Návrat dvou ztracených linií holštýnského skotu

Býci, kteří byli v umělé inseminaci na jejím počátku v padesátých letech minulého století, se mohou zdát pro současný chov skotu „mrtví“. Jejich genom ale obsahuje vlohy, které mohou být pro dnešní chovatele zajímavé. Dokazuje to americký experiment, v kterém byla na svět přivedena telata s použitím spermatu býků linií, které z populace amerického holštýnského skotu zmizely.

Umělá inseminace, moderní metody odhadu plemenné hodnoty a nověji i genomická selekce přispěly k rychlému genetickému pokroku v chovu mléčného skotu. Ve srovnání s koncem 50. let minulého století se těší chovatelé holštýnského skotu ve Spojených státech u krav užitkovosti vyšší asi o 6800 litrů, z čehož zisk asi 4000 litrů lze připsat na vrub šlechtění.  Za všechno se ale platí a šlechtění na mléčnou užitkovost není výjimkou. Chov amerického holštýnského skotu se potýká s poklesem plodnosti, výskytem letálních mutací a zúžením genetické rozmanitosti. V populaci holštýnských krav se zavedením genomické selekce zvýšil inbreeding na trojnásobek. Konkrétně z 0,10 % ročně v „předgenomických“ letech 2003 až 2008 na 0,31 % ročně v „pogenomických“ letech 2013 až 2018.

Ukázalo se, že i když v šedesátých letech bylo v chovu amerického holštýnského skotu zařazeno do umělé inseminace 1821 býků, původ 99 % býků zařazených do umělé inseminace po roce 2010 lze vysledovat ke dvěma z býků působících v umělé inseminaci v šedesátých letech.  Jedním je Round Oak Rag Apple Elevation (zkráceně Elevation) a druhým Pawnee Farm Arlinda Chief (zkráceně Chief). Zbývající necelé 1 % býků působících v umělé inseminaci odvozuje svůj původ od býka Penstate Ivanhoe Star, který po otcovské linii sdílí společné předky s linií Chief a to v býku Neptunovi narozenému v roce 1883. Linii Elevation lze vystopovat k býkovi Hulleman narozenému v roce 1881.

Momentálně nepředstavuje tento stav vážný problém, protože intenzivně šlechtěná populace holštýnského skotu je dokonale přizpůsobena současným podmínkám panujícím jak v chovech, tak i na trhu a v poptávce a preferencích spotřebitelů. Není však pochyb o tom, že geneticky homogennější populace má menší flexibilitu v případech, kdy by se musela přizpůsobovat výraznější změně podmínek, a to jak v chovech, tak i na trhu.

Potenciální problém spatřují genetici v omezeném spektru variant sekvencí na pohlavních Y chromozomech v populaci amerických holštýnských býk. Chromozom Y se dědí pouze z otců na syny a nacházejí se na něm geny důležité pro samčí reprodukci. Extrémně nízká genetická diverzita Y chromozomu v populaci prezentovaná třemi různými Y chromozomy linií Elevation, Chief a Ivanhoe Star může představovat do budoucna problém.

Rekonstrukce ztracených linií

Vědci z Pennsylvania State University se pokusili najít z téhle situace východisko „comebackem“ dvou linií býků, které byly v americké holštýnské populaci přítomné na počátku umělé inseminace, ale do dnešní doby se nedochovaly.  Jednu z linií lze vystopovat k býkovi Netherland Prince narozenému v roce 1880. Tento býk neměl žádnou návaznost na dnes dominující linie odvozené od býků Neptune či Hulleman. Druhý býk sice má návaznost na linii Hulleman, ale jeho linie se od ní oddělila už v roce 1888 býkem Colantha´s 2D Sir Henry (zkráceně Colantha).

Týmu genetiků z Pennsylvania State University se povedlo získat z genové banky zamražené inseminační dávky po jednom býkovi z linie Netherland Prince a jednom býkovi linie Colantha. Spermie byly použity k oplozením in vitro oocytů odebraných elitním holštýnským kravám metodou ovum pick-up. Oplozením in vitro se podařilo získat dvanáct embryí po otci linie Colantha a patnáct embryí po otci z linie Netherland Prince. Po přenosu sedmadvaceti embryí se narodilo patnáct telat (sedm býčků a osm jaloviček).  Pro další výzkum měli vědci k dispozici šest telat (tři jalovičky a tři býčky) z linie Colantha a devět telat (čtyři býčky a pět jaloviček) z linie Netherland Prince.

Dědičná informace všech býčků byla otestováni na DNA čipu pro 770 tisíc markerů (770K). Stejně byla otestována i DNA dcer býka z linie Netherland Prince. Dcery býka z linie Colantha byly testovány DNA čipem s 19 000 markery (19K). Na základě testů byli pro další práci vybráni dva býčci linie Colantha a tři býčci z linie Netherland Prince. Od těch bylo odebíráno standardním způsobem sperma, z kterého se připravovaly inseminační dávky.

Připuštěním býků „rekonstruované“ linie Netherland Prince (linie označovaná jako Pilot) a býků „rekonstruované“ linie Colantha  (linie označovaná jako Cuthbert) na elitní plemenice bylo získáno potomstvo, které je ve většině znaků na průměru současné populace amerického holštýnského skotu. Potomci linie Pilot jsou na tom dokonce o něco lépe, než je průměr populace. Potomci linie Cuthbert za průměrem populace mírně pokulhávají. Za býky zařazenými dnes do umělé inseminace pochopitelně pokulhávají silněji.

Článek vznikl s využitím informací získaných v rámci řešení výzkumného záměru MZE-RO 0718.

Ing. Kristýna Hošková, PhD.,

Ing. Tereza Žalmanová, PhD.,

Ing. Šárka Prokešová,

Ing. Tomáš Kott,

Prof. Ing. Jaroslav Petr, DrSc.,

Výzkumný ústav živočišné výroby, v. v. i. Praha

Kompletní článek najdete v NCH 8/2020.

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *