CRVvrouwendag genomic-selection 2013
description
Transcript of CRVvrouwendag genomic-selection 2013
Oktober 2013
Genomic Selection Workshop CRV vrouwendag 2013
Marianne Stoop Rekencentrum CRV (Animal Evaluation Unit)
Genomic Selection | Marianne Stoop | oktober 2013 | 2
Rekencentrum CRV-AEU
Genomic Selection | Marianne Stoop | oktober 2013 | 3
Inhoud workshop
• Inleiding Genomic Selection
– Fokkerij op het bedijf: waarom willen we genomische info?!
– Genomic Selection: wat is het en hoe werkt het?
– Verschillende fokwaarden
• Talentscan-uitslagformulier
• Opdracht
– Selecteer de beste vaarzen
Genomic Selection | Marianne Stoop | oktober 2013 | 4
Inhoud workshop
• Inleiding
– Fokkerij op het bedijf: waarom willen we genomische info?!
– Genomic Selection: wat is het en hoe werkt het?
– Verschillende fokwaarden
• Talentscan-uitslagformulier
• Opdracht
– Selecteer de beste vaarzen
Genomic Selection | Marianne Stoop | oktober 2013 | 5
Inleiding: Fokkerij op het bedrijf
Hands-on High-Tech
Robuuste
koe
pro
ductie-g
erichte
koe
Welk type koe heeft UW
bedrijf nodig?
Welke genen heeft UW
bedrijf nodig?!
Genomic Selection | Marianne Stoop | oktober 2013 | 6
Inleiding: Fokkerij op het bedrijf
Genomic Selection | Marianne Stoop | oktober 2013 | 7
Inleiding: Fokkerij op het bedrijf
Genomic Selection | Marianne Stoop | oktober 2013 | 8
Inleiding: De best presterende...
Stel je nu eens voor dat je in het kalfje kan kijken en je zou kunnen zien of ze de goede of de slechte eigenschappen van
vader en moeder heeft meegekregen.
Welkom in de wereld van
Genomic Selection
Genomic Selection | Marianne Stoop | oktober 2013 | 9
Inleiding: Toepassing GS
0
0
Ge
ne
tic
le
ve
l
years
Impact of using GS for chosing heifers for replacement
breeding program
herd withcontinuous GS
Genomic Selection | Marianne Stoop | oktober 2013 | 10
Inleiding: Toepassing GS
• Selecteer de
beste dieren
voor vervanging/
spoelen/export/
…
Genomic Selection | Marianne Stoop | oktober 2013 | 11
Inhoud workshop
• Inleiding
– Fokkerij op het bedijf: waarom willen we genomische info?!
– Genomic Selection: wat is het en hoe werkt het?
– Verschillende fokwaarden
• Talentscan-uitslagformulier
• Opdracht
– Selecteer de beste vaarzen
Genomic Selection | Marianne Stoop | oktober 2013 | 12
Genomic Selection
• Merker informatie
• Meten is weten
• Voor- en Nadelen
Genomic Selection | Marianne Stoop | oktober 2013 | 13
Genomic Selection
Dochter-fokwaarden DNA
? DNA Fokwaarden???
Pedigree
Genomic Selection | Marianne Stoop | oktober 2013 | 14
Genomic Selection
Dochter-fokwaarden DNA
? DNA Fokwaarden???
STAP 1: DNA bepalen
Genomic Selection | Marianne Stoop | oktober 2013 | 15
DNA
• De erfelijke informatie van een dier ligt opgeslagen in het DNA.
• Van ieder stukje DNA heb je 2 kopieën:
– 1 kopie van je vader
– 1 kopie van je moeder
Blauw = veel melk
Rood = weinig melk
Genomic Selection | Marianne Stoop | oktober 2013 | 16
DNA vergeleken met SNP Chip (merkers)
Door fluorescentie een bepaalde kleur (rood of groen)
Met behulp van scanner weten welke kopieën het dier
heeft.
Genetische merkers in kaart gebracht!
Merker = 1 stukje DNA met 2 kopieën DNA-test = 50.000 merkers
Genomic Selection | Marianne Stoop | oktober 2013 | 17
Genomic Selection
Dochter-fokwaarden
? Fokwaarden???
DNA
DNA
Pedigree
Genomic Selection | Marianne Stoop | oktober 2013 | 18
Genomic Selection
Dochter-fokwaarden
? Fokwaarden???
DNA
DNA
STAP 2: Waarde merker
schatten
Genomic Selection | Marianne Stoop | oktober 2013 | 19
Merker informatie: meten
Van zoveel mogelijk dochter-geteste stieren de merkers bepalen. Per dier 6000 – 800 000 merkers gemeten.
Deze groep stieren heet de referentie-populatie.
Genomic Selection | Marianne Stoop | oktober 2013 | 20
Meten is weten
• Bij iedere merker kunnen we stieren indelen: 2x groen, groen&rood, of 2x rood
• De gemiddelde fokwaarden van de stieren in elke groep zijn een maat voor het merker-effect
(fokwaarde = meest betrouwbare meting van gen-effect)
1
1 1
1
1
1
1 1
1
Genomic Selection | Marianne Stoop | oktober 2013 | 21
Meten is weten
• Bij iedere merker kunnen we stieren indelen: 2x groen, groen&rood, of 2x rood
• De gemiddelde fokwaarden van de stieren in elke groep zijn een maat voor het merker-effect
(fokwaarde = meest betrouwbare meting van gen-effect)
2
2 2
2
2
2
2 2
2
Genomic Selection | Marianne Stoop | oktober 2013 | 22
Meten is weten
• Bij iedere merker kunnen we stieren indelen: 2x groen, groen&rood, of 2x rood
• De gemiddelde fokwaarden van de stieren in elke groep zijn een maat voor het merker-effect
(fokwaarde = meest betrouwbare meting van gen-effect)
…
… …
…
…
…
… …
…
Genomic Selection | Marianne Stoop | oktober 2013 | 23
Meten is weten
Merker 1 Merker 2 Merker … Merker 50000
Kg melk = + … kg
= - …. kg
= + … kg
= - …. kg
…
…
…
…
Kg vet = + … kg
= - …. kg
= + … kg
= - …. kg
…
…
…
…
Kg eiwit = + … kg
= - …. kg
= + … kg
= - …. kg
…
…
Vru-index = + … pnt
= - …. pnt
= + … pnt
= - …. pnt
…
…
Ugh-index = + … pnt
= - …. pnt
= + … pnt
= - …. pnt
…
…
…. …
…
…
…
Genomic Selection | Marianne Stoop | oktober 2013 | 24
Genomic Selection
Dochter-fokwaarden
? Fokwaarden???
DNA
DNA
Pedigree
Genomic Selection | Marianne Stoop | oktober 2013 | 25
Genomic Selection
Dochter-fokwaarden
? Fokwaarden???
DNA
DNA
STAP 3:merkers optellen
STAP 4: fokwaarde bepalen
Genomic Selection | Marianne Stoop | oktober 2013 | 26
Meten is weten: Genomic Selection
Merker-fokwaarde
Optelsom van
merker-
effecten
Genomic fokwaarde
Inweging van merker-
fokwaarde,
ouder-info,
evt. eigen prestatie en/
of dochter-prestaties
Selecteren
Op basis van beste
Genomic fokwaarde
Genomic Selection | Marianne Stoop | oktober 2013 | 27
Genomic Selection
Dochter-fokwaarden
!!! Genomic Fokwaarden
DNA
DNA
Pedigree, evt. eigen
prestatie en/of dochter-
prestaties
Genomic Selection | Marianne Stoop | oktober 2013 | 28
Nadelen Genomic Selection
• Betrouwbaarheid lager dan op basis van dochterinformatie. Gevolg: fokwaarde kan nog schommelen
– Een aantal stieren/vaarzen zullen het beter doen dan verwacht
– Een aantal stieren/vaarzen zal alsnog tegenvallen
• Genetische merkers moeten bepaald worden.
• Kenmerken moeten gemeten blijven worden om de merker effecten te kunnen schatten.
• Genomic Selection blijft een schatting!
Genomic Selection | Marianne Stoop | oktober 2013 | 29
Voordelen Genomic Selection
• Op basis van merkers selecteren geeft een betere voorspelling van genetisch potentieel dan oudergemiddelde
• Snellere vooruitgang in de fokkerij
– Eerst: Stier/Vaars voorselecteren op basis van ouder-informatie, pas nadat ze zelf produceren (of dochters hebben) betrouwbare info
– Nu: DNA bekijken en direct veel betrouwbaarder info dan alleen ouder-info
• Check tegenvallende vaarzen-lactatie: slecht DNA of niet?
• Check goede vaarzen-lactatie: kandidaat voor spoeling?
Genomic Selection | Marianne Stoop | oktober 2013 | 30
Voordelen Genomic Selection
• Kosten besparing:
– Jongere (betere?!) generatie stieren eerder breed inzetbaar en minder stieren als proefstier getest
– Betere vaarzen-selectie kan leiden tot minder uitval (bijv. door tegenvallende producties), lager vervangingspercentage, dus lagere opfokkosten, een scherpere vaarzenselectie (minder vaarzen nodig) en betere prestaties (je houdt de beste) en daardoor hogere opbrengsten.
Genomic Selection | Marianne Stoop | oktober 2013 | 31
Inhoud workshop
• Inleiding
– Fokkerij op het bedijf: waarom willen we genomische info?!
– Genomic Selection: wat is het en hoe werkt het?
– Verschillende fokwaarden
• Talentscan-uitslagformulier
• Opdracht
– Selecteer de beste vaarzen
Genomic Selection | Marianne Stoop | oktober 2013 | 32
Verschillende fokwaarden
• Verwachtingswaarde
– gebaseerd op ouder-informatie (gemiddelde van ouders)
– lage betrouwbaarheid
• Genomische fokwaarde
– gebaseerd op ouder-informatie, en …
– gebaseerd op genomische informatie
– evt. gebaseerd op eigen observatie en/of informatie van nakomelingen
– middelhoge tot hoge betrouwbaarheid
• Fokwaarde
– gebaseerd op ouder-informatie, en...
– gebaseerd op eigen observatie en/of informatie van nakomelingen
– middelhoge tot hoge betrouwbaarheid
Genomic Selection | Marianne Stoop | oktober 2013 | 33
Verschillende fokwaarden
100 96 104
VW, kalf
Gfw, kalf
FW, na 3de lactatie
Gfw_x, na 3de lact.
Genomic Selection | Marianne Stoop | oktober 2013 | 34
Inhoud workshop
• Inleiding
– Fokkerij op het bedijf: waarom willen we genomische info?!
– Genomic Selection: wat is het en hoe werkt het?
– Verschillende fokwaarden
• Talentscan-uitslagformulier
• Opdracht
– Selecteer de beste vaarzen
Genomic Selection | Marianne Stoop | oktober 2013 | 35
Talentscan formulier
Genomic Selection | Marianne Stoop | 2 oktober 2012 | 36
Talentscan formulier
Genomic Selection | Marianne Stoop | oktober 2013 | 37
Talentscan formulier
Genomic Selection | Marianne Stoop | 2 oktober 2012 | 38
Talentscan formulier
Genomic Selection | Marianne Stoop | oktober 2013 | 39
Talentscan formulier
Genomic Selection | Marianne Stoop | 2 oktober 2012 | 40
Talentscan formulier
Genomic Selection | Marianne Stoop | oktober 2013 | 41
Inhoud workshop
• Inleiding
– Fokkerij op het bedijf: waarom willen we genomische info?!
– Genomic Selection: wat is het en hoe werkt het?
– Verschillende fokwaarden
• Talentscan-uitslagformulier
• Opdracht
– Selecteer de beste vaarzen
Genomic Selection | Marianne Stoop | oktober 2013 | 42
OPDRACHT
Selecteer de beste vaarzen
Genomic Selection | Marianne Stoop | oktober 2013 | 43
Van kalf naar GS fokwaarde
CRV stuurt haarzakje naar Boer
Boer neemt haarmonster (en/of bloedmonster/ neusswab) van
kalf en stuurt ‘t haarzakje terug naar CRV
Haar zo verwerkt dat het naar het laboratorium kan, waar de
genetische merkers bepaald worden.
Genomic Selection | Marianne Stoop | oktober 2013 | 44
Van kalf naar GS fokwaarde
Genomic Selection | Marianne Stoop | oktober 2013 | 45
DNA vergeleken met SNP Chip (merkers)
Door fluorescentie een bepaalde kleur (rood of groen)
Met behulp van scanner weten welke kopieën het dier
heeft.
Genetische merkers in kaart gebracht!
Van kalf naar GS fokwaarde
Genomic Selection | Marianne Stoop | oktober 2013 | 46
Van kalf naar GS fokwaarde
Terug naar CRV voor Genomic Selection analyse
Inwegen verwachtingswaarde/fokwaarde en merker-info
Genomic fokwaarde