Fræðsluhornið 09. maí 2017

Söfnun vefjasýna vegna erfðamengisúrvals

Baldur Helgi Benjamínsson
Á Fagþingi nautgriparæktar, sem haldið var samhliða aðalfundi Landssambands kúabænda í mars sl. var farið yfir stöðu mála og næstu skref í undirbúningi að innleiðingu á erfðamengisúrvali í kynbótastarfi nautgriparæktarinnar. 
 
Eins og fram hefur komið hér á síðum Bændablaðsins, mun verkefnið í fyrstu snúast um gagnasöfnun vegna uppbyggingar á svokölluðum viðmiðunarhópi gripa; þ.e. gripum sem bæði hafa mælingar á svipgerð (upplýsingar um afurðir, frumutölu, útlitsmat o.þ.h.) og greiningu á arfgerð, DNA.
 
Í flestum þeim kúastofnum þar sem þessi aðferð hefur verið innleidd, er uppistaðan í viðmiðunarhópnum þau naut sem lokið hafa afkvæmaprófun á vettvangi kynbótastarfsins í hverjum stofni fyrir sig. Kýr með greiningu á arfgerð eru einnig í vaxandi mæli hluti af viðmiðunarhópnum. Í smærri stofnum eru slíkir gripir ein af megin forsendunni fyrir innleiðingu á þessari aðferð.  
 
Breytingar í mati eiginleikanna
 
Á þeim rúmlega fjórum áratugum sem núverandi kynbótaskipulag nautgriparæktarinnar hefur verið við lýði, hefur mat á einstaka eiginleikum tekið talsverðum breytingum. Til að byrja með voru afurðir kúnna til að mynda metnar á grunni ársafurða, þannig var fyrsta heila afurðaár hjá kúnum sambland af fyrsta og öðru mjólkurskeiði þeirra.
 
Um 1980 er farið að meta afurðamagn á grunni mjólkurskeiða og eru þær mælingar samfelldar frá þeim tíma. Útlitsmat gripa er annað dæmi þar sem miklar breytingar hafa orðið. Línulegt útlitsmat var tekið upp hér á landi fyrir um 20 árum og notað samhliða eldri dómskala þar til snemma árs 2014, er notkun eldri skalans var hætt. Þannig eiga naut sem fædd eru fyrir 1990 lítið sem ekkert af afkvæmum sem metin eru með línulega skalanum, sem auk þess að meta byggingu kúnna, er mælikvarði mikilvægra eiginleika á borð við mjaltir og skap. Því er ljóst að í lítið er að sækja með því að hafa naut sem komu heim heiminn fyrir 1990 í viðmiðunarhópnum, þar sem svipfarsmælingar á afkvæmum þeirra eru ekki fyrir hendi varðandi mikilvæga eiginleika.
 
Greining á arfgerð 550 nauta
 
Lagt er upp með að greind verði arfgerð allra nauta sem fædd eru á tímabilinu 1990-2012 og sett hafa verið í afkvæmaprófun á vettvangi Nautastöðvar BÍ, með það að markmiði að þau verði tæk í áðurnefndan viðmiðunarhóp. 
 
Alls er um að ræða 551 naut. Þar af er afkvæmaprófunum lokið, eða þær mjög langt komnar hjá 499 af þessum nautum, þannig að ákvarðanir hafa þegar verið teknar hvort um frekari notkun þeirra verði að ræða. 
 
Naut úr árgöngum 2011 og 2012 eru enn í afkvæmaprófunum, sem lýkur á næstu tveimur árum eða svo.  Sótt hefur verið um fjármuni í þróunarsjóð nautgriparæktar vegna þessa og bíður sú umsókn afgreiðslu. Fái umsóknin jákvæða niðurstöðu, verða sæðissýni sem til eru úr nærfellt öllum þessum nautum, notuð til að greina arfgerð gripanna. 
 
Við verkið er stefnt að því að nýta greiningarprófið BovineSNP50 frá Illumina, sem greinir 53.714 einbasabreytileika sem staðsettir eru víðs vegar um erfðamengið. Upplýsingarnar sem þar munu fást, verða síðar keyrðar saman við gögn úr skýrsluhaldsgrunnum Bændasamtaka Íslands um svipfarsmælingar á afkvæmum nautanna, sem kynbótamat þeirra byggir á. Lokatakmarkið er síðan að geta innleitt erfðamengisúrval, á grunni spálíkans sem gerir kleyft að segja til um kynbótagildi gripa strax á fyrstu ævidögum þeirra. 
 
Söfnun vefjasýna úr 5.000 kúm
 
Sá fjöldi nauta sem að framan greinir, rúmlega 500 naut, er talsvert fyrir neðan þau mörk sem tilskilin eru til að hægt verði að ná nægjanlegu öryggi á kynbótagildi einstakra gripa. Til að ná fram nothæfu kynbótamati með erfðamengisúrvali, hafa sérfræðingar Árósaháskóla sem verið hafa okkur til ráðuneytis, metið það sem svo að til viðbótar þurfi að greina arfgerð hjá um 5.000 kúm að lágmarki, sem einnig hafa áreiðanlegar svipfarsmælingar varðandi helstu eiginleika. Til að greina arfgerð gripanna þarf lífsýni úr þeim en slík sýni eru nær engin til í dag. 
 
Í þessum hluta verkefnisins er því gert ráð fyrir að taka vefjasýni úr 7.500 gripum; kúm, kvígum og kálfum. Lagt er upp með að taka sýni úr gripum á búum með vandað skýrsluhald og traustar upplýsingar. 
Skilyrðin sem sett eru að nýting mjólkur (innlögð mjólk sem hlutfall af mjólk sem telst framleidd skv. skýrsluhaldi) hafi að jafnaði verið á bilinu 90-99,9% árin 2014, 2015 og 2016, skýrsluskil og sýnataka sé regluleg. Þá er horft til þess að 75% eða meira af ásettum kvígukálfum á búinu þessi sömu þrjú ár séu undan sæðinganautum Nautastöðvar BÍ; þeim hinum sömu og mynda undirstöðu viðmiðunarhópsins sem áður er nefndur. 
 
126 bú uppfylla skilyrði
 
Upplýsingar um innvigtun mjólkur fengust frá Búnaðarstofu, aðrar upplýsingar er að finna í skýrsluhaldi nautgriparæktarinnar. Alls reyndust 126 bú uppfylla framangreind skilyrði og var samanlagður fjöldi árskúa á þeim alls 5.824 árið 2016. Þau eru því að jafnaði með 46 árskýr, sem er nálægt því að vera meðalstærð kúabúa um þessar mundir; það minnsta er með 11 árskýr en það stærsta 136 árskýr. 
 
Af þessum búum eru 19 á Vesturlandi, 48 á Norðurlandi, 6 á Austurlandi og 53 á Suðurlandi, sem endurspeglar landfræðilega dreifingu kúabúa ágætlega. 
 
Samráð hefur verið haft við Dýraverndarfélag Íslands vegna þessa verkefnis og sótt hefur verið um leyfi til Fagráðs um velferð dýra vegna þess. Vonir standa til að hægt verði að hefja sýnatökuna fljótlega og verður haft samband við ábúendur í aðdraganda þess. 
Framkvæmd sýnatöku
 
Tekin verða örsmá vefjasýni úr eyrum gripanna með sk. „tissue sampling unit“ frá hinum þekkta gripamerkjaframleiðanda Allflex. Sýnatökubúnaðurinn samanstendur af töng sem sýnatökuglasi er komið fyrir í. Í loki þess er hringlaga hnífur sem tekur ca. 3 mm sveran kjarna úr húð gripsins, sem dettur ofan í glasið og það lokast um leið og sýnið er tekið. Á hlið glassins er sýnisnúmer sem þarf að skrá samhliða einkvæmu númeri gripsins. 
 
Þeim sem vilja kynna sér hvernig staðið er að sýnatökunni, er bent á að skrifa „tissue sampling unit“ inn í leitarsvæði Youtube og koma þá upp nokkur myndbönd sem sýna hvernig staðið er að sýnatökunni. 
Tekin verða sýni úr öllum kvendýrum á búinu; kúm, kvígum og kálfum. Í raun er ferlið mjög svipað því sem gert er þegar nautgripir eru merktir, eins og skylt hefur verið frá 2003. 
 
Hnífur dreginn úr sýnatökuglasi og fyrir neðan er glas með vefjasýni. 
 
Raunar eru þegar komin á markað gripamerki sem taka vefjasýni um leið og plötumerki er komið fyrir í viðkomandi grip. Vonandi verður hægt að nýta slík merki hér á landi í framtíðinni. Gætt verður að ákvæðum reglna um smitvarnir og dýravelferð í söfnuninni.
 
 
Sýnatökuglas frá Allflex.