par 3487,51 EUR lielāki. Ja no šiem ieņēmumiem atņem izdevumus, kas radušies par genoma analīzēm, varam redzēt, ka esam peļņā ieguvuši 2012,51 EUR.

Ekonomiskā ieguvuma aprēķins (5. tabula)

* Eurostat piena cena, oktobris 2024

Lai analizētu dažādu pazīmju sakarības, datu apstrādē tika izmantota korelācijas metode. Korelācija jeb saistība ir mērījums, kas parāda divu vai vairāku mainīgo saistību (t. i., vai, mainoties vienam mainīgajam, izmainās arī otrs). Neatkarīgi no izlases apjoma, ja korelācijas absolūtā vērtība ir līdz 0,2, tad sakarība ir ļoti vāja, ja tā ir 0,2-0,4, tad sakarība ir vāja, no 0,4 līdz 0,7 sakarība ir vidēji cieša, virs 0,7 sakarība ir cieša.

Korelācija starp genoma rezultātiem un pārraudzības rezultātiem (6. tabula)

Secinājumi: Korelācija starp genoma testiem un noslēgtās laktācijas datiem ir vidēji cieša. Ņemot vērā, ka genoma dati prognozē produktivitāti uz visa mūža vidējo laktāciju, bet pieņemot, ka 1. laktācija ir ~75% no pieaugušas govs ražības, tad rezultāti ir pozitīvi. Turpinot analizēt nākamās laktācijas, korelācija kļūtu arvien ciešāka.

Korelācija starp mātes pārraudzības rezultātiem un meitas pārraudzības rezultātiem (7. tabula)

Secinājumi: Korelācijas starp mātes datiem un noslēgtās laktācijas datiem principā nav. Tas liek secināt, ka nevar apgalvot, ka labai mātei būs laba meita. Vienlaikus varam uzdot jautājumu: cik liela ietekme uz meitas ražību un veselību ir tēvam?

Literatūrā pieejama informācija, ka bullim ir būtiska ietekme uz meitu somatisko šūnu skaitu, turklāt tendence nemainās starp 1.-4. laktāciju (Vecht, U.; Shook, G. E.; Politiek, R. D, et al, (1985), Effect of bull selection for somatic cell count in first lactation on cell counts and pathogens in later lactations. Journal of Dairy Science 68 (1985). - ISSN 0022-0302 - p. 2995-3003.)

Pētījumā par buļļa ietekmi uz produktivitātes rādītājiem noskaidrots, ka buļļiem ar augstiem ražības rādītājiem meitas uzrādīja augstāku izslaukumu un tauku saturu nekā to mātes. Secināts, ka bullis, kas piena produktivitātē un tauku saturā bija uzlabotājs, arī savām meitām paaugstinās produktivitāti, veicinot ģenētisko progresu (S. A. Surkova, et al 2021, Cow’s milk productivity: effects of bull’s genotype and line. IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 839 032007).

Lai noteiktu tēvu ietekmi uz meitu ražību un veselību, otrajā atkārtojumā teles tika izvēlētas pēc šādiem principiem:

Atlasītas citas 50 teles ar līdzīgiem vecumiem un sēklošanas/atnešanās datumiem, pārstāvot 3 vaisliniekus kā tēvus.
Šīm 50 telēm ir paņemti paraugi un veiktas genoma analīzes.
Ganāmpulka īpašnieks izvēlas 30 teles kontroles grupā pēc līdzšinējā paņēmiena – vecāku produktivitātes rādītājiem (lēnā metode).
Demonstrējuma grupā tiek izvēlētas 30 no 50 telēm pēc genomu testu rezultātiem.

Vaislinieku salīdzinājums pēc genoma (8. tabula)

a, b, c - būtiska atšķirība

Izanalizējot un salīdzinot iegūtos genomu testu rezultātus, secināts, ka ir būtiskas atšķirības starp vaislinieku pēcnācējiem atkarībā no konkrētās pazīmes. Meitas no tēva ģenētiski ir mantojušas gan izslaukumu, gan SŠS ar līdzīgu tendenci kā informācijā par genoma novērtējumu.

Starpposmu secinājumi:

Ja atražošanai paturētu visas 50 teles, neatlasot pēc genoma testa vai mātes produktivitātes, tad vidējie produktivitātes rādītāji būtu zemāki. Selekcijai ir nozīme!
Salīdzinot noslēgto laktāciju datus ar prognozi katrā grupā, redzam, ka 1. laktācijā genomu grupa ir saražojuši 88,76% no prognozes (2. tabula).
Veicot genomu testus, atņemot to izmaksas, jau 1. laktācijā var iegūt papildus 2000 eiro, ņemot vērā, ka testus veic 1 x dzīvē, tad nākamajās laktācijās ieguvums būs lielāks (5. tabula).
Korelācija starp genoma testiem un noslēgtās laktācijas datiem ir vidēji cieša. Ņemot vērā, ka genoma dati prognozē produktivitāti uz visa mūža vidējo laktāciju, bet 1. laktācija ir ~75% no pieaugušas govs ražības, tad rezultāti ir pozitīvi (6. tabula). Turpinot analizēt nākamās laktācijas, sagaidāms, ka korelācija kļūtu arvien ciešāka.
Korelācijas starp mātes datiem un noslēgtās laktācijas datiem principā nav. Tas liek secināt, ka nevar apgalvot, ka labai mātei būs laba meita. Cik liela ietekme uz meitas ražību ir tēvam?
Atlasot meitas, kuru mātēm ir mazākie somatisko šūnu skaita (SŠS) rādītāji, tiek secināts, ka šim rādītājam nav saistības ar meitu SŠS. Tas nozīmē, ka uz to balstīties nevar. Savukārt, atlasot pēc genomu testu rādītājiem ar mazāko SŠS rādītāju, govīm IR mazāks SŠS, bet arī mazāks izslaukums. Tas norāda ka korelācija starp pazīmēm ne vienmēr ir pozitīva. Tas pierāda, ka veicot selekciju pēc genoma, jāvadās ne tikai pēc izslaukuma, bet arī pēc veselības rādītājiem. Atlasot dzīvniekus tikai pēc produktivitātes, var nākties tos brāķēt, ja atlasot dzīvniekus, netiek ņemtas vērā veselības pazīmes. Dažkārt izdevīgāk ir paturēt dzīvniekus ar mazāku produktivitāti, bet ar labāku veselību.
Ir būtiskas atšķirības starp vaislinieku pēcnācējiem atkarībā no tā, pēc kādām pazīmēm ir izvēlēti konkrētie vaislinieki. Tēvam ir liela ģenētiskā ietekme uz meitu rādītājiem, - tiek pārmantots gan izslaukuma kāpinājums, gan arī veselības rādītāji.

Demonstrējums tiek realizēts Latvijas Lauku attīstības programmas 2014.-2020. gadam pasākuma “Zināšanu pārneses un informācijas pasākumi” apakšpasākumā “Atbalsts demonstrējumu pasākumiem un informācijas pasākumiem”, Nr. ZM/2022/19_ELFLA, LAD līguma Nr.10.2.1-2.36/23/P11 projekta Nr. 23-00-A00102-000001.