Den genetiske udvikling af husdyr

Af tidl. professor Lars Gjøl Christensen og tidl. lektor Thomas Mark, Institut for Produktionsdyr og Heste, KVL

Nedarvningens mysterier har altid optaget menneskeheden. I Første Mosebog, kapt. 30 står, at Jacob, som løn for at passe Labans hjord, skulle have alt broget og plettet afkom. Jacob skar derfor strimler af hvid poppel og stillede de spraglede grene op på dyrenes parringspladser ved vandhullerne. Hvis dyrene under parringen så disse stribede grene, mente Jacob, at afkommet ville få aftegn. Men Jacob ville også have en forædlet hjord. Og derfor anvendte han det avlsprincip, som stort set er gældende i dag: "Par de bedste til de bedste", og slagt (eller lad andre få) resten. I vers 41 - 43 står: " Og hver gang de kraftige parrede sig, stillede Jacob grenene op foran dem i vandrenderne, men når det var svage dyr, stillede han dem ikke op. Således kom de svage til at tilhøre Laban, de kraftige Jacob. På denne måde blev manden overmåde rig og fik småkvæg i mængde, trælkvinder, kameler og æsler". Disse og andre falske forestillinger om nedarvningens mysterier har eksisteret helt op til vor tid, og husdyravlen var i århundreder alene baseret på generationers erfaringer, iagttagelser og overleveringer.

Avlsarbejdet har skabt dagens husdyr

Husdyrene har i tidens løb gennemgået store forandringer i udseende, adfærd og produktion. Disse ændringer skyldes næsten udelukkende menneskestyret avlsarbejde. Den første kendte pioner på husdyravlsområdet var englænderen Robert Bakewell (1725 - 1795). Han grundlagde nye racer indenfor heste, kvæg og får ved primært at anvende "best to best metoden". Desuden anvendte han indavl for at fastholde typen.

Lokale husdyrracer en saga blot

Det 19. århundrede blev racedannelsernes tid, og der opstod et stort antal lokale husdyrracer. De vigtigste hjælpemidler var stambogsføring og eksteriørbedømmelse. Desuden blev der som anført drevet indavl. Alene i Norge var der for 40 år siden ca. 20 forskellige malkeracer. De norske kvægavlere hævdede, at hver race var fremavlet og tilpasset netop de forhold, som eksisterede i det område, hvor de havde deres udbredelse. Man mente, at de på deres egen lokalitet var andre racer overlegne. Men efter overgang til kunstig sædoverføring viste det sig hurtigt, at afkom efter udvalgte afkomsundersøgte NRF-tyre var de lokale racer overlegen. Kvægbrugerne opdagede, at begrebet "stedegnethed" generelt var uden betydning, og i dag er de lokale racer stort set forsvundet.

Avlsarbejde udrydder sygdomme

Vor tids arvelighedsforskning blev grundlagt af den østrigske munk Gregor Mendel (1822 - 1884), som gennemførte årelange forsøg med ærtesorter. Hans epokegørende forsøg og tolkning af resultaterne fik først betydning efter hans død, da hans arvelove blev genopdaget i år 1900. Mendels teorier blev efterfølgende afprøvet på en række forskellige dyrearter. Fra denne periode stammer vor viden om de kvalitative egenskabers nedarving (farve, hornløshed etc.) og viden om en række arvelige lidelsers opståen. Et eksempel er arvelig lamhed, som i slutningen af 1940erne var meget udbredt i hos RDM (rød dansk malkeko). Op imod 20 % af de stambogsførte tyre var dengang skjulte bærer af genet, men takket være Jens Nielsens undersøgelser, som viste, at sygdommen er arvelig betinget, samt en efterfølgende målrettet indsats, blev denne lidelse hurtigt udryddet.

Arv og miljø

De såkaldte kvantitative egenskaber (vækst, ydelse, frugtbarhed etc.) har en mere kompliceret arvegang, idet de foruden at være påvirket af miljøet er bestemt af mange forskellige arveanlæg. Den første, der klart beskrev dette var den danske botaniker og arvelighedsforsker W. Johannsen, der allerede i 1903 publicerede den klassiske formel: P = G + M, som viser at et dyrs fænotype (P) dels er bestemt af den række genetiske anlæg (G) og dels af de mange miljømæssige faktorer (M), som dyret har været påvirket af lige fra fosterstadiet og hele livet igennem. Den amerikanske forsker J. L. Lush udviklede metoder til beregning af den fænotypiske og genetiske variation af en given egenskab, og i 1930 indførte han begrebet heritabilitet (graden af arvbarhed), som er forholdet mellem den genetiske og den fænotypiske variation.

Skelsættende år for avlsarbejdet

For kvægavlsarbejdet har ydelseskontrollens indførelse i 1895 haft en epokegørende betydning, idet man derved fik objektive mål for avlsdyrenes ydelseskapacitet. En anden revolutionerende begivenhed var indførelsen af den kunstige sædoverføring i 1936, og dybfrysningsteknikken i 1960erne. Dermed kunne de bedste avlstyre udnyttes med meget stor intensitet. Også etableringen af de såkaldte afkomsprøvestationer (1945-1974) har haft stor betydning for kvægavlens udvikling i Danmark. Efterhånden blev stationsafprøvningen suppleret og derefter afløst af computerberegnede avlsværdital baseret på data fra kontrolforeninger, døtregruppebedømmelser, sundhedsregistre, insemineringsstatistiker og oplysninger om alle dyrs indbyrdes slægtskab.

Husdyr domineres af få racer

I de seneste årtier har det avlsteoretiske grundlag for husdyravlen udviklet sig markant takket være store landvindinger indenfor statistik, genetik, bioteknologi, reproduktionsbiologi, og ikke mindst edb. Avlsværditallene er blevet mere sikre og kombineres nu i indekser, der afspejler de enkelte racers avlsmål. Desuden er der udarbejdet avlsplaner som optimerer den avlsmæssige indsats. For kvæg blev den første avlsplan udarbejdet i 1970, og siden er den løbende blevet tilpasset de ændrede krav og muligheder. Samtidig er husdyravlen blevet internationaliseret. Sæd og embryoner kan dybfryses og transporteres over store afstande. Dertil kommer, at den uvildige internationale organisation INTERBULL jævnligt beregner avlsværdital og rangerer afkomsundersøgte tyre på tværs af landegrænser. Dette har fremmet anvendelsen af de bedste avlsdyr over hele verden og dermed øget de avlsmæssige muligheder betydeligt. Den meget stærke brug af toptyre og deres sønner har samtidigt øget risikoen for indavl og dermed faren for indavlsdepressioner og formindsket avlsmæssig variation. Husdyravlen domineres nu af ganske få racer, og de små lokale racer forsvinder - enten ved fortrængningskrydsning eller fusion.

Markante ændringer i produktion af kyllinger og svin

Husdyrenes produktivitet er steget meget gennem årene, og især i de seneste årtier har denne udvikling været accelererende. I slagtekyllingeproduktionen er det således lykkedes at reducere den tid det tager at producere en 1400 gram tung kylling fra ca. 80 dage i 1960 til kun 30 dage i dag.

Inden for svineavlen er foderforbruget og sidespæktykkelsen næsten halveret i den samme tidsperiode, samtidig med at søernes frugtbarhed er forbedret. Disse imponerende ændringer er i vid udstrækning fremkaldt ved et effektivt avlsarbejde baseret på omhyggelig afprøvning, selektion og efterfølgende udnyttelse af forskellige krydsningskombinationer. Det betyder, at foderet nu udnyttes meget bedre til gavn for miljøet og med reducerede produktionsomkostningerne til følge. Det intensive og ofte ensidige avlsarbejde har dog samtidigt medført uønskede sideeffekter fx i form af for dårlig frugtbarhed og for høj kalvedødelighed hos SDM og alvorlige benlidelser hos slagtekyllingerne.

Færre køer mere mælk

I kvægbruget har vi oplevet markante ydelsesstigninger. Siden 1970 er den danske bestand af malkekøer reduceret fra over en million til under 600.000, men alligevel produceres der stort set samme mængde mælk på landsbasis. Forbruget af foder, arbejdskraft og andre produktionsomkostninger er derved reduceret betydeligt. Takket være den unikke danske kvægdatabase, som indeholder informationer om det fulde slægtskab mellem alle dyr, er det ved hjælp af nye analysemetoder muligt at beregne, hvor stor en del af racernes ydelsesfremgang, der skyldes henholdsvis miljømæssige og genetiske forbedringer. Disse beregninger viser, at hovedparten af de seneste års fremgang i proteinydelse hos de danske malkeracer skyldes avlsmæssige forbedringer. Den avlsmæssige effekt på dyrenes brugsmæssige egenskaber varierer fra race til race afhængig af avlsmål og importpolitik. For RDM er det lykkedes at fastholde/forbedre kødproduktionsegenskaber, frugtbarhed og sundhed samtidig med at der som anført har været en betydelig ydelsesfremgang. Desuden er det i modsætning til SDM lykkedes for RDM at nedbringe kalvedødeligheden ganske betragteligt. I dag er avlsledelserne enige om, at en afvejet kombination af produktionsegenskaberne, sundhed, frugtbarhed, malkeorganer, lette kælvninger, lav kalvedødelighed og holdbarhed er det vigtigste ved fastsættelse af avlsmålet.

Præcise beregninger på kvægavl

De anførte resultater er som anført opnået ved hjælp af teoretisk baserede edb-simuleringer. Realiteter fra praksis viser, at der er god overensstemmelse mellem de opnåede og de beregnede resultater. Eksempelvis er det lykkedes kvægavlerne i Norge at halvere antallet af veterinærbehandlinger pr. årsko i de seneste ti år. Dette er som ventet sket på bekostning af ydelsesfremgangen, som har været mindre i Norge end i de øvrige nordiske lande.

Nordisk avlsarbejde som forbillede

Det fremtidige kvægavlsarbejde vil blive endnu mere viden- og forskningsafhængigt end det hidtidige. Udviklingen indenfor edb, molekylærgenetik og bioteknologi vil fortsætte. For at kunne bidrage til og udnytte disse nye muligheder, vil avlsarbejdet i stigende omfang blive koncentreret i store enheder. Dansk kvægavl er begunstiget af omfattende og velfungerende registreringssystemer, som muliggør en succesfuld gennemførelse af bredtfavnende avlsmål med hensyntagen til såvel produktions som brugs- og sundhedsmæssige egenskaber. I udlandet har man fået øjnene op for betydningen heraf, og man forsøger nu at tilnærme sig den nordiske avlsprofil. Det er vigtigt, at man i Danmark udnytter sin førerstilling på dette område, såvel gennem en fortsat udbygning og tilpasning af den hidtidige avlsstrategi som gennem organisatoriske alliancer og fusioner med nærtstående udenlandske avlsorganisationer. Takket være den enestående kvægdatabase, som blandt andet indeholder omfattende registreringer af sundheds- og reproduktionsegenskaber samt stærke forskningsmiljøer på det genteknologiske og biometriske område, har dansk kvægavl desuden store potentielle muligheder for at opnå en international førerposition i udvikling og anvendelse af genbaseret avl.

På vej mod super-kvæg

I løbet af det kommende årti forventes det, at den øgede viden om genernes funktion vil få stor indflydelse på kvægavlens udformning og effektivitet. Ikke i form af gensplejsede husdyr, men primært fordi der skabes grundlag for, at afkomsundersøgelser kan blive suppleret med eller erstattet af en udvælgelse af avlsdyr baseret på tætsiddende genmarkører. Ved hjælp af genmarkører vil det blive muligt at reducere frekvensen af en række gener, som virker hæmmende på produktion, sundhed og frugtbarhed og i stedet øge frekvensen af gener som fremmer de ønskede egenskaber. Herved vil de avlsmæssige fremskridt pr generation kunne øges yderligere, og mulighederne for at fremavle sunde, effektive og velfungerende produktionsdyr bliver derfor endnu større end tidligere.

Etiske overvejelser

De seneste års effektive, men i mange lande ret ensidige avl for større produktion har haft sin pris, idet den ofte har haft en række negative effekter på husdyrenes sundhed og velfærd. Desuden har udvikling medført tab af genetisk mangfoldighed. Derved er der opstået et væsentlig etisk problem, som ikke kan bortforklares under henvisning til, at det at husdyrene ændrer sig er et led i naturens gang. Vi kan i dag styre avlen, og netop derfor må alle, der arbejder med husdyravl, påtage sig et etisk ansvar. Derfor er der behov for at få klargjort og diskuteret de forskellige aspekter af husdyravlens værdigrundlag. Etiske holdninger bør i højere grad end tidligere inddrages i diskussionen om valg af avlsmål og konsekvenserne af at avle sig frem mod disse. Hvor langt tør og bør vi gå? Under forudsætning af, at dyrene ikke påføres lidelser, så synes det at være forsvarligt at gøre brug af de fleste af de nye bioteknologiske metoder, som vi i dag har fået til rådighed. At foretage en stærk udvælgelse af kommende forældredyr, som efterfølgende vil give os en ny generation af velskabte, livskraftige, sunde, robuste og produktive dyr, må anses for at vær etisk forsvarligt og bæredygtigt i enhver henseende. Hvis man i fremtidens avlsarbejde forfølger etisk forsvarlige og bæredygtigt avlsmål, så kan teknologien tværtimod være med til at reducere lidelser og give både dyrene og menneskene et bedre liv.