Never Stop Improving: Ameliorarea genetică în industria creșterii porcului

The domestication from the wild boar to the domestic pig centuries ago was the onset of genetic improvement in pigs. Then afterwards, different breeds and lines were developed. At the start of the 20th century herd books in Europe started to maintain pedigree records and advocated selection on physical appearance. This continued into the 1950’s when additional gains were achieved on backfat reduction and growth rate improvement through measuring these traits on individual animals. At the same time, physical appearance was still very important. As data recording methods and genetic evaluation methods evolved, breeding goals changed. At the same time, pig breeding moved from genetic improvement through open herd books towards breeding specific lines by individual breeding companies.

PIC: De unde a început totul- Un mic grup de fermieri din Oxford …

PIC a început în 1962 în Marea Britanie ca un grup mic de fermieri și oameni de știință din Oxford care doreau să creeze porcul de cea mai înaltă calitate de pe piață, combinând cele mai recente descoperiri științifice cu științele biotehnologice și economice. Astăzi, numele scroafei noastre emblematice încă aduce un omagiu încrederii fondatorilor în știință și inovație și recunoaște colaborările importante de la începutul PIC. Numele Camborough este o combinație a cuvintelor „Cambridge” și „Edinburgh”, care au fost cele două universități cu care grupul de fermieri au colaborat la începuturile PIC.

Următorul salt real în procesul de selecție în 1991 a fost introducerea BLUP (Best Liniar Unbiased Prediction) pentru a estima valorile de ameliorare și acest lucru a schimbat regulile jocului. Prin BLUP a devenit posibilă estimarea valorii de ameliorare folosind informații despre animalele înrudite, în timp ce se corectează fenotipurile pentru influențe sistemaice și apoi se combină acest lucru în indexul de ameliorare.

Obiectivele ameliorării evoluează în timp

Introducerea BLUP a dus la schimbări imense în producție. De exemplu, producția medie în Europa s-a schimbat de la 10 purcei/cuib în 2000 până la 14 purcei fătați vii/ cuib 2018 (sursa: Raport InterPIG). Sporul mediu zilnic s-au îmbunătățit de la 580 gr / zi în 1981 la 829 gr / zi în 2018. (sursa: InterPIG).

Obiectivele de ameliorare s-au schimbat odată cu modificarea calculelor economice, precum și a schimbărilor în relevanța și măsurabilitatea caracterelor. Pe măsură ce evoluăm spre viitor, forțele pieței externe vor juca, de asemenea, un rol în obiectivul de ameliorare. Astăzi, caracterele, cu o heritabilitate redusă, care necesită o înregistrare extinsă a datelor, devin din ce în ce mai importante. De-a lungul timpului, obiectivele de ameliorare s-au schimbat de la concentrarea exclusivă pe caractere fenotipice, eficiența conversiei furajului, procent de carne în carcasă și spor mediu zilnic la obiectivele de ameliorare de astăzi, cu accent pe longevitatea vieții productive, robustețe și calitatea cărnii. Cu toate acestea, eficiența conversiei furajului și procentul de carne rămân incluse datorită impactului lor economic. Cu toate acestea, credem că obiectivele de ameliorare de astăzi nu vor rămâne, în mod probabil, obiectivele de ameliorare din viitor. Industria continuă să evolueze, la fel și obiectivele de ameliorare. Accentul nostru va rămâne pe identificarea noilor caractere relevante, cercetarea lor și implementarea instrumentelor pentru a le măsura în mod eficient.

După definirea obiectivelor, măsurarea caracterelor potrivite este cheia pentru îmbunătățirea acestora. În cadrul fiecărui program de ameliorare genetică, fermele de elită produc vieri și scrofițe. În aceste ferme se realizează captarea detaliată a datelor, care include potențialul de performanță al fiecărui individ. Aceste ferme de elită dispun de cele mai bune condiții: un status de sănătate ridicat, un număr optim de personal, sunt în general situate în regiuni cu climă temperată, iar animalele sunt din linii pure selectate conform obiectivelor ameliorării.

Performanțele de excepție în mediul comercial sunt esențiale

Condițiile din fermele de elită sunt diferite față de cele din sistemele comerciale de producție, acolo unde accentul se pune pe reducerea costurilor de producție, iar statusul de sănătate poate fi compromis de boli (PRRS, PED, APP, Mycoplasma etc.). În plus, porcul din fermele comerciale este un hibrid, de obicei este produsul unei femele F1 și al unui vier terminal. Studiile au arătat că animalele care se comportă cel mai bine într-o fermă elită s-ar putea să nu fie întotdeauna cele mai bune animale pentru un mediu comercial. Cu toate acestea, porcii trebuie să obțină rezultate în condiții de mediu extrem de variate din SUA până în Brazilia, până în Spania, Marea Britanie, Germania sau China.

Pentru a selecta porcii care au randament în sistemele comerciale, PIC a introdus programul Genetic Nucleus Cross-bred (programul GNX-bred) în 2003 și îl folosește de atunci. Acest program permite PIC să testeze genetica de elită în condiții de fermă comercială. Vierii tineri de elită sunt folosiți pentru a produce hibrizi în sisteme de producție reale pentru a măsura și selecta pentru performanțe comerciale robuste și predictibile. Fermele de reproducție și fermele de îngrășare sunt localizate în întreaga lume, în zone cu o densitate de porci mare, având un status de sănătate normal și condiții de producție tipice fermelor comerciale.

Genomica- Deschiderea unor oportunități interesante

După introducerea în 1991 a BLUP, următorul pas important în ameliorare și selecție a fost introducerea Selecției Genomice (RBGS), în 2013. Această tehnologie nouă a crescut rata progresului genetic cu peste 35%/ an pentru toate caracterele. Acest lucru a determinat o creștere a profitului de la 3 euro la 3.45 euro/porc/an. Selecția genomică (RBGS) a înlocuit valoarea estimată pe baza pedigree-ului, evaluare tradițională BLUP, cu valoarea genomică reală crescând astfel acuratețea modului în care datele indivizilor înrudiți sunt considerate în cadrul evaluării genetice.

În fermele elită PIC, s-au observat progrese semnificative ale caracterelor care au un impact direct asupra eficienței, randamentului și robusteții producției. Acesta este un rezultat direct al introducerii selecției genomice și al altor investiții continue în tehnologie.

Acum, că și greutatea la fătare crește, acești purcei suplimentari sunt mai viabili și vor crește productivitatea și potențialul de profit al producătorilor. Legat de îmbunătățirea greutății la fătare, supraviețuirea înainte de înțărcare a înregistrat o îmbunătățire bruscă de 0,4 %/an în ultimii cinci ani. Chiar dacă aceste îmbunătățiri se referă direct la potențialul de profit pentru producător, nu ar trebui neglijat efectul suplimentar legat de ușurința în gestionare, bunăstarea animalelor și volumul mai mic de muncă.
Progresul performanțelor materne la nivelul fermei elită are nevoie de aproximativ doi, trei ani pentru a se transfera la nivel comercial. Acum, la aproximativ șase ani de la implementarea completă a selecției genomice, clienții văd impactul progresului genetic în fermele lor comerciale de scroafe. Beneficiile depline ale progresului liniilor PIC sunt observate pe măsură ce porcii de abator ajung pe piață. PIC menține o bază de date cu performanțe de reproducție și creștere a porcilor din fermele comerciale ale clienților din America de Nord și de Sud, precum și din Europa și Rusia.
Această bază de date include rezultate de reproducție de la peste 1 milion de scroafe și performanțe de creștere de la peste 7,1 milioane de porci. Aceste date evidențiază câștiguri mari de la an la an. Tendințele fenotipice ale caracterelor ca numărul total de purcei fătați,conversia furajului și sporul mediu zilnic arată tendințe mai mari sau egale cu trendul previzionat.

Secvențierea genomului suin

Următorul pas în ameliorare este utilizarea informațiilor complete ale ADN-ului. Genomul porcului domestic are în jur de trei miliarde de nucleotide, cu dimensiuni similare oamenilor. Cu tehnologia genomică actuală sunt capturate aproximativ 50.000 de locații pe genomul porcului. Aceasta reprezintă doar 0,002% din întregul genom. Cu informații complete despre secvențele disponibile, PIC va fi capabil să îmbunătățească înțelegerea genotipurilor specifice și a biologiei de bază, care are un impact asupra trăsăturilor fenotipice. Acest lucru va accelera rata de ameliorare genetică. Până astăzi aproximativ 8.000 de animale din toate liniile PIC majore au fost complet secvențiate. Secvențierea genomului poate ajuta la creșterea ratei de ameliorare genetică prin optimizarea relațiilor genomice dintre animale. Alte posibilități includ identificarea genelor care pot avea impact asupra rezistenței la bolile ce constituie provocări pentru industria porcului.

Un alt element care va permite accelerarea ameliorării genetice este reprezentat de tehnologiile genetice. Genus plc a anunțat în 2015 că, în colaborare cu Universitatea din Missouri, a reușit să producă un porc rezistent la PRRS. Porcul rezistent la PRRS a fost dezvoltat folosind tehnologia de editare genetică și nu conține ADN străin sau vreo combinație nouă de material genetic. Odată gata pentru lansarea pe piață, acest lucru va salva milioane de porci de această boală.

În mod clar, ameliorarea genetică a evoluat rapid în ultimii 50 de ani trecând prin diferite niveluri de utilizare a tehnologiei și această tendință pare să crească. Viitorul promite să fie mai interesant pe măsură ce noile tehnologii evoluează în beneficiul producției globale de alimente și, în special, a fermierilor.

Autor:

Saskia Bloemhof-Abma, Ph.D. – este managerul de comunicații tehnice al PIC. Scopul ei continuu este de a pune la dispoziția clienților PIC informații tehnice într-un mod ușor de înțeles, pentru a-i ajuta să devină cei mai de succes producători la nivel global.