Kartläggning av prestationsegenskaper, genetisk variation och hälsa hos kallblodstravaren

Summering av slutrapport

Detta omfattande och ambitiösa SLU - NMBU samarbetsprojekt hade som huvudsyfte att förbättra prestation, hälsa och välfärd hos den norska/svenska kallblodstravaren. Experter inom veterinärmedicin, prestationsegenskaper, genomik och genetiska tester analyserade genomet hos denna hästras med syfte att: 1) identifiera prestationsgener; 2) undersöka genetisk variation och inavelsgrad; samt 3) genomföra en pilotstudie för att hitta gener som predisponerar för "dynamic laryngeal collapse" (en allvarlig defekt i de övre luftvägarna som är vanlig hos kallblodstravare - relativt varmblodstravare och fullblod). Dessutom bedömdes fördelarna med 4) premielopp; och vidare 5) beräknades bland annat längden för tävlingskarriären inom rasen. Denna utförliga genetiska utvärdering har lagt grunden för att förbättra hälsa och hållbarhet hos kallblodstravaren och kan fungera som ett redskap för att ge riktlinjer kring framtida avel. I projektet har vi utbildat en doktorand och en post doc.

Sammanfattning av ansökan

Detta SLU – NMBU samarbetsprojekt har som mål att förbättra prestation, hälsa och välfärd hos den norska/ svenska kallblodstravaren. Experter inom veterinärmedicin, prestationsegenskaper, genomik och genetiska tester kommer att undersöka arvsmassan med syfte att: 1) identifiera prestationsgener; 2) undersöka genetisk variation och inavelsgrad; samt 3) genomföra en pilotstudie för att hitta gener som predisponerar för ” dynamic laryngeal collapse” (en allvarlig defekt i de övre luftvägarna som är vanlig hos kallblodstravare – relativt varmblodstravare och fullblod). En sådan genetisk utvärdering har potential att förbättra hälsa och hållbarhet hos kallblodstravaren och kan fungera som ett redskap för att ge riktlinjer kring framtida avel av kallblodstravare i Norge och Sverige. Projektets mål är även att utbilda en forskningsassistent under ett år med syfte att denna person ska kunna fortsätta studierna inom ramen för en forskarutbildning (PhD) inom ämnet hästens prestation och hälsa.

Populärvetenskaplig redovisning

Denna utförliga genetiska utvärdering har lagt grunden för att förbättra hälsa och hållbarhet hos kallblodstravaren och kan fungera som ett redskap för att ge riktlinjer kring framtida avel. Kallblodstravarens arvsmassa analyserades med syfte att: 1) identifiera prestationsgener; 2) undersöka genetisk variation och inavelsgrad; samt 3) genomföra en pilotstudie för att hitta gener som predisponerar för "dynamic laryngeal collapse". Dessutom bedömdes fördelarna med 4) premielopp; och vidare 5) beräknades längden för tävlingskarriären inom rasen. I projektet har vi utbildat en doktorand och en post doc. En sammanfattning av några av de viktigaste resultaten presenteras nedan.

Gener för mental förmåga påverkar travframgångar (Delstudie 1)

För att ta reda på vilka gener hos kallbodstravaren som är viktiga för tävlingsframgång analyserades arvsmassan hos 613 kallblodstravare. Som mått på tävlingsframgång användes intjänad prissumma, bästa kilometer-tid och antal travlopp med galoppinslag. Kopplingen mellan dessa mått och mer än 350 000 genetiska markörer testades.

För egenskapen intjänad prissumma kunde nio genetiska markörer identifieras. För bästa kilometer-tid och antal travlopp med galoppinslag blev resultaten inte lika tydliga men flera intressanta regioner i arvsmassan ringades in.

I de utpekade delarna av arvsmassan finns gener som reglerar energimetabolismen, men också flertalet gener som styr hästarnas minne och inlärningsförmåga. Så förutom de fysiologiska krav som krävs för att en travhäst ska bli framgångsrik, visar resultaten att mental förmåga har en avgörande roll för travprestation. Detta är en av de första internationella studier att identifiera gener för mentala egenskaper som en viktig pusselbit för atletisk framgång hos däggdjur. Fynden har öppnat en dörr för forskning om atletisk prestation ur en ny synvinkel - hjärnans roll i atletisk framgång. Som ett nästa steg behövs nu studier som i detalj visar hur mental kapacitet påverkar tävlingsframgång hos kallblodstravaren, och sannolikt även hos andra hästraser.

Inavelsgrad hos kallblodstravaren (Delstudie 2)

Sedan 1950-talet har den norska-svenska kallblodstravaren avlats alltmer intensivt för prestationsegenskaper på travbanan. Som ett resultat av avelsurvalet har en tydlig förbättring i prestationsegenskaper skett. Den förbättrade travprestationen har emellertid varit åtföljd av en gradvis ökning av inavelnivåerna. Inavelsgraden hos kallblodstravaren har historiskt sett monitorerats med traditionella metoder baserade på analys av stamtavlor. I och med utvecklingen inom genomikområdet har kallblodstravarindustrin angivit en önskan att anta molekylära tillvägagångssätt vid avelsurvalet och underhållet av rasen. Vår studie visade att molekylärgenetiska inavelskoefficienter var något högre än inavelskoefficienter beräknade med hjälp av stamtavlor. Båda metoderna visar en gradvis ökning av inavelnivåerna hos kallblodstravaren mellan åren 2000 och 2009. Möjligheter finns nu för kallblodstravarindustrin att utveckla program som ger uppfödare en återkoppling om regioner i genomet som är suboptimala ur ett genetiskt perspektiv och/eller som är känsliga för inavel inom rasen. Användningen av molekylära data för att identifiera genomiska regioner som kan bidra till inavelsdepression hos kallblodstravaren kommer sannolikt att vara ett värdefullt verktyg för bevarande av den genetiska mångfalden inom rasen.

Genetisk reglering av Dynamisk Laryngeal Kollaps, DLC (Delstudie 3)

Dynamisk laryngeal kollaps (DLC) är vanlig hos kallblodstravaren och andra så kallade ”gaited” hästraser som tränas med hög huvudposition. Denna studie visade ingen direkt association mellan DMRT3-genen och DLC hos kallblodstravaren. Däremot identifierades flera kandidatgener som kan vara involverade i utvecklingen av detta luftvägssyndrom och som är motiverade att undersöka i mer detalj. Vi har därmed gjort ett första framsteg med att bestämma den genetiska orsaken till denna vanliga defekt som påverkar hälsa och välfärd hos kallblodstravaren.