Naudan alkioista määritettyjen SNP-genotyyppien laatu verrattuna vasikoista määritettyihin SNP-genotyyppeihin

Show full item record



Permalink

http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-202105122194
Title: Naudan alkioista määritettyjen SNP-genotyyppien laatu verrattuna vasikoista määritettyihin SNP-genotyyppeihin
Author: Sainio, Mette
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry
Publisher: Helsingin yliopisto
Date: 2021
Language: fin
URI: http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-202105122194
http://hdl.handle.net/10138/329877
Thesis level: master's thesis
Degree program: Maataloustieteiden maisteriohjelma
Master's Programme in Agricultural Sciences
Magisterprogrammet i lantbruksvetenskaper
Specialisation: Kotieläintiede
Animal Science
Husdjursvetenskap
Abstract: Naudanjalostus on tehostunut huomattavasti viimeisten vuosikymmenten aikana lisääntymisbioteknologioiden ja geneettisen testauksen kehittymisen myötä. 1970-luvulla havaittiin, että alkionsiirtotekniikoiden avulla voidaan tuottaa hyvistä naaraspuolisista naudoista paljon jälkeläisiä ja näin tehostaa lypsykarjan jalostusta. Nykyisin käytössä on kaksi eri alkionsiirtotekniikkaa, MOET ja OPU-IVP. Nautapopulaatioiden perinnöllistä edistymistä on saatu huomattavasti tehostettua myös genomisen valinnan avulla, jossa hyödynnetään perimässä esiintyviä yhden emäksen monimuotoisuuksia. Sekä alkionsiirtotekniikat, että genominen valinta ovat vakiinnuttaneet paikkansa naudanjalostuksen apuvälineinä ympäri maailmaa. Genominen valinta on kohdistunut tyypillisesti vastasyntyneisiin vasikoihin. Viimeisten vuosien aikana valintaa on alettu kuitenkin etenevissä määrin tutkimaan ja suorittamaan myös alkiotasolla. Alkioiden genominen valinta alkaa solunäytteen ottamisella, jonka jälkeen näyte genotyypitetään ja tulokset analysoidaan. Genotyypitystulosten laatuun vaikuttaa otetun biopsian koko. Biopsian koon kasvaessa tulosten laatu sekä luotettavuus paranevat. Tämän tutkielman tavoitteena oli selvittää, onko alkioiden ja vasikoiden genotyypityksen onnistumisessa eroja ja voiko alkion genotyypityksen onnistumisasteen avulla ennustaa alkio-vasikkaparin genotyyppien yhtäläisyyttä. Aineisto sisälsi 214 alkion SNP-genotyypitystulokset sekä 13 alkiota vastaavan vasikan SNP-genotyypitystulokset. Tilastollisissa analyyseissä käytettiin R-ohjelmointikieltä. Aineistosta määritettiin alkiokohtainen genotyypitystulosten onnistumisaste, SNP-kohtainen genotyypitystulosten onnistumisaste sekä alkio- ja vasikkagenotyyppien yhtäläisyys. Alkio- ja vasikkagenotyyppien yhtäläisyys oli keskimäärin korkea, 91,7 %. Tämä tukee hypoteesia siitä, että alkioiden ja niistä syntyneiden vasikoiden genotyypitystulokset eivät eroa merkittävissä määrin toisistaan. Myös alkiokohtainen genotyypitystulosten onnistumisaste oli keskimäärin korkea, 90,3 % ja vastasi aiemmista tutkimuksista saatuja tuloksia. Näin ollen tämän tutkimuksen tulokset osoittavat, että alkioiden genotyypitys on luotettava ja toimiva menetelmä. Selvää yhteyttä alkion genotyypityksen onnistumisasteen ja alkio-vasikkaparien genotyyppien yhtäläisyydelle ei voitu osoittaa, koska huonoimman yhtäläisyyden saaneella parilla sekä alkio-, että vasikkagenotyypitykset olivat onnistuneet hyvin. Sen sijaan kahdella seuraavaksi heikoimmalla parilla alkion genotyypityksen onnistumisaste oli selvästi keskimääräistä huonompi. Karsimalla alkion laadultaan heikoimmat genotyypit ei pystytty nostamaan alkio-vasikkaparien yhtäläisyyttä tapauksissa, joissa yhtäläisyys oli kokonaisuudessaan heikoin. Alkioiden luotettava genotyypitys mahdollistaa genomisten jalostusarvojen ennustamisen alkioille. Sen sijaan, että alkioiden ostajat tekisivät päätöksen alkion hankinnasta sen vanhempien jalostusarvojen perusteella, ostajat voivat valita alkiot niiden oman jalostusarvon perusteella. Tulevaisuudessa alkioiden genominen valinta tulee varmasti yleistymään nykyisestä.Cattle breeding has become much more effective in recent decades thanks to the development of reproductive biotechnologies and genetic testing. In 1970s it was discovered that embryo transfer techniques make it possible to produce plenty of offspring from top quality females which intensified dairy cattle breeding. Nowadays, there is two embryo transfer techniques in use, MOET and OPU-IVP. A genomic selection has also made genetic improvement of cattle populations more intense than before. Genomic selection is a method that utilizes single nucleotide polymorphisms that appear in individual genome. Today both the embryo transfer techniques and genomic selection are essential elements of cattle breeding all over the world. Genomic selection has typically been carried out on newborn calves. During the recent years, selection has been increasingly carried out and studied on embryo level. Embryo genomic selection always starts with a biopsy taking. After this, sample needs to be genotyped and the results needs to be analysed. Biopsy size has effect on quality of the genotyping outcomes. When the biopsy size grows, quality and reliability of the results will get higher. The aim of this study was to determine if there was any difference in genotyping success between embryos and newborn calves and is it possible to predict embryo-calf genotype similarities via embryo call rate. Material included SNP-genotyping results from a total of 214 embryo and 13 corresponding calves. R programming language was used to statistically analyse the results. Embryo call rates, SNP call rates and embryo-calf genotype similarities were determined from the data. Embryos and their corresponding calves had high similarity with their genotypes, 91,7 % on average. This supports the hypothesis that embryo and their corresponding calves will not have major differences in their genotyping results. Embryo call rates were also in high levels (on average 90,3 %) as was found also in the previous studies. Hence, results from this study confirmed the hypothesis that genotyping of the embryos is a reliable and successful method. There was no clear relationship between embryo call rates and embryo-calf genotype similarities; embryo-calf pair with weakest genotype similarity results, had good embryo and calf call rates. On the other hand, embryo call rates of the two following pairs that got the second and third worst results were clearly below average. In the cases with overall weakest embryo-calf genotype similarities, it was not possible to improve it by eliminating the worst embryo genotypes. Reliable genotyping of embryos enables prediction of genomic breeding values for embryos. Instead of making decision on embryo purchase according to breeding values of the parents of the embryo, purchaser can select embryos according to their own breeding value. Thereby, in the future, embryo genomic selection is likely to become more common than today.
Subject: Nautakarja
jalostus
alkio
SNP-genotyypitys


Files in this item

Files Size Format View

There are no files associated with this item.

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record