Nhà nghiên cứu Nebraska sử dụng di truyền bò, dữ liệu hệ vi sinh vật để dự đoán năng suất

Drew Lakamp đang nghiên cứu xem liệu di truyền có ảnh hưởng đến hệ vi sinh vật hay không

2 tháng 7 năm 2024

Global Ag Media,  Bắc Mỹ

Ứng viên tiến sĩ Drew Lakamp của Đại học Nebraska-Lincoln đang nghiên cứu xem liệu di truyền bò có ảnh hưởng đến hệ vi sinh vật của nó hay không. Theo một bản tin từ trường đại học, thông tin này có thể được sử dụng để dự đoán năng suất của gia súc và giúp giảm bệnh tật ở gia súc thông qua chọn lọc di truyền .

Lakamp đến từ New Berlin, Illinois và đang nghiên cứu về chăn nuôi và di truyền động vật. Sau khi tốt nghiệp, Lakamp hy vọng sẽ thực hiện được sự kết hợp giữa giảng dạy, nghiên cứu và khuyến nông cho các nhà sản xuất cho một trường đại học được cấp đất.

Lakamp bắt đầu quan tâm đến di truyền học đã từng trưng bày bò khi còn nhỏ. Mua bò trình diễn chất lượng cao là rất tốn kém. Lakamp nhận thấy rằng mua tinh dịch và trứng rẻ hơn mua động vật sống. Mặc dù anh ấy chưa bao giờ có cơ hội xây dựng chuỗi chương trình cho những giấc mơ của mình, nhưng nhận thức này đã định hình quỹ đạo cuộc đời anh ấy. Lakamp biết anh muốn lấy bằng tiến sĩ về chăn nuôi động vật và đã hoàn thành chương trình học tại UNL vì anh tin rằng trường này có một trong những chương trình nghiên cứu thịt bò tốt nhất. Lakamp đang làm việc dưới sự chỉ đạo của Matt Spangler, giáo sư khoa học động vật.

Nghiên cứu và tác động trong ngành thịt bò

Microbiome là một quần thể vi sinh vật sống bên trong hoặc trên cơ thể động vật. Rất nhiều vi khuẩn có mối quan hệ tương hỗ với vật chủ của chúng. Vật chủ cung cấp cho chúng một nơi an toàn để sống và thức ăn để ăn, và đổi lại, vi khuẩn sẽ làm những việc có lợi như tiêu hóa chất thực vật mà động vật không thể hoặc kích thích hệ thống miễn dịch. Các vi khuẩn khác không phục vụ bất kỳ chức năng cụ thể nào nhưng không gây hại cho vật chủ. Nếu có cơ hội, một số vi khuẩn có thể gây bệnh.

Một khía cạnh trong nghiên cứu của Lakamp là xem xét hệ vi sinh vật trong mắt gia súc. Mục tiêu của khía cạnh này là để xem liệu tỷ lệ các loại vi khuẩn khác nhau sống trên mắt bê có bị ảnh hưởng bởi di truyền của bê con hay không. Nếu đúng như vậy, Lakamp tin rằng bệnh đau mắt đỏ có thể giảm bớt thông qua chọn lọc di truyền.

Khía cạnh nghiên cứu khác là xem xét hệ vi sinh vật đường ruột của gia súc, xem liệu có mối liên hệ nào giữa hệ vi sinh vật đó và di truyền của chính con vật hay không, đồng thời sử dụng thông tin đó để đưa ra dự đoán về cách con vật đó sẽ hoạt động trong tương lai.

Có dữ liệu cho thấy mối quan hệ trực tiếp giữa thành phần hệ vi sinh vật và hiệu suất cũng như dữ liệu riêng biệt cho thấy mối quan hệ trực tiếp giữa di truyền và hiệu suất. Nhìn chung, nghiên cứu của Lakamp đang điều tra xem liệu hiệu suất của động vật và dữ liệu về hệ vi sinh vật hoặc di truyền có thể được sử dụng để dự đoán hiệu suất của một con vật có sẵn dữ liệu về hệ vi sinh vật hoặc di truyền hay không.

Lakamp cho biết: “Từ một miếng gạc trong miệng, có thể lấy thông tin về di truyền của bê con và loại vi khuẩn, vi khuẩn cổ, nấm và bất cứ thứ gì khác sống trong dạ cỏ của nó hoặc một thông tin gần đúng về chúng”. “Trong tương lai, có thể dự đoán hiệu suất của động vật dựa trên thông tin từ bộ gen, hệ vi sinh vật và dữ liệu hiệu suất thực tế của các động vật liên quan. Điều này có nghĩa là chúng tôi có thể dự đoán với một mức độ chính xác nhất định mức tăng trưởng trung bình hàng ngày của một con bê, chưa bước vào giai đoạn nuôi vỗ béo, sẽ là bao nhiêu.”

Nếu nghiên cứu của Lakamp cho thấy hệ vi sinh vật của động vật bị ảnh hưởng bởi di truyền của nó thì động vật có thể được lai tạo có chọn lọc để hạn chế số lượng tác nhân gây bệnh tồn tại ở động vật đó.

Lakamp rất vui mừng vì đã tiến gần hơn tới việc có thể đưa dự đoán về kiểu hình vào tay các nhà sản xuất. Thông tin này giúp họ đưa ra quyết định về hoạt động của mình và sử dụng phương pháp quản lý chính xác đối với gia súc.

Thách thức và cơ hội

Lakamp coi dữ liệu lớn hoặc hàng tấn thông tin là thách thức và cơ hội.

Lakamp cho biết: “Khi nhà vi trùng học đưa cho tôi thông tin, tôi có 43 triệu điểm dữ liệu cho mỗi con vật. “Có rất nhiều dữ liệu và đó là chưa kể dữ liệu về gen mà tôi có. Vì vậy, làm thế nào để bạn đối phó với điều đó?

Việc làm việc với khối lượng dữ liệu đó là một thách thức, nhưng một khi hệ thống được xác định là có thể hoạt động với nhiều điểm dữ liệu, các nhà khoa học có thể tối ưu hóa lượng thông tin họ nhận được từ dữ liệu và chuyển nó thành những mục có thể hành động mà các nhà sản xuất có thể sử dụng.

https://www.thecattlesite.com/news/nebraska-researcher-USE-cattle-genics-microbiome-data-to-predict-performance