Áfram um erfðamengi

Dagana 4.-7. desember sl. fór undirritaður ásamt Guðmundi Jóhannessyni, ábyrgðarmanni nautgriparæktar hjá RML og dr. Jóni Hallsteini Hallssyni, lektor við LbhÍ, í námsferð til Danmerkur.

Tilgangur fararinnar var að kynnast stöðu á erfðamengisúrvali í danskri nautgriparækt og hvaða ályktanir mætti draga af henni við þróun og mögulega innleiðingu á slíkum aðferðum í hérlendri nautgriparækt. 

 

Við heimsóttum rannsóknamiðstöð Árósaháskóla á Foulum á Jótlandi en þar starfa nokkrir af fremstu vísindamönnum á þessu sviði í heiminum. Var ánægjulegt að rifja upp kynni af þeim á ný, en ég átti því láni að fagna að vinna lokaverkefni mitt við danska landbúnaðarháskólann undir handleiðslu nokkurra þeirra fyrir fjórtán árum síðan. 

 

Þá tókum við hús á yfirmanni Norræna kynbótamatsins (Nordisk Avlsværdivurdering) og ræddum við einn af yfirmönnum kynbótafélagsins VikingGenetics, sem er samvinnufélag nautgripabænda í Danmörku, Svíþjóð og Finnlandi. Einnig var fyrirtækið Genoskan A/S heimsótt en það sérhæfir sig í meðhöndlun og greiningu á DNA sýnum úr búpeningi, allt frá nautgripum til býflugna. Til að fá sýn bænda á þessa aðferðafræði, heimsóttum við dr. Morten Hansen, sem ásamt fjölskyldu sinni rekur 260 kúa bú í Vrå á Norður Jótlandi. 

 

Erfðamengisúrval er mögulegt

 

Það sem stendur uppúr eftir að hafa farið yfir helstu atriði í ræktunarstarfinu hér á landi; kúafjölda, skýrsluhald og ættfærslur, fyrirkomulag afkvæmaprófana, virka stofnstærð o.s.frv. með þeim sem gerst þekkja í þessum fræðum, var samdóma álit þeirra að erfðamengisúrval ætti að vera mögulegt í íslenska kúastofninum.

 

Í umræðum um þessi mál beindum við sjónum okkar talsvert að Jersey stofninum, sem er lang fáliðaðastur af þeim þremur megin kúastofnum sem eru undirstaðan í mjólkurframleiðslu Norðurlandanna, með um 65.000 kýr, rúmlega tvöfallt fleiri en hér á landi.

 

Til samanburðar eru svartskjöldóttu kýrnar í Danmörku, Svíþjóð og Finnlandi um 600.000 talsins og rauðu kýrnar (RDM, SRB og FAY) eru um 270.000. Ræktun Jersey kúa á Norðurlöndunum er hverfandi lítil utan Danmerkur. Noregur stendur að mestu utan hins sameiginlega ræktunarstarfs hinna Norðurlandanna, með sínar 225.000 NRF kýr. 

 

Uppbygging á viðmiðunarstofni

 

Þegar þessar aðferðir voru að ryðja sér til rúms í nautgriparækt fyrir tæpum áratug, var gengið út frá að sk. viðmiðunarstofn, þ.e. gripir sem bæði hafa skráningar á svipfarsmælingum (afurðir, útlitsdómur, heilsufar o.s.frv.) og greiningu á arfgerð, myndi nær eingöngu samanstanda af afkvæmaprófuðum nautum. Helsta ástæðan var sú að traust mat á kynbótagildi var vitanlega lang mest hjá þessum gripum, auk þess að kostnaður við greiningu arfgerðar var verulegur á þessum tíma. 

 

Hafa skal í huga að megin markmiðið með erfðamengisúrvali er að geta mælt kynbótagildi gripa nánast um leið og þeir eru komnir í heiminn, í gegnum greiningu á arfgerð þeirra.

 

Í dag er staðan orðin sú, að fjöldi afkvæmaprófaðra nauta í viðmiðunarstofni Holstein er um 33.000 gripir, enda hefur hann verið ræktaður sameiginlega á heimsvísu í áraraðir. Þessi fjöldi afkvæmaprófaðra nauta er hliðstæður því, ef núverandi kynbótaskipulag hér á landi hefði verið við lýði allt frá landnámsöld.

 

Jersey: 1.000 afkvæmaprófuð naut

 

Þegar farið var að huga að uppbyggingu á viðmiðunarstofni Jersey kúnna í Danmörku, var í byrjun ákveðið að nýta upplýsingar um afkvæmaprófuð naut, sem fædd voru 1985 og síðar, reyndust þau á þeim tíma vera um 1.000 talsins. 

 

Ekki stoðar að nýta eldri einstaklinga, þar sem þeir eru orðnir fjarskyldari núlifandi stofni, auk þess sem ýmsir eiginleikar í ræktunarstarfinu voru metnir með öðrum hætti fyrr á tímum en nú er; afurðir voru t.d. eitt sinn metnar á ársgrunni, í stað mjaltaskeiða, horfið var frá notkun hefðbundins dómskala yfir í línulegt útlitsmat o.s.frv. 

 

Niðurstaðan var sú að 1.000 naut í viðmiðunarstofni danskra Jersey kúa gæfi einungis 0-10% aukið öryggi á kynbótamatinu, m.v. hefðbundið ætternismat. Það eitt og sér var talið of lítið til að tækt væri að innleiða aðferðina í ræktunarstarfið. 

 

Hliðstæðar tölur úr Holstein, með sinn heljarstóra viðmiðunarstofn, voru 20-30% aukning á öryggi kynbótamatsins frá hefðbundnu ætternismati, hátt í tvöföldun, enda var erfðamengisúrval innleitt þar um leið og mögulegt var. 

 

Skipti á arfgerðum milli landa

 

Eins og flestir þekkja, er uppruni Jersey kúnna á samnefndri Ermarsundseyju. Þaðan hafa þær breiðst út um allan heim og eru helst þekktar fyrir að gefa af sér efnaríkari mjólk en önnur kúakyn; fituhlutfallið er í kringum 6% og próteinhlutfallið 4-4,5%. Skipti á upplýsingum milli landa eru þar af leiðandi heilmikil iðja. Náðu Danir að auka öryggi á erfðamengisúrvalinu um 3-4% til viðbótar, með því að bæta nautum úr öðrum Jersey stofnum, fjölmörgum frá Bandaríkjunum en einnig fáeinum frá Nýja-Sjálandi, í viðmiðunarstofninn. Hliðstæð aukning hjá Holstein var 10-12% aukning á örygginu. 

 

Þáttaskil: kýr í viðmiðunarstofninn

 

Þróunin á þessu sviði hefur verið geysihröð undanfarin ár. Erfðaprófin sjálf eru þar engin undantekning. Þessum prófum má skipta í þrennt hvað nautgripina varðar: 

Svokölluð HD próf (High density) eru umfangsmest og dýrust, ná yfir 777.000 einbasabreytileika víðs vegar um erfðamengið. Þau eru m.a. notuð við að kanna uppbyggingu erfðahópa, skyldleika á milli stofna o.þ.h. 

 

Næst koma SNP50 próf sem ná yfir rúmlega 50.000 einbasabreytileika og eru t.a.m. notuð til að meta kynbótagildi einstakra gripa, þau skera úr um hvort taka eigi kálfa inn á nautastöðvarnar eða ekki.

Síðast eru sk. LD próf (Low density) sem ná yfir um 8.000 einbasabreytileika og eru þau ódýrustu og umfangsminnstu. Þau eru í vaxandi mæli notuð af bændum sem bústjórnartæki, þannig gefst þeim kostur á að mæla kynbótagildi einstakra gripa í hjörðum sínum með mun meiri nákvæmni en áður var. 

Það sem hefur tekið einna mestum breytingum varðandi þessi próf er kostnaðurinn við þau. Bóndinn sem við hittum, dr. Morten Hansen kvaðst hafa trúað á þessa aðferð frá fyrsta degi og tileinkað sér hana fljótt í búrekstrinum. 

 

Í byrjun hafi kostnaðurinn við erfðaprófin verið umtalsverður, um 2.000-2.500 danskar krónur pr. grip. Núna væri hann hins vegar kominn niður í 250 danskar krónur pr. grip (um 4.000 isk) og horfur væru á að hann færi niður í 150 dkk á næsta ári (2.400 isk). Það er meira en 90% lækkun á fáum árum. 

Þessi þróun hefur gert það raunhæft að greina arfgerð mikils fjölda kúa, sem síðan er bætt í viðmiðunarstofninn. Með þessu móti hefur náðst fram viðunandi öryggi á kynbótagildi sem mælt er á grunni erfðamengis, í tilfelli áðurnefndra danskra Jersey þýddi þetta 10% aukningu á örygginu til viðbótar frá því sem áður var. 

 

Bylting á ræktunarskipulaginu

 

Viðmiðunarstofninn fyrir danskar Jersey samanstendur í dag af rúmlega 2.500 afkvæmaprófuðum nautum og rúmlega 16.500 kúm. 

 

Yfir 90% sæðisskammtanna sem danskir bændur nota eru úr nautum sem valin eru á grunni erfðamengis og öll naut sem tekin eru á stöð eru notuð sem nautsfeður, auk þess sem þeim er skipt mun örar út en áður var. Útvalsstyrkurinn hefur aukist mjög mikið; um 500 kálfar eru DNA-prófaðir, af þeim eru um 70 keyptir á stöð og 45 koma til notkunar. Kynbótaskipulagið sjálft hefur því tekið algjörum stakkaskiptum.

 

Íslenski viðmiðunarstofninn?

 

Að öllu þessu sögðu, hvernig gæti íslenski viðmiðunarstofninn litið út? Á tímabilinu frá 1990 til 2010 hafa verið afkvæmaprófuð um 500 naut hér á landi. Eins og áður hefur komið fram, er það fjarri því að vera nægjanlegur fjöldi til að skila viðunandi öryggi á kynbótamatinu. 

 

Til að ná viðunandi árangri þar, er það mat þeirra sérfræðinga sem við hittum, að bæta þurfi greiningu á arfgerð um 5.000 kúa inn í viðmiðunarstofninn, til að byrja með. Öllu máli skipti að þessir gripir gefi góða mynd af stofninum og komi frá búum með öflugt skýrsluhald; vandaðar skráningar mælinga og traustar ættfærslur. 

 

Í þessu sem öðru gildir að niðurstöðurnar verða aldrei traustari en gögnin sem þær byggja á. Það er verkefni næstu mánaða að skilgreina hvernig best verði staðið að uppbyggingu á viðmiðunarstofni fyrir íslenska kúakynið, ásamt því að huga að heildar endurskoðun á ræktunarskipulaginu. 

 

Þá stendur til að flytja á næstu mánuðum inn nýtt erfðaefni holdanautgripa; úrval á grunni erfðamengis gæti komið að notum þar einnig. 

 

Uppbygging á þekkingu

 

Annað brýnt verkefni sem mikilvægt er að huga að sem fyrst, er uppbygging frekari þekkingar á þessu sviði hér á landi, svo mögulegt verði að innleiða hinar nýju aðferðir og hafa af þeim gagn. 

 

Þessi fræði eru í örri þróun og mikilvægt að fylgjast vel með, auk þess sem getan til að miðla þeim til nýrra kynslóða verður að vera hér til staðar; þær kynslóðir sem fyrir eru þurfa að hugsa kynbótastarfið alveg upp á nýtt, en sá hluti gæti orðið hvað snúnastur við að eiga. 

 

Að mínu mati, og þar held ég að ég mæli fyrir munn ferðafélaga minna einnig, þurfa samtök bænda að huga að kostun doktorsnema á þessu sviði, til að taka við keflinu þegar fram líða stundir. Hér er einnig um mikilsvert hagsmunamál að ræða fyrir mjólkuriðnaðinn, miklu skiptir fyrir framtíð hans hvaða tól bændur hafa í höndum til að auka hagkvæmni og arðsemi framleiðslunnar. Ef af verður, má telja líklegt að hvað jákvæðustu umskiptin verði í eiginleikum sem lúta að heilbrigði og frjósemi gripanna. 

 

Ekki þarf að orðlengja um hversu miklu þeir þættir skipta, varðandi ímynd greinarinnar í huga almennings hér á landi.