Ny kunnskap i avlsprogram. Anna K. Sonesson

Transkript

1 Ny kunnskap i avlsprogram Anna K. Sonesson

2 Avlsprogram Design: strategien som brukes for å forbedre genetiske anlegg Avlsverdiberegning/seleksjonskriterium Avlsmål/ definisjon av egenskaper

3 Nye teknikker Genetiske markører Transcriptomics Samtidig studie av ekspresjon av mange gener Proteomics Ulike teknologier der protein finnes eller utskilles i ulike celletyper etter en spesiell behandling/miljø + interaksjon Fenotypisk måling av egenskaper

4 Attraktive trekk ved egenskaper i avlsprogram Måle på kandidatene innen seleksjon isteden for på søsken eller familier Høy repeatability Høy arvbarhet Fordel hvis det er den egenskap som man vil forbedre og ikke en korrelert egenskap

5 Markørkart male female 0 2 Ssa197 Omy301UoG BHMS130 Ssa87 Ssa22 BHMS546 Ssa401UoS BHMS313A 0 8 Ssa197 Omy301UoG Atlantisk laks: Microsatellitter: 500 SNP-er: 350 validert, plus 1500 in pipeline BHMS130 Ssa87 Ssa22 Atlantisk torsk: BHMS546 Ssa401UoS Microsatelitter & SNPer: hver noen hundre (Fjalestad) 53 BHMS313A Moen et al, 2004

6 Markør Assistert Seleksjon (MAS) QTL er ett locus som har effekt på en kvantitativ egenskap Markører koblede til quantitative trait loci (QTL) for e.g. fillet farge AquaGen har (NFR) prosjekt på MAS for IPN i Atlantisk laks

7 1. Finn QTL, dvs beregne assosiasjon markør-fenotype 2LogLikelihoodratio Markør nr Å finne QTL-er er den begrensende faktoren i MAS!!! (<5 i Atlantisk laks- ikke finkartlagde, ingen i torsk)

8 2. Beregne avlsverdi og selektere på markørinformasjon Foreldre med markørinformasjon Avkom med markør- og fenotypeinformasjon TESTDYR Beregning av markøreffekter Avkom med markørinformasjon KANDIDATER Beregning av avlsverdier Seleksjon av foreldre til neste generasjon

9 MAS testet i datasimulering ~ 25% ekstra genetisk respons for seleksjon for en egenskap Lavere innavl (Sonesson, 2006)

10 Gen-assistert Seleksjon (GAS) Gener for e.g. fillet farge

11 Gen-assistert seleksjon (GAS) Avkom med geninformasjon KANDIDATER Beregning av avlsverdier Seleksjon av foreldre til neste generasjon

12 Genomisk seleksjon Haplotyp med effekt på tilvekst Haplotyp med effekt på filettfarge Avlsverdi = Σ haplotypeffekter over genomet Nødvendig med mange (~10000) markører

13 Genomisk seleksjon Assosiasjon mellom haplotyper og fenotyper beregnes i eksperiment der fisk fra samme populasjon brukes som det skal selekteres i Kandidatene har kun genotyper Antar koblingsulikvekt mellom markør & QTL Lett å inkludere nye egenskaper i avlsmålet Vanskelig/tung beregning av avlsverdi

14 Bruk av markører for identifisering av foreldre ~10 microsatelitter med ~10 alleler Foreldre-avkom special case av slektskap Algoritmer for å korrigere for genotyperingsfeil finnes

15 Effekt på avlsprogram Mulig å holde alle kandidatene i 1 tank PROBLEM: stor forskjell i bidrag fra ulike foreldre hvis alle foreldre går i 1 tank Evt. hold av (flere!!) foreldre i flere tanks for å ha viss kontroll på foreldrebidrag PROBLEM med ulik overlevelse?

16 Walkback selectionpreseleksjon på tilvekst (Doyle and Herbinger, 1995, Sonesson, 2005) Kandidater 1. Ta ut største fisken 2. PIT-TAG + DNAidentifisering 3. Søskentest 4. Beregne avlsverdier, slektskap & innavlsøkning 5. Selektere foreldre eller ta ut flere fisk (1)

17 Walkback selection Biased avlsverdier Ingen tank-effekt Fordelaktig å kunne måle egenskaper på kandidatene Pris for identifisering høy, men lavere kostnad for hold av tanks Lite publiserte resultat

18 µ-matriser 1. Hvilke gener viser ulik ekspresjon etter behandling 1 & 2? 2. Kan man selektere fisk med ulik ekspresjon for ett antall gener 3. Kan man bruke celler (hvilken type?) isteden for levende fisk for å måle ekspresjon 4. Bruk gener i µ-matrisen for å finne kandidatgener

19 Kun behandling 2 Proteomics Isoelektrisk punkt ph

20 Online Måling av egenskaper Informasjon fra slakteegenskaper Kan brukes til å skape prisdifferensiering På levende fisk Målinger på kandidaten Exv. Filletfarge måles gjennom skinnet Kan brukes for å justere management Automatisk identifisering i noten Resulterer i nye egenskaper i avlsmål og en bedre fisk

21 Sammenfatning Genetiske markører brukes til Å finne QTLer/gener Markør-assistert seleksjon (25%ekstra respons) Genomisk seleksjon Identifisering av individer Nye teknikker gir nye typer avlsprogram med andre begrensende faktorer enn dagens avlsprogram

22 Sammenfatning Måling av egenskaper på kandidatene/levende fisk gir en bedre fisk Management/sortering Avlsprogram Avlsverdiberegning/genetisk fremgang Design Avlsmål