Potential of gene edited assisted selection in aquaculture breeding schemes

19 oktober 2022
Sal 3

Potential of gene edited assisted selection in aquaculture breeding schemes

Nye avlsteknologier, som genomredigering ved bruk av CRISPR/Cas9, har potensial til å fremskynde bærekraftig avl i akvakultur. Genomredigering kan raskt introdusere gunstige endringer i genomet, som å fiksere alleler i kjente gener, lage de novo alleler eller introdusere alleler fra andre stammer eller arter. En simuleringsstudie ble utført for å vurdere den potensielle fordelen med genredigert assistert seleksjon (GEAS) i et familie-avlsprogram for akvakultur. GEAS er et avlsopplegg som kombinerer genomisk seleksjon (GS) med genomredigering. Avlsprogram med og uten genomredigering ble simulert. Genomiske og fenotypiske data ble simulert for 300 fullsøskenfamilier med 100 avkom pr familie, og fra hver familie ble 10 individer tilfeldig valgt som seleksjonskandidater. Genomiske avlsverdier ble estimert og seleksjon ble basert på de predikerte avlsverdiene. I hver generasjon ble 150 hanner og 300 hunner valgt ut og paret tilfeldig for å produsere neste generasjons familier. Denne avlssyklusen ble kjørt i 20 generasjoner, og genetisk framgang og tap av genetisk varians ble registrert i hver generasjon. For GEAS-scenariet ble 500 eller 1000 individer redigert pr generasjon for QTLen (Quantitative Trait Loci) med størst effekt, og når denne QTLen er fiksert, blir den nest største QTL-en redigert. Effekten av genetisk arkitektur til egenskaper ble undersøkt ved å simulere egenskaper med forskjellig antall QTL og arvegrad (h2= 0,1 og h2= 0,4). For den lavarvbare egenskapen (h2= 0,1) ble det observert opptil 45 % økt genetisk framgang for GEAS-scenarier sammenlignet med GS. Opptil 34 % høyere genetisk framgang ble observert for egenskapen med h2= 0,4. Å øke antall individer som skal redigeres fra 500 til 1000 per generasjon, resulterte i opptil 15 % økning i genetisk framgang. Egenskaper med færre og større QTLer resulterte i en høyere økning av genetisk framgang på lang sikt sammenlignet med egenskaper med mange mindre QTL-er. Det ble også observert at GEAS-programmer resulterte i lavere tap av genetisk variasjon på grunn av redusert seleksjonspress på alleler med gunstig effekt. Genredigert assistert seleksjon resulterer i kort- og langsiktige økninger i genetisk framgang ved å øke frekvensen av det gunstige allelet i populasjonen.

19 oktober 16:45-17:00