Wetenschap - 19 januari 2011

DNA-revolutie in de veefokkerij

Met behulp van DNA-kennis kunnen veefokkers sinds kort veel sneller de fokwaarde van een stier vaststellen. Dat opent nieuwe mogelijkheden, zoals melkkoeien met een kleine ecologische voetafdruk en veel onverzadigde vetten.

iStock_koe.jpg
De stier Sunny Boy geldt als het boegbeeld van de Nederlandse veefokkerij. Hij bezat een combinatie van genen voor een zeer hoge melkproductie bij vrouwelijke nakomelingen. Sunny Boy (1985-1997) heeft ontelbare koeien bevrucht, getuige de 1,8 miljoen rietjes met sperma die van hem over de toonbank gingen. Mede door zijn toedoen steeg het aantal melkkoeien met een levensproductie van 100.000 liter melk of meer.

Vijf jaar
Toch duurde het even voordat de waarde van Sunny Boy duidelijk werd. Vroeger wisten de veefokkers hoe goed pa en ma van het pasgeboren kalf waren, maar niet of het kalf de goede eigenschappen had geërfd.  Tussen broertjes en zusjes zit nu eenmaal veel variatie. Een stiertje moest eerst anderhalf jaar oud zijn om voldoende sperma te kunnen produceren voor bevruchting van een koe. Daarna moest de dochter van de stier eerst zelf een kalf krijgen en melk gaan produceren. Dan pas kon de fokker de fokwaarde van de stier berekenen op basis van de melkproductie van zijn dochters. Alles bij elkaar kostte het zo'n vijf jaar om de fokwaarde van Sunny Boy vast te stellen.

DNA-merkers
Inmiddels kan de fokwaarde van een stier een dag na zijn geboorte worden bepaald. Een revolutie die grote gevolgen heeft voor de veefokkerij, zegt Sander de Roos. Hij is hoofd Breeding & Support van rundveefokkerijbedrijf CRV en promoveert op 21 januari bij fokkerijprof Johan van Arendonk op genomic selection. Die term laat zich lastig vertalen naar het Nederlands. 'We schatten de fokwaarde van stieren en koeien op basis van DNA-merkers: stukjes DNA die de eigenschappen van de stier of koe voorspellen.' Niet alleen kunnen de fokkers nu met DNA-informatie veel eerder de fokwaarde bepalen, het kan ook veel nauwkeuriger.

Melksamenstelling
In de praktijk werkt CRV hierbij samen met de melkveehouders. Die sturen, als een stierkalfje is geboren, een zakje met een plukje haar op naar het bedrijf van De Roos. 'Wij laten dat analyseren door een laboratorium in Luik. Daar analyseren ze het DNA van het kalfje aan de hand van 50.000 merkers of posities op het DNA. Zij doen de DNA-analyse, wij hebben de formule om met die DNA-merkers de fokwaarde te schatten.' CRV beoordeelt zo'n veertig eigenschappen. Daarbij gaat het niet alleen om de hoeveelheid melk, maar ook om de samenstelling ervan: het vet- en eiwitgehalte. Ook het uiterlijk van de koe, waaronder de kwaliteit van het beenwerk en de uier, bepaalt de fokwaarde. En ten derde beoordeelt CRV de genetische aanleg voor gezondheid, vruchtbaarheid en levensduur van de koe. Op al deze aspecten kan CRV nu veel effectiever selecteren dan vroeger. De nieuwe techniek verdubbelt de genetische vooruitgang per jaar, zegt De Roos.

Rundergenoom
Hij begon zijn promotie in 2006. 'Toen bestond genomic selection alleen nog in theorie.' Doordat wetenschappers het rundergenoom in kaart brachten en veel DNA-merkers vonden, kan de techniek nu worden toegepast door bedrijven als CRV.  De Roos lost in zijn proefschrift enkele statistische vragen op, waaronder de betrouwbaarheid van de fokwaarden op basis van de DNA-merkers. Ook heeft hij vastgesteld hoe hij genomic selection kan toepassen in fokprogramma's.

Inteelt
Een belangrijk vraagstuk in elk fokprogramma is inteelt. 'Ik concludeer dat genomic selection leidt tot minder inteelt per generatie. Dat is goed nieuws voor de geneticus. Maar let op: doordat we jonge stieren als vaderdieren gaan gebruiken, zetten we in dezelfde tijdsperiode meer generaties om. Daardoor kan de inteelt per jaar toenemen. En dat is waar de praktijk naar kijkt.' Om de inteelt te beperken moet je zorgen voor voldoende variatie in afstammingen.

Ecologische voetafdruk
Met genomic selection denkt De Roos in de toekomst ook een aantal nieuwe eigenschappen te kunnen verbeteren. Hij wil bijvoorbeeld bekijken of via fokkerij de ecologische voetafdruk van de melkkoe kan worden verkleind, door te selecteren op betere voerefficiëntie. Ook de samenstelling van melk kan makkelijker worden gestuurd. 'De verhouding tussen onverzadigde en verzadigde vetten is erfelijk bepaald. Omdat we de DNA-merkers voor de melksamenstelling kennen, kunnen we de melksamenstelling voorspellen. Dat opent mogelijkheden voor specifieke zuivelproducten.'

Sander de Roos promoveert op 21 januari bij Johan van Arendonk, hoogleraar Animal Breeding and Genetics.

Re:ageer