Genetická diverzita Pinzgauského plemena na Slovensku
Situácia v slovenskom poľnohospodárstve nie je v ostatných rokoch naklonená rozvoju živočíšnej výroby. Dôkazom uvedeného stavu je dramatický pokles početných stavov hospodárskych zvierat, hovädzí dobytok nevynímajúc. Spomedzi plemien hovädzieho dobytka ekonomické zmeny vari najviac zasiahli pinzgauské plemeno. V roku 1989 sa u nás chovalo viac ako 90 tis. kráv tohto plemena vrátane krížencov. Aktuálne stavy nepresahujú 3,5 tis. kráv zapísaných v plemennej knihe. Ostatné roky priniesli prechod časti dojenej populácie na systém chovu dojčiacich kráv. Uvedené skutočnosti výrazne ovplyvnili celú populáciu, a tak je na mieste, zamyslieť sa nad procesmi prebiehajúcimi v jej vnútri.
Diverzita je veľmi často používaným pojmom. V prípade, že hovoríme o genetickej diverzite, máme na mysli rozmanitosť genotypov vo vnútri populácie. Rozmanitosť je nevyhnutná pre zachovanie a ďalšie zveľaďovanie plemena. Genetická diverzita úzko súvisí s tzv. znakmi fitness (plodnosť, dobrý zdravotný stav, dlhovekosť atď.). Obzvlášť v malých populáciách zvierat je nevyhnutné monitorovať diverzitu a získané výsledky aplikovať v rámci šľachtiteľského programu.
Na genetickú diverzitu negatívne vplýva množstvo faktorov. Už samotná selekcia zvierat mení zastúpenie jednotlivých genotypov v populácii. Významným faktorom je príbuzenská plemenitba (inbríding), ku ktorej dochádza pri párení príbuzných jedincov. Ďalšími faktormi sú napr. drift génov alebo bottleneck efekt.
Pri hodnotení diverzity môžeme použiť 2 skupiny metód hodnotenia. Prvá je založená na analýze rodokmeňových informácií, druhá na základe molekulárno-genetických informácií. Rodokmeňová analýza môže byť pri dostatočnej kompletnosti rodokmeňov vhodnou a najmä lacnejšou alternatívou hodnotenia diverzity oproti analýze DNA. Najvhodnejšou sa však javí kombinácia oboch metód.
Diverzita plemena na Slovensku
V našej práci sme sa zamerali na analýzu genetickej diverzity slovenského pinzgauského plemena pomocou metód rodokmeňovej analýzy. Rodokmene zvierat boli poskytnuté Plemenárskymi službami SR, š.p., ÚPZ Žilina. Do analýzy sme zapojili 2749 zvierat (26 býkov, 2723 kráv) narodených medzi rokmi 1990 - 2009, pričom býky boli využívané v populácii, resp. mali zásobu ID a kravy boli zapojené do kontroly úžitkovosti. Do hodnotenia sme zaradili len kravy s dedičným podielom pinzgauského plemena 50 % a viac. V rodokmeňoch uvedených zvierat sme našli dovedna 7768 predkov. Analýza vybraných ukazovateľov bola vykonaná pomocou programu Endog v.4.8 (Gutiérrez, Goyache, 2005).
V prvej generácii predkov malo 99,60 % zvierat obojstranne známy pôvod, v druhej generácii bolo známych 94,63 % predkov, v tretej 80,80 % a vo štvrtej 63,29 %. So stúpajúcou generáciou sme zaznamenali pokles známych predkov, pričom najvzdialenejšia nájdená bola 10. generácia, v ktorej bolo známych len 0,10 % predkov. Treba jednoznačne skonštatovať, že čím sú rodokmene kompletnejšie, tým presnejšie sú výpočty ukazovateľov genetickej diverzity.
Priemerná hodnota koeficienta inbrídingu bola 0,55 %, čo je uspokojivá hodnota. Priemerná príbuznosť všetkých zvierat v populácii bola 0,85 %. Je potrebné uviesť, že medzi 2 polosúrodencami je koeficient príbuznosti 25 % a medzi úplnými súrodencami 50 %. Ak porovnáme hodnotu koeficienta inbrídingu a koeficienta príbuznosti, môžeme skonštatovať, že v budúcnosti sa bude hodnota inbrídingu zvyšovať, nakoľko sa medzi sebou budú páriť príbuznejšie jedince. Mnoho autorov uvádza, že dôležitejším ukazovateľom ako hodnota inbrídingu je jeho prírastok za generáciu. Ten sa vypočítava ako rozdiel inbrídingu rodičov oproti potomkom. V našom prípade dosiahol prírastok inbrídingu hodnotu 0,18 %. Za kritickú hodnotu sa považuje 1 %.
V uvedenej populácii malo 957 zvierat hodnotu koeficienta inbrídingu vyššiu ako 0, preto ich môžeme označiť za inbrédne. Ich podiel z celkovej populácie predstavoval 34,8 %. V uvedenej skupine zvierat, ktoré vznikli príbuzenskou plemenitbou, sme pochopiteľne zaznamenali vyššie hodnoty príbuznosti (1,02 %) aj inbrídingu (1,59 % s prírastkom za generáciu 0,51 %).
Strata diverzity v ostatných rokoch
Pri hodnotení diverzity je potrebné zohľadňovať aj ukazovatele odvodené od pravdepodobnosti pôvodu génu. Pri tejto analýze sa pracuje s tzv. základnými predkami. Sú to zvieratá, u ktorých nepoznáme ich vlastných rodičov, ale len ich potomkov. V sledovanom súbore bolo 4360 základných predkov. Ich efektívny počet bol 197, čo znamená, že na opísanie existujúcej diverzity postačuje daný počet základných predkov. Efektívny počet predkov (nie len základných) bol 72. To znamená, že minimálne 72 všetkých predkov postačuje na vysvetlenie existujúcej diverzity v populácii. Na vysvetlenie polovice diverzity v našej populácii postačovalo 30 predkov. Ak si uvedomíme, že v populácii bolo 7768 predkov, môžeme skonštatovať, že predkovia boli využívaní nerovnomerne (hlavne plemenné býky). V našom prípade sme zaznamenali veľký rozdiel medzi efektívnym počtom základných predkov a predkov. Uvedená skutočnosť poukazuje na značné zúženie populácie, a tým aj stratu diverzity, ku ktorej došlo v ostatných rokoch. Treba jednoznačne skonštatovať, že strata diverzity je proces nezvratný. Prehľad sledovaných ukazovateľov diverzity sa nachádza v tabuľke 1.
Tabuľka 1: Prehľad základných ukazovateľov genetickej diverzity
x s prúžkom - aritmetický priemer, n - počet
V rámci našej štúdie sme zisťovali aj najvýznamnejších predkov, ktorí prispievajú do populácie pinzgauského plemena na Slovensku. Predkovia boli zoradení podľa marginálnych individuálnych príspevkov, ktoré vyjadrujú podiel ich génov v populácii. Prehľad 20 najvýznamnejších predkov je uvedený v tabuľke 2.
Tabuľka 2: Prehľad najvýznamnejším predkov podľa ich individuálnych príspevkov
* červený holštajnský býk
** uvedený býk nemá slovenský register, pôv. číslo: AT 433.900.757
MASCHA (ME-4) - najvýznamnejší plemenník
Najvýznamnejším predkom v populácii slovenského pinzgauského plemena bol býk MASCHA (ME-4). Uvedený býk sa narodil 29.12.1989 v Rakúsku a bol importovaný na stanicu býkov Betliar. Býk vysvetľuje 5,34 % diverzity populácie. Mascha ovplyvnil chov plemena u nás predovšetkým prostredníctvom svojich dcér (veľký počet matiek býkov). Do inseminácie bol po ňom zaradený len jeden plemenný býk Mashil (MCA-1). Na druhom mieste sa umiestnil ďalší rakúsky plemenník NOBEL (MUL-1) s príspevkami 4,93 %. Po Nobelovi pôsobili v inseminácii 4 býky (NOB-1 Nobtel, NOB-2 Nogen, NOB-3 Nobtelo a NOB-4 Nobmon). Na tretej priečke s príspevkami 3,78 % sa umiestnil plemenný býk GOETZ (GI-8) rakúskeho chovu, otec plemenných býkov Gomol (GOZ-1), Gomi (GOZ-2) a Goell (GOZ-3). Najvýznamnejším plemenníkom slovenského chovu bol býk GALANT (GAL-9) narodený na PD LČV Čimhová. Príspevky býka do populácie boli 3,26 %. Po Galantovi pôsobil v inseminácii býk Galmi-ET (GAL-10). V ostatnom období ovplyvňovali významne populáciu importované špičkové býky NERO (NUS-1) a MUNGO (MCA-2). Príspevky prvého menovaného boli 2,95 % (5.miesto) a druhého 1,81 % (10.miesto). Medzi 20 najvýznamnejšími predkami sa vyskytol aj jeden červený holštajnský býk R KING-RED (RED-21) importovaný z Kanady.
| Plemenný býk Mascha (ME-4) Zdroj: Rinderzucht Austria |
Najvýznamnejšia krava sa objavuje až na 25.mieste. Jedná sa o plemennicu číslo SK70677028 matku plemenného býka Nobmon (NOB-4) pochádzajúcu zo šľachtiteľského chovu PD Odorín. Druhou a štvrtou najvýznamnejšou kravou sú rakúske plemennice. Na 27. mieste figuruje krava číslo AT379.492.957 s príspevkom 0,65 % matka býka Kondor (KD-1) a na 36. mieste sa nachádza plemennica číslo AT393.303.857 matka býka Stoiss (SAX-15) s individuálnymi príspevkami 0,41 %. Na 34.mieste sa objavuje krava číslo SK97510923 s príspevkami 0,45 %. Uvedené zviera je matka matky plemenných býkov Noro (NUS-3) a Carlo (COS-2) a pochádza z PD Trsteník Trstená. Päticu najvýznamnejších plemenníc dotvára krava číslo SK44154028 z chovu PD Smižany matka matky býka Lodmol (LOH-2). Príspevky uvedenej plemennice dosiahli hodnotu 0,36%. Prehľad 5 najvýznamnejších kráv sa nachádza v tabuľke 3.
Tabuľka 3: Prehľad najvýznamnejších plemenníc podľa ich individuálnych príspevkov
Na záver
Populácia pinzgauského plemena na Slovensku prešla za ostatné roky významnými zmenami. Predovšetkým došlo k poklesu stavov až do tej miery, že plemeno sa dostalo na okraj záujmu. Pinzgauské plemeno môžeme považovať za ohrozené. V ďalšom období je potrebné zastabilizovať predovšetkým kombinovanú časť populácie, aby nedochádzalo k strate cenných génov. Z hľadiska hodnoty inbrídingu môžeme skonštatovať, že tvorba pripárovacích plánov v súčasnosti je na dobrej úrovni. Do budúcnosti bude potrebné zvýšenú pozornosť venovať pravidelnému monitoringu genetickej diverzity. Ďalším zámerom nášho kolektívu bude vypracovanie novej stratégie pripárovania pomocou metódy optimálnych príspevkov, ktorá umožní zachovať diverzitu na požadovanej úrovni. Realizačné výstupy budú poskytnuté chovateľskému zväzu resp. samotným chovateľom.
Vystavené: 29.5.2013
