Sukusiitos mielletään neutraaliksi jalostusmenetelmäksi muiden joukossa, tai vaaralliseksi tulella leikkimiseksi, riippuen keneltä asiaa kysyy. Holsteinrodun sukusiitosaste USA:n populaatiossa on kivunnut jo niin korkeaksi, että lehmien ja hiehojen vanhemmat ovat keskenään läheisempää sukua kuin serkukset. Tilanne ei ole juuri sen kummempi muissakaan suurissa holsteinmaissa. Mitä seurauksia tästä voi koitua? Ja mikä on genomisen valinnan rooli tässä asiassa?
Lokakuun 2020 Holstein International -lehti käsittelee Stephan Schneiderin kirjoittamassa artikkelissa holsteinrodun sukusiittoisuutta. Tämä juttu on vapaa käännös artikkelista. Artikkelissa todetaan, että numeroiden valossa sukusiitos on ”vakavan huolen tai vähintäänkin keskustelun arvoinen asia” etenkin Pohjois-Amerikassa. Aiheesta saavat oman mielipiteensä lausua niin siemenfirmojen kuin tieteen edustajat, mutta varsinaiset johtopäätökset kirjoittaja jättää lukijan kontolle.
USA:n holsteinnaaraiden sukusiitosaste on tällä hetkellä yli 8,5 %. Toisin sanoen holsteinlehmien ja -hiehojen vanhemmat ovat keskimäärin toisilleen läheisempää sukua kuin serkukset. Sonnipopulaation lukemat ovat vielä tätäkin dramaattisempia. Eikä tilanne ole juurikaan valoisampi Kanadassa.
Schneider viittaa lehtijutussaan huhtikuussa 2020 ”Progressive Dairyman” -julkaisun esittämiin tietoihin. Tohtori Les Hansen Minnesotan yliopistosta raportoi tuolloin genomisen valinnan aiheuttamasta nopeasta sukulaistumisen kasvusta holsteinrodussa. Kuten alla oleva taulukko 1 kertoo, holsteinnaaraiden sukusiitosaste on merkittävästi kasvanut viimeisten 20 vuoden aikana, ja kasvu on jopa nopeutunut sen jälkeen, kun genomivalinta otettiin käyttöön.
Vuosien 2001 ja 2011 välillä USA:n holsteinlehmien ja -hiehojen sukusiitosaste kasvoi 0,12 prosenttiyksikköä vuodessa, mutta vuosien 2017 ja 2019 välillä kasvu oli jo lähes nelinkertainen, 0,41 prosenttiyksikköä vuodessa. Luvut perustuvat kyseisinä ajanjaksoina syntyneisiin vasikoihin. Taulukosta 2 puolestaan nähdään, että nuorten genomisonnien sukusiitosaste kohoaa vielä naaraitakin dramaattisemmin.
Ongelma ei tietenkään koske vain USA:ta. Kanadassa holsteinlehmäpopulaation sukusiitosaste kohosi 8,13 prosenttiin vuonna 2019, joten samassa veneessä ollaan sielläkin. Sama kehitys, joskin hiukan maltillisemmassa mittakaavassa, on nähtävissä muissakin johtavissa holsteinmaissa, erityisesti Euroopassa. Saksassa sukusiitosaste nousee keskimäärin 0,15 %-yksikön verran vuodessa, ja naaraspopulaation sukusiitosaste oli vuonna 2019 lähes 6 %. Tämä tarkoittaa, että lehmien ja hiehojen vanhemmat ovat keskimäärin lähes serkkuja.
Miten lukuja pitäisi tulkita?
Faktat ovat siis selvät, mutta niiden pohjalta tehtävät johtopäätökset sitten toinen asia. Onko holsteinin sukusiitoksen kasvu todella dramaattista? Vai olisiko oikeampi tulkinta, että parhaat ja halutuimmat geenit on vain levitetty nopeammin koko populaatioon genomivalinnan avulla? Menettääkö rotu perinnöllisen monimuotoisuutensa, josta se on hyötynyt sukupolvien ajan, vai eikö sitä yksinkertaisesti enää tarvita?
Pysyvätkö tähän asti havaitut sukusiitostaantuman aiheuttamat ilmiöt samansuuruisina tulevienkin sukusiitosasteiden nousujen myötä, vai kohdataanko yhä isompia notkahduksia tuotos- ja elinvoimaominaisuuksissa? Onko sukusiitosastetta mielekästä laskea sukutaulutietojen perusteella, vai olisiko järkevää siirtyä laskemaan sitä genomitietoon nojautuen?
Paljon kysymyksiä, joihin luonnollisesti on paljon erilaisia vastauksia. Ja kuten odottaa voi, tutkijoiden johtopäätökset asioista ovat erilaisia kuin kentällä toimivien tahojen, esimerkiksi jalostusohjelmia pyörittävien siemenmyyjien päätelmät.
Kaupallinen mielipide?
Kasvavan sukusiitosasteen tulkinta ei ole yksiselitteistä. Edistyminen tuotos- ja elinvoimaominaisuuksissa on ollut mahdollista, koska jalostuksessa on keskitytty sukulinjoihin, joissa nämä ominaisuudet ovat vahvoja. Tällaisenaan sukusiitos on hyödyllinen työkalu, jota tulisi arvioida positiivisesti. Sen avulla rodusta on voitu hävittää perinnöllisiä vikoja ja haitallisia haplotyyppejä. Haluttujen geenimuotojen osuus keskimääräisen holsteinlehmän ja -sonnin genomissa ei koskaan historiassa ole ollut niin suuri kuin nyt. Tämän vuoksi käytännön näkökulma on, että sukusiitosta ei enää tulisi tarkastella eläinten periytymisen ja sukupuiden perusteella, vaan pikemminkin mittapuuna pitäisi käyttää genomista sukusiitosta.
”Sukusiitos on asia, jota olemme aina varoneet”, toteaa Jeff Ziegler Select Sires’sta. ”On selvää, että vääränlaiset paritukset voivat aiheuttaa sukusiitostaantumaa eläimissä. Toisaalta, perintöaineksen tiivistyminen voi usein aikaansaada poikkeuksellisen hyvää geeniainesta ja hyvän perustan eliittieläimille. Tästä tietenkin seuraa korkeampi sukulaisuus. Sukusiitosasteen kasvu, jonka nyt näemme rodussa, ei tule yllätyksenä. Mutta se itsessään ei kerro koko totuutta.”
Toisen kansainvälisen siemenyhtiön ABS:n Ryan Starkenburg on samoilla linjoilla Zieglerin kanssa.
”Tulkitsemme virheellisesti, että sukusiitosasteen kasvu on negatiivinen asia. Asia ei aina ole näin. Kun eläimellä on kaksi kopiota huonosta geenistä, sillä tietenkin on negatiivinen vaikutus. Mutta populaatioissa, joissa on harjoitettu ankaraa valintaa hyvien ominaisuuksien suhteen, löytyy ennen kaikkea eläimiä, joilla on kaksi kopiota erittäin hyvästä geenistä. Ja tämä on seurausta sukusiitoksesta! Joten, genominen valinta ei ole kirous, vaan keino löytää hyvät geenit ja välttää pahoja.”
Samanlainen katsantokanta löytyy myös USDA:n Paul VanRandenilta, joka myös varoittaa sukutauluihin nojaavan perinteisen sukusiitoslaskennan vaaroista. Toisaalta hän toteaa: ”Sukusiitoksen pitkän tähtäimen hallinta todennäköisesti vaatii nykyistä laajemman sonnijoukon käyttöä, vaikka siten menetettäisiin joitakin lyhyen tähtäimen saavutuksia.”
Tieteen puheenvuoro
Ja sitten on olemassa vastakkainen mielipide. ”Nykyinen sukusiitosasteen kasvu on henkeäsalpaava, eikä vaikuta kestävältä rodun suotuisan tulevaisuuden kannalta”, kirjoittaa tohtori Les Hansen artikkelissaan.
”Tietenkään sukusiitosta ei ole kokonaan jätetty huomiotta. Itse asiassa jalostusarvoja jopa korjataan odotetun sukusiitostaantuman suhteen. Sitäkin kiinnostavampaa kuitenkin on kysymys, miten voimme tietää, onko sukusiitosasteen kasvulla 4 prosentista 5 prosenttiin samat vaikutukset kuin kasvulla 9 prosentista 10 prosenttiin?”
”Jos otamme tarkasteluun nyt lypsyssä olevat holsteinlehmät, ne ovat syntyneet 2015-16, eli ajanjaksolla jolloin rodun keskimääräinen sukusiitosaste oli 6,75 %. Mutta mikä vaikutus on sukusiitosasteella 8,5 % nyt syntyvien vasikoiden tuloksiin, sitten kun ne aikanaan on siemennetty, poi’itettu ja aloittavat tuotannon? Jälleen vastaus on, että emme tiedä! On niin paljon, mitä emme tiedä.”
”Mielestäni meidän tulisi olla varovaisia ja suhtautua sukusiitokseen vakavana ongelmana. Lypsykarjan jalostaminen on hidasta, joten meidän ei tulisi tuijottaa lyhyen tähtäimen saavutuksia. Huolenani ei ole pelkkä rodun sukusiitosasteen kasvu; myös pitkän aikavälin geneettisen monimuotoisuuden menetys on asia, josta tulisi keskustella. Nämä kaksi ovat sidoksissa toisiinsa, ja molemmista tulisi kantaa yhtä lailla huolta.”
Tutkimus tukee huolta
Hansenin pelko, että sukusiitostaantuma ei ilmene lineaarisesti suhteessa sukusiitosasteen määrään, vaan että se kasvaa eksponentiaalisesti kun sukusiitosaste ylittää tietyn tason, vahvistettiin syyskuussa BMC Genomics -lehdessä julkaistussa tutkimusraportissa.
Tutkimuksessa kartoitettiin sukusiitoksen vaikutusta tuotos- ja hedelmällisyysominaisuuksiin, ja tutkimusaineisto oli jaoteltu nuorempiin ja vanhempiin ikäkategorioihin. Vanhempi sukusiitos oli sellaista, joka ilmeni pitkän aikajanan takaa yhteisen esi-isän kautta. Nuoremmassa sukusiitoksessa yhteinen esi-isä tuli esiin vuosissa mitattuna nopeammin. Tämä tilanne on tullut yleisemmäksi genomiaikana, kun sukupolvien välinen aika on lyhentynyt.
Kanadan holsteinin tuotosdataan perustuva tutkimus paljasti, että sukusiitosasteen kasvu yhdellä prosenttiyksiköllä heikensi merkittävästi sekä tuotos- että hedelmällisyysominaisuuksia. Sukusiitostaantuma tuotoksessa ja hedelmällisyydessä oli paljon voimakkaampi nuoremmassa ikäkategoriassa. Tämä tutkimus siis tuki Hansenin olettamusta, että genomivalinta saattaa sekä aiheuttaa sukusiitosasteen nopeaa nousua, että myös kiihdyttää sukusiitostaantumaa.
Lähde: Holstein International 322, lokakuu 2020, s.10-11. Stephan Schneider: ”A more than meaningful question: How much inbreeding can the breed tolerate?”
Käännös ja kuvat: Sanna Lohenoja
Kuvien eläimet ovat suomalaisia eivätkä liity juttuun.