Takaisin | Alkuun
     
 


Tehokkaita työkaluja jalostajille ja geenitutkijoille

MTT kanatutkimus on maailman ensimmäinen munijakanojen koko perimän kartoitus. Se on myös ensimmäinen munan laatuun ja munantuotantoon vaikuttavien alueiden selvitys maailmassa.

MTT:n nautatutkimus on ensimmäinen naudan koko perimän kartoitus, jossa on tutkittu myös useita terveys- ja hedelmällisyysominaisuuksia maidontuotanto-ominaisuuksien ohella. Lisäksi se on ensimmäinen ayrshirekarjan koko perimän kartoitus.

 
 
Maailman huipulle kanojen ja naudan perimän kartoituksessa


MTT:n eläinjalostuksen genomiikkaryhmän tutkijat saivat valmiiksi sekä kanan että naudan koko genomien QTL- kartoitukset. Molemmat tulokset ovat kansainvälisesti merkittäviä.

Suurin osa kotieläinten taloudellisesti tärkeistä ominaisuuksista on kvantitatiivisia: niihin vaikuttaa ympäristön lisäksi määrältään ja vaikutukseltaan tuntematon joukko geenejä (quantitative trait loci, QTL). QTL-kartoituksessa käydään läpi eläimen koko perimä (genomi) tasaisin välimatkoin sijaitsevilla DNA-merkeillä eli markkereilla. Tavoitteena on tunnistaa kromosomialueita, joissa esiintyvä muuntelu vaikuttaa merkittävästi jalostettaviin ominaisuuksiin. Samalla pyritään tunnistamaan vaikutuksen taustalla olevia geenejä.

Huipputuloksen taustalla on MTT:n genomiikkaryhmän pitkä kokemus perinnöllisen muuntelun tutkimuksesta. MTT:n sekvensointiyksikössä on vuosien varrella ajettu yli 120 000 markkerianalyysiä, joiden perusteella tutkimuksissa käytetyt kytkentäkartat koottiin. QTL-alueiden haravoinnissa ryhmä käytti uusia tilastotieteellisiä sovelluksia.


Tehostaa perinnöllistä edistymistä

QTL-kartoituksessa saatua tietoa voidaan käyttää hyväksi valinnassa ja tehostaa perinnöllistä edistymistä. Markkereita käyttämällä valinta voidaan kohdistaa suoraan ominaisuuden perinnölliseen osaan ilman häiritseviä ympäristövaikutuksia. MTT:n löytämien markkerien toivotaan edistävän erityisesti vaikeasti mitattavien, alhaisen periytyvyysasteen omaavien ominaisuuksien (terveys, hedelmällisyys) valintaa.

Markkeriavusteinen valinta myös nopeuttaa jalostusta, koska se voidaan tehdä ominaisuuden ilmenemisestä (sukupuolesta, kehitysvaiheesta ym.) riippumatta: esimerkiksi sonneja voitaisiin valita hyvän utareterveyden mukaan jo alkioina, kun normaalisti pitäisi odottaa niiden tyttärien tuotostietoja.

On arvioitu, että yhdistettynä alkionsiirto-ohjelmaan markkeriavusteinen valinta olisi ensimmäisessä sukupolvessa jopa 40 prosenttia tehokkaampaa kuin perinteinen valinta.

QTL-kartoituksen tulokset

MTT löysi 20 kananmunan laatuun tai tuotanto-ominaisuuksiin vaikuttavaa aluetta. Esimerkiksi kromosomista 4 löytyi alue, joka vaikuttaa sekä kanan että munan painoon ja rehunkulutukseen. Munan valkuaisen vetisyyteen vaikuttavia alueita löytyi kolmesta eri kromosomista ja kuoren kestävyyteen vaikuttavia alueita kahdesta kromosomista. Nyt ensimmäistä kertaa kartoitettu kanan sukupuolikromosomi Z osoittautui ominaisuuksiltaan erittäin mielenkiintoiseksi.

Tutkimuksen löydöksiä hyödynnetään yhteistyössä maailman suurimpiin kuuluvan kanajalostajan, saksalaisen Lohmann Tierzucht GmbH:n kanssa.

Suomalaisesta ayrshirekarjasta MTT löysi useita tuotantoon, terveyteen ja hedelmällisyyteen vaikuttavia kromosomialueita. Esimerkiksi maitotuotokseen vaikuttavia alueita löytyi yhdestätoista kromosomista. Tutkituista 12 sonnilinjasta kymmenessä erottui 1 - 5 maitotuotokseen vaikuttavaa QTL-aluetta. Havaitun vaikutuksen suuruus maitotuotokseen oli kromosomialueesta riippuen 225 - 640 kg maitoa/305 päivää.

Osa löytyneistä QTL-alueista oli uusia, suomalaiselle ayrshirekarjalle ominaisia. Lisäksi nyt toistamiseen löytyneet alueet antavat kiinnostavan varmistuksen ja vertailukohdan aiemmille, holstein-friisiläiskarjaa käsitelleille tutkimuksille.


Seuraava vaihe on hienokartoitus

Tähän mennessä käytetyillä aineistoilla ja menetelmillä päästiin vaikuttavan alueen sijainnin määrityksessä muutamien kymmenien senttimorganien tarkkuuteen. Tämä ei riitä tulosten tehokkaaseen hyödyntämiseen, joten seuraava askel onkin löytyneiden QTL-alueiden hienokartoitus. MTT osallistuu hienokartoitukseen EU:n biotekniikkaohjelman EURIBDIS-hankkeessa yhdessä kuuden eurooppalaisen tutkimusryhmän kanssa.


Hienokartoitus tuottaa välillisesti myös ihmistutkimusta hyödyttävää tietoa: jos esimerkiksi pystytään paikantamaan ja tunnistamaan vaikkapa jokin naudan hedelmällisyyteen vaikuttava geeni (esim. ovulaatiohäiriö), voidaan tutkia, vaikuttaako vastaava geeni ihmisellä samaan ominaisuuteen.

Lisätietoja: : Johanna Vilkki