elde aşım ve babalık testleri - EKKIP

DR. ONUR YILMAZ
.
Adnan Menderes Üniversitesi Ziraat Fakültesi Zootekni Bölümü Biyometri & Genetik A.B.D
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.
KOÇ/TEKE KATIM BAŞARISI
??????
Yüksek Gebelik
Oranı
Çiftleşmenin Kısa Sürede
Tamamlanması
Irk
Yaş
Kondisyon
Aşım Öncesi Besleme
Koşulları
Çiftleşme Zamanına Hazırlık
 Flushing
 Koç Etkisi
 Aşımın günün serin saatlerinde yapılması
 Sevi (oynaşı) süresinin uzatılması
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
KOÇ ETKİSİ
KOÇLARIN
AYRILMASI
KIZGINLIK SEZONU
4-6 HAFTA
14 GÜN
UYARICI KOÇLARIN
ÇIKARTILMASI
FERTİL KOÇLARIN KATIMI
UYARICI KOÇLARIN
SÜRÜYE KATILMASI
Kısırlaştırılmış Erkek
Androgen Enjekte Edilmiş Dişi
KOÇ KATIM YÖNTEMLERİ
 Küçükbaş hayvan yetiştiriciliğinde farklı koç katım
yöntemlerinden bahsetmek mümkündür
Koç Katım
Yöntemleri
Serbest
Aşım
Sınıf Usulü
Aşım
Elde Aşım
Serbest Aşım
 Sürüdeki tüm erkek bireylerin sürünün içerisine katılması ile
uygulanır
 Bu uygulamada 30-35 baş dişi hayvana bir erkek hesap
edilmektedir.
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
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.
 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.
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
SÜRÜYE ARAMA
KOÇU/TEKESİNİN KATILMASI
KIZGIN HAYVANIN TESPİTİ
DAMIZLIK KOÇ
UYGUN DAMIZLIK KOÇ
İLE ÇİFTLEŞTİRME
 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.
 10-15 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






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
Yetiştiricilerimizin Alt Yapı İmkanları
Geliştirildi
• Tümleşik sürülerin alt yapı olanaklarının geliştirilmesi için 12
işletmeye projeden hizmet alımı yolu ile 50’şer m2 sundurma
• 12 tümleşik sürüye 300 x 110 cm ebatlarında 3 adet Çiftleşme
Bölmesi
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.
 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.
 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
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
 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.
 1989 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.
BABALIK TESTLERİ
Fenotipe Dayalı
Yöntemler
* Kan grubu sistemleri
* Serum proteinleri
* Enzim allotipleri
* Lökosit antijenler
Moleküler Genetik
Yöntemler
•Mikrosatellit
•RFLP
•AFLP
• SNP
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
 Mikrosatellitlerle yapılacak ebeveyn testlerinde, alleller
arasındaki küçük farklılıklar önem taşıdığından allel
uzunluklarının belirlenmesinde genetik analizörler gibi
otomasyon sistemlerinin kullanılması çalışmanın
hassasiyetini artırmaktadır.
 Kapiller elektroforez kullanılarak farklı laboratuarlarda
yapılan çalışmalarda standart sapmasının 0.075-0.1175 baz
çifti arasında bulunması, bu teknolojinin standart sapması
0.20 baz çifti olan geleneksel jel elektroforezinden daha etkin
ayrım yaptığının göstergesidir.
Allel pikleri, Stutter pikler ve Size Standart
Alleler
Stutter
Size Standart
 Homozigot ve Heterozigot bireylerin pik görüntüleri
183,28
200,54
115,57
 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..
 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
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
Babalık testi kaç mikrosatellit
ile gerçekleştirilmeli ???????
1,200
1,000
0,800
0,600
0,400
0,200
0,000
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Locus Combination
13
14
15
16
17
18
19
20
21
 Güvenli bir babalık testi için kabul edilebilir
hata payının 0.001 olması istenmektedir.
Marker Panel
MNA He PIC
CPE
Panel-1 (4 mic)
13.75 0.82 0.80 0.931912000
Panel-2 (8 mic)
15.25 0.84 0.82 0.996932000
Panel-3 (8 mic)
17.63 0.81 0.78 0.994573000
Panel-4 (12 mic) 14.75 0.83 0.81 0.999791000
Panel-5 (12 mic) 16.25 0.76 0.74 0.999682000
Panel-6 (16 mic) 16.44 0.82 0.80 0.999983350
Panel-7 (20 mic) 15.90 0.82 0.80 0.999998870
 Mikrosatellitler populasyonlara özgü sonuçlar verdiğinden
öncelikle populasyonlara uygun mikrosatellit panellerin
oluşturulması gerekmektedir
 Mikrosatellit temelli babalık testlerinde çok sayıda
mikrosatellit kullanıldığından laboratuar analizleri oldukça
zaman alıcı olabilmektedir.
Oluşturulan
Multiplex
M1
M2
Fluoresan
İşaret
D3
D3
D3
D2
D2
D4
D4
D4
D4
D3
D3
D3
D2
D2
D2
D4
D4
Lokus
Annealing
ISAG
Size
OarFCB304
56-63°C
148-190
OARFCB193
54-65 °C
96-136
INRA0023
55°C
201 - 219
OarFCB20
55-56 °C
92-118
OarAE0129
54°C
135 - 165
BM1818
50-55 °C
258 - 270
INRA0132
55°C
152 – 172
OARCP34
50-58 °C
112-130
D5S2
55 °C
190 - 210
CSRD0247
58 °C
209-261
McM0527
50-58°C
165 - 179
BM8125
50-55 °C
110-130
HSC (OLADRB)
55°C
267 - 301
BM1329
50 °C
145-161
OARFCB128
55-60 °C
96-130
OARJMP29
56 °C
96-150
MAF214
58 °C
181-265
EŞME BABALIK TESTLERİ
Number of loci
Mean number of alleles per locus
Mean expected heterozygosity
Mean polymorphic information content (PIC)
Combined Exclusion Probability
17
31,82
0,8564
0,8429
0,99999962
2011
Babası Hatalı işlenen Kuzu
Babası Doğru Kaydedilen Kuzu
Baba Kaydı Olmayan Kuzu
%81
279
2012
54
214
252
1646
2013
121
534
201
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 50-55 bin SNP içeren
çipler mevcuttur.
 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.
 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.
 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
Maliyet
15-20 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
 Bu yüksek kapsamlı çiplerin maliyeti 200-300 $ 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 25-30 $ seviyesine kadar
çekilebilmektedir.
 Kan örneklerinin toplanması, DNA ekstraksiyonu, DNA çip
genotipleme ve istatistiksel analiz masrafları eklendiğinde
bu maliyet en az 40-45 $ seviyesine ulaşmaktadır.
 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.
 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.
KATILIMINIZ İÇİN TEŞEKKÜR EDERİM