«Сейчас не время заниматься геномной селекцией». А когда?

Чтобы повысить продуктивность молочных животных, можно улучшать кормовую базу и технологию доения, содержания и лечения. Проблема в том, что влияние этих факторов на продуктивность животных может меняться из года в год и даже из сезона в сезон. А главное, достигнутый эффект не наследуется следующими поколениями. 

Существуют современные инструменты, которые облегчают отбор животных и делают его более эффективным. Увеличить скорость прогресса продуктивных признаков, а также признаков здоровья и фертильности позволяют геномные оценки. 

При традиционной селекции прибыльность животного можно узнать только по факту — в конце лактации, после вложения времени и денег. Геномная селекция даёт возможность заранее оценить окупаемость животных, ускорить генетический прогресс и при прочих равных увеличить прибыль от одного животного в 1,5–2 раза в перспективе 5–10 лет. Эффект геномной селекции постоянный и накопительный. 

Животных нужно отбирать целенаправленно. Чем интенсивнее и точнее отбор животных и чем меньше интервал между поколениями, тем выше эффект селекции. И наоборот, без селекционного давления племенная ценность животных снижается: потомство приносят особи с разной племенной ценностью, а значит, отсутствует выраженный эффект отбора целевых качеств. Если вы не отбираете животных целенаправленно, их племенная ценность будет расти намного медленнее, чем могла бы, что подтверждается примерами многих стран.

Если вы купили зарубежных животных, важно сразу же оценить их по локальной референтной базе. Иначе через несколько поколений вы можете потерять часть племенной ценности или не используете её максимально эффективно. Не стоит ждать несколько поколений, чтобы начать отбор. Чем раньше вы начнёте отбирать животных с лучшими генетическими характеристиками, тем быстрее вы получите результат. Нужно начинать генотипировать животных прямо с первого поколения.

Как пример — исследование AHDB Dairy, в котором сравнили генетический потенциал и экономическую эффективность британского КРС в стадах с разным уровнем генотипирования коров. В итоге стада с высоким (от 75%) уровнем генотипирования показали самый высокий генетический потенциал. В 2021 году средняя пожизненная ценность (£PLI) телят из таких стад составила 500 фунтов стерлингов. В то же время в стадах, где было прогенотипировано от 0 до 25% коров, средний индекс пожизненной ценности для телят составил около 321 фунта стерлингов, то есть животные в таких стадах приносят почти на 40% меньше прибыли.

График показывает зависимость генетического потенциала животных от уровня генотипирования коров в стаде. Чем больше животных прогенотипировано, тем легче проводить селекционную работу и тем она эффективнее. Источник

Животных нужно отбирать по локальной референтной базе. Общее представление о том, что такое оценка племенной ценности, может дать формула

G = P – E,

где G — это генетическая ценность животного, P — это фенотипическое проявление признака, а E — это воздействие окружающей среды. Подробнее о геномных оценках читайте в моих статьях об их истории и развитии и нюансах использования.

Ключевую роль в оценке играют именно эффекты среды, а их можно рассчитать, только используя собственные фенотипы и факторы среды хозяйства. Это не только продуктивность, но и количество ферм, влияние сезона, влияние года и многие другие. Эти факторы можно обработать только на основе базы данных хозяйства, а эта информация не принимается и не учитывается иностранными организациями при расчёте индексов: TPI и NM$ у CDCB, LPI и Pro$ у Lactanet и др. Поэтому иностранные оценки всегда будут менее эффективными, чем локальные. Это поняли развитые страны, и практически у каждой такой страны есть собственные оценки, о чём я уже рассказывал в статье о развитии селекционных индексов.

Не следует думать, что у вас такие же условия, как на ферме в США или другой стране, на которую вы ориентируетесь. Это ошибочное заключение. Даже если вы полностью скопируете технологию производства, факторы среды всё равно будут совершенно другие, они будут по-другому влиять на животных и давать другой ответ.

Правило «у меня так же» не работает даже для двух соседних ферм в США, так как на каждой есть свои фиксированные эффекты, что учитывается в оценке.

Внедрение геномной селекции по локальной референтной базе позволяет увеличить использование локальных быков и снизить импорт иностранного семени, то есть способствует импортозамещению, снижает зависимость от иностранной генетики и укрепляет продовольственную безопасность. Это происходит потому, что геномная селекция сокращает интервал между поколениями, позволяя оценивать быков сразу после рождения (при традиционной селекции для оценки быка было нужно было ждать 7–8 лет, пока его дочери закончат лактации). За счёт этого генетический прогресс быков значительно ускоряется, и через 5–10 лет геномной селекции локальные быки достигают уровня топовых зарубежных быков.

Локальные быки могут быть лучше иностранных за счёт того, что они больше соответствуют требованиям конкретного региона. В разных странах собственные представления о лучшей корове, и в разных условиях будет нужна разная комбинация генов. Поэтому лучшая корова США не будет лучшей в Израиле, Германии или России. Кроме того, цена на семя локальных быков может быть намного ниже за счёт другого подхода, отсутствия трат на рекламу и трансатлантическую доставку семени.

«Разные животные по-разному отвечают на разную среду. Самое лучшее животное в стране, регионе или местности не всегда будет давать хорошие результаты в других странах. Одни животные будут очень хорошими в специфических сценариях, другие не будут. [...] В большинстве случаев, когда при отборе животных мы используем оценки из других стран с другими факторами окружающей среды, мы принимаем не лучшее решение. Это касается фертильности, продолжительности жизни, эффективности», — Брено Фрагомени, PhD в науке о животных и молоке, профессор Коннектикутского университета (США).

На графике — данные клиента KSITEST, который начал сотрудничать с компанией в 2020 году и годом позже генотипировал всё стадо. До внедрения генотипирования индекс то растёт, то падает, а после внедрения показывает постоянный рост. Это связано с повышением точности отбора: чем точнее отбираются животные, тем быстрее будет генетический прогресс. Для сравнения показана динамика среднего индекса по всей популяции.

Геномная селекция не отнимает много времени и сил. Многих специалистов останавливает видимая сложность геномной селекции. Кажется, что нужно долго разбираться, вникать, тратить много времени, и не вполне понятно, как конкретно это использовать на практике. Но это не всегда так.

Геномная селекция с KSITEST — это простой и быстрый способ улучшить качество животных. Всё, что нужно, — это собрать пробы биоматериала. Причём не обязательно генотипировать всё стадо сразу. В первый год достаточно собрать пробы у 30–40% животных от поголовья, из которых 70% — коровы, 30% — тёлки. В результате вы получите оценки по методу BLUP для всех животных и сможете полноценно работать со стадом. Всю дальнейшую работу — отправку образцов в лабораторию, лабораторный анализ проб, расчёт генетических показателей и оформление результатов генотипирования — производит KSITEST.

Мы проводим несколько этапов погружения в геномную селекцию и составляем план работы, который учитывает все производственные процессы конкретного хозяйства. У KSITEST есть инструменты, которые мы сами разрабатываем и постоянно дополняем на основе обратной связи от клиентов. Пример — уникальный веб-сервис для работы с генетическими данными животных, который позволяет хранить информацию о каждом животном в стаде, группировать животных для племенной работы и отслеживать генетический прогресс стада с помощью аналитики. Всех клиентов мы обязательно обучаем работе с методами геномной селекции и онлайн-сервисом, оказываем поддержку на всех этапах внедрения.

Это уже работает в России на практике. В Удмуртии уже работает система геномной селекции, разработанная совместно с Минсельхозом. Эта система позволяет эффективно управлять генетическими качествами животных.

Проект стартовал в 2020 году с целью за 5 лет построить в регионе точную систему геномной селекции, которая позволит Удмуртии стать лидером в производстве молока. За прошедшее время собрана большая референтная база генотипов, которую сформировали 32,5% племенных хозяйств региона — это порядка 50% племенного скота и 100% локальных быков Удмуртии. Были рассчитаны 9 геномных оценок и селекционный индекс, который учитывает экономические факторы, влияющие на выгоду предприятий.

Кроме того, мы используем автоматический подбор пар для предприятий Удмуртии. При закреплении мы используем как иностранных, так и локальных быков — неважно, где родился бык и какая компания его поставила. Мы оцениваем быков по локальной референтной базе, что позволяет делать закрепление по племенной ценности, так как у всех животных сопоставимые оценки.

Мы можем закреплять любое количество быков от любых семенных компаний, а клиенты больше не привязаны к иностранным инструментам закрепления. В любом случае единственное, что могут сделать иностранные инструменты, — это закреплять животных по родословной без учёта племенной ценности.

В настоящий момент в Удмуртии построена экосистема геномной селекции. Здесь племенные хозяйства и племенные станции собирают образцы и данные продуктивности животных и отправляют их единую базу генетических оценок КРС. Референтной базой управляет независимый оператор — компания KSITEST, которая рассчитывает оценки животных по региональному стандарту и предоставляет онлайн-сервис для всех участников системы.

Другие регионы России по примеру Удмуртии тоже постепенно начинают внедрение геномной селекции на региональном уровне.

Выводы. Геномная селекция позволяет заранее оценить окупаемость животных, ускорить генетический прогресс и увеличить прибыль от одного животного в 1,5–2 раза в перспективе 5–10 лет. Эффект геномной селекции постоянный и накопительный. Чтобы это работало, животных нужно отбирать целенаправленно и оценивать по локальной референтной базе. Начните заниматься геномной селекцией прямо сейчас: чем больше времени проходит, тем медленнее происходит рост племенной ценности животных и тем больше потенциальные потери от упущенной выгоды.

Начинать заниматься геномной селекцией нужно как можно раньше, чтобы не упустить генетический прогресс и обеспечить непрерывный рост генетического потенциала ваших животных, а в конечном счёте — прибыльности вашего бизнеса. Напишите или позвоните в KSITEST, чтобы получить бесплатную консультацию по геномной селекции КРС.