[vet mania]

جفت‌كردن گونه‌هاي خويشاوند همخوني ناميده مي‌شود. گونه‌هاي جديد حيوانات شيرده كه از طريق تلقيح‌مصنوعي و يا جفت‌گيري‌طبيعي توليد شده‌اند، وارث برخي از تركيبات ژنتيكي از هريك از والدين خود مي‌باشند. اگر والدين خويشاوند باشند، برخي از ژن‌هاي منتقل شده به نتاج توسط هريك از والدين درواقع نمونه يكسان ژن‌هايي است كه در اجدادشان نيز يافت شده است. اجدادي كه درواقع خويشاوندي والدين را سبب شده‌اند. اگر رابطه ژن‌هاي والدين افزايش پيدا كند، احتمال اينكه جفت‌هاي ژني در نتاج، نمونه يكساني از ژن‌هاي موجود در اجداد يك نسل قبل خود باشند، افزايش پيدا مي‌كند. يك چنين ژن‌هايي را ژن‌هاي يكسان وراثتي مي‌نامند.

حد نهايي در همخوني، جفت كردن حيوان با خودش است. اين فرآيند در بسياري از گونه‌هاي حيواني امكان‌پذير است، زيرا هرگونه، قادر به توليد سلول‌هاي جنسي نر و ماده مي‌باشد. فرض كنيد كه يك گياه داراي ژنوتيپ Bb در برخي از بخش‌هاي ساختمان كرومزومي خود مي‌باشد. به دليل اينكه سلول‌هاي جنسي نيمي از مواد ژنتيكي گياه را دربر دارد، نيمي از تمام سلول‌هاي جنسي حامل B و نيمي حامل b براي سلول‌هاي نر و ماده مي‌باشند. اگر گياه خودلقاحي داشته باشد، نتاج BB، Bb و يا bb در نسبت‌هاي 1:2:1 خواهد بود. هر گونه BB براي آلل B هموزايگوس ناميده مي‌شود. در حاليكه گونه‌هاي bb براي آلل b هموزايگوس هستند. گونه‌هاي Bb به علت اينكه در مواد ژنتيكي خود، حاصل B و b مي‌باشند، هتروزايگوس ناميده مي‌شوند. اگر نتاج يك گياه خودلقاح، خود نيز خودلقاح شود، تنها نتاج BB از گونه‌هاي BB و نتاج Bb از گونه‌‌هاي bb حاصل مي‌شوند. گونه‌هاي Bb دوباره BB، Bb و bb را در نسبت‌هاي 1:2:1 توليد خواهند كرد. اين روند كه در نسل‌هاي متعدد ادامه داشته است، براي افزايش فراواني گونه‌هاي BB و bb (هموزايگوس) و كاهش تعداد گونه‌هاي Bb در هرنسل به نصف تعداد، ادامه خواهد يافت. خود لقاحي در پستانداران همچون گاوهاي شيري امكان‌پذير نمي‌باشد. اما در فرآيندي مشابه (ذكر شده در بالا) به نام همخوني افزايش فراواني هموزايگوسي و كاهش فراواني هتروزايگوسي در تمام گونه‌ها رخ مي‌دهد.

همخوني، فراواني ژني كه در واقع تعداد كلي ژن‌هاي B و b در يك جمعيت مي‌باشد را تغيير نمي‌دهد. همخوني تنها آرايش و تركيب آن دسته از ژن‌ها در جفت‌هاي BB، Bb و يا bb را تغيير مي‌دهد. اگر برخي از آن تركيبات نابارور باشند، يك فرآيند گزينشي رخ خواهد داد كه فراواني ژني را تغيير مي‌دهد.

انجام عمل همخوني در گاو‌هاي شيري:
حيوان‌هاي همخون در مقايسه با حيوانات غيرهمخون، در موقعيت‌هاي كرومزومي بيشتري هموزايگوس مي‌شوند. نكته مثبت اين قضيه (همخوني) اين است كه نوع ارثي اسپرم يا سلول‌هاي تخمك در گونه‌هاي همخون، از گونه‌هاي غيرهمخون بيشتر قابل پيش‌بيني است. گونه‌هاي BB يا bb تنها قادر به توليد اسپرم و سلول‌هاي تخمك B يا b هستند. هتروزايگوت Bb تنها قادر به توليد توليد اسپرم و تخمك B يا b مي‌باشد. اگر حيوان همخون، غالب باشد و اين غالبيت را با قاعده منتقل كرده باشد، نكات مثبت و فوايد آن غيرقابل انكار است.

همخوني همچنين مي‌تواند براي پاكسازي يك دسته دامي داراي ژن‌هاي نامطلوب (مضر) نهفته و مغلوب به كار رود. وقتي اين ژن‌هاي نامطلوب در حالت همزايگوس (bb) ديده مي‌شوند، شرايط اغلب بسيار مهلك است. اين ميزان مهلكي ممكن است خيلي زود در مراحل رشد جنيني آغاز شود، امري كه در واقع شكستي براي پرورش دهندگان گاو شيري محسوب مي‌شود. اگر ژن‌ها خيلي خطرناك نباشند (نيمه كشنده Semi lethal) و حيوان زنده بماند، بازهم در مجموع بي‌ثمر خواهد بود و هيچ سودي دربر نخواهد داشت. بيشتر گونه‌هاي حيواني (بخصوص گاو‌هاي شيري و حتي انسان‌ها) حامل ميزان كمتري ژن‌هاي كشنده يا نيمه‌كشنده نهفته در حالت هتروزايگوس (Bb) مي‌باشند.

همخوني، با افزايش فراواني گونه‌هاي هموزايگوس (bb يا BB)، باعث برداشته شدن پوشش محافظ ژن غالب بي‌خطر مي‌شود و نتاج را بيشتر در معرض تركيب كشنده و خطرناك ژن‌هاي bb قرار مي‌دهد. براي گاوهاي شيري، همخوني سوددهي افرادي از حيوانات را كاهش مي‌دهد كه اين امر براي بيشتر توليدكنندگان غيرقابل‌قبول است.

نكات منفي و همخوني حيوانات، آن‌چنان از مزاياي آن بيشتر بوده است كه واژه <بحران همخوني> نيز به ميان آمده است. جدول شماره 1 نشان دهنده بحران همخوني در طول عمر و ويژگي‌هاي شيردهي هر گونه از گاوهاي هلشتاين مي‌باشد. (براساس تحقيقات Smith و همكارانش از دانشگاه ويرجنيا). اين تغييرات بر اساس هر %1 افزايش در همخوني، نشان داده شده‌اند. اين به اين معناست كه جفت‌گيري‌اي كه %25/6 همخوني ايجاد مي‌كند،

150$ = 25/6 * 24$

خسارت دربر خواهد داشت. توجه كنيد كه بجز ناحيه سلول‌هاي سوماتيك (Somatic cell)، جايي كه ظاهراً همخوني هيچ اثري ندارد، تمام عواقب و پيامدهاي همخوني در جدول شماره 1، نامطلوب و مضر هستند. سن در اولين آبستني افزايش پيدا مي‌كند، طول عمر مفيد كاهش پيدا مي‌كند و فاصله بين اولين گوساله‌زايي در گاوهاي همخون افزايش مي‌يابد.

برخي از تغييرات در اين جدول بيشتر از موارد تخمين زده شده در كتاب‌ها و مقالات مي‌باشند.

جدول اثر همخوني بر طول عمر و ميزان شيردهي هر گاو در گاو‌هاي هلشتاين

ويژگي .......................................................................بحران همخوني هر %1 افزايش در همخوني
درآمد خالص طول عمر (به دلار).......................................24-
سن در اولين آبستني ................................................36+
روزهاي عمر مفيد (سودمند)..........................................13-
طول عمر توليد كلي شير ..............................................790-
طول عمر توليد كلي چربي .............................................29-
طول عمر توليد كلي پروتئين ..........................................25-
توليد شير اولين شيردهي ............................................82-
توليد چربي اولين شيردهي ..........................................3-
توليد پروتئين اولين شيردهي ........................................3-
ميانگين منبع سلول‌هاي سوماتيك اولين شيردهي ...........004/0-
فاصله اولين گوساله‌زايي..............................................26/0+

همخوني در جمعيت گاوهاي شيري امروزي:
ترجيح و انتخاب براي توليد بيشتر و همچنين بهبود گونه‌هاي گاو شيري، تنوع ژنتيكي را كاهش داده است. تنوع حذف شده، شامل ژن‌هاي نامطلوب، براي بهبود ويژگي‌هاي مورد انتخاب ما هستند كه البته اين هدف ماست. امروزه تعداد محدودي از حيوانات در هر همخوني نقش پراثري را بعنوان والدين ايفا مي‌كنند. ويگانس و همكارانش (Wiggans, et al) متوسط همخوني در گاو‌هاي Ayrshire را %7/4، در گاوهاي Guernsey %3، در گاوهاي Holestein %6/2، در گاوهاي Jersey %3/3 و و در گونه Brown Swiss %3 بوده است. آيا اين آمار و ارقام هشدار دهنده هستند؟ مسئله بحراني و حساس اين است كه آيا گاوهاي شيري همخون تحت شرايط مديريتي و كنترلي امروز كارآمد هستند و آيا اين ميزان كارآيي با تنوع ژنتيكي كمتر در كل جمعيت دامي به مخاطره مي‌افتد يا نه؟ گاوهاي امروزي نسبت به اجداد خود از همخوني بيشتري برخوردارند اما آيا از سودمندي بيشتري نيز برخوردارند؟ گفتن اينكه درجات فعلي همخوني هشدار دهنده مي‌باشد، آنچنان هم درست و دقيق نيست.

بر طبق مطالعاتي كه در سال 1996 توسط يانگ و سيكورا انجام شد، تغييرات همخوني گاوهاي هولشتاين در طول قرن بيستم، مورد بررسي قرار گرفت. گاوهاي هولشتاين ابتدا در سال 1884 به آمريكا صادر شدند. مطالعات يانگ و سيكورا نشان داد كه گاوهاي هولشتاين امروزي %5 نسبت به تاريخ اصلي ورود، همخون بوده‌اند. رابطه ميانگين <درصد ژن‌هاي مشترك بين دو حيوان> از حدود %4/3 در سال 1928 به تقريباً %10 (دو برابر ميانگين ارزش همخوني %5) در سال 1990 افزايش يافته است. اين رابطه افزايش يافته نشان دهنده آثار و پيامدهاي انتخاب گاوهايي با سوددهي و كارآمدي بيشتر است. همچنين منعكس كننده، كاهشي در منشاء ژنتيكي مي‌باشد. يانگ و سيكورا گزارش دادند كه Pawnee Farm Arlinda Chief و Round Oak Rag Apple Elevation مسئول جداسازي تقريباً 4/1 ژن‌هاي گاوهاي هلشتاين در سال 1990 بوده‌اند. اصل و نسب گاو هلشتاين بدون هريك از اين دو رئيس در اولين 6 يا 8 نسل، اغلب محصول تصميمات غيرعادي اصلاح‌نژادي هستند.

پيامدهاي همخوني:
جدول شماره 2 ارئه دهنده نتايج سه جفتگيري خاص قابل اجرا در گاوهاي شيري مي‌باشد. اكثر پرورش‌دهندگان گاو شيري، از جفتگيري يك پدر با دختر خود اجتناب مي‌كنند و خيلي‌ها تشخيص داده‌اند كه گاو نر حاصل از تلقيح مصنوعي نبايد با دختران پدرش جفتگيري كند. به هر حال تشخيص جفتگيري يك گاو نر با دختر برادر ناتني‌اش مشكل‌تر است. براي نمونه در گاوهاي هلشتاين، جفتگيري دختران Mattie با پسر ديگر Mascot مثل Javlin، حدوداً %25/6 همخحوني توليد مي‌كند.

پرورش‌دهندگان گاو شيري ممكن است يك چنين جفتگيري‌هايي را انجام دهند، زيرا آنها رابطه بين Mattie و Javlin را تشخيص نمي‌دهند. اسامي كوتاه NAAB چيز زيادي راجع به اصل و نسب را نمايان نمي‌كند!

ما انتظار داريم كه يك گوسفند Javlin از يك دختر Mattie (%25/6 همخون) در مقايسه با يك گوسفند همخون با مزاياي يكسان، 150 دلار درآمد خالص طول عمر از دست دهد. آيا چنين جفت‌گيري‌اي بايد انجام شود؟ طبق تمام تصميمات مربوط به همخوني پاسخ مي‌تواند بيش از يك مورد باشد. (بيشتر از يك پاسخ مي‌توانيم داشته باشيم).

آيا گاو نرِ دور‌جفتي (Outcross) يافت مي‌شود كه ارزش و مزيت ژنتيكي‌اش به اندازه كافي براي فرزند بالا باشد كه بتواند نسبت به فرزند يك جفت‌گيري همخون بهتر عمل كند؟ اگر ما مقايسه را برروي PTA شير، بجاي درآمد خالص طول عمر انجام دهيم، مسئله روشن‌تر خواهد بود. يك جفت‌گيري با Javlin، اولين شيردهي را تا بيش از lbs 500 كاهش مي‌دهد. اين بدين معناست كه يك پدر جايگزين مي‌تواند حدود lbs 500 تأثير داشته باشد. همچنين PTA شير نسبت به Javlin پائين‌تر باشد. به شرطي كه او هيچ همخوني‌اي در جفت‌گيري توليد نكند.

در كه در بهار سال 1998 صورت گرفت، Javlin براي 2374+ بود. يك گاو نر غير خويشاوند با دختر Mattie، مي‌توانست به كميِ 1861+ در PTA شير و به اندازه مساوي با Javlin در اولين شيردهي ترقي كند. اگر فقط پدرهاي غيرخويشاوند، در توليد پائين‌تر از اين باشند، اجتناب از همخوني در واقع هزينه بيشتري را در خواهد داشت، چه‌بسا كه شكست در پيشرفت ژنتيكي نسبت به بحران همخوني، ضرر بيشتري را متحمل مي‌شود. جستجو براي مناسب‌ترين جفت‌گيري، نبايد به گاوهاي غيرخويشاوند (نامرتبط) محدود شود. گاوهاي نر رده بالا كه گاو ماده با آنها خويشاوند است نيز بايد مورد بررسي و توجه قرار گيرند.
در اجرا و اداره يك برنامه همخوني، بايد مراقب آثار همخوني بود، هميشه در نظر باشيد كه درجه همخوني، ميزان بازدهي و كارآمدي حيوان را مشخص مي‌كند. علاوه براين، همخوني فقط امتياز ژنتيكي افزايشي را كاهش مي‌دهد. فقدان همخوني به امتياز ژنتيكي نمي‌افزايد.
پرورش‌دهندگان نبايد از استفاده از بهترين پسرهاي يك گاو نر مشخص، اجتناب كنند، چراكه گاو نر نتاج ماده نيز در گله دارد. برخي آميزش‌هاي گاوهاي نر با ماده در يك گله ممكن است، همخوني بيشتري را توليد كند، بايد از جفت‌گيري‌هايي كه مقدار قابل‌توجهي از همخوني را توليد مي‌كنند، اجتناب كرد. تا اينكه بخواهيد گاو نر را از برنامه همخوني حذف كنيد.

شناسايي امري ضروري است:
همخوني غيرقابل اجتناب است مگر اينكه اصل و نسب گاو ماده‌اي كه قرار است باردار شود، بطور كلي مشخص و شناخته شده باشد. جفت‌گيري‌هاي خيلي نزديك درصورتي رخ مي‌دهد كه هويت نامشخص باشد. اما بيشتر زيان همخوني از اجداد مشترك سه نسل گذشته يا بيشتر در يك تبار حاصل مي‌شود. بيشتر از يك جد مشترك مي‌تواند باعث همخوني شود. اين بدين معناست كه اطلاعات كامل راجع به تبار تا 4 تا 5 نسل گذشته مورد نياز است تا بتوان همخوني را كنترل و مديريت كرد.

امتيازات ارزشمند داشتن يك گاو ثبت شده در طي سال‌ها، توانايي انتخاب يك زوج براي او در شرايط مشخص و با ميزان همخوني كنترل‌شده را به شما خواهد داد.

حيوانات ناخالص، مخصوصاً تعداد روزافزون حيوانات فاقد اطلاعات و داده‌هاي كامل تباري در گله‌هاي بزرگ گاو شيري، مربوط به چندين نسل گذشته مي‌باشند. اگر هم بتوان يك شجرنامه كامل حيوان ناخالص را با استفاده از DHI ثبت شده پرورش داد، اطلاعات هنوز كامل نيست، مگر اينكه از يك نوع برنامه كامپيوتري جفت‌گيري استفاده شود.

مشاهده كرديم كه اطلاعات كامل تباري مربوط به چندين نسل چقدر در مطالعات همخوني Smith و همكارانش مهم بود. در اين كار ما آثار همخوني را بطور جداگانه در گاوهايي از گله‌هاي ثبت شده و گله‌هاي اصلاح نژاد شده بررسي كرديم. بحران همخوني به ازاي هر %1 افزايش در همخوني در گله‌هاي ثبت شده، بالغ‌بر 24 دلار هرينه داشته است، اما در حيوانات اصلاح نژاد شده، به ازاي هر %1 افزايش در همخوني، كمتر از 10 دلار هزينه دربر داشته است. براي اولين شيردهي در گاوهاي ثبت شده lbs 82 بحران همخوني داشته‌اند. درحاليكه در گاوهاي اصلاح نژاد شده فقط lbs 35 بوده است.

آيا ژن‌ها در گاوهاي اصلاح نژاد شده متفاوت با ژن‌هاي گاوهاي ثبت شده عمل مي‌كنند؟
همخوني درگله‌هاي اصلاح نژاد شده به علت فقدان اجداد شناخته شده در تباري شناخته شده، احتمالاً بيشتر از مقدار تخميني مي‌باشد. ضريب تخميني همخوني در گاوهاي ثبت شده 3 برابر بيشتر از گاوهاي اصلاح نژاد شده است. اگر ما نتوانيم همخوني را در يك جفت‌گيري، به علت داده‌هاي محدود تباري تخمين بزنيم، همخوني غيرقابل اجتناب و كنترل خواهد بود و هزينه‌ها نيز بسيار غيرقابل پيش‌بيني خواهند بود.

جمع‌بندي:
در شرايطي كه خويشاوندي ميان حيوانات در نژادهاي شيري افزايش مي‌يابد، اجتناب از همخوني مشكل‌تر خواهد بود. افزايش خويشاوندي، نتيجه طبيعي استفاده كردن، تنها از تعداد كمي پدر در يك برنامه همخوني AI مي‌باشد. همخوني قابل اجتناب است، اما نه به‌قيمت فدا كردن رشد و پيشرفت در برابر بهره‌وري و بازدهي روزافزون.در بهترين روش‌ها براي كنترل همخوني، پدري را با بالاترين مزايا و ارزش‌هاي ژنتيكي سازگار با همخوني را در جفت‌گيري‌هاي خاص انتخاب مي‌كنند تا اينكه بخواهند از همخوني تا حد امكان اجتناب كنند. اطلاعات و داده‌هاي كامل و دقيق راجع به گاوهاي ماده‌اي كه قرار است جفت‌گيري شوند و پدراني كه به عنوان زوج عمل مي‌كنند، مهم‌ترين و ضروري‌ترين بخش در چنين تصميماتي براي انجام جفت‌گيري خواهد بود.