Pienten populaatioiden jalostus

Ohjeita harvinaisten hyppymyyrien ja degujen kasvattajille

Gerbiiliyhdistyksen alaisten lajien määrä on runsastunut melkoisesti parin viime vuoden aikana. Tuttujen lajien gerbiilien ja degujen rinnalle olemme saaneet perpalliduksia, crassuksia, dupraseja, shaweja ja lisää lajeja tulee varmasti vielä seuraavien vuosien aikana.

Eläinten määrä uusissa lajeissa on kuitenkin vähäinen. Vuosittaisten rekisteröintien määrä lajia kohti on jäänyt alle 20 eläimen. Kaikkia rekisteröitäviä eläimiä ei kuitenkaan käytetä jalostukseen, joten jalostuksessa olevian eläinten määrä on vielä vähäisempi. Per-Erik Sundgren on kirjassaan "Lemmikkieläinten jalostus" määritellyt, että eläinkannassa tulisi olla vähintään 100 eläintä, joista vähintään 20 urosta ja loput naaraita, jotta jalostuksessa voitaisiin saavuttaa pysyvää edistystä.

Tutkija Katariina Mäki määrittelee kannan koon vielä tiukemmin. Hän esittää, että laji, jonka kannan koko on 100-500 on uhanalainen (Pienten populaatioiden jalostus, Snautseri-Pinser-lehti 1/99). Tähän verrattuna meidän harvinaiset lajit ovat todella harvinaisia ja uhanalaisia nimen omaan lemmikkeinä.

Sisäsiitoksen ongelmana geenien kahdentuminen

Suurimpana ongelmana pienten kantojen kasvatuksessa on ajautuminen suunnittelemattomaan sisäsiitokseen. Tämä tarkoittaa sitä, että jos käytettyjä yhdistelmiä ei suunnitella, on kanta ennenpitkää hyvin sisäsiittoinen. Muuntelu kannan sisällä on silloin hävinnyt ja osa ominaisuuksista kadonnut kokonaan. Uusia ominaisuuksia ei kantaan enää saada, varsinkaan jos ei ole mahdollista saada kantaan uusia ulkopuolisia eläimiä (esimerkiksi ulkomaantuonteja jne.).

Muuntelun häviäminen johtuu siitä, että sisäsiitos pyrkii kahdentamaan geenejä eli eläimen geenit ovat jonkin ominaisuuden suhteen homotsygootteja. Kun kahdentuminen kohdistuu sellaisiin geeneihin, jotka aiheuttavat haluttuja ominaisuuksia, ei kannalle aiheudu tästä ongelmia. Kahdentuminen kohdistuu kuitenkin aivan yhtä usein ei haluttuihin ominaisuuksiin esimerkiksi sairauksia aiheuttaviin geeneihin, joita löytyy jokaisen eläimen geenistöstä. Tällöin sairauksian määrä kannassa lisääntyy ja lopputuloksena meillä voikin olla kanta, jossa kaikki yksilöt kantavat sairautta tai ovat sairaita.

Otetaanpa kuitenkin esimerkki, joka auttaa ymmärtämään geenien kahdentumista ja sairauksien leviämistä kannassa. Seuraavassa kuvitteellisessa esimerkissä astutamme kaksi degua keskenään. Uros degu kantaa tietämättämme periytyvää sairautta ja se pariutetaan täysin terveen naaraan kanssa. Geeniä joka aiheuttaa sairauden merkitsemme tässä esimerkissä S-kirjaimella ja geeniä joka aiheuttaa terveen eläimen merkitsemme T-kirjaimella. Sovimme myös, että S-geeni on väistyvä T-geenille eli eläimestä ei pysty päältäpäin päättelemään, onko se sairauden kantaja vai ei.

Kuva 1: Ensimmäisen sukupolven paritus. Kantaja eläimet on väritetty harmaalla, täysin terveet eläimet on väritetty valkoisella.

Nyt huomamme, että isä on periyttänyt kahdella poikaselleen kantamansa sairautta aiheuttavan S-geenin. Kummatkin poikaset ovat siis sairauden kantajia, vaikka sitä ei pysty havaitsemaan eläimistä päällepäin.

Esimerkkimme jatkuu seuraavasti. koska kanta on hyvin pieni haluaa kasvattaja käyttää yhtä poikasista ja parittaa sen isänsä kanssa. Molemmat degut ovat menestyneet näyttelyssä ja näyttävät erinomaisilta rotumääritelmän mukaisilta deguilta. Käytetty tytär on kuitenkin toinen näistä poikasista joka kantaa sairautta. Katsotaanpa mitä sen ja isän yhdistämisestä seuraa.

Kuva 2. Toisen sukupolven periytys. Terve eläin on väritetty valkoisella.

Huomataan, että yksi poikasista on sairas ja kaksi poikasista kantaa sairautta. Vain yksi poikasista on terve. Sairaan poikasen kohdalla olemme saaneet kahdennettua sairauden aiheuttavan geenin S eli eläimellä on kaksi SS geeniä. Terveellä eläimellä on myöskin terveyden aiheutunut geeni kahdennettuna.

Ylläolevasta esimerkistä huomaamme myös, että sairauden kantajien määrä kannassa pyrkii lisääntymään. Kun paritimme terveen ja kantajan keskenään oli puolet poikasista sairauden kantajia. Kun paritimme kaksi kantajaa keskenään enää 1/4 poikasista on terveitä, loput ovat joko kantajia tai sairaita.

Pienissä kannoissa sisäsiitoksen käyttö aiheuttaa siis myös erilaisten epätoivottujen geenien lisääntymistä ja kahdentumista. Nämä näkyvät käytännössä siten, että sairauksien määrä kannassa lisääntyy, kuolleisuus kasvaa, hedelmäsllisyys voi laskea, eläinten immunipuolustus laskee (eli eläin ei enää pysty vastustamaan sairauksia) jne. Sairauksien ym. epätoivottujen ominaisuuksien torjuntaa vaikeuttaa se, että useimmiten nämä ominaisuudet ovat resessiivisiä. Emme pysty siis selvittämään onko eläin sairauden kantaja vai ei eläimen ulkonäöstä päättelemällä.

Sukusiitoskerroin

Kasvattaja voi pyrkiä selvittämään kannassaan olevien geenien kahdentumisasteen nk. sukusiitoskertoimen avulla. Sukusiitoskerroin kertoo kuinka monta prosenttia geenistöstä on kahdentunut. Teoriassa korkein mahdollinen sukusiitoskerroin on 100% silloin kun paritetaan kaksi identtistä kaksosta yhteen. Matalin mahdollinen sukusiitoskerroin on puolestaan 0%, joka saadaan silloin kun eläimet eivät ole mitään sukua toisilleen. Laskuissa käytetään teoreettista arvoa, joka kertoo kuinka suuri osa geeniestä on teoriassa kahdentunut. Esimerkiksi teoriassa sisarusten välinen sukusiitoskerroin on 25%.

Sukusiitoskertoimen laskemiseksi on olemassa useita eri laskukaavoja. Esimerkiksi otetaan S. Wrightin kehittämä kaava, joka on muotoa

Fx=σ[(0,5)n+n'+1(1+FA)]

Kaava, voi näyttä ensialkuun pelottavalta, mutta ei pidä säikähtää. Mitään erityistaitoja ei tarvita, kunhan vain laskin pysyy kädessä ja osaa siihen naputella tarvitavat numerot. Käydäänpä kuitenkin läpi kaava, jotta se tulisi hieman tutummaksi.

Fx = sukusiitoskerroin, jota yritämme laskea,

σ = sigma (tai siis tässä pitäisi olla sigman näköinen häkkyrä), on matemaattinen summamerkki. Se tarkoittaa sitä, että hakasulkeiden sisällä olevat eri vaihtoehdot lasketaan yhteen, eli kaikkien yhteisten esi-isien vaikutus sukusiitoskertoimeen lasketaan yhteen

n = merkitsee sitä sukupolvien määrää, joka eroittaa yhteisen esivanhemman eläimen isästän

' = merkitsee sitä sukupolvien määrää, joka erottaa yhteisen esivanhemman eläimen emästä. n' lausutaan N-pilkku

FA = on taas puolestaan yhteisen esi-isän oma sukusiitoskerroin, joka on puolestaan laskettu tällä samalla kaavalla. Jos esi-isän oma sukusiitoskerroin ei ole tiedossa on sen arvco silloin nolla.

Kaava tulee tutuksi varmasti kaikista parhtaiten, kun lähdemme käymään läpi sitä esimerkin avulla. Sisarusten välinen sukusiitoskeroin on 25 %. Katsotaanpa miten se lasketaan kaavan avulla.

Ensin merkitään laskettavien eläinten tiedot sukutauluun:

Nyt ryhdytään laskemaan sukusiitoskerrointa poikaselle huomaamme, että pappa ja mummo esiintyy sekä isukin että äitylin takana, koska poikasen vanhemmat ovat sisaruksia.

Ensimmäisenä laskemme miten pappa vaikuttaa sukusiitoskertoimeen. Katsomme montako sukupoleva (sukutaulussa sarake on aina yksi sukupolvi) on poikasen ja papan välillä isän puolelta. Vain yksi sarake eli yksi sukupolvi. Kaavan n = 1. Nyt katsomme montako sukupoleva on poikasen ja papan välillä äidin puolella. Taas vain yksi sarake, äitylin sarake, joten saamme n' = 1. Sijoitetaanpa nämä arvot nyt kaavaan. Teemme myös oletuksen, että papan oma sukusiitoskerroin on nolla eli pappa ja mummo eivät ole mitään sukua toisilleen. Saamme kaavasta seuraavanlaisen:

Fx=(0,5)1+1+1*(1+0),

Mutta yllä oleva ei vielä riitä, koska sekä isukin että äitylin puolella on papan lisäksi myös mummo yhteinen. Lasketaanpa siis vielä mummon vaikutus sukusiitoskertoimeen: isänpuolella poikasen erottaa mummosta isukin sarake eli yksi sukupolvi ja äidin puolelta äitylin sarake eli jälleen yksi sukupolvi. Saamme n=1 ja n' = 1. Sijoitetaanpas nämäkin arvot kaavaan ja oletamme, että äitylin oma sukusiitoskerroin on nolla:

Fx=(0,5)1+1+1*(1+0),

Koska alkuperäisessä kaavassa oli summa merkki tarkoittaa se sitä, että laskemme molempien kaavojen arvot yhteen eli

Fx=((0,5)1+1+1*(1+0))+((0,5)1+1+1*(1+0))

lasketaanpa jo ptenssien kertoimia yhteen

Fx=(0,53*1)+(0,53*1)

Seuraavaksi tarvitsemme laskinta, jotta saamme potenssilaskut tehtyä. Saamme

Fx=0,125 + 0,125= 0,25

Sukusiitoskertoimen arvo on siis 0,25 ja prosenttiluvun saamme arvosta kun kerromme sen 100%. Sukusiitosprosentti on näin ollen 25%.

Muutamia muita sukusiitosprosenttilukuja sukulaisten välillä on esitetty seuraavassa taulukossa.

Suositellaan, että jalostuksessa sukusiitosprosentin tulisi olla alle 6 % (Katariina Mäki, Pienten populaatioiden jalostus, Snautser-Pinseri -ehti 1/99).

Rotaatioparitusmenetelmä

Nyt olemme käyneet läpi jalostukseen liittyvää teoriaa ja sukusiitosprosentin laskemista. Käytännön jalostustyössä se ei kuitenkaan riitä vaan tarvitsemme vielä toimivan jalostussuunnitelman. Miten harvinaisten hyppymyyrien kasvattaja voisi omassa jalostustyössään välttää mahdollisimman paljon sisäsiitosta ja ei-toivottujen geenien kahdentumista, mutta silti pyrkiä kasvattamaan olemassa olevaa kantaa suuremmaksi.

Ensimmäisenä tulee meidän kartoittaa kaikkien kasvattajien käytössä oleva jalostusmateriaali. Seuraavaksi meidän tulee tehdä jalostussuunnitelma, jossa käytämme avuksi nk. rotaatioparitusjärjestelmää, jonka avulla pystymme välttämään sisäsiitosta mahdollisimman paljon. Tämä kaikki edellyttää kasvattajien välistä tiivistä yhteistyötä sekä yhteisen jalsotussuunitelman käyttöä. Jotta rotaatioparituksen edut tulisivat perusteltua, niin otetaanpa taas keksitty esimerkki vaikkapa tällä kertaa crassusten kasvattamisesta. Kasvattaja A:lla on kaksi crassus pariskuntaa, kuten myös kasvattaja B:llä. Kasvattaja C:llä on vain yksi crassuspariskunta.

Kasvattaja A teettää molemmilla pariskunnillaan poikaset ja päättää sitten yhdistää kummastakin poikueesta viellä poikaset keskenään. Tästä poikueesta syntyvälle poikaselle hän ei voikaan enää käyttää omia kasvattejaan, koska ne ovat sukua hänen poikaselleen. Eipä hätää, hän hankkii poikasen kasvattaja B:ltä. Tästä poikuuesta hän jättää taas itselleen yhden poikasen ja hankkii kasvattaja C:ltä parin poikaselle. Tästä poikasesta hän haluaisi jälleen pitää yhden itsellään ja ryhtyy sille tiedustelemaan paria kasvattaja B:ltä ja C:ltä, mutta mutta … kaikki tarjolla olevat ehdokkaat ovatkin jo sukua .poikaselle. Mitenkäs tässä näin kävi?

Katsotaanpa kuvasta, se selventää hieman:

Kuva 3: Pattititilanne pienten populaatioiden kasvatuksessa. Kaikki eläimet ovat lopulta sukua keskenään. Kun katsomme kuvaa huomaamme, että neljännessä sukupolvessa jälkeläinen on sukua kaikille kantaeläimille ja sille on vakea löytää partneria kanna sisältä. Ellei kantaan saada uutta verta tuontieläimen muodossa,kasvaa kannan sukusiitoskerroin nopeasti ja geneetinen monimuotoisuus rupeaa vähenemään.

Entäpä jos nämä kolme kasvattajaa tekisivätkin yhteistyötä ja käyttäisivät rotaatioparitusmenetelmää? Rotaatioparitusmenetelmässä jalostukseen käytettäviä uroksia ja naaraita on yhtä monta. Jokaisesta poikueesta jätetään aina vähintään 1 uros ja 1 naaras jatkamaan sukua. Pareista voidaan mudostaa kuvan 4 mukainen ympyrä (tästä menetelmä on saanutkin nimensä).

Kuva 4: Rotaatiomenetelmä. Urokset on merkitty kehän ulkopuolelle ja merkitty U-kirjaimella sekä järjestysnumerolla. Naaraat on merkitty kehän sisäpuolelle ja merkitty N-kirjaimella sekä järjestysnumerolla.

Kun tehdään seuraavan sukupolven yhdistelmä siirtyy parin U1N1 poika yhden askeleen myötäpäivään ympyrässä ja tytär puolestaan yhden askeleen vastapäivään ympyrässä. Aina seuraavassa sukupolvessa yhdistelmää tehtäessä uros siirtyy aina askeleen myötäpäivään ja naaras askeleen vastapäivään.

Kun yhdistelmiä tehdään yllä olevan kaavan mukaisesti ilmestyy ensimmäinen yhteinen sukulainen sukutauluihin kyseisessä esimerkissä jo kolmannessa sukupolvessa. siis yhtä sukupolvea aikaisemmin kuin edellisessä esimerkissä. Erona on kuitenkin se, että kantapareista vielä kaksi on esiintymättä sukutaulussa. Neljännessä sukupolvessa vielä yksi kantapari on esiintymättä sukutaulussa. Mitä useampaa paria käytetään rotaatioparitusmentelmän parien muodostamiseen, sitä useampi sukupolvi menee ennen kuin eläinten sukutauluissa esiintyy yhteisiä sukulaisia.

Tässä esimerkki yhteisistä sukulaisista sukutaulussa 4 sukupolvessa:

Sukusiitosprosentti poikaselle on 6,25% eli vastaa serkusten paritusta keskenään.

Myös rotaatiomenetelmässä tulisi kuitenkin huolehtia siitä, että kustakin poikueesta vain parhaat pääsevät jatkamaan sukua. Tällä menetelmällä ei kuitenkaan saada aikaiseksi lyhyessä ajassa näyttelytähtiä koska eläinten yhdistelemisessä ei voida käyttää valikoivaa jalostusta. Menelemän tarkoituksena onkin pyrkiä pitämään kanta mahdolisimman elinvoimaisena ja terveenä sekä säilyttää mahdollisimman paljon geenejä jälkipolville, jotta arvokkaita ominaisuuksia ei hukattaisi. Kun eläinkannan koko kasvaa, voidaan rotaatiomenetelmästä siirtyä muihin jalostusmenetelmiin.

Käytännön ohjeita kasvattajille

Harvinaisten jyrsijöidenkasvattaminen vaatii pitkäjännitteisyyttä sekä suunitelmallisuutta. Jalostussuunnitelma on tehtävä useampien sukupolvien päähän ja sitä tulee noudataa. Eläinten satunnainen yhdisteleminen näyttelymenestyksen mukaan voi aiheuttaa umpikujan, josta on vaikea päästä eteenpäin. Tarkoitus ei ole kasvattaa huimia näyttelymenestyjiä vaan säilyttää ja vaalia geenipohjaa.

Mikäli voit itse pitää vähintään viittä paria tee silloin oma jalostusohjelma, joka noudatta rotaatioparitusmenetelmää. Muutaman sukupolven välein (esimerkiksi neljän), voit korvata yhden pariskunnan täysin uudella pariskunnalla, joka ei ole mitään sukua omille eläimillesi.

Mikäli et voi itse pitää useita pariskuntia (tässä ei tarkoiteta, että uroksen ja naaraan tulisi asua yhdessä koko ajan vaan paria, jota käytät jalostukseen), pyri sijoittamaan uroksia ja naaraita tai mieluiten kokonaisen pariskunnan, niin että voit käyttää niitä ja niiden poikasia omassa jalostusohjelmassa.

Rotaatioparitusmenetelmän käytössä viisi pariskuntaa on minimiraja, jos sinulla ei ole riittävästi erisukuisia eläimiä. Yhdistä voimasi toisen kasvattajan kanssa. Tehkää yhteinen suunnitelma ja noudattakaa sitä. Älkää sooloilko vaan pyrkikää hyvään yhteistyöhön. Vaikka teillä onkin jalostukseen käytettävä kanta kiinteä, syntyy poikasia joka kerta enemmänkin kuin ne kaksi, jotka teidän jalostusohjelmassa pääsevät jatkamaan kantaa. Joku muu kasvattaja innostuu harvinaisten kasvattamisesta ja näin saadaan pikkuhiljaa kannan kokoa lisättyä. Tavoitteena olisi vähintään 100 rekisteröintiä vuodessa (kuulostaako paljolta?).

Et voi olla liian kriiittinen. Joudut käyttämään jalostukseen myös sellaisia eläimiä, jotka eivät mielestäsi ole rotumääritelmän mukaisia (deguilla) tai joiden ulkonäkö ei miellytä sinua (muut harvinaiset). Älä kuitenkaan tingi terveydestä ja luonteesta vaan aseta ne aina etusijalle.

Niin, ja opettele laskemaan sukusiitoskerroin. Monesti sukutaulu on harhaanjohtava. Voi näyttää siltä, että eläin on hyvinkin sukusiitetty, mutta todellisuudessa sukusiitosprosentti onkin alle 3%. Joskus taas voi näyttää, että eläin on vain hieman sukusiitetty vaikka sen sukusiitosprosentti onkin yli 6,25%.

Artikkelin on kirjoittanut Minna Koivu ja se on julkaistu aiemmin Aavikkorumussa 3/2000.