Genomic selection. Spervital Hengstenhouderij Dag februari Mario Calus, Wageningen U & R, Animal Breeding & Genomics

Transcriptie

1 Genomic selection Spervital Hengstenhouderij Dag februari 2017 Mario Calus, Wageningen U & R, Animal Breeding & Genomics

2 Betrokken personen (Genomic selection) Rianne van Binsbergen Claudia Sevillano Sonia Eynard Jan ten Napel Jack Windig Aniek Bouwman Roel Veerkamp Yvonne Wientjes Jeremie Vandenplas

3 Introductie

4 Mijn recente werk (2006 nu) Ontwikkeling en testen van modellen en software die genomic selection mogelijk maken In nauwe samenwerking met fokkerijbedrijfsleven:

5 Overzicht presentatie Fokkerij Fokdoel Genetische vooruitgang Selectie Genomic Selection Hoe werkt t? Achtergrond Mogelijkheden

6 Fokkerij Verbeteren van genetische aanleg van een populatie dieren Door het selecteren van de beste dieren als ouders voor de volgende generatie

7 Verschillende aspecten fokkerij 1. Fokdoel Welke kenmerken? Wat is de relatieve verhouding? 2. Genetische vooruitgang Welke aspecten spelen een rol? 3. Selectie Dieren ranken (obv fokwaarden)

8 1. Fokdoel: omgevingsanalyse Markt (consument, burger, supermarkten, society) Gezondheid, dierenwelzijn, levensduur, voedselveiligheid Competitie op prijs Beperkingen gebruik van antibiotica, ingrepen. Wereldwijde trends veehouderij Marges verminderen (fluctueren) Schaalvergroting Arbeid knelpunt Kostprijs belangrijk

9 1. Fokdoel Welke kenmerken zijn écht belangrijk in de komende jaar? Relateer aan beschikbare fokwaarden Index Combi-getallen Individuele kenmerken (>30)

10 2. Genetische vooruitgang Genetische vooruitgang = Betrouwbaarheid x Intensiteit x Genetische variatie Generatie interval Doel: betrouwbare, intensieve & snelle selectie

11 3. Selectie Beste dieren selecteren als ouders voor de volgende generatie Wat zijn de beste nakomelingen van de beste ouders? Variatie binnen families! Fokwaarden!

12 Fokwaarden Genetische waarde van een dier Afwijking van populatie-gemiddelde Bepaald op basis van: Eigen prestatie Prestatie van nakomelingen / familieleden Melkveefokkerij als voorbeeld: Dochtergegevens Proef-, wacht-, fokstiersysteem

13 Proef-, wacht-, fokstier-systeem Betrouwbaar door dochterinfo Maar duurt lang: Loopbaan van een KI-stier: Aangekocht als kalf Koeien insemineren Dochters worden geboren ±100 dochters sluiten lactatie af 0-2 maanden maanden 2 jaar 5-6 jaar => Generatie-interval van stieren is 5-6 jaar.

14 Genomic Selection

15 Genomic selection; hoe werkt t? Bron: M.P.L. Calus, J.W.M. Bastiaansen, T.H.E. Meuwissen, & R.F. Veerkamp Veeteelt, November 1, p

16 Referentie populatie

17 Referentie populatie Gemeten prestaties

18 Referentie populatie DNA profiel Gemeten prestaties

19 Referentie populatie DNA profiel Gemeten prestaties Statistisch model Referentie Database: T = 1 kg milk G = 2 kg milk Etc, etc, etc,.. A = -1 kg milk C = -2 kg milk

20 Referentie populatie Jonge selectie kandidaten DNA profiel Gemeten prestaties Statistisch model Referentie Database: T = 1 kg milk G = 2 kg milk Etc, etc, etc,.. A = -1 kg milk C = -2 kg milk

21 Referentie populatie Jonge selectie kandidaten DNA profiel Gemeten prestaties Statistisch model Referentie Database: T = 1 kg milk G = 2 kg milk Etc, etc, etc,.. A = -1 kg milk C = -2 kg milk

22 Referentie populatie Jonge selectie kandidaten DNA profiel Gemeten prestaties Statistisch model Referentie Database: T = 1 kg milk G = 2 kg milk Etc, etc, etc,.. A = -1 kg milk C = -2 kg milk Betrouwbare voorspelde fokwaarden selectie kandidaten

23 PWF versus genomic selection Invloed op genetische vooruitgang: Factoren Genomic selection Betrouwbaarheid Intensiteit Generatie interval PWF = Proef-, wacht-, fokstiersysteem

24 Genotype = typering van DNA SNP = verschil op één plaats dier 1 A A G T A T T A T C T T A A G T A T T A T C T T dier 2 A A G T A T T A T C T T A A G A A T T A T C T T

25 Meten DNA (bij paarden) DNA bezit alle erfelijke eigenschappen baseparen (~ 1,000) Wrs > SNPs SNPs op chip (~ 50)

26 Verzamelen DNA (informatie) Bloed Haar(wortels) Sperma Mond/neusswab

27

28 Hier heb je nog niks aan voor het vinden van die beste nakomeling!

29 dier 1 A A G T A T T A T C T T A A G T A T T A T C T T. dier 2 A A G T A T T A T C T T A A G A A T T A T C T T Deze A geeft +0.2 kg melk, +1dgn levensduur, -0.2 exterieur,+ 1vruchtbaarheid etc.

30 Waarde toekennen aan DNA verschillen Stap 1: Schatting van effecten van elke SNP in de populatie, op basis van dieren met bekende fokwaarde en genotypen (=referentiepopulatie) Stap 2: Bereken fokwaarden voor jonge dieren op basis van SNP genotypen

31 Met genomic selection kunnen we al heel vroeg (als embryo of na de geboorte) voorspellen of een dier de beste genen van vader en moeder heeft gekregen (of de slechtste)

32 Genomic selection - Achtergrond en oorsprong

33 De oorsprong ligt in ons instituut:

34 Oorsprong Genomic Selection Veel energie gestoken in identificatie individuele genen Vroege voorspellers fokwaarde Aanpak was beperkt succesvol Kenmerken aangestuurd door veel genen met klein effect Genomic selection bleek de oplossing Effecten van alle genen gezamenlijk schatten

35 Toekomst: nieuwe kenmerken Genomic selection: niet langer nodig om dochtergegevens van iedere stier te verzamelen Mogelijkheden voor nieuwe kenmerken als: Voerefficiëntie Methaan-emissie Melkeiwitsamenstelling...

36 Andere functies genotyperingen Verificatie afstamming Paringsadvies Monitoren inteelt Erfelijke gebreken Karyo-typeringen...

37 Genomic Selection - Conclusie Waarom is Genomic Selection zo exciting? Zorgt voor een revolutie in de fokkerijpraktijk Snel en relatief betrouwbaar Is het belangrijkste onderwerp in fokkerijonderzoek wereldwijd Maakt selectie voor nieuwe kenmerken mogelijk