Grundlagen der genomischen Selektion
In den letzten Jahren hat die genomische Selektion Einzug in der Rinderzucht gehalten. Über diese neue Technologie wurde viel geschrieben und diskutiert. Die genomische Selektion ist eine wichtige Ergänzung der bestehenden Zuchtwertschätzung von Bullen und Kühen.
Die traditionelle Methode der Zuchtwertschätzung basiert auf tatsächlich erfassten Daten, wie z.B. Milchmengenmessung, Exterieur-Einstufung, Fruchtbarkeitsdaten usw. Das Ergebnis sind zwar zuverlässige Daten, aber es ist sehr zeitaufwendig. Die Bullen sind 4-5 Jahre alt, wenn ihr Zuchtwert eine Sicherheit von 80% oder mehr erreicht. Erst dann werden sie zur Zucht eingesetzt. Allerdings erreichen nur 10-15% von ihnen den Status als geprüfter Bulle. Bei dieser Methode wird praktisch nur nach den phänotypischen Merkmalen entschieden und davon auf die DNA des Tieres geschlossen.
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Die genomische Selektion kehrt dieses Prinzip um. Mit ihr können wir von der DNA auf die phänotypischen Merkmale schließen. Die DNA von Bullen und Kühen ist in jeder Körperzelle vorhanden. Die Bausteine der DNA sind über vier verschiedene Basen miteinander verbunden, die immer paarweise zusammenhängen.
Insgesamt gibt es etwa 3 Billionen dieser Basenpaare in der DNA eines Bullen oder einer Kuh. 99,8% der DNA sind innerhalb einer Rinderrasse identisch. Also beruhen die Unterschiede zwischen den Tieren auf 0,2% der DNA. Das sind etwa 6 Millionen Basenpaare. Diese Basenpaare, die die Unterschiede hervorrufen, werden SNP's (Snips) genannt. Bei den Menschen sind es im Übrigen auch nur 0,2% die für die Unterschiede sorgen.
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Die genomische Selektion ist eine Methode in der die Informationen von der herkömmlichen Zuchtwertschätzung mit den DNA-Informationen kombiniert werden. Dazu wird die DNA von einer sehr großen Referenzgruppe mit sicheren Zuchtwerten analysiert. In dieser Analyse werden etwa 45.000 SNP's kartiert.
Mit statistischen Hilfsmitteln werden die Beziehungen zwischen diesen 45.000 SNP's und jedem einzelnen Zuchtwert geschätzt. Z.B. wird die Wirkung von jedem SNP auf den Zuchtwert für Fettprozente berechnet oder die Beziehung jedes SNP's auf den Zuchtwert der Eutertiefe usw. Es wird also die Beziehung von jedem der 45.000 SNP's zu jedem Zuchtwert geschätzt. Diese Beziehungen werden SNP-Effekt genannt. Einige SNP's haben einen sehr starken Effekt auf die Fettprozente, aber nur wenig bis gar keinen auf andere Merkmale. Wenn all diese kleinen SNP-Effekte für ein Merkmal summiert werden, kann der direkte genomische Zuchtwert berechnet werden.
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Es wird angenommen, dass der geschätzte SNP Effekt der Referenzpopulation auf alle anderen Tiere der gleichen Rasse übertragen werden kann. Dies ermöglicht es, die DNA von sehr jungen Tieren zu testen und den genomischen Zuchtwert zu berechnen, indem der SNP-Effekt genutzt wird.
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Artikel geschrieben von Gerbrand van Burgsteden, Product Development
