יישום מידע גנומי בתכנית הטיפוח הישראלית, דו"ח התקדמות

1. יישום מידע גנומי בתכנית הטיפוח הישראלית, דו"ח התקדמות יהודה ולר, אפרים עזרא, יואל זרון, גיורא גליק, אנדרי שירק ומיכה רון המחלקה לבקר וגנטיקה, מינהל המחקר החקלאי התאחדות מגדלי בקר, שיאון

2. השוואת א"ה נוכחים של פרי ארה"ב עם א"ה גנומיים מ-2009 • בינואר 2009 נקבעו א"ה גנומיים עבור 1489 פרים של החברהAlta Genetics Inc. . ל-1121 מהפרים האלה היו בדצמבר 2010 א"ה על בסיס לפחות 10 בנות. • בממוצע לכל פר יש 99 בנות עם רשומות חלב, שומן וחלבון, ו-49 בנות עם שיפוט גופני. • בטבלה מוצגים א"ה גנומיים לעומת א"ה של דצמבר 2010 על בסיס רשומות הבנות.

3. השינוי בא"ה בפרי ארה"ב מינואר 2009 (בלי בנות) עד דצמבר 2010 (לפחות 10 בנות) http://www.altagenetics.com/English/Whatsnew/20101218Genomics.htm

4. הטייה בא"ה הגנומיים בארה"ב • כללית הייתה הטיה חיובית של א"ה הגנומיים של פרי ארה"ב יחסית לא"ה של פרים אלה על בסיס רישומי הבנות. • בממוצע הייתה ירידה של 122 נקודות אינדקס ו-1.5 ק"ג חלבון במבחנים של הפרים האלה.

5. סריקת גנום הבקר הישראלי • עד יולי 2011, נקבעו גנוטיפים עבור 1216 פרים ועגלים בשבב ה-דנ"א של חברת Illumina. • 912 פרים לפי השבב ה"ישן", ו-329 פרים לפי השבב ה"חדש", כולל 25 פרים עם גנוטיפים לפי שני השבבים.

6. סריקת גנום הבקר הישראלי, מדגם הפרים • הפרים נולדו בין 1975 ו-2011. • ל-1015 פרים יש מבחן צאצאים עם הישנות מעל 50% עבור תכונות יבול חלב. • לרב הפרים עם מבחנים עבור תכונות יבול יש מבחנים גם עבור רת"ס, פוריות, התמדה והישרדות. • מדגם זה כולל כמעט כל הפרים ועגלים מגזע הולשטיין ועוד 76 עגלים ביונקיה.

7. פרים שטרם נדגמו • 59 עגלים שנכנסו לפרייה בתקופה שבין שני איסופי המדגמים האחרונים. • פרי חו"ל משיאון שעבדו בתקופה האחרונה (25 פרים), פריון (30 פרים), וגנטיקה איכותית (20 פרים), סה"כ: 75 פרי חו"ל.

8. חישוב השפעת הסמנים על התכונות • חישבנו את השפעת 500 הסמנים על כל אחת מהתכונות לפי "מודל הפרה" • מודל זה כלל את כל התחלובות התקינות. • הגורמים במודל הם השפעת הפרה, התחלובה והסמנים. • עבור כל הפרות נקבעה ההסתברות לקבלת שני האללים של כל סמן על בסיס הגנוטיפים של ההורים. • לאחר שנקבעה השפעת כל סמן, נקבעו השפעות כלל הסמנים ע"י סכום ההשפעות של כל 500 הסמנים לכל פר. • ניתוח כל תכונה נמשך בערך יממה.

9. רגרסיות של סכום השפעות 500 סמנים על א"ה הנוכחי של 936 פרים (ללא פרי חו"ל)

10. מסקנות • השונות ב-א"ה המוסברת על ידי הסמנים (מקדמי הקביעה) לכלל הפרים הייתה בין 0.07 עבור רת"ס ועד 0.64 עבור התמדה. • אין קשר בין התורשתיות ומקדם הקביעה של הסמנים. • רגרסיה של אחד הוא הרצוי. • להוציא התמדה, ככל שהמתאם היה גבוה יותר, גם הרגרסיה הייתה גבוהה יותר. • הנטיות הגנטיות באוכלוסיית הפרים עבור חלבון היו 2.7 ק"ג לשנה עבור א"ה של הפרים ו-1.3 ק"ג לשנה עבור סכום הסמנים.

11. ממוצעי א"ה לק"ג חלבון וסכום הסמנים לפי שנת הלידה של הפרים סכום סמנים א"ה חלבון ק"ג חלבון שנת לידה

12. קביעת נוסחת חישוב א"ה של פרים בקובץ החלקי על בסיס סמנים • היו 658 פרים עם גנוטיפים לסמנים, א"ה מאי, 2011, וא"ה של האם המבוסס על לפחות תחלובה אחת. • עבור פרים אלה נקבעה "נוסחת חיזוי" של א"ה ע"י מודל רגרסיה. • המשתנה התלוי היה א"ה של הפר לפי מבחן מאי, 2011. • המשתנים הבלתי תלויים היו א"ה ממוצע ההורים, סכום השפעת הסמנים ושנת לידת הפר.

13. מקדמי הרגרסיה של הגורמים במודל על א"ה נובמבר, 2010, בקובץ החלקי ל"מ = לא מובהק

14. מסקנות מהרגרסיה • מקדמי הקביעה היו בין 0.67 עבור רת"ס ובין 0.82 עבור פוריות. • בגלל התורשתיות הנמוכה של פוריות, א"ה של ההורים משפיעים חזק יותר על א"ה של הבנים. • מקדם הקביעה היה 0.69 עבור התמדה, אך לאם יש רק רשומה אחת לתכונה זאת. • עבור כל התכונות, השפעות ממוצע ההורים וסכום הסמנים היו מובהקים ברמה 0.0001>p. • חיתוך ציר Y, ושנת הלידה היו לא מובהקים או בעלי מובהקות גבולית עבור רוב התכונות.

15. ממוצעים וסטיות תקן של א"ה של פרים צעירים ועגלים לפי ממוצעי ההורים וסמנים

16. מסקנות ממוצעים וסטיות תקן של א"הגנומיים של עגלים ופרים צעירים • הממוצעים של א"ה עם סמנים היו נמוכות יותר עבור כל התכונות לעומת ממוצעי ההורים. • הסטיות תקן של א"ה עם סמנים היו גבוהות יותר עבור כל התכונות לעומת ממוצעי ההורים. • המתאמים היו בין 0.71 ו-0.90. • ממוצע א"ה עם סמנים ל-07PD היה 91 יחידות נמוך יותר מאשר א"ה לפי ממוצע ההורים.

17. א"ה גנומיים כפונקציה של ממוצע הורים

18. 30 הפרים הגבוהים ביותר לפי 07PD, כולל 19 עגלים בלי בנות

19. 30 הפרים הגבוהים ביותר לפי 07PD, כולל 19 עגלים בלי בנות, המשך

20. 15 העגלים הנמוכים ביותר לפי א"ה גנומי ל-07PD

21. השוואה של א"ה גנומיים בין עגלים בני פרי ישראל ופרי חו"ל

22. מסקנות מא"הגנומיים של העגלים • ההפרש בין ממוצעי א"ה גנומיים וממוצעי הורים הוא פי שנים עבור עגלים בני פרי חו"ל • לא נוכל לוותר על מבחן צאצאים בעתיד הקרוב, אך ניתן לצמצם את מספר העגלים הנרכשים מ-50 בשנה ל-30. • ניתן וכדאי לקבוע א"ה גנומיים לעגלים המגיעים לדיון בועדת ספר העדר. • תרחיש של קביעת גנוטיפים על 100 עגלים בשנה, במחיר של 100$ לעגל, יעלה 10,000$ ויכוסה ע"י צמצום מספר הפרים המוחזקים ב"שיאון". • הבדיקה תכלול גם אימות אבהות, ותחסוך עלות בדיקת הורות ע"י מיקרוסטליטים.

23. תכניות עד סוף 2011 • יש 206 פרים שנולדו משנת 2000 ולא נקבעו להם גנוטיפים, מהם 99 פרי חו"ל. • יואל מצא זרמה עבור 84 מהפרים האלה. • חלק מהפרים האלה נמצאים אצל היבואנים הפרטיים, ואפרים ביקש מהם זרמה. • עוד לא קיבלנו רישיון ייבוא זרמה וארה"ב. • עד סוף אוקטובר צפוי שיהיו גנוטיפים לכ-100 פרים נוספים.

24. תכניות עד סוף 2011, המשך והמלצות • שלב הבא יהיה קביעת גנוטיפים ל-500 פרות, כולל כל העתודות. • הרצה הבא של א"ה גנומיים תהייה בדצמבר, 2011, לאחר מבחן פרים. • ננסה לעלות את מספר הסמנים מ-500 ל-600. • א"ה הגנומיים של העגלים יוגשו לועדת הטיפוח. • א"ה הגנומיים של "פרים צעירים מבטיחים" יופיעו בלוח הפרים.