Haplotypes & vruchtbaarheid: het gezonde verstand

Zo zijn er SNP's gevonden die de melkproductie positief beïnvloeden en SNP's gevonden met een negatieve invloed op de melkproductie. Met genomics kan men veel sneller vooruitgang boeken door het vinden van de positieve en negatieve delen van het genoom.

Wat is er ontdekt?

Recentelijk hebben onderzoekers van USDA-AIPL vijf nieuwe haplotypes gevonden met een negatieve invloed op vruchtbaarheid. Er zijn haplotypes gevonden voor het Holstein, Jersey en Brown Swiss ras. Een haplotype is een stukje DNA (een groep SNP's) die altijd samen worden door geërfd aan de volgende generatie. De vijf haplotypes die nu in de rundveefokkerij worden geïntroduceerd komen bij vrij veel dieren in een heterozygote (Rr) vorm voor. Maar ze zijn nog nooit in homozygote (rr) vorm aangetroffen. Dit betekent dus, dat om nu nog onbekende redenen, een spermacel en een eicel die beiden deze versie van een dergelijk haplotype in hun genenpakket dragen, niet leiden tot een levensvatbaar embryo.

De haplotypes worden aangeduid met HH1 (Holstein Haplotype 1), HH2 (Holstein Haplotype 2), HH3 (Holstein Haplotype 3), JH1 (Jersey Haplotype 1) en BS1 (Brown Swiss Haplotype 1).

Onderstaand een simpel voorbeeld van de werking van de haplotypes. Deze kan vergeleken worden met de vererving van de roodfactor. Bij een paring van twee roodfactor dragers, zal een kwart van de nakomelingen roodbont zijn. Bij de paring van twee dieren die heterozygoot zijn voor één van de nieuwe haplotypes zal een kwart van de embryo's niet levensvatbaar zijn en de inseminatie niet in een drachtigheid resulteren.

In het schema van de haplotypes komen "homozygote TT" dieren niet voor. Heterozygote dieren zijn volstrekt normaal en ondervinden geen hinder van het haplotype. Hoewel de vererving van de haplotypes hetzelfde gaat als de vererving van genetische afwijkingen zoals BLAD en CVM zijn de haplotypes om twee redenen niet hetzelfde als een genetische afwijking. Het afwijkende haplotype is geen mutatie die specifiek is voor een bepaald gen en er zijn geen "homozygote TT" kalveren geboren.

De haplotypes voor Holstein komen tussen de 4,5% en 4,7% voor in de holsteinpopulatie.

De haplotypes hebben geen negatieve invloed op elkaar. Een drager van HH1 en een drager van HH2 kunnen zonder problemen met elkaar worden gepaard. Alleen bij dieren die heterozygoot zijn voor hetzelfde haplotype is de kans op drachtigheid kleiner.

Wat is het effect op de fokwaarden?

Als een paring niet in een drachtigheid resulteert wordt dit meegenomen in de fokwaarden voor dochtervruchtbaarheid en in de vruchtbaarheidscijfers van een stier. Zoals in het verervingsvoorbeeld weergegeven, neemt bij de paring van twee heterozygote dieren de kans op een drachtigheid af met 25%. Dit wordt al automatisch meegenomen in de fokwaardeschatting. Stieren die drager zijn voor één van de haplotypes hebben gemiddeld al een lagere ConceptPlus en gemiddeld lagere fokwaarden voor dochtervruchtbaarheid. Omdat de haplotypes slechts beperkt in de populatie voorkomen resulteert ook maar een heel klein deel van de paringen in niet levensvatbare homozygote (TT) embryo's. Het negatieve effect van de haplotypes op het drachtigheidspercentage is ongeveer 0,4%.

Haplotype status van Alta stieren.

Van alle dieren die in Noord Amerika op genomics zijn getest, is ook van alle dieren de haplotype status bekend. Deze wordt direct uit de genomics gegevens gehaald en worden niet met een speciale genetische test bepaald.

Gebruik het gezonde verstand

Het is mogelijk om in de selectie van stieren streng rekening te houden met de haplotypes. Maar is dat ook verstandig? De haplotypes zijn slechts een heel klein gedeelte van het totale genoom van een stier. We kunnen niet alleen naar de haplotypes kijken en de overige goede genetische kwaliteiten van een stier vergeten. Het effect van de haplotypes is al opgenomen in de fokwaarden van de stieren. Bovendien is het te verwachten dat er in de toekomst nog meer haplotypes met positieve en negatieve effecten worden gevonden. Als we dan alle dieren met negatieve haplotypes willen uitsluiten kunnen we geen paring meer maken en op den duur is er ook geen genetische vooruitgang meer.

Er zijn stieren die heterozygoot zijn voor een van de haplotypes en toch een zeer goede dochtervruchtbaarheid vererven en zelf zeer goed bevruchten, bijvoorbeeld AltaROSS.

AltaROSS is heterozygoot voor HH3, maar zijn DPR fokwaarde (dochtervruchtbaarheid) is +2.0 en hij is 5-sterren ConceptPlus (en +1 Non-Return).

Zoals bij de meeste kenmerken zijn vele genen van invloed op vruchtbaarheid. Naast de haplotypes die een negatieve invloed hebben op vructbaarheid zijn er dus ook haplotypes die een positieve invloed hebben. Deze zijn alleen nog niet gevonden. Dus ondanks het feit dat AltaROSS heterozygoot is voor HH3 en daarvan een negatieve invloed ondervindt in zijn fokwaarden, heeft hij blijkbaar ook andere genen met een zeer positieve invloed op vruchtbaarheid.

Haplotypes zijn altijd aanwezig geweest en dankzij genomics krijgen we ze nu in beeld. We wisten al dat vrijwel alle kenmerken door vele genen worden beïnvloed. Door het in beeld brengen van de haplotypes worden indirect de genen ook in beeld gebracht. Dit geeft een nieuwe dimensie aan de fokkerij. De fokwaarden geven het meest betrouwbare beeld van de genetische waarde van een dier. Door de haplotypes krijgen we beter in beeld hoe de genetische waarde is opgebouwd. De fokwaarden voor een kenmerk is dus eigenlijk een optelsom van de haplotypes die van invloed zijn op het kenmerk.

In het verleden zijn er genetische afwijkingen gevonden, zoals CVM en BLAD. De meest gebruikte werkwijze was om dragers van deze afwijkingen niet te selecteren en zodoende de genetische afwijkingen langzaam maar zeker uit de populatie te verwijderen. Voor haplotypes met een negatieve invloed op vruchtbaarheid is dat niet aan te raden. De haplotypes die nu gevonden zijn, zijn slechts de eersten en in de toekomst zullen nog veel meer haplotypes met negatieve invloeden (op andere kenmerken) gevonden worden. Het wordt simpelweg onmogelijk om alle negatieve haplotypes uit te selecteren. Maar de haplotypes negeren is ook niet verstandig. De beste werkwijze is om de beste en juiste stieren te selecteren het AltaMate paringsprogramma en paringen van heterozygote stieren met dochters van heterozygote stieren te vermijden.

De missie van Alta: Waarde creëren, Vertrouwen bouwen, Resultaat leveren

Alta's werkwijze verandert niet met de nieuwe informatie over de haplotypes; we willen nog steeds de beste vruchtbaarheid met de beste genetica combineren voor onze klanten. Om dat te bereiken kijken we naar het grote geheel, in dit geval het hele genoom, om de beste stieren te fokken. We blijven vasthouden aan onze eigen ConceptPlus evaluatie van onze stieren. En we adviseren onze klanten en relaties om met een paringsadviesprogramma zoals AltaMate rekening te houden met de haplotypes en andere bekende genetische afwijkingen. Alta ziet genomics als een extra mogelijkheid en informatiebron om de beste genetica te selecteren, te creëren en te leveren.

Door: Nate Zwald, Senior Director Global Strategy & Marketing Alta Genetics Inc.