DR. ONUR YILMAZ. Adnan Menderes Üniversitesi Ziraat Fakültesi Zootekni Bölümü Biyometri & Genetik A.B.D.

Transkript

1 DR. ONUR YILMAZ Adnan Menderes Üniversitesi Ziraat Fakültesi Zootekni Bölümü Biyometri & Genetik A.B.D.

2 Koç Katımı Çiftleşme mevsiminde kızgınlık gösteren koyunun koç ile birleştirilmesi olayına koç katımı ya da aşım denir. Küçükbaş hayvan yetiştiriciliğinde koç/teke katım dönemi bütün dönemleri etkilemesi nedeniyle oldukça önemlidir.

3 KOÇ/TEKE KATIM BAŞARISI?????? Yüksek Gebelik Oranı Çiftleşmenin Kısa Sürede Tamamlanması

4 Irk Yaş Kondisyon Aşım Öncesi Besleme Koşulları

5 Çiftleşme Zamanına Hazırlık Flushing Koç Etkisi Aşımın günün serin saatlerinde yapılması Sevi (oynaşı) süresinin uzatılması

6 FLUSHING Koyunlara ve koçlara,koç katımı öncesi ve koç katımında enerji seviyesi olağan dönemlerden daha yüksek bir besleme Flushing olarak bilinmektedir. Kısırlık azaltmakta İkizlik oranını yükseltmekte Kızgınlığın belirgin olarak görülmesini sağlamakta ve toplulaştırmakta Laktasyondan sonra kızgınlığın erken oluşmasına imkan tanımaktadır

7 KOÇ ETKİSİ KOÇLARIN AYRILMASI KIZGINLIK SEZONU 4-6 HAFTA 14 GÜN UYARICI KOÇLARIN SÜRÜYE KATILMASI Kısırlaştırılmış Erkek Androgen Enjekte Edilmiş Dişi UYARICI KOÇLARIN ÇIKARTILMASI FERTİL KOÇLARIN KATIMI

8 KOÇ KATIM YÖNTEMLERİ Küçükbaş hayvan yetiştiriciliğinde farklı koç katım yöntemlerinden bahsetmek mümkündür Koç Katım Yöntemleri Serbest Aşım Sınıf Usulü Aşım Elde Aşım

9 Serbest Aşım Sürüdeki tüm erkek bireylerin sürünün içerisine katılması ile uygulanır Bu uygulamada baş dişi hayvana bir erkek hesap edilmektedir.

10 Serbest Aşım İlkel bir yöntem Fazla sayıda koç/teke gerektirir. Bu nedenle nitelikli koç teke kullanılmasını kısıtlar Babalar bilinemez. PEDİGRİ KAYDI TUTULAMAZ Sürüdeki lider koç/teke tarafından nitelikli koçların aşım yapması engellenebilmektedir Gebelik oranını düşürür. Islah hedeflerine ulaşmak oldukça güç ve zaman alıcıdır

11

12 SINIF USULÜ AŞIM Bu yöntemde koyunlar vücut yapıları ve verim düzeylerine göre sınıflara ayrılır ve koçlar bu gruplara katılır Serbest aşımdaki dezavantajlar bu aşım metodu içinde geçerlidir. Ancak gruplar küçük tutulur ve tek bir koç kullanılırsa babaların belirlenme şansı vardır.

13 Hem serbest aşım hem de sınıf usulü aşımda çiftleşen koçların tespit edilmesi pedigri kayıtlarının tutulması sıkıntılıdır Bu çiftleşme yöntemlerinde ıslah hedeflerine uygun koç/tekelere farklı renklerde çiftleşme işaretleyicisi (mating mark) kemeri takılarak çiftleşen koyunların hangi koçlarla çiftleştiği tespit edilebilir.

14

15

16 ELDE AŞIM Pedigrili yetiştiriciliğin yapıldığı küçükbaş işletmelerinde ön koşuldur. Önceden hazırlanan bir aşım planına göre koç/tekelerin sürüdeki kızgın dişiler ile çiftleşmeleri sağlanır. Arama koçları kullanılarak kızgınlığı tespit edilen keçi/koyunların, daha önceden işletmede tutulan kayıtlara göre belirlenmiş olan koç/tekeler ile kontrollü şartlarda (ayrılan padoklarda) bir araya getirilmesine dayanmaktadır

17 SÜRÜYE ARAMA KOÇU/TEKESİNİN KATILMASI KIZGIN HAYVANIN TESPİTİ DAMIZLIK KOÇ UYGUN DAMIZLIK KOÇ İLE ÇİFTLEŞTİRME

18 Kızgınlık gösteren dişi hayvanlar arama teke/koçları ile tespit edilir. Kızgınlığın tespiti ve aşım sabah ve akşama yakın saatlerde yapılır. Yöntemin temeli sürüdeki her hayvanın genetik yapı verim yeteneği bakımından en uygun koç/tekeye aştırılmasını sağlayacak bir aşım planının oluşturulması ve kızgınlığın en uygun döneminde çiftleşmenin gerçekleştirilmesidir koyun/keçiye 1 koç/teke olacak şekilde arama koçu/tekesi sayısı ayarlanmalıdır Arama koçu/tekesi olarak kullanılacak erkek hayvanların aşım davranışlarında bir kusur olmamalı ve aşım istekleri yeterli olmalıdır

19 Programlı yetiştiricilik Islah Hedeflerine Ulaşmayı kolaylaştırır İşgücü vezamanın etkin kullanımı Doğumların planlanması ve toplulaştırılması Pazarlama döneminde bir örnek kuzu/oğlak eldesi Bakım- besleme ve diğer kaynakların daha verimli kullanımı

20 Yetiştiricilerimizin Alt Yapı İmkanları Geliştirildi Tümleşik sürülerin alt yapı olanaklarının geliştirilmesi için 12 işletmeye projeden hizmet alımı yolu ile 50 şer m 2 sundurma 12 tümleşik sürüye 300 x 110 cm ebatlarında 3 adet Çiftleşme Bölmesi

21 BABALIK TESTLERİ Ebeveynlerin tespiti veya doğrulanması hayvan ıslahında özellikle de seleksiyonda başarının anahtarıdır Özellikle koyun ve keçi gibi sürüler halinde bir arada yetiştirilen çiftlik hayvanlarında, her zaman elde aşım yapmak mümkün olmamaktadır. Serbest aşım uygulamalarında hatta kızgınlık senkronizasyonunun ve yapay tohumlamanın uygulanması durumunda bile yavrunun ebeveyn tayininde bir takım sıkıntılar ortaya çıkmakta ve yavrunun ebeveyn bilgileri pedigri kayıtlarına yanlış olarak işlenmektedir.

22 Yapılan çalışmalar, işletmelerde pedigri hatalarının %20 civarında olduğunu göstermektedir. Aynı zamanda bu hatalar; Düşmesine neden olmaktadır. Ebeveyn hatalarının %20 ve üzerinde olması yıllık genetik ilerlemenin hızlı bir şekilde düşmesine neden olmaktadır. Bu nedenle ıslah programlarında pedigri kayıtları büyük önem taşımaktadır.

23 Önceleri bireysel tanımlamalarda kullanılan; kan gruplarının tiplendirilmesi ve biyokimyasal polimorfizm tespitine yönelik yöntemlerin yerini DNA temeline dayalı tanımlama yöntemleri almıştır. Tek yumurta ikizleri ve klonlar dışında tüm hayvanlar, DNA düzeyinde birbirinden farklılık göstermektedir DNA dizileri arasında çok ciddi düzeyde bir varyasyon bulunmaktadır

24 Günümüzde moleküler biyoloji bilimindeki son gelişmeler ile Populasyonların tanımlanması Pedigri analizi Hayvansal ürünlerin orijinlerinin belirlenmesi Gen fonksiyonlarının belirlenmesi Evrim hakkındaki bilgilerin artırılması Genom haritalarının çıkarılması Seleksiyon Koruma programlarında genetik yapının korunup korunmadığının kontrolü ve hayvanların kimi ender genleri taşıyıp taşımadıklarının belirlenmesi

25 1986 yılında Mullis ve arkadaşları tarafından DNA nın çoğaltılmasına yönelik olarak bulunan Polimeraz Zincir Reaksiyonu çığır açmıştır Ancak PCR tek başına bireyler arasında var olan geniş varyasyonun tanımlanmasında yeterli olmamıştır yılında ilk kez mikrosatellit (STR - Short Tandem Repeat) olarak adlandırılan ve DNA da ardışık tekrarlar şeklinde yer alan yüksek düzeyde polimorfik yapılar dikkati çekmiş ve bu yapılar kullanılmaya başlanarak başarılı sonuçlar alınmıştır.

26 BABALIK TESTLERİ Fenotipe Dayalı Yöntemler * Kan grubu sistemleri * Serum proteinleri * Enzim allotipleri * Lökosit antijenler Moleküler Genetik Yöntemler Mikrosatellit RFLP AFLP SNP

27 STR (Mikrosatellit) (Tekrarlanan DNA Dizisi) Birçok ökaryotik genomunda nispeten homojen aralıklarla bulunan, 2-5 bazlık ardışık basit tekrarlardan oluşan kısa DNA zincirleri mikrosatellit olarak adlandırılmaktadır. Mikrosatellitler standart PCR yöntemleri ile çoğaltılabilirler DNA nın kodlanmayan bölgelerinde tüm genoma yayılmış durumda bulunurlar

28 Mikrosatellitlerle yapılacak ebeveyn testlerinde, alleller arasındaki küçük farklılıklar önem taşıdığından allel uzunluklarının belirlenmesinde genetik analizörler gibi otomasyon sistemlerinin kullanılması çalışmanın hassasiyetini artırmaktadır.

29

30 Kapiller elektroforez kullanılarak farklı laboratuarlarda yapılan çalışmalarda standart sapmasının baz çifti arasında bulunması, bu teknolojinin standart sapması 0.20 baz çifti olan geleneksel jel elektroforezinden daha etkin ayrım yaptığının göstergesidir.

31 Allel pikleri, Stutter pikler ve Size Standart Alleler Size Standart Stutter

32 Homozigot ve Heterozigot bireylerin pik görüntüleri 183,28 200,54 115,57

33 Türkiye koyun popülasyonlarının ıslahı için TAGEM tarafından devreye sokulan Halk Elinde Hayvan Islahı Ülkesel projeleri ile Koyunlarda kayıt tutma alışkanlıklarının başlatılması ve zamanla yaygınlaşmasının yanı sıra üreme kayıtları ile birlikte sürülerin üretim potansiyeli bilgilerinin sağlıklı biçimde elde edilmesi imkanı yakalanmıştır..

34 Bu imkanların yanında önemsenmesi gereken olgu; Özel verim kayıtları ve verim kayıtlarının soy kütüğü zemininde süreklilik kazanabilme Elde aşım uygulamalarında bildirilen sonuçların doğruluğunun kontrolü ve ebeveynlerin doğru olarak tespit edilmesi sorunu güncelliğini korumaktadır

35 Mikrosatellitlerin seçimi BABALIK TESTİNİN BAŞARISI PE PIC HE Lokus Sayısı Babalık testlerinde kullanılacak mikrosatellit işaretleyiciler Uluslararası Hayvan Genetiği Derneği (International Society for Animal Genetics-ISAG) tarafından belirtilen mikrosatellit lokuslardan seçilmesi gerçekleştirilen testlerin uluslararası çalışmalarla karşılaştırılabilmesini sağlayacaktır

36 Babalık testi kaç mikrosatellit ile gerçekleştirilmeli??????? 1,200 1,000 0,800 0,600 0,400 0,200 0, Locus Combination

37 Güvenli bir babalık testi için kabul edilebilir hata payının olması istenmektedir. Marker Panel MNA He PIC CPE Panel-1 (4 mic) Panel-2 (8 mic) Panel-3 (8 mic) Panel-4 (12 mic) Panel-5 (12 mic) Panel-6 (16 mic) Panel-7 (20 mic) Mikrosatellitler populasyonlara özgü sonuçlar verdiğinden öncelikle populasyonlara uygun mikrosatellit panellerin oluşturulması gerekmektedir

38 Mikrosatellit temelli babalık testlerinde çok sayıda mikrosatellit kullanıldığından laboratuar analizleri oldukça zaman alıcı olabilmektedir. Oluşturulan Multiplex M1 M2 Fluoresan İşaret Lokus Annealing ISAG Size D3 OarFCB C D3 OARFCB C D3 INRA C D2 OarFCB C D2 OarAE C D4 BM C D4 INRA C D4 OARCP C D4 D5S2 55 C D3 CSRD C D3 McM C D3 BM C D2 HSC (OLADRB) 55 C D2 BM C D2 OARFCB C D4 OARJMP29 56 C D4 MAF C

39 EŞME BABALIK TESTLERİ Number of loci 17 Mean number of alleles per locus 31,82 Mean expected heterozygosity 0,8564 Mean polymorphic information content (PIC) 0,8429 Combined Exclusion Probability 0,

40 Babası Hatalı işlenen Kuzu Babası Doğru Kaydedilen Kuzu Baba Kaydı Olmayan Kuzu %81

41 SNP Markerler ile Babalık Testi Son yıllarda devreye giren ve hayvan ıslahı anlamında da çığır açarak genomik seleksiyonu yapılabilir kılan bu yöntemle ileri teknoloji içeren çipler kullanılarak yapılan analizlerle aynı anda bir bireye ait yüzbinlerce hatta milyonlarca tek nükleotid farklılığı (SNP: Single Nucleotide Polymorphism) belirlenebilmektedir. Şu anda koyun ve keçi için yaklaşık bin SNP içeren çipler mevcuttur.

42 Üyesi olduğumuz Uluslararası Koyun Genom Konsorsiyumu kapsamında yapılan son çalışma ile 10 u Türkiye den olmak üzere Dünya çapına yayılmış farklı ırklardan seçilen toplam 75 baş koyunun genom dizilimi çıkartılmış ve bu bilgiler değerlendirilerek 700 bin SNP bölgesi içeren çip üretimi için son noktaya gelinmiştir.

43 Tek nükleotid polimorfizmi (SNP) yaygın olarak bireyler arasında DNA daki tek nükleotid değişiklikleri olarak adlandırılır. Genetik koddaki tek bir nükleotid değişimine bağlı olması nedeniyle DNA daki SNP varyasyonunun formu mikrosatellitlere göre daha basittir. Tek bir örnekte hem ebeveyn testinin hem de verim özelliklerinin test edilebilir olması, bu yöntemin mikrosatellitlere göre daha fazla bilgi sağladığının bir göstergesidir.

44 VNTR (Variable Number of Tandem Repeat), mikrosatellit ve SNP yöntemlerinin karşılaştırılmalı olarak kullanıldığı insanlarda yapılan bir babalık testi çalışmasında SNP yönteminin diğerlerine göre daha ucuz olduğu bildirilmektedir. Avustralya'da merinos sürüleri için 87 SNP bölgesini içeren panel ile babalık testlerinin yüksek doğrulukla gerçekleştirilebileceği bildirilmiş ve bu panel Uluslararası Koyun Genomik Konsorsiyumu (ISGC) tarafından da babalık testleri için önerilmiştir

45 Maliyet MİKROSATELLİT İÇİN Örneklerinin toplanması, transferi, korunması, DNA ekstraksiyonu ve DNA miktar tayini için gerekli giderler ile işçilik ve kar eklenince hayvan başına maliyet 80 TL

46 Bu yüksek kapsamlı çiplerin maliyeti $ olmakla birlikte sırf babalık testi ve bazı özel genlerin belirlenmesi için küçük kapsamlı özel çipler (örneğin 1500 SNP içeren) dizayn edilebilmekte ve yüksek sayılarda sipariş edildiğinde maliyet ciddi oranda düşmektedir. İlgili firma ile yapılan görüşmeler sonucunda 1500 SNP içeren özel çip için 300 bin adet çip anlaşması yapıldığında örnek başına çip maliyeti $ seviyesine kadar çekilebilmektedir. Kan örneklerinin toplanması, DNA ekstraksiyonu, DNA çip genotipleme ve istatistiksel analiz masrafları eklendiğinde bu maliyet en az $ seviyesine ulaşmaktadır.

47 Mevcut bilgiler ışığında değerlendirildiğinde, koyun veya keçilere yönelik ıslah programlarında tamamen serbest aşım uygulanması ve ardından babalık testi yapılarak soy kütüğü (pedigri) oluşturulması sağlıklı bir yaklaşım olmayacaktır. Yaşanan deneyimler ışığında ve ıslah programları gereksinimleri çerçevesinde ele alındığında elde aşım veya benzeri kontrollü bir çiftleştirme sisteminin uygulanmasının kaçınılmaz olduğu ortaya çıkmaktadır.

48 Yine eldeki bilgiler doğrultusunda Elde aşımın çok sıkı bir takip gerektirdiği Bu uygulamanın ancak alt yapısı yeterli işletmelerde uygulanabilir olduğu gözden kaçırılmamalıdır. Ayrıca babalık testi çalışmalarının bir an önce başlatılmasında oldukça yarar görülmektedir. Nitekim yapılacak babalık testleri ile genetik parametrelerdeki hataların önüne geçilmiş olacaktır.

49 KATILIMINIZ İÇİN TEŞEKKÜR EDERİM