Jalostuspäivät 10.2.2016 Suomenhevosen geneettisen vaihtelun arviointi sukupuutiedoista Asko Mäki Tanila Helsingin yliopisto Jalostuspäivät AMT 2016 1
Sillon tlee hyvä vuas, kom pyhämiäste ja joulun välill aurink paista eres see verra, ett kerkke heose valjastama sinä aikan. MARKUS SILTAMÄKI Laitilan murteen sanakirja Kukkaroho ja plakkarihi (toim. Heli Laaksonen) VILLE ELORANTA: 125 myyttiä suomen kielestä kirjasta ori-sanan saa nykyisin taivuttaa joko vanhalla vanhalla tavalla oriin, oritta tai vähitellen yleistyneen mallin orin, oria mukaan. Jalostuspäivät AMT 2016 2
Helsingin Sanomat TIEDE sivut 27.10.2015 Jalostuspäivät AMT 2016 3
Top 20 -orit jälkeläismäärässä Anna Ettala 2015 pro gradu Isoisä Synt. vuosi BLUP Jalostussuun Jälkeläisten ta lkm Ero Lohko 1951 75 397 Hilu 1961 90 459 Luonnos 1964 95 578 Ero Ponsi 1966 90 J 413 Vieteri 1967 96 TJ 773 Hiluri 1969 94 J 504 Vokker 1969 116 J 935 Vekseli 1971 87 J 642 V.T. Ajatus 1974 92 J 651 Viltter 1974 107 J 474 Kihin Muisto 1977 109 J 572 Suikku 1978 111 J 1 240 Vinkaus 1979 111 504 Patrik 1981 109 J 431 Mikker 1982 102 J 388 Turo 1984 126 J 1 248 Suikun Ero 1988 116 J 413 Viesker 1989 121 J 1 302 Hovi Ari 1991 123 J 483 Liising 1994 117 J 716 Apassi 1995 123 J 388 Jalostuspäivät AMT 2016 4
Tämän esityksen ja omien analyysieni herättäjinä ovat Helsingin yliopistossa tehtyinä tuore tutkimus Anna Ettala 2015 pro gradu aiempi tutkimus Hanne Oikarinen 2006 pro gradu Jalostuspäivät AMT 2016 5
Yritetään päästä kärryille muutoksista sukulaisuudessa kaikissa hevosissa kantakirjatuissa ravureissa oleellisten isien määrästä Jalostuspäivät AMT 2016 6
Miten orit ja suuret jälkeläismäärät näkyvät sukupuutietojen (orien ja sukulinjojen vaikutuksen) analysoinnissa. Yleensä otetaan esille sukusiitoksen kehitys sukusiitos tarkoittaa sukulaisten paritusta tarkastellaan sekä sukusiitosta että sukulaisuutta koko populaatiossa kantakirjatuissa ravihevosissa S u k u l a i s u us on laajempi käsite kuin sukusiitos. Jalostuspäivät AMT 2016 7
Meidän ihmisten omien sukulaisuuksien selvityksessä kannattaa aina keskustella vanhojen ihmisten kanssa sama pätee hevosten sukulaisuuksien (sukusiitoksen) tarkastelussa Suomenhevosen rekisteri lukumäärä 0 500 1000 1500 erittäin laaja (yli 80 000 hevosta ja niiden vanhemmat) ei sisällä juurikaan virheitä 1900 1920 1940 1960 1980 2000 2020 synt vuosi Jalostuspäivät AMT 2016 8
Miten sukupuutietojen syvyys vaikuttaa analyysien tuloksiin? Jalostuspäivät AMT 2016 9
Otetaan rekisteristä vuonna 2013 tai sen jälkeen syntyneet hevoset (kaikkiaan 1000 hevosta) ulotetaan sukupuutiedot ensin pelkästään lähivuosille (1990 ) ja sitten kauemmas sukupuun syvyys > 1990 > 1960 > 1930 hevosia yht. 2802 5715 7196 sukulaisuus 0.012 0.049 0.074 sukusiitos 0.008 0.015 0.028 tarvitaan tilanteen kuvaamiseen työkalu joka ei riipu sukupuutietojen syvyydestä Jalostuspäivät AMT 2016 10
Tarkastellaan ravihevosien ja muiden hevosten tietoja 30 viimeisen vuoden ajalta Jalostuspäivät AMT 2016 11
Kantakirjatut ravihevoset, synt 1985 2010 yhteensä 2735, isiä yhteensä 386 isien jälkeläismäärät jälkeläisiä 0 50 100 150 suuruus järjestyksessä 176 162 156 101 97 0 3900 7090 1668-80 XS-00991 i i s ä o r i t Jalostuspäivät AMT 2016 12
SUKULAISUUS (sukusiitos) kantakirjatut ravihevoset (poimittuja sukupuutietoja yht. > 8100) 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 viimeisiltä vuosilta niin vähän hevosia että keskiarvot heittelehtivät sukulaisuus sukusiitos 1985 1990 1995 2000 2005 synt vuosi Jalostuspäivät AMT 2016 13
0. 0 2 0. 0 4 0. 0 6 0 1985 1990 1995 2000 2005 Jalostuspäivät AMT 2016 14
SUKULAISUUS (sukusiitos) satunnainen otos 2700 muuta hevosta samalta jaksolta (poimittuja sukupuutietoja yht. > 10900) 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 sukulaisuus sukusiitos 1985 1990 1995 2000 2005 synt vuosi Jalostuspäivät AMT 2016 15
SUKULAISUUS (sukusiitos) yhteisesitys kantakirj ravurit muut hevoset 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 ravihevosten sukulaistuminen sukusiitos sama trendi 1985 1990 1995 2000 2005 2010 synt vuosi Jalostuspäivät AMT 2016 16
Populaatioiden geneettisen vaihtelun tilan selvittämisessä on tärkeintä seurata sukusiitoksen ja sukulaisuuksien M U UT O S T A Siitä saadaan käsitys siitä, mikä on populaation geneettinen koko N e ja kuinka (sukua olevien) orien määrän ja orien vaihtelevat jälkeläismäärät ovat ilmaistavissa vertailukelpoisella tavalla Tässä pitää tietää, kuinka nopeasti muutokset tapahtuvat ja pidettävä tarkasteluvälinä sukupolvien välistä aikaa Jalostuspäivät AMT 2016 17
synt 1999-2001 luku 0 1000 4453 hevosta sukupolvien väli 1950 1960 1970 1980 1990 2000 oripuolella 10 15 v luku 0 200 500 ISÄT 1950 1960 1970 1980 1990 2000 448 isää ISÄNISÄT luku 0 400 800 180 isänisää 1950 1960 1970 1980 1990 2000 Jalostuspäivät AMT 2016 18 synt vuosi
Kantakirjatut ravihevoset sukusiitoksen kehityksen mukaan N e = 40 50 (pitkä lyhyt sukupolvenväli) sukulaisuuden mukaan N e << 50 Muut hevoset sukusiitoksen ja N e = 45 60 sukulaisuuden mukaan Jalostuspäivät AMT 2016 19
Nykyään suositellaan että N e :n esim isäorien määrä per sukupolvi pitäisi olla välillä 50 100 Silloin vaihtelu ei vähene valinnan ja kehityksen tulosten ennustaminen on luotettavaa (ei sattuman vaikutusta) populaatiossa tapahtuva pieni sukusiitos ja siitä seuraava taantuma kompensoituu laajasta vaihtelusta löytyvillä korjaavilla geeneillä hankalat (kaikissa yksilöissä esiintyvät) vikageenit eivät yleisty eivätkä peittyvät (resessiiviset) tule näkyviin varaa valita vielä vaikka DMTR3:n suhteen Jalostuspäivät AMT 2016 20
Johtopäätöksiä tähän mennessä sukulaisuudet on hyödyllinen tapa tarkastella vaihtelun kehittymistä koska se ennustaa vaihtelun kehittymisen ja ennakoi jo pari polvea ennen sukusiitoksen riskin kasvun orit ovat ratkaiseva tekijä populaation vaihtelun määrääjinä suomenhevospopulaatiossa tehollinen orien määrä sukupolvessa on viime vuosikymmeninä ollut 45 60 kantakirjatuilla ravihevosilla kehitys on huolestuttava, tehollinen orien määrä on sukupolvessa reilusti alle 50:n Jalostuspäivät AMT 2016 21
Kuinka ravihevosten vaihtelun kehitys saadaan käännetyksi peukalosääntöjä tehokkaita tasapainoittavia orien käyttötapoja ei voida tuoda muualta eläinainesta Jalostuspäivät AMT 2016 22
isät ja emät vaikuttavat jälkeläisten vaihteluun yhtä paljon isät emät jälkeläiset Jalostuspäivät AMT 2016 23
isillä voi olla kymmeniä satoja jälkeläisiä ja niiden vaihtelun kaventuminen heijastuu jälkeläisten vaihtelun vähenemisenä isät emät jälkeläiset Jalostuspäivät AMT 2016 24
populaation vaihtelu määräytyy täysin oreista siis isät paljon siitosoreja siitosorien pitäisi olla mahdollisimman vähän sukua keskenään vaihtelun kannalta ovat parhaimpia orit jotka ovat vähän sukua muille orien ja tammojen välisellä sukulaisuudella ei ole merkitystä (talonpoikaisjärki parituksissa) tasainen määrä jälkeläisiä eniten oreille jotka vähän sukua muille (myös keinosiemennyksessä) Jalostuspäivät AMT 2016 25
yhdistetään sukulaisuuksien minimointi suorituskyvyltään ja kestävyydeltä (BLUP arvostelun) hyvien orien valintaan (jalostusarvon maksimointiin) sukulaisuudet jalostusarvo matala keskiarvo korkea hyvä keskinkertainen huono OPTIMI KONTRIBUUTIO Jalostuspäivät AMT 2016 26
Top 20 -orit jälkeläismäärässä Anna Ettala 2015 pro gradu Isoisä Synt. vuosi BLUP Jalostussuun Jälkeläisten ta lkm Ero Lohko 1951 75 397 Hilu 1961 90 459 Luonnos 1964 95 578 Ero Ponsi 1966 90 J 413 Vieteri 1967 96 TJ 773 Hiluri 1969 94 J 504 Vokker 1969 116 J 935 Vekseli 1971 87 J 642 V.T. Ajatus 1974 92 J 651 Viltter 1974 107 J 474 Kihin Muisto 1977 109 J 572 Suikku 1978 111 J 1 240 Vinkaus 1979 111 504 Patrik 1981 109 J 431 Mikker 1982 102 J 388 Turo 1984 126 J 1 248 Suikun Ero 1988 116 J 413 Viesker 1989 121 J 1 302 Hovi Ari 1991 123 J 483 Liising 1994 117 J 716 Apassi 1995 123 J 388 Jalostuspäivät AMT 2016 27
Johtopäätökset sukulaisuus hyvä mittari kantakirjatuilla ravihevosilla sukulaisuuden kehitys on huolestuttava, tehollinen orien määrä on sukupolvea kohti reilusti alle 50:n pitäisi olla 50 100 seurauksina vaihtelun väheneminen sekä riski sukusiitostaantumalle ja vikageenien esiin putkahtamiselle tilanne on korjattavissa orien optimoidulla valinnalla ja tasaisemmalla käytöllä Jalostuspäivät AMT 2016 28