Genominen jalostusvalinta - hevoskasvattajankin mahdollisuus?

Jalostusekstra 2015
Yhdysvaltalaisen täysiveritamma Twilightin DNA:ta käytettiin hevosen genomin selvitystyön pohjana. Kuva Doug Antczak
Genominen jalostusvalinta
- hevoskasvattajankin mahdollisuus?
Genominen valinta tarkoittaa eläimen jalostusarvon selvittämistä DNA:n sisältämän perintöaineksen
tiedon avulla. Menetelmää ei voi käyttää yksinään, mutta se voi täydentää perinteistä jalostusarvostelua.
Lypsykarjan jalostuksessa genomisen valinnan on arvioitu jopa kaksinkertaistavan jalostuksen tehokkuuden.
Olisiko menetelmästä hyötyä myös hevosjalostuksessa?
H
evosen genomi eli perimä määritettiin vuonna 2009. Hevosilta on löydetty jo useita geenialueita, jotka
ovat yhteydessä eri ominaisuuksiin: tietoa
on saatu esimerkiksi hevosten väreistä,
OCD-irtopalan periytymisestä sekä erilaisista iho-, immuuni- ja lihassairauksista, muun
muassa kesäihottumasta.
Myös Suomen Hippos on kirjannut vuoden 2015 toimintasuunnitelmaansa yhtenä
kohtana selvityksen genomijalostuksen
hyödyntämisestä hevosjalostuksessa.
- Olemme kiinnostuneita kansainvälisestä yhteistyöstä näissä projekteissa, ja
toki mietimme myös oman DNA-pankin rakentamista. Terveysominaisuuksien osalta
genominen valinta tulee tulevaisuudessa
ratkaisemaan varmasti paljonkin ja antamaan lisätietoa, kertoo jalostusjohtaja Minna Mäenpää.
Genominen valinta
perinteisten menetelmien tukena
Jalostusarvon määrittämiseksi käytössä on
erilaisia menetelmiä arvostella yksilöä itseään, sen jälkeläisiä, polveutumista ja sukulaisia. Nuorilla yksilöillä painottuvat omat
tulokset ja hevosen polveutuminen. Vasta
jälkeläisarvostelu kertoo yksilön todellisen
jalostusarvon. Se kuitenkin vaatii paljon aikaa sekä joukon jälkeläisiä.
Parhaimmillaan genomista valintaa olisi
mahdollista hyödyntää nykyisten jalostusarvostelumenetelmien ohella. Hevosten
kilpailutulokset, kantakirjausnäyttelyt sekä
varsojen näyttelytulokset tarjoavat arvokasta informaatiota hevosista sekä yksilöettä koko populaation tasolla.
Jalostus on valintaa - indeksit apuna
Jotta jalostusta voidaan harjoittaa, täytyy
sillä olla tavoite. Rotumääritelmät ja jalostusohjesäännöt ohjaavat kasvattajien työtä,
ja hevosen jalostusarvo määräytyy sen perusteella, miten hyvin se vastaa tavoiteltua
ihannetta. Jalostuksen etenemiseen vaikut-
Hevosenomistaja 1/2015
35
Jalostusekstra 2015
DMRT3-geenimutaatiota esiintyy laajalti lämminveriravureissa, mutta myös ruotsalaisista kylmäveriravureista. Suomenhevosten osalta tutkimus on vielä käynnissä.
Kuva Suomen Hippos/Ilkka Nisula
taa myös se, miten kasvattajat sitoutuvat
yhteisiin, asetettuihin tavoitteisiin.
2000-luvulla Suomessa ravihevosilla
käyttöönotettu BLUP-indeksi ottaa laskennassa huomioon hevosen perinnöllisen
taustan, omat kilpailusuoritukset ympäristötekijöineen sekä jälkeläisten saavutukset.
Kokonaisindeksin yhteydessä ilmoitetaan
arvosteluvarmuus, joka on sitä suurempi,
mitä varmempi ennuste hevosen jalostusarvosta voidaan tehdä. Tähän indeksiin ei ole
kuitenkaan sisällytetty hevosen terveys- ja
rakenneominaisuuksia, joita arvioidaan
näyttelyissä.
Hevosen genomisen jalostusarvon määrittäminen vaatisi suuren joukon testattuja
yksilöitä. Genomiset jalostusarvot voidaan
kuitenkin laskea heti yksilön synnyttyä.
Genomitutkimus mahdollistaa nuorten
yksilöiden karsimisen genomitiedon perusteella, jolloin myöhemmin jalostusarvosteltavien orien määrä vähenisi. Toisaalta
nuorta, hyvää oria olisi mahdollista käyttää
enemmän siitoksessa. Parhaimmillaan menetelmän tarjoama jalostuksellinen hyöty olisi mittava: sukupolvien välinen aika
lyhenisi, valinta tehostuisi ja geneettinen
edistyminen nopeutuisi.
Tamman tutkiminen hyödyttää etenkin
tilanteessa, jossa tamma ei ole itse kilpaillut
tai tuloksia on vähän. Potentiaalinen hyvä
jalostusyksilö voidaan näin tunnistaa aikai-
36
Hevosenomistaja 1/2015
sin. Laajalla skaalalla kannattavinta olisi kuitenkin genomityypittää uroseläimiä.
Genomityypitys puolustaa paikkaansa erityisesti silloin, kun on tarve selvittää
vähäisen periytymisasteen ominaisuuksia.
Tällaisia ovat esimerkiksi monet sairaudet
ja terveysominaisuudet. Genomityypitys
mahdollistaa periytyvyyden tutkimisen
vaatimatta yksilöltä suurta jälkeläismäärää.
Liittyykö tähän riskejä?
Jos joku tarjoaa hevosasioissa taatusti tarkkaa ja varmasti toimivaa ratkaisua, on kyse
yleensä pötypuheesta. On tärkeää muistaa,
että jalostusarvo ja -indeksit ovat aina ennusteita, 100% totuutta ei ole mahdollista
saada selville, ja huippuyksilöt ovat aina
harvinaisuuksia. Jalostuksella saavutetut
tulokset ovat kuitenkin pysyviä.
Genomityypityksen toimivuus vaatisi
suuren referenssipopulaation eli joukon testattuja sekä perinteisin menetelmin luotettavasti ja yhtenäisesti yksilöarvosteltuja hevosia. Myös se, missä ja miten näytteitä sekä
tuloksia säilyttäisiin, ja kuka päättäisi niiden
käytöstä, herättää kysymyksiä. Toiminta
vaatisi jalostusorganisaation, kasvattajien
ja oriinomistajien laajamittaista yhteistyötä. Jalostusyksilöiden valinnan tehostuessa
riskinä on toisaalta sukusiitosasteen nousu,
joka tuo mukanaan omat riskinsä.
Lypsykarjalla hyviä tuloksia sovellutuksia hevosilla?
Lypsykarjalla genominen jalostusvalinta on
ollut laajemmalti käytössä jo pidempään
myös Suomessa. Niillä jalostuksen tehokkuuden on arvioitu jopa kaksinkertaistuneen menetelmän käyttöönoton myötä.
Sitä on kuvattu jopa suurimmaksi biotekniikkavallankumoukseksi sitten keinosiemennyksen. Genomitestit tehdään yleensä
veri- tai sierainlimanäytteestä.
Hevosella genomitutkimus on kohdistunut sairauksien, värien, liike- ja käyttöominaisuuksien genetiikkaan. Genomin tuntemus auttaa ymmärtämään sekä valinnoilla
ehkäisemään mm. kesäihottuman, osteokondroosin, monien iho- ja immuunisairauksien, aineenvaihdunta- sekä lihassairauksien periytymistä.
DNA-tutkimuksilla on myös kyetty selvittämään eri hevosrotujen sekä -populaatioiden välisiä geneettisiä yhteyksiä ja
perinnöllistä vaihtelua. Tutkimustyö jatkuu
edelleen.
“Ravivarmuusgeenille” olemassa testi
Mammu Mahlamäki referoi Travrondenissa
julkaistua artikkelia Hevosenomistaja-lehden 1/2013 jalostusekstrassa (“Geenitesti
kertoo onko hevonen parasta AA-luokkaa”).
Jalostusekstra 2015
DMRT3-geenimutaatio löytyi ensi kerran islanninhevosesta
kesäihottumatutkimuksen yhteydessä. Kuvassa Guðmundur
Arnarson ja Sævar frá Stangarholti esittävät tölttiä viisikäyntisten
mestaruuskilpailuissa vuonna 2008. Kuva Dagur Brynjólfsson
Teksti kertoi DMRT3-geenin mutaatiosta,
joka vaikuttaa hevosen kykyyn säilyttää
tahti kovassa ravissa. Syksyllä 2014 suomenhevosilta kerättiin jouhinäytteitä tutkimusta varten, ja mutaation esiintyvyydestä
saataneen toivottavasti piankin lisätietoa.
Ominaisuus havattiin ensi kertaa islanninhevosilla, joilla kesäihottuman periytyvyyttä tutkiessa todettiin, että neli- ja viisikäyntiset hevoset poikkeavat perimältään
toisistaan. DNA-tutkimuksissa löydettiin
lopulta yhdestä kohden muutos, mutaatio,
jossa C-alleelin paikalla olikin A-alleeli. Alleelit ovat saman geenin eri muotoja. Ominaisuus periytyy molemmilta vanhemmilta,
jolloin jälkeläisen perimä voi tämän ominaisuuden suhteen olla AA, CA tai CC.
Ravureita tutkittaessa on todettu,että
A-alleelin omaava hevonen on todennäköisemmin menestyvä ravuri. Askellajiroduilla, kuten Perun Pasoilla ja Tennessee
Walkereilla AA-tyyppiä esiintyy laajalti. Eiaskellajiroduilla, kuten esimerkiksi täysiverisillä ja työhevosroduilla, ei mutaatiota ole
puolestaan löydetty ollenkaan. Ne olivat
kaikki CC-tyyppisiä.
Genetiikan jatko-opiskelija Kim Jäderkvist Ruotsin maatalousyliopistosta kertoi
Jalostuspäivillä 2015 Joensuussa suomenhevosille tehdyn DMRT3-geenitutkimuksen alustavista tuloksista. Tutkimus jatkuu
edelleen. Lisäksi tekeillä on tutkimus, jossa
selvitetään ratsuina toimivien ravurirotuisten hevosten suoriutumista tehtävästään
sekä geenimutaation vaikutuksista tässä
käytössä.
Jäderkvistin ja tutkimusryhmän aiemmin julkaisemista tuloksista selviää muun
muassa, että ruotsalaisista kylmäverisistä
AA-tyypin ravurit tulevat todennäköisemmin nuorena starttiin, ansaitsevat eniten
ja pärjäävät parhaiten nuorella iällä. Myöhemmällä iällä AA- ja CA-tyypin hevosten
erot kilpailusuorituksissa tasoittuivat, ja
CA-tyyppi kiri voittosummassa ja ennätyksessä samoihin, jopa parempiin tuloksiin
kuin AA-tyyppinen kilpatoverinsa. Toisaalta AA-tyypin hevoset onnistuivat paremmin jalostuksessa - niiden jälkeläisethän
ovat aina joko tyyppiä AA tai CA. CC-tyypin
ravurit jäivät tilastojen häntäpäähän. Myös
lämminveriravureissa AA-tyypin hevoset
tulivat starttiin ja menestyivät CA-tyypin
varsoja paremmin.
Totta kai ravivarmuuteen vaikuttavat
monet muutkin tekijät kuin perimä, mutta
tutkimusten perusteella A-alleelin löytyminen lisää todennäköisyyttä hevosen ravikilpailumenestykselle.
Markkinoilla on saatavilla hevosille
testejä, joilla selviää, onko se “parasta AAluokkaa”. Kenties tulevaisuudessa ja tutkimustulosten myötä genomista valintaa
voidaan hyödyntää laajemmaltikin, ja näin
lisätä todennäköisyyttä onnistua tuottamaan terveitä, käyttötarkoitukseensa hyvin
soveltuvia hevosia.
Viivi Huuskonen
Lähteet:
Markku Saastamoisen diaesitys genomisesta
jalostusvalinnasta hevosilla:
http://www.hippos.fi/files/6098/markku_
saastamoinen_genominen_valinta.pdf
Dr. Thomas Mark: diaesitys “Genomic selection for performance & health”, saatavissa
http://www.wbfsh.org/files/Thomas_Mark_
Genomic_Selection_in_Horse_Breeding_
Oct._7th_2013_Warsaw.pdf
Lisälukemista:
Horse Genome project
http://www.uky.edu/Ag/Horsemap/welcome.
html
Tanskassa käynnissä oleva GenHors-projektin
puitteissa tavoitteena on genotyypittää 500
DWB-oria ja yhdistää näin saatu informaatio
niiden BLUP-indeksien tietoon:
http://ikvh.ku.dk/english/research/sections/
animal-genetics-bioinformatics-breeding/
animal-genetics/genhorseproject/
Hevosenomistaja 1/2015
37