Bilag 6. Slutrapport for prosjektet DATO: 21-01-2015 1. Prosjektets sagsnr. 14-32640-000017 2. Prosjekttitel (og evt. akronym) Genetisk undersøgelse af udryddelsestruede linjer af Dansk Jysk Malkekvæg. 3. Projektetes start- og slutdato Startdato: 01.10.2014 Slutdato: 31.12.2014 4. Projektleder Torsten Nygaard Kristensen Afdeling for Miljø og Bioteknologi Aalborg Universitet Fredrik Bajersvej 7H 9220 Aalborg Øst Telefon 61463375 Email tnk@bio.aau.dk 5. Kort projektbeskrivelse (kopi fra ansøgning) Formål med projektet
Sortbroget Jysk Malkerace (SJM) er en udryddelsestruet race bestående af et antal linjer af SJM, som menes at være genetisk adskilt (Brunnicke-Olsen et al. 2012). I tidligere studier har vi foretaget en genetisk undersøgelse af Kortegaard linjen af SJM (Pertoldi et al. 2014). Denne undersøgelse gav et godt grundlag for, med molekylær information at kvantificere linjen genetisk, og med disse data at styre avlen i en lille population. Med en lignende undersøgelse af bestanden af SJM kvæget på Oregaard (Stig Benzon), samt af Vestergaard linjen vil vi have et solidt grundlag for at beskrive disse linjer genetisk. Med undersøgelsen ønsker vi at: 1) Kvantificere niveauet af genetisk variation indenfor og mellem de undersøgte linjer (inkluderende Kortegaard linjen som tidligere er undersøgt), 2) sandsynliggøre hvorvidt gener fra andre linjer findes i de undersøgte bestande, samt 3) På baggrund af resultaterne at komme med forslag til fremtidige avlsplaner for SJM. Metode Vi vil kvantificere mængden af genetisk variation i neutrale og ikke-neutrale markører inden for Oregaard og Vestergaard linjerne af SJM ved hjælp af genotypning på en DNA-SNP-chip. DNA vil blive udvundet fra den levende bestand af SJM kvæg på Oregaard samt Vestergaard linjen (samlet set ca. 200 dyr). Til undersøgelserne vil vi benytte en SNP chip som muliggør genotypning af hvert enkelt individ for ca. 770.000 genetiske markører (http://investor.illumina.com). Forventede resultater og tidsplan Den genetiske information som vi får fra genotypningerne vil give os et solidt grundlag for at lave en innovativ avlsstrategi, som inddrager genotype information til udvælgelse af avlsdyr for kommende generationer med formål at bibeholde genetisk variation uden at miste de enkelte linjers særegenhed. Prøver fra de ca. 200 dyr vil blive indsamlet i oktober og genotypningerne udføres i december. Herefter følger et analyse og skrive arbejde som forventes afsluttet medio 2015.
6. Projektets formål (Kopi af de linjer fra ansøgningen, som beskriver projektets formål). Sortbroget Jysk Malkerace (SJM) er en udryddelsestruet race bestående af et antal linjer af SJM, som menes at være genetisk adskilt (Brunnicke-Olsen et al. 2012). I tidligere studier har vi foretaget en genetisk undersøgelse af Kortegaard linjen af SJM (Pertoldi et al. 2014). Denne undersøgelse gav et godt grundlag for, med molekylær information at kvantificere linjen genetisk, og med disse data at styre avlen i en lille population. Med en lignende undersøgelse af bestanden af SJM kvæget på Oregaard (Stig Benzon), samt af Vestergaard linjen vil vi have et solidt grundlag for at beskrive disse linjer genetisk. Med undersøgelsen ønsker vi at: 1) Kvantificere niveauet af genetisk variation indenfor og mellem de undersøgte linjer (inkluderende Kortegaard linjen som tidligere er undersøgt), 2) sandsynliggøre hvorvidt gener fra andre linjer findes i de undersøgte bestande, samt 3) På baggrund af resultaterne at komme med forslag til fremtidige avlsplaner for SJM. 7. Projektets forløb, fremdrift og resultater. A. For projektperioden angives et kort resumé af projektets hovedresultater og hovedkonklusjoner (i alt max. 2 sider). I dette prosjektet har vi innsamlet genetisk materiale fra den utryddelsestruede kvægracen Sortbroget Jysk Malkerace (herefter SJM) for å videreføre tidligere arbeider med å karakterisere genetiske variasjon i racen og i de ulike linjer (Brunnicke-Olsen et al. 2012, Pertoldi et al. 2014). DNA-materiale er innsamlet i form av øreklipp fra kveg, som sendes til Genoskan A/S i Tjele for prosessering og analyse. Vi har innsamplet fokusert på linjene 1) Oregaard og 2) Westergaard, som tidligere er blevet analysert med et begrenset antall microsatellitt-markører. Vi benytter et panel med 770,000 single nucleotide polymorphism (herefter SNP) markører, som vil gi adskilling mer detaljerte individuelle profiler for hvert enkelt dyr. Analysen vil også muliggjøre sammenligning med Kortegaard-linjen, som allerede er blevet analysert med SNP-panelet (Pertoldi et al. 2014).
Innsamling av kveg er blitt gjort ved følgende lokaliteter: Oregaard: - Landmann Stig Benzon på Oregaard (tilsammen 197 individer innsamlet) Westergaard: - Landmann Ole Mols i Vorbasse (3 individer) - Dansk Landbrugsmuseum i Gamle Estrup (2 individer) - Landbrugsskolen på Kalø (4 individer) - Sæd fra sædbanken hos Viking (6 individer) Prøver fra Viking ble sendt direkte til genoskan for analyse, Torsten Nygaard Kristensen og Astrid Vik Stronen samlet inn prøver fra Dansk Landbrugsmuseum og Kalø Landbrugsskole. Ole Mols og Stig Benzon har selv tatt prøver fra 197 av sine kveg. I denne sammenheng tok det noe ekstra tid å sample inn prøver fra Oregaard, da dette ble gjort i formbindelse med innhenting av kveg fra beite. Denne prosessen tok lengre tid en anntatt grunnet vanskelige værfohold. Av den grunn ankom prøvene først laboratoriet til Genoskan d. 30/12 2014. Deretter kunne prøvene klargjøres for genotyping, som tar circa fire uker å gjennomføre. Resultatene av analysene forventes dermed i starten av februar (vennligst se punkt B nedenfor). Tilsammen 200 av de innsamlede DNA-prøver analyseres hos Genoskan, og tidligere analyser utført hos Genoskan (Pertoldi et al. 2014, og ububliserte data) har gitt meget høy (> 99%) successrate med denne metode. Vi forventer dermed et lignende resultat for de 200 prøver som nå er i behandlig. Så snart rådata foreligger vil disse bli kvalitetskontrolleret ved å filtrere ut 1) eventuelle SNPs som ikke har fungert optimalt, og 2) SNPs hvor der er ingen genetisk variasjon. Vanligvis vil det kreves en SNP successrate på > 98% (dvs. at en givet SNP har fungert for > 98% av individene), og at at det SNP allel som har lavest frekvens finnes hos > 1% av individene. Basert på de endelige data vil vi kvantifisere 1) genetisk variasjon innen linjer og 2) genetisk differensiering mellom de to linjer, 3) mulige avvikende invivider med utypiske profiler. Vi vil også 4) beregne graden av slektskap og mulige tegn til innavl i hver linje,
og fra disse resultater kan det gis anbefalinger og individer av høy prioritet for planlegging avvidere avlsarbeide. B. Ændringer i forhold til oprindelige planer angives med en kort og præcis tekstforklaring (max. ½ side) samtidig med at det markeres tydeligt i milepælsskemaet (pkt. I) samt leveringsoversignten (pkt. J). [Vi har ikke modtaget dokumenter mærket pkt. I og J.] Grunnet vanskelige værforhold og påfølgende problemer med tilgang for ferge som skulle frakte dyrene hjem fra beite, ble prøvene først sendt til Genoskan like før årsskiftet og av samme grunn var 13 dyr utestående da innsamlingen ble avsluttet (Stig Benzon, personlig kommunikasjon 4. januar 2015). Det har derfor tatt lengre tid å innsamle prøvene enn først antatt, og det var videre ikke mulig å inkludere hele besetningen på Oregaard. Delvis fordi 13 dyr ikke kunne fanges innen slutten av året, men også fordi bevilgningen gav rom for analyse av 200 prøver (inkluder både Westergaard og Oregaard linjer) selv om der på Oregaard var innsendt prøver av i alt 197 individer. Vi har avsluttet regnskapet og sendt inn alle bilag som anført. C. Beskrivelse af, hvorledes evt. planer for implementering af resultater er udført (max. 1 side). Som forklart ovenfor venter vi på resultater av genotyping, og så snart de foreligger vi de bli behandlet som beskrevet. Vi vil dermed kunne beregne genetisk variasjon innen og mellom linjer, og identifiser eventuelle individer med avvikende profiler. I tillegg vil vi beregne slektskap mellom individer, som vil være til hjelp for videre avlsplanlegging for å kunne maksimere bevaring av genetisk variasjon. Resultatene vil bli kommunisert til eiere av kveget vi har innsamplet, og analysene vil inngå i vår pågående arbeide for å analysere data for ulike linjer av SJM. D. Vurdering av hvordan projektets fremdrift har vært, effekter samt samarbejdet mellom projektets deltagere i forhold til oprindelige planer (max. ½ side).
Som nevnt ovenfor har der vært urfordringer med å få fanget alle dyr til det opprinnelige tidsskjema, men vi har hatt løpende kommunikasjon om denne situasjonen og om eventuelle løsninger for å få innsamlet et tilstrekkelig antall prøver. Forsinkelsen skyldes derfor faktorer som deltagerne ikke kunne endre (værforhold). Kommunikasjonen mellom prosjektets deltagere har fungert tilfredstillende med god og konstruktiv dialog om tidsskjema, prioritet av individer for analyse, etc. E. Redegørelse for kommunikasjon fra projektet, herunder referencer. Data fra de 200 individer vil bli sammenlignet med resultater fra tidligere studier (Brunnicke-Olsen et al. 2012, Pertoldi et al. 2014) for publisering i vitenskapelige tidsskrift. Vi vil også sammenfatte våre resultater for populærvitenskapelig publisering, både for et generelt publikum og for aktuelle interesseorgasisasjoner slik som Bevaringsutvalget. F. Eventuelt. Literatur Brüniche-Olsen, A., Gravlund, P., Lorenzen, E.D. 2012. Impacts of genetic drift and restricted gene flow in indigenous cattle breeds: evidence from the Jutland breed. Animal Genetic Resources, 50, 75 85. Pertoldi, C. Purfield, D. C. Berg, P. Jensen, T. H. Bach, O. S. Vingborg R., Kristensen, T.N. 2014. Genetic characterization of a herd of the endangered Danish Jutland cattle. Journal of Animal Science, 92, 2372-2376.