Terveempien
koirarotujen puolesta - sukusiitosdepressiota ja matadorijalostusta vastaan
Katariina Mäki ja Tarja
Ekman
Kokonaisvaltaisen koiranjalostuksen tuki – HETI ry
järjesti Hämeen Linnan upeissa puitteissa ”sukusiitosseminaarin”, jossa luennoi
itävaltalainen tohtori Hellmuth Wachtel. Hän on työssään mm. eläintarhaeläinten
parissa perehtynyt uhanalaisten lajien suojeluun, ja hänen alaansa ovat
populaatiogenetiikka, lajien monimuotoisuuden, ts. elinvoimaisuuden
säilyttäminen ja koiranjalostus. Tilaisuudessa luennoi myös MMM Katariina Mäki.
Moni sukusiitosseminaariin osallistunut onnistui
varmaankin osumaan täydellisesti useampaankin nauruhermoon lähipiirissään
kertoessaan innostuneena olleensa ”sukusiitosseminaarissa”. Kyse ei kuitenkaan ole harmittomasta vitsistä, vaan
suorastaan elämän ja kuoleman kysymyksestä koiranjalostuksessa. Useat
genetiikan asiantuntijat, kuten myös Wachtel, ovat sitä mieltä, että koirarodut
ovat vaarassa tuhoutua jopa kokonaan, mikäli niiden perinnöllisestä
monimuotoisuudesta ei huolehdita.
Jatkuvat
sukulaisyhdistelmät voivat vaarantaa rodun tulevaisuuden
Sukusiitoksella tarkoitetaan sitä, että toisilleen
sukua olevat koirat saavat keskenään jälkeläisiä. Sukulaisuussuhde voi olla
läheinen, esim. isä-tytär -yhdistelmä tai täyssisarukset, jolloin puhutaan
sisäsiitoksesta tai insestijalostuksesta. Mainituissa yhdistelmissä
sukusiitosaste on 25%, ja se saadaan jakamalla vanhempien sukulaisuusaste
kahdella. Suositus on, että aina oltaisiin alle sukusiitosasteen 6,25%, mikä vastaa
serkusten yhdistämistä. Usein koiranjalostuksessa käytetään ns. linjasiitosta,
mikä tarkoittaa sukusiitosta tiettyyn esivanhempaan tai sukulaiseen.
Sukusiitosasteita
laskettaessa on muistettava, että ne ovat vain harvoin vertailukelpoisia
rotujen, kahden koiran tai jalostusyhdistelmän välillä. Jos jokaisella koiralla
on aineistossa vanhempaissukupolvia kantakoiriin asti, ja jos voidaan olla
varmoja, ettei sukutauluihin ole eksynyt tallennusvirheitä, ovat asteet
vertailukelpoisia. Useimmiten aineistoa on kuitenkin vähemmän, ja
tallennettujen sukutaulujen pituus vaihtelee koirien välillä. Siksi
jalostusyhdistelmille on hankala määrittää tarkkoja sukusiitosasteen
rajoituksia. Sukusiitosasteiden suuruus riippuu aina täysin käytettävissä
olevien sukutaulujen pituudesta.
Sukusiitosasteella tarkoitetaan todennäköisyyttä
sellaisten geeniparien osuudelle, joissa tietyltä esivanhemmalta peräisin
oleva, sama geeniversio on tullut pennulle sekä emältä että isältä. Tällöin
geenipari on siis identtistä alkuperää ja homotsygoottinen.
Sukusiitoksen vaarat liittyvät siihen, että
sukulaisia yhdistämällä muodostuu haitallisten, resessiivisten geenien suhteen
homotsygootteja yksilöitä eli yksi geenipari sisältää kaksi viallista geeniä,
jolloin vika tai sairaus tulee yksilössä esiin.
Samaan ominaisuuteen vaikuttavissa geeneissä tulisi
populaatiotasolla säilyttää mahdollisimman paljon vaihtelua, siispä
yksittäisten geenien eri muunnoksia ja vaihtoehtoja ei saisi hukata. Tätä
kuitenkin tapahtuu sukusiitosta käytettäessä ja varsinkin sitä sukupolvien ajan
jatkettaessa. Liian yksipuolisella jalostusvalinnalla voidaan paitsi menettää
joitakin näkyviä ominaisuuksia kokonaan, mutta myös vaikuttaa sellaisiin koiran
ominaisuuksiin, jotka eivät näy päällepäin. Tällainen ominaisuus on esimerkiksi
vastustuskyky erilaisia taudinaiheuttajia vastaan. Puhutaan MHC-geeneistä
(major histocompatibility complex), jotka tuottavat elimistön
puolustusjärjestelmän valkuaisaineita. Näiden avulla elimistö erottaa omat
solut vieraista ja ne mm. vaikuttavat kehon tuoksuun. Taudinaiheuttajat ja loiset saavat populaatiossa aikaan
MHC-geenialueeseen kohdistuvan valintapaineen, jolloin elinkykyisimmät
geeniyhdistelmät selviävät. Tarpeeksi suuri jalostuseläinten
määrä ja jalostuskumppanien mahdollisimman etäinen sukulaisuussuhde auttavat
ylläpitämään MHC-geenien monimuotoisuutta
ja siten tukemaan rodun elinvoimaisuutta. Esimerkiksi vanhempi-jälkeläinen tai täyssisarparitus aiheuttavat 25%
vähenemisen jälkeläisten MHC-alueen monimuotoisuudessa. Sukusiitetyllä
populaatiolla on siis vähemmän geenien vaihtelua turvanaan kuin
sukusiittämättömällä.
Historiallisen
ja uuden sukusiitoksen erilaiset vaikutukset
Koirarotuja perustettaessa on käytetty sukusiitosta,
jotta rodun ominaisuudet on saatu vakiinnutettua. Tämä on ns. ”historiallista
sukusiitosta”. Rotua perustettaessa
käytetään vain muutamaa kantaeläintä, eli tilanne on sama kuin geneettisessä
pullonkaulassa. Näiden kantaeläinten perinnölliset ominaisuudet ja sairaudet
siirtyvät jälkipolville. Perinnöllisiä sairauksia voi olla vain muutama, mutta
sairauksien esiintymistiheys on suuri. Esimerkiksi yksi kymmenestätuhannesta
syntyneestä ihmisestä on albino. Albinogeeni ei siis ole ihmispopulaatioissa
kovin yleinen. Sen sijaan yksi kymmenestä syntyneestä bedlingtoninterrieristä
sairastaa kuparitoksikoosia eli on genotyypiltään sairas, homotsygootti
vika-alleelin suhteen. Tämä osuus on aivan toista luokkaa verrattuna ihmisen,
suden tai sekarotuisten koirien sairausgeenien ja -genotyyppien yleisyyteen.
Sukusiitos on ollut välttämätöntä rotua luotaessa, mutta asiantuntijat pitävät sitä tuhoisana pitkällä aikavälillä käytettäessä. ”Uutena sukusiitoksena” pidetään viimeisten viiden sukupolven aikaista sukusiitosta. Eläimen terveyden ja hyvinvoinnin suhteen tärkeimmät ovat viimeiset 10 sukupolvea. Erittäin painokkaasti tuli seminaarissa esille, että koiriemme rekisterikirjan sukutauluissa näkyvät kolme polvea eivät alkuunkaan riitä sukusiitosasteiden laskemiseen. Nimet rekisterikirjoissa voivat olla erilaiset, mutta pitemmälle taaksepäin mentäessä huomataankin, että koirat voivat olla hyvin läheistä sukua keskenään. Monissa roduissa ulkosiitoksen jatkuva käyttö ei ole enää edes mahdollista. Wachtelin luennolla näytettiin berninpaimenkoirien DNA-sormenjälkiä, joista ilmeni, että DNA-analyysien mukaan koirat olivat läheisesti sukua, vaikka eivät virallisesti sukua keskenään olleetkaan. Tällaisessa analyysissä poikkeavan sormenjäljen omaava koira on geneettisesti ajateltuna varsin hyödyllinen rodun jatkojalostuksessa.
Yksittäisten
yhdistelmien sukusiitosasteilla vähemmän merkitystä rodun kannalta kuin koko
rodun sukusiitosasteella
Suljetussa kannassa kannan
keskimääräinen sukusiitosaste aina nousee, jos kantaan ei tuoda jalostuseläimiä
ulkopuolelta. Tästä on hyvänä esimerkkinä suomenajokoira, jonka sukusiitosaste
on noussut viimeisen kolmenkymmenen vuoden aikana tasaisesti, vajaasta kahdesta
prosentista vajaaseen viiteen prosenttiin (Mäki ym. 2000). Ulkomaisten rotujen
suomalaisiin kantoihin tuodaan sen sijaan jatkuvasti tuontikoiria, jotka joko
näennäisesti tai oikeasti laskevat kannan keskimääräistä sukusiitosastetta.
Tuontikoirista tallennetaan Suomen Kennelliiton tietokantoihin kolme
sukupolvea, jolloin sukulaisuuden Suomen populaation kanssa täytyy löytyä
näiden sukupolvien joukosta, jotta sukusiitosasteen laskentaohjelmat
tunnistaisivat tuontikoiran samansukuiseksi Suomen kannan kanssa. Joskus
tuontikoirat saattavat olla täysin erisukuisia kuin Suomen kanta, usein taas
ei.
Vaikka suljetun kannan
sukusiitosaste nousee, se ei välttämättä ole kovin paha asia. Tärkeintä on
sukusiitosasteen kasvunopeus. Jos sukusiitosasteen kasvu on muutaman sukupolven
aikana nopeaa, tarkoittaa tämä ahdasta jalostuspohjaa ja nopeaa alleelien
hävikkiä. Sukusiitosaste ei saisi kasvaa nopeammin kuin prosentin sukupolvea
kohden. Useimmilla roduilla sukupolvien välinen aika on noin neljä vuotta
(käyttöroduilla pitempi), joten kasvu saa olla korkeintaan 0.25 prosenttia per
vuosi: esimerkiksi 3.0% -> 3.25%. Tätä nopeampi kasvu vastaa vaarallisen kapeaa
jalostuspohjaa ja saa aikaan rodun nopean degeneroitumisen. Sukusiitosasteet
eivät sinänsä ole merkityksellisiä, niiden haitallisuus riippuu siitä miten
sukusiitos on muodostunut. Uusi sukusiitos eli lähisukulaisten paritus
kasvattaa sukusiitosastetta nopeasti ja aiheuttaa haittoja enemmän kuin
hitaasti kertyvä, suljetun populaation aiheuttama väistämätön sukulaisuuden
kasvu. Tämän historiallisen sukusiitoksen uutta sukusiitosta pienemmät haitat
perustuvat siihen, että mutaatiot ovat ajan kuluessa tuoneet sukulinjoihin
uusia alleeleja, ja luonnonvalinta on ehtinyt karsia haitallisia alleeleja
pois.
Sukusiitoksen
ja tiukan jalostusvalinnan haitat
Mitä enemmän valintaa suoritetaan, sitä enemmän
menetetään takaisinvalinnan mahdollisuuksia. Sukusiitoksella voidaan vähentää
eri perinnöllisten sairauksien lukumäärää koirakannassa, mutta samalla
sairaiden yksilöiden lukumäärä nousee. Joidenkin satunnaisten alleelien eli
geenin versioiden määrä sukusiitetyssä kannassa nousee kuitenkin lopulta, ja on
hyvin mahdollista, että nämä alleelit ovat vahingollisia ja elinvoimaa
alentavia. Tämä johtaa perinnöllisten sairauksien lisääntymiseen ja ns.
sukusiitosdepressioon. Voimakkaan sukusiitoksen haittoina yksittäisten koirien
tasolla todetaan mm. koon vähittäinen pieneneminen, hedelmällisyyden aleneminen
(pieniä pentueita) ja henkisten ominaisuuksien menetys. Kymmenen prosentin nousu sukusiitosasteessa vähentää ihmisen pituutta
hieman yli sentillä ja älykkyysosamäärää yli neljällä. Lehmän maitotuotosta se
vähentää kolmella prosentilla, lampaan villantuotantoa viidellä ja puolella
prosentilla, ja sian painoa hieman yli neljällä kilolla (Falconer & MacKay
1996).
On kuitenkin olemassa
sukusiitettyjä laboratoriohiiriä, jotka on saatu aikaan monen sukupolven
täyssisar- ja vanhempi-jälkeläinen -parituksilla. Miten tämä on mahdollista?
Alussa linjoja on ollut kymmeniä, jopa satoja. Näistä vain muutama linja on
selvinnyt elossa - ne, joilla on vähiten haitallisia alleeleja genomissaan.
Yhdistettynä tiukkaan valintaan sukusiitos puhdistaa linjoja haitallisista
alleeleista. Selvinneet, sukusiitetyt hiirilinjat ovat kuitenkin hyvin
haavoittuvaisia. Ne tulevat yleensä toimeen vain puolisteriileissä
laboratorio-oloissa, koska niiden vastustuskyky tiettyjä taudinaiheuttajia
vastaan on niin huono. Taudinaiheuttajan päästessä linjaan pyyhkiytyy koko
linja pois. Sukusiitettyjen hiirilinjojen elinikä ja elinvoima eivät muutenkaan
yllä ulkosiitettyjen hiirien tasolle.
Eliniästä puhuttaessa vedotaan aina siihen, että
pienikokoiset koirarodut elävät säännöllisesti pidempään kuin kookkaat.
Miettimisen aihetta antanee kuitenkin, että susi on samaa kokoluokkaa suurten
koirarotujemme kanssa ja elää usein 15-vuotiaaksi. Englannissa tehdyssä rotukoirien elinikävertailussa suurikokoiset koirat
elivät keskimäärin lyhyempään kuin pienikokoiset (Michell 1999). Lyhin elinikä
oli tutkimuksen mukaan tanskandoggilla (hieman yli kahdeksan vuotta). Noin
kymmenen vuoden keskimääräiseen ikään pääsivät esimerkiksi dobermann,
rottweiler, saksanpaimenkoira, bokseri ja cavalierkingcharlesinspanieli.
Pisimpään elivät pienet koirat, ja lisäksi sekarotuiset. Patronekin ym. (1997)
tutkimuksessa verrattiin eri painoluokkiin jaettujen koirien kuolinikää. Mitä
painavampia koirat olivat, sitä lyhyempi oli niiden keskimääräinen elinikä.
6-13 kiloa painavat koirat elivät noin 2.5 vuotta pidempään kuin yli 45 kiloa
painavat koirat. Jokaisessa painoluokassa sekarotuiset elivät 1-2 vuotta
puhdasrotuisia pidempään.
Ruotsissa tutkittiin 30
rodun koirien elinikää ja sairastavuutta vuoden 1996 vakuutusyhtiöaineistosta
(Egenvall ym. 2000). Pienin kuolleisuus ja sairastavuus oli skandinaavisilla
metsästyskoiraroduilla (pohjanpystykorva, suomenpystykorva, karjalankarhukoira,
buhund) ja siperianhuskyllä. Sekarotuiset koirat sijoittuivat eliniän pituuden
mukaan kärkijoukkoon ja olivat sairastavuuden suhteen 11 parhaan rodun joukossa
(alle 10% vakuutetuista koirista sairasti vuonna 1996). Sekarotuiset olivat
tutkimuksessa hyvin edustettuina, niitä oli vuonna 1996 vakuutettuina yli
10.000. Suurin kuolleisuus oli irlanninsusikoiralla (noin 11% koirista kuoli
vuonna 1996), tanskandoggilla (vajaa 10% kuoli), dobermannilla ja
berninpaimenkoiralla (6% kummallakin) sekä bokserilla (hieman yli 5%). Suurin
sairastavuus oli tanskandoggilla (27% vakuutetuista koirista sairasti vuonna
1996), bokserilla (26%) ja suursnautserilla (22%).
Tehollisesta populaatiokoosta huolehtiminen kuuluu sekä uroksen- että nartunomistajille
Koirapopulaation perinnölliseen monimuotoisuuteen
vaikuttaa tietenkin se, mitä ja minkä sukuisia yksilöitä käytetään
jalostukseen, mutta myös miten paljon kutakin jalostuskoiraa käytetään.
Yksittäisen jalostuskoiran ja sen perimän osuus koirakannassa ei saisi nousta
kohtuuttoman suureksi. Tämä ongelma liittyy yleensä suosittujen siitosurosten
liikakäyttöön, ns. matadorijalostukseen. Wachtel näytti havainnollisen
kaaviokuvan matadori-isän ja sen kahden runsaasti käytetyn pojan perimän
laajasta levinneisyydestä eräässä koirapopulaatiossa. Populaation
monimuotoisuuden kannalta olisi suotavinta, että mahdollisimman monia
perusvaatimukset täyttäviä yksilöitä, sekä uroksia että narttuja, käytettäisiin
jalostukseen tasaisesti eikä yhtä koiraa käytettäisi ”liikaa”. Puhutaan ns.
tehollisesta populaatiokoosta, joka määrittää
jalostuspohjan laajuuden ja sitä kautta sukusiitoskertoimen
kasvunopeuden ja alleelihävikin populaatiossa. Siitoskoirien sukupuolijakauma
vaikuttaa tähän lukuun, jonka minimissään tulisi olla n. 200 jalostuskoiraa. Tehollisen koon ollessa alle 50
populaatio on erittäin haavoittuvaisessa tilassa. Tehollinen
koko ei juurikaan kasva, jos yhtä ja samaa urosta käytetään kuinka monelle
nartulle tahansa. Jalostuspohjaa voi laajentaa tehokkaasti vain käyttämällä
sekä useita narttuja että uroksia (Taulukko 1).
Taulukko 1. Tehollisen populaatiokoon vaihtelua.
Laskettu kaavalla 4*Nm*Nf/(Nm+Nf),
jossa Nm on jalostusurosten ja Nf jalostusnarttujen
lukumäärä (kaava olettaa koirille tasaiset jälkeläismäärät).
Lukumäärät:
Nartut à Urokset â |
5 |
10 |
20 |
50 |
80 |
100 |
1 |
3,3 |
3,6 |
3,8 |
3,9 |
4 |
4 |
2 |
5,7 |
6,7 |
7,3 |
7,7 |
8 |
8 |
5 |
10,0 |
13,3 |
16 |
18,2 |
19 |
19 |
10 |
13,3 |
20,0 |
26,7 |
33,3 |
36 |
36 |
20 |
16 |
27 |
40 |
57 |
64 |
67 |
50 |
18 |
33 |
57 |
100 |
123 |
133 |
100 |
19 |
36 |
67 |
133 |
178 |
200 |
Tehollisen populaatiokoon
saa laskettua myös sukusiitosasteen kasvunopeudesta: 1/(2*kasvunopeus per
sukupolvi). Suomenajokoiran tehollinen populaatio on tällä tavalla laskettuna
ollut vuosina 1970-2002 vain 100 yksilöä, vaikka rekisteröintejä on vuosittain
3000-4000 (Mäki ym. 2000). Sukusiitosasteen kasvunopeuden perusteella
laskettuna arviosta saadaan ns. toteutunut tehollinen koko; muut kaavat antavat
aina yliarvioita, koska ne on kehitetty ns. ideaalipopulaatiota varten.
Esimerkiksi suomenajokoiralle Taulukossa 1 käytetty kaava antaa teholliseksi
kooksi n. 1000, joka on kymmenkertainen yliarvio todellisesta luvusta. Ihmisen
hoidossa olevat populaatiot poikkeavat ideaalista monella tavalla.
Berninpaimenkoiran tehollinen koko Saksassa vuonna 1992 oli pelkän
jalostuseläinten lukumäärän mukaan 172, mutta kun jalostuseläinten väliset
sukulaisuussuhteet otettiin huomioon, laski tehollinen populaatiokoko 91:een
(Spengler 1994). Kun laskelmissa otettiin urostilanne huomioon,
populaation kooksi saatiin 80. Kun vielä otettiin sisäsiitostilanne huomioon,
oli tehollinen populaation koko enää vain 70.
Suomalaisista rotupopulaatioista
erityisesti kultaisen- ja labradorinnoutajan jalostuspohja on kapea:
kummallakin rodulla selvästi alle viittä prosenttia vuosina 90-91 syntyneistä
uroksista käytettiin jalostuksessa. Saksanpaimenkoiralla vastaava luku oli n.
7%, pitkäkarvaisella colliella 8%, rottweilerilla 10% ja suomenajokoiralla n.
12% (Mäki ym. 2001). Jalostukseen käytetyissä nartuissa näkyi sama suuntaus:
noutajilla käytettiin kaikkein pienintä osaa syntyneistä nartuista
jalostukseen. Näistä luvuista voidaan päätellä, että vaikka rotujen varsinaiset
populaatiokoot ovat suhteellisen isoja, eivät niiden jalostuspohjat ole
kovinkaan laajoja. Toisaalta ulkomaisissa roduissa voidaan jalostuspohjaa
laajentaa eri sukua olevien tuontikoirien avulla.
Kantaeläinten
pieni lukumäärä ja matadorurokset johtavat suljetussa populaatiossa kannan
keskinäisen sukulaisuuden lisääntymiseen ja sitä kautta sukulaisten
parittamiseen. Kuten äsken totesimme, koirarotujen geneettinen populaatiokoko
on tyypillisesti hyvin pieni. Siksi sattuman vaikutus on koirarotujen suurin
vihollinen. Geneettisesti pienessä populaatiossa on sattuman kauppaa mitkä
alleelit siirtyvät sukupolvelta toiselle ja mitkä häviävät populaatiosta
kokonaan. Myös geenien fiksoitumista tapahtuu, eli tietystä geenistä jää
populaatioon vain yksi alleeli, ja vaihtelun mahdollisuudet ovat tuolloin
kokonaan menetetty. Kaikki koirat ovat tuon alleelin suhteen homotsygootteja.
Näitä tapahtumia kutsutaan geneettiseksi driftiksi eli satunnaisajautumiseksi. Pienessä populaatiossa (alle 1000 koiraa) geenivarastoa ei pystytä
pienestä eläinmäärästä johtuen säilyttämään, vaikka käytössä olisi suurin
mahdollinen ulkosiitos. Geenien versioita menetetään väkisinkin.
Heterotsygotian
häviämisnopeus suljetussa populaatiossa riippuu tehollisesta populaatiokoosta.
Tuhannen yksilön tehollisessa populaatiossa häviäminen sadan sukupolven aikana
on hidasta, mutta 250 yksilön populaatiossa noin 20% heterotsygotiasta
(heterotsygoottisten geeniparien osuus) häviää. 50 lisääntyvän yksilön
populaatiossa heterotsygotiasta on jo 30 sukupolven jälkeen menetetty noin 30%.
Heterotsygoottisten geeniparien osuus populaatiossa vähenee joka sukupolvessa
sukusiitosasteen funktiona (-2pqF alleeliparia kohden, jossa p ja q ovat
alleelifrekvenssejä eli alleelien osuudet populaatiossa ja F sukusiitosaste).
Heterotsygotiaa lisäävä jalostusvalinta, kuten työkokeet, auttaa säilyttämään
monimuotoisuutta, mutta sattuma toimii silti.
Miten
toimitaan kriisitilanteessa?
Eläintarhojen
harjoittamassa työssä lajien säilyttämiseksi pyritään saamaan lajille niin
monta kantaeläintä kuin mahdollista ja lisäämään nopeasti eläinten lukumäärää.
Populaation tulisi olla vakaa ja mahdollisimman suuri. Perinteisessä
koirankasvatuksessa on yleensä vain muutama kantaeläin, jalostuseläinten
lukumäärä on pieni (varsinkin urosten, ja suosikkiuroksia käytetään paljon),
populaatiokoko muuttuu koko ajan, ja muotioikut saavat aikaan geneettisiä
pullonkauloja.
Mikäli koirarotu on tilanteessa, jossa sukusiitosaste
on yli 6,25% ja halutaan päästä tähän raja-arvoon tai sen alle, tulee
pidättäytyä kokonaan insestijalostuksesta ja välttää linjasiitosta, mikäli
mahdollista. Samoja jalostusyhdistelmiä ei saa silloin toistaa, ja urosten
käytön suhteen on oltava lukumäärärajoituksia. Pyritään kasvattamaan
sukutauluista löytyvien esi-isien määrää mahdollisimman suureksi. Tätä mitataan
”esi-isien häviämiskertoimella” (ancestor loss coefficient), joka on
populaation sukutauluista löytyvien esi-isien lukumäärä jaettuna suurimmalla
mahdollisella esi-isien määrällä.
Sukutaulujen analysoinnissa voidaan käyttää apuna
tietokoneohjelmia, esim. rodun sukusiitosasteen ja tehollisen populaatiokoon
määrittämiseen. Tämäntyyppisiä tulevaisuuden työkaluja saattaa meille tarjota
Kennelliiton Dognet-projekti jopa lähitulevaisuudessa. Myös DNA-testejä voidaan
käyttää monimuotoisuuden analysointiin.
Hätätapauksessa voidaan turvautua risteytykseen
sukulaisrotuun, sen jälkeiseen takaisinristeytykseen ja sitten normaaliin
jalostusvalinnalla jatkamiseen. Näin on käynytkin esimerkiksi berninpaimenkoiralle
v.1948, jolloin tapahtui kuuluisa newfoundlandinkoirauroksen ja
berninpaimenkoiranartun risteytyminen. Myös esimerkiksi englantilaisia terrierirotuja on risteytetty keskenään. Suomessa on
tehty pinseri-snautseri -risteytyksiä. Pinseri ja snautserihan ovat käytännössä
katsoen turkkimuunnoksia samasta rodusta. Yhteisiä koirageenejä on paljon,
mutta tiettyjä, rotua koodaavia geenejä vähän. Wachtel neuvoo kuitenkin
jättämään roturisteytykset aivan viimeiseksi keinoksi rotujen säilyttämisessä.
Toisaalta Katariina Mäen mukaan risteytykset ovat erittäin hyvä keino, jota
tulisi käyttää nykyistä enemmän. Risteytys ja sen jälkeinen takaisinristeytys
tuovat vain terveellisen annoksen uusia alleeleja rotuun, eivätkä muuta rotua
sinällään muunlaiseksi.
Koirarodut ovat
luultavasti selvinneet alkuaikojen kapean jalostuspohjan ongelmista osittain
siksi, että ne ovat saaneet lisää geneettistä vaihtelua risteytymällä
toistuvasti susien kanssa. Tätä on tutkittu mitokondrio-DNA:n (mtDNA) avulla
(Vila ym. 1997). Mitokondrio on solun
energia-aineenvaihduntaan liittyvä, DNA:ta sisältävä soluelin ja siirtyy
jälkeläiselle vain emältä, joten sen avulla voidaan jäljittää emälinjoja.
Tutkimuksessa otettiin mtDNA:ta 67 rodun 140 koiralta sekä 162 sudelta, ja
selvitettiin niiden alkuperää. Useimmat koirien sekvenssit olivat erilaisia
kuin susien, mutta yksi haplotyyppi oli koirille sekä Itä-Venäjän ja Romanian
susille yhteinen. Kyseinen haplotyyppi löydettiin mm. bassetilta,
saksanpaimenkoiralta, belgianpaimenkoiralta (groenendael),
afgaaninvinttikoiralta, maremmalta, kääpiövillakoiralta,
irlanninvesispanielilta ja tiibetinspanielilta. Myös joitakin susien
haplotyypeille läheisiä haplotyyppejä löytyi koirilta, mikä antaa viitteitä
koirien ja susien välisistä viimeaikaisista risteytymistä.
Voiko
käytännön koiranjalostus hyödyntää tietoa sukusiitoksen vaikutuksista?
Käytännön jalostustyössä on totuttu käyttämään
ainakin jonkinasteista linjasiitosta tasaisemman tuloksen saamiseksi. Wachtel
näytti kaaviokuvan muodossa, mitä tapahtuu, kun sisä- ja ulkosiitosta käytetään
vuorotellen sukupolvien edetessä. Tulos on joka tapauksessa heterotsygotian
väheneminen ja perinnöllisten, sukusiitokseen liittyvien ongelmien
lisääntyminen. Yhden polven ulkosiitos välillä ei riitä hälventämään sisäsiitoksen
vaikutuksia.
Pienen jalostuspohjan tai sukusiitoksen vaikutukset
alkavat populaation koosta riippuen yleensä näkyä selvästi vasta useiden
kymmenien sukupolvien kuluttua. Monet koirarodut ovat tulossa siihen ikään,
että ongelmia on odotettavissa. Wachtel pitääkin suljettuja rotukirjoja
ongelmien lähteenä. Mitä pidempään rodun
kirjat ovat olleet suljettuina ja rotu kennelliittojen hyväksymänä, sitä
vähemmän siinä on perinnöllistä vaihtelua (Irion ym. 2003). Rotukirjojen
sulkeminen tarkoittaa, että rotuun ei hyväksytä muita kuin puhdasrotuisista
esivanhemmista polveutuneita eläimiä. Suljetussa rodussa sukusiitosaste nousee
tasaisesti, ja ulkosiitoksen hyvät puolet (risteytyselinvoima, heterotsygotia)
vähenevät. Irionin ym. (2003) tutkimuksessa sadan mikrosatelliittimerkkigeenin
sisältämästä vaihtelusta oli mukana koiria 28 rodusta. Pienin
heterotsygotia-aste oli bullterrierillä (39% todennäköisyys, että jälkeläisen
alleelipari on heterotsygoottinen; keskiarvo kaikille sadalle tutkitulle
merkkigeenille), kääpiöbullterrierillä (47%) ja bokserilla (47%). Kaikkien
rotujen keskimääräinen heterotsygotia-aste oli 62%. Korkein heterotsygotia-aste
oli jackrusselterrierillä, 76%. Populaation koolla ja heterotsygotia-asteella
oli vain hyvin pieni korrelaatio, 3%. Toisaalta alleelien lukumäärä per
geenipari oli noin 6% suurempi lukumääräisesti suurilla roduilla verrattuna
pieniin rotuihin. Rodun rekisteröintien alkamispäivämäärällä oli merkittävä
korrelaatio heterotsygotia-asteen ja alleelien lukumäärän kanssa: uusimmat
rodut olivat heterotsygotia-asteeltaan 19% suurempia ja niillä oli noin 7%
enemmän erilaisia alleeleja kuin aikaisemmin tunnustetuilla roduilla. Tutkijat
totesivat lopuksi, että saadut heterotsygotia-asteet saattavat olla
yliarvioita, johtuen käytettyjen mikrosatelliittilokusten suuresta
mutaatioasteesta.
Kestävää kehitystä ei ole sekään, että jalostuspohjaa
on monessa rodussa entisestään kavennettu jalostamalla rotuun erillään
pidettäviä värimuunnoksia ja suorittamalla valintaa eriytetysti ulkomuodon ja
käyttöominaisuuksien perusteella saman rodun sisällä. Luonnonpopulaatioiden
yksilöt muistuttavat ulkomuodollisesti hyvin paljon toisiaan (valioainesta
lähes kaikki!): sudet, ketut jne. Niillä on kuitenkin omat järjestelmänsä
nimenomaan välttää sukusiitosta. Esimerkiksi
susilaumojen johtajapariskunnat eivät yleensä ole keskenään läheistä sukua
(esim. Smith ym. 1997), vaan enimmäkseen eri vanhempaislaumoista kotoisin
olevia erisukuisia susia. Sukusiitetyillä jälkeläisillä olisi ongelmia
lisääntymisessä sekä kilpailussa ravinnosta ja elintilasta, joten sukusiitosta
vältetään useimmilla muillakin eläinlajeilla.
Heterotsygotia on selviämisen edellytys. Yksilötasolla
siitäkään ei aina ole apua erilaisten sairauksien vastustamisessa, mutta kun
vaihtelu populaatiossa on riittävän suuri, löytyy joukosta sellaisia
vastustuskykyisiä yksilöitä, joiden avulla kanta jatkaa edelleen
olemassaoloaan.
”Mk” tarkoittaa yksilön keskimääräistä
sukulaisuussuhdetta kaikkiin populaation elossa oleviin yksilöihin. Yksilöillä,
joiden mk on alhainen, on vähän sukulaisia ja harvinaisempia geeniversioita,
joten ne ovat arvokkaita populaation jalostuspohjan kannalta. Alhainen
sisäsiitoskerroin on siis hyväksi pentueelle ja alhainen mk koko rodulle.
Wachtel pitääkin tärkeimpänä asiana tulevaisuudessa
kasvattajien ja pennunostajien valistamista: alhainen sukusiitosaste on koiran
elintärkeä laatuominaisuus, yksittäisen uroksen jalostuskäyttöä tulisi
rajoittaa ja etusija jalostuksessa tulisi antaa koirille, joiden geenikoostumus
on harvinainen. Sukutaulu- ja geneettisiä analyysejä tulisi tehdä jokaiselle
rodulle.
Moderni koiranjalostus ei ole koskaan toteuttanut
pelkkää ulkosiitosta emmekä aivan heti uskokaan, että käytännöstä haluttaisiin
luopua. Meidän on kuitenkin toiminnassamme tiedostettava riskit ja katsottava
sisä- ja linjasiitosta entistä kriittisemmin silmin. Jalostustyötä tehdään
rodun kestävää tulevaisuutta silmällä pitäen, eikö niin? Tulevaisuudessa
ulkosiitoksen tekeminen voisi olla mahdollista erilaisten analyysien perusteella.
Odotamme innokkaasti analyysitietoa saataville, mutta haluamme kuitenkin uskoa,
että pääsemme vikojen ja sairauksien suhteen eteenpäin myös ongelmat
tiedostavalla asenteella, maalaisjärjellä ja avoimuudella.
Armstrong 2000. Longevity in the
Standard Poodle. http://www.canine-genetics.com/lifespan.html. Linkki
tarkastettu 8.12.2003.
Egenvall,
Bonnet, Olson & Hedhammar 2000. Gender, age, breed and
geographic pattern of morbidity and mortality in insured dogs during 1995 and
1996. Veterinary Record 146: 519-525.
Falconer & MacKay 1996. Introduction to
quantitative genetics. 4th edition. Longman, Harlow, Essex.
Irion,
Schaffer, Famula, Eggleston, Hughes & Pedersen 2003.
Analysis of genetic variation in 28 dog breed populations with 100 microsatellite
markers. Journal of Heredity 94(1): 81-87.
Michell
1999. Longevity of British breeds of dog and its
relationships with sex, size, cardiovascular variables and disease. Veterinary Record
145: 625-629.
Mäki, Groen, Liinamo &
Ojala 2001. Population structure, inbreeding trend and their
association with hip and elbow dysplasia in dogs. Animal Science 73: 217-228.
Patronek,
Waters & Glickman 1997. Comparative longevity of
pet dogs and humans: implications for gerontology research. Journal of Gerontology
52A: B171-B178.
Smith,
Meier, Geffen, Mech, Burch, Adams & Wayne 1997.
Is incest common in gray wolf packs? Behavioural Ecology 8(4): 384-391.
Spengler
1994. Population und genetischer Fortbestand des
Rassehundes. Hundewelt 7/94.
Vila,
Savolainen, Maldonando, Amorim, Rice, Honeycutt, Crandall, Lundeberg &
Wayne 1997. Multiple and ancient origins of the Domestic
Dog. Report. Science 276(5319): 1687-1689.