PICourier - Informationen für den professionellen Schweinehalter
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DEZEMBER 2013<br />
<strong>PICourier</strong><br />
Relationship Based Genomic Selection revolutioniert die BLUP-Zuchtwertschätzung<br />
Auch weiterhin wer<strong>den</strong> die<br />
bewährten BLUP-Zuchtwertschätzmetho<strong>den</strong><br />
angewandt,<br />
erfahren aber ein Tuning und<br />
damit <strong>den</strong> entschei<strong>den</strong><strong>den</strong> Genauigkeitszuwachs<br />
über die<br />
exakte Zuordnung der genetischen<br />
Verwandtschaftsbeziehungen.<br />
Mit Hilfe der ge-<br />
nomischen <strong>Informationen</strong> wird<br />
geschätzt, welche i<strong>den</strong>tischen<br />
Genabschnitte zwei Tiere haben<br />
- basierend auf ihrer individuellen<br />
Genotypisierung. Ohne<br />
diesen Ansatz würde nur die<br />
theoretische Erwartung von jeweils<br />
einer Hälfte der Gene der<br />
Mutter und des Vaters – wei-<br />
tergegeben nach dem Zufallsprinzip<br />
– in der Zuchtwertschätzung<br />
berücksichtigt, siehe<br />
Abb. 1.<br />
Den größten Nutzen liefert<br />
RBG <strong>für</strong> Merkmale, die geschlechtsgebun<strong>den</strong><br />
sind oder<br />
erst spät im Lebenszyklus<br />
eines Tieres gemessen und er-<br />
fasst wer<strong>den</strong> können oder auch<br />
Merkmale, die nicht am potentiellen<br />
Zuchttier selbst gemessen<br />
wer<strong>den</strong> können. Somit<br />
profitieren Merkmale wie<br />
Fruchtbarkeit (insbesondere in<br />
Mutterlinien) - da geschlechtsgebun<strong>den</strong><br />
- oder Sterblichkeit/<br />
Krankheitsanfälligkeit (insbe-<br />
sondere in Endstufen-Eberlinien<br />
und bis zu einem gewissen<br />
Grad auch in Mutterlinien) - da<br />
erst spät bzw. nicht am Zuchttier<br />
selbst zu messen - am meisten<br />
von der Implementierung<br />
dieser Technologie.<br />
Genetische Variation, Selektionsintensität und Selektionsgenauigkeit bestimmen <strong>den</strong> Zuchtfortschritt<br />
Jede Zuchtwertschätzung berücksichtigt<br />
die drei Komponenten,<br />
die <strong>den</strong> genetischen<br />
Trend beeinflussen: a) die genetische<br />
Variation innerhalb<br />
der Population - σg, 2) die Selektionsintensität<br />
– i - und 3)<br />
die Selektionsgenauigkeit - r Sel<br />
.<br />
Realistisch betrachtet, haben<br />
wir als Zuchtunternehmen<br />
wenige Möglichkeiten, die bestehende<br />
genetische Variation<br />
oder die Erblichkeit eines Merkmals<br />
innerhalb eines kurzen<br />
Zeitraums zu verändern. Hier<br />
ist unser wichtigstes Werkzeug<br />
die exakte und präzise Sammlung<br />
von Daten im Genetischen<br />
Nukleus und aus dem Feld.<br />
In unserem Zuchtprogramm<br />
können wir die Selektionsintensität<br />
verbessern, indem wir<br />
sie fehlerfrei und ohne Kompromisse<br />
sowohl in unseren<br />
eigenen Genetischen Nukleus-<br />
Betrieben als auch bei unseren<br />
Vertragspartnern (Eber- und<br />
Sauen-Vermehrer sowie Closed-Herd-Betriebe)<br />
umsetzen.<br />
Darüber hinaus ermöglichen<br />
unser weltweit verknüpftes<br />
Netz von Produktionsbetrieben<br />
und unsere globale Vernetzung<br />
einen schnellen Transfer der<br />
Genetik von unserer höchsten<br />
Zuchtstufe in die Kun<strong>den</strong>stufe,<br />
was zusätzlich die Selektionsintensität<br />
erhöht.<br />
Die Nutzung genomischer<br />
<strong>Informationen</strong> in Verbindung<br />
mit der BLUP-Zuchtwertschätzung<br />
hat zudem Einfluss auf<br />
die Selektionsgenauigkeit – vorausgesetzt,<br />
dies wird korrekt<br />
umgesetzt.<br />
Am einfachsten und anschaulichsten<br />
lässt sich dieser Prozess<br />
als eine ‚simulierte Nachkommenprüfung‘<br />
beschreiben,<br />
<strong>den</strong>n er liefert schon <strong>für</strong> ein sehr<br />
junges Tier einen ersten Zuchtwert,<br />
der in seiner Genauigkeit<br />
vergleichbar ist mit einem, der<br />
geschätzt wird, wenn <strong>für</strong> das<br />
Tier bereits Nachkommeninformationen<br />
vorliegen.<br />
Ein erster Zwischenschritt<br />
DIE FORMEL FÜR ZUCHTFORTSCHRITT:<br />
war Anfang 2012 gesetzt wor<strong>den</strong>,<br />
als in der ersten Implementierungsphase<br />
RBG <strong>für</strong> die<br />
Fruchtbarkeitsmerkmale in <strong>den</strong><br />
Sauenlinien umgesetzt wurde.<br />
Der Erfolg ist beeindruckend,<br />
siehe Abb. 2. Da unsere Indizes<br />
eine Vielzahl ökonomisch<br />
bedeutender Merkmale ein-<br />
∆G = r Sel * σ g * i<br />
mit<br />
∆G<br />
r Sel<br />
σ g<br />
i<br />
- Zuchtfortschritt<br />
- Selektionsgenauigkeit<br />
- genetische Variation<br />
- Selektionsintensität<br />
schließen, demonstriert dieses<br />
Beispiel eindrucksvoll die Möglichkeiten,<br />
die RBG in sich birgt.<br />
Denn ‚Genomische Selektion<br />
<strong>für</strong> ALLE Merkmale in AL-<br />
LEN PIC-Linien‘ umfasst eine<br />
Vielzahl von Merkmalen, wie<br />
Tab. 1 zeigt.<br />
PIC‘s Kreuzungszuchtprogramm (GN-Xbred) plus Relationship Based Genomic Selection –<br />
DIE Werkzeuge <strong>für</strong> <strong>den</strong> entschei<strong>den</strong><strong>den</strong> Vorsprung im Zuchtfortschritt.<br />
Ausschlaggebendes Kriterium<br />
<strong>für</strong> <strong>den</strong> Zuchterfolg ist, dass die<br />
Selektionsentscheidungen in der<br />
Kun<strong>den</strong>stufe zu genetischem<br />
Fortschritt führen. Dieser Forderung<br />
trägt das GN-Xbred-Programm<br />
der PIC Rechnung, <strong>den</strong>n<br />
hierdurch fließen zeitgleich erhobene<br />
Daten aus kommerziellen<br />
Produktionsbetrieben und<br />
dem Genetischen Nukleus in die<br />
Zuchtwertschätzung ein. Eine<br />
wichtige Rolle spielen dabei nicht<br />
nur die phänotypischen Daten<br />
aus dem GN-Xbred-Programm,<br />
sondern in besonderem Maße<br />
die genomischen <strong>Informationen</strong><br />
dieser Tiere, die ebenfalls in der<br />
umfangreichen PIC-Datenbank<br />
PICTraq gespeichert sind.<br />
Damit sind wir bei einem weiteren<br />
wichtigen Baustein des<br />
PIC-Zuchtfortschritts: Die globale<br />
Datenbank. In dieser sind<br />
Millionen von Datensätzen gespeichert,<br />
sowohl von Leistungsinformationen<br />
– in Reinzucht<br />
und Kreuzung, als auch von genomischen<br />
Daten. Verknüpft<br />
mit <strong>den</strong> Abstammungsinforma-<br />
Zuchtfortschritt im Merkmal Wurfgröße<br />
5,0<br />
4,5<br />
4,0<br />
3,5<br />
3,0<br />
2,5<br />
2,0<br />
1,5<br />
1,0<br />
0,5<br />
0,0<br />
Vorteil durch RBG mit RBG ohne RBG<br />
2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019<br />
Abb. 2:<br />
PIC-Zuchtprogramm: Genomische <strong>Informationen</strong><br />
vervierfachen die Rate des genetischen Fortschritt<br />
á Abb. 2: PIC-Zuchtprogramm: Genomische <strong>Informationen</strong><br />
vervierfachen die Rate des genetischen Fortschritts<br />
tionen bildet diese Datenbank<br />
das fundamentale Rückgrat der<br />
PIC-Zuchtwertschätzung, mit<br />
dem einzigartigen Vorteil, dass<br />
die Referenzdaten <strong>für</strong> die genomische<br />
Selektion täglich aktualisiert<br />
und ergänzt wer<strong>den</strong>. Somit<br />
wer<strong>den</strong> immer die aktuellsten<br />
Daten genutzt und nicht eine externe<br />
Referenzpopulation/-datenbank<br />
zugrunde gelegt.<br />
Durch die neueste Generation<br />
Genomics wird sich die Rate<br />
des jährlichen Zuchtfortschritts<br />
noch einmal signifikant beschleunigen.<br />
Deshalb ist Grundvoraussetzung,<br />
dass die Selektionsentscheidungen<br />
auf <strong>den</strong><br />
Zuchtbetrieben – vom Nukleus<br />
bis hin zur Vermehrungsstufe –<br />
auf verlässliche Daten aus der<br />
kommerziellen Produktion beruhen,<br />
<strong>den</strong>n züchterische Entscheidungen<br />
und damit ihre Auswirkungen<br />
wer<strong>den</strong> noch schneller<br />
bei <strong>den</strong> Kun<strong>den</strong>betrieben ankommen<br />
und direkten Einfluss<br />
auf deren Produktivität und<br />
Wirtschaftlichkeit haben.<br />
Womit wir wieder beim fundamentalen<br />
Baustein des PIC-<br />
Zuchtprogramms sind: Oberstes<br />
Ziel war, ist und bleibt es,<br />
die Gesamtwirtschaftlichkeit der<br />
Schweineproduktion zu erhöhen,<br />
und so <strong>den</strong> Produktionsbetrieben<br />
maximalen wirtschaftlichen<br />
Erfolg zu ermöglichen.<br />
Ein spannendes Jahr mit einschnei<strong>den</strong><strong>den</strong><br />
Fortschritten im<br />
PIC-Zuchtprogramm geht zu<br />
Ende. Mit der Implementierung<br />
der Verwandtschaftsbasierten<br />
Genomischen Selektion <strong>für</strong> alle<br />
Merkmale in allen PIC-Linien wird<br />
der genetische Abstand zwischen<br />
Nukleus- und Kun<strong>den</strong>betrieben<br />
noch einmal signifikant verringert.<br />
Zusammen mit PIC‘s Ser-<br />
vice, wie Produktionsberatung<br />
und Veterinärunterstützung, Fütterungsberatung<br />
und Closed-<br />
Herd-Konzepten, verfolgen wir<br />
weiterhin mit voller Kraft das ehrgeizige<br />
Ziel, das ‚ideale‘ Schwein<br />
auf <strong>den</strong> Markt zu bringen.<br />
Tab. 1: Merkmale in der PIC-Zuchtwertschätzung<br />
Merkmalskomplex Merkmale<br />
Fruchtbarkeit á Wurfgröße<br />
á Totgeburten<br />
á Wurfabsetzgewicht<br />
á Geburtsgewicht<br />
á Saugferkelverluste<br />
á Güstzeit<br />
á Strichanzahl<br />
Mastleistung á Futteraufnahme<br />
á Tageszunahmen<br />
Robustheit – Sauen á Fundament<br />
Robustheit – Masttiere á Verluste Absetzen bis Schlachtung<br />
á Fundament<br />
á Binneneber<br />
á Ho<strong>den</strong>brüche<br />
á Nabelbrüche<br />
á Laktat-Level<br />
Schlachtkörperwert á Rückenspeck<br />
á Muskeldicke<br />
á KotelettpH<br />
á SchinkenpH<br />
á Intramuskuläres Fett<br />
CL<br />
2