Consortional assoc.: Genom-wide association study (GWAS) for the improvement of beef quality and palatability traits in Hungarian Simmental cattle  Page description

Help  Print 
Back »

 

Details of project

 
Identifier
111645
Type K
Principal investigator Holló, Gabriella
Title in Hungarian Konzorcium, társ p.: Magyartarka szarvasmarha húsminőségének és a marhahús élvezeti értékének javítása teljesgenom-vizsgálattal
Title in English Consortional assoc.: Genom-wide association study (GWAS) for the improvement of beef quality and palatability traits in Hungarian Simmental cattle
Keywords in Hungarian magyartarka, teljes genom vizsgálat, húsminőség
Keywords in English Hungarian Simmental, genom wide association study, beef quality
Discipline
Animal biotechnology (Council of Complex Environmental Sciences)50 %
Animal breeding (Council of Complex Environmental Sciences)40 %
Ortelius classification: Animal breeding
Radiology, nuclear medicine and imaging, radiation therapy (Council of Medical and Biological Sciences)10 %
Ortelius classification: Tomography
Panel Plant and animal breeding
Department or equivalent Institute of Diagnostic Imaging and Radiation Oncology (Kaposvár University)
Participants Holló, István
Húth, Balázs
Starting date 2014-09-01
Closing date 2017-08-31
Funding (in million HUF) 9.679
FTE (full time equivalent) 1.87
state closed project
Summary in Hungarian
A kutatás összefoglalója, célkitűzései szakemberek számára
Itt írja le a kutatás fő célkitűzéseit a témában jártas szakember számára.

Elsődleges célunk a jó minőségű, ízletes és porhanyós marhahús előállítása kedvező áron, melyet a fogyasztók szívesen megvásárolnak. Az utóbbi években a molekuláris genetikában elért eredmények lehetővé tették a markerek segítségével végzett szelekció (MAS, Marker Assisted Selection) alkalmazását a tenyésztési munkában. Szarvasmarha fajban néhány SNP (egypontos nukleotid-polimorfizmus, single nucleotide polymorphism) esetében igazolták az intramuszkuláris faggyútartalomra és húsminőségre gyakorolt hatást. Kutatásunk során először kívánunk teljesgenom-vizsgálatot alkalmazni, 80.000 SNP tipizálásával, magyartarka szarvasmarhában a húsminőség, az élvezeti érték és egyes tenyésztési paraméterek javítására. Kutatásunk tárgyát és fő kérdéseit a Magyartarka Tenyésztők Egyesületének javaslata alapján alakítottuk ki. Eredményeink -reményeink szerint- lehetővé teszik, SNP markerek és chip technológia felhasználásával, a magyartarka szarvasmarha húsminőségének, élvezeti értékének és egyes tenyésztési paramétereinek javítását. A bikák genetikai és fenotípusos tenyészértéke , valamint az utódok vágóértéke és a műszeres vizsgálatokkal megállapított húsminőségi jellemzők összehasonlítására statisztikai vizsgálatokat végzünk. A polimorfizmusok hatásainak vizsgálata kapcsán, új markerek segítségével végzett szelekciós stratégia (MAS) kidolgozásával, rövid időn belül szeretnénk hozzájárulni a magyartarka tenyésztők szelekciós munkájának elősegítéséhez, illetve -a fogyasztók számára- jó minőségű, ízletes marhahús biztosításához.

Mi a kutatás alapkérdése?
Ebben a részben írja le röviden, hogy mi a kutatás segítségével megválaszolni kívánt probléma, mi a kutatás kiinduló hipotézise, milyen kérdéseket válaszolnak meg a kísérletek.

Napjaink állattenyésztésének egyik fő feladata a fogyasztók világszerte megnyilvánuló, egyre növekvő szükségletének jó minőségű, biztonságos és ízletes termékekkel való kielégítése. Ez az igény, szarvasmarha termékek esetében, fokozottan jelentkezik. Az elsődleges cél tehát a fogyasztók számára kívánatos, porhanyós, ízletes és jó áron kínált, minőségi termékek előállítása. Szarvasmarha fajban néhány SNP (egypontos nukleotid-polimorfizmus, single nucleotide polymorphism) esetében igazolták az intramuszkuláris faggyútartalomra és húsminőségre gyakorolt hatást. Kutatásunk során először kívánunk teljesgenom-vizsgálatot (genom-wide association study, GWAS) alkalmazni magyartarka szarvasmarhában a húsminőség és egyes fontos tenyésztési paraméterek javítására. Megvizsgáljuk, milyen kapcsolat áll fenn a bikák fenotípusos tenyészértéke és teljes genomvizsgálat eredménye között, továbbá, hogy van-e kapcsolat a nagyszülő-szülő-ivadék genomvizsgálati eredménye között, ill. az utódok vágóértéke és műszeres vizsgálattal megállapított húsminőségi tulajdonságai között.

Mi a kutatás jelentősége?
Röviden írja le, milyen új perspektívát nyitnak az alapkutatásban az elért eredmények, milyen társadalmi hasznosíthatóságnak teremtik meg a tudományos alapját. Mutassa be, hogy a megpályázott kutatási területen lévő hazai és a nemzetközi versenytársaihoz képest melyek az egyediségei és erősségei a pályázatának!

Kutatásunk során először kívánunk teljesgenom-vizsgálatot (genom-wide association study, GWAS) alkalmazni magyartarka szarvasmarhában a hús minőségének, élvezeti értékének és egyes tenyésztési paramétereinek javítására. Kutatásunk tárgyát és fő kérdéseit a Magyartarka Tenyésztők Egyesületének javaslata alapján alakítottuk ki. Eredményeink -reményeink szerint- lehetővé teszik, SNP markerek és chip technológia felhasználásával, a magyartarka szarvasmarha húsminőségének és élvezeti értékének javítását. A genetikai és keresztmetszeti képalkotó eljárások (CT) ill. laboreredmények összehasonlítására statisztikai vizsgálatokat végzünk. Vizsgálataink segítségével, a tipizálásra kerülő 80.000 SNP közül, kiválasztjuk mindazokat, amelyek hatással vannak a vizsgálatba vont paraméterekre. A polimorfizmusok hatásainak vizsgálata kapcsán, új markerek segítségével végzett szelekciós stratégia (MAS) kidolgozásával, rövid időn belül szeretnénk hozzájárulni a magyartarka tenyésztők szelekciós munkájának elősegítéséhez. A kidolgozásra kerülő új szelekciós stratégia a vizsgálataink során kiválasztott húsminőséget és porhanyósságot befolyásoló polimorfizmusokra támaszkodik. Ezen SNP-k rutinszerű vizsgálatára később, olcsó és gyors qPCR teszteket tervezünk.

A kutatás összefoglalója, célkitűzései laikusok számára
Ebben a fejezetben írja le a kutatás fő célkitűzéseit alapműveltséggel rendelkező laikusok számára. Ez az összefoglaló a döntéshozók, a média illetve az adófizetők tájékoztatása szempontjából különösen fontos az NKFI számára.

A Magyartarka Tenyésztők Egyesülete az utóbbi években fontos lépéseket tett a húsminőség javítása és a vásárlók igényeinek kielégítése érdekében. A tenyésztési célok megvalósítására új szelekciós indexet vezettek be, a piac számára pedig egy új, vákuum-csomagolású érlelt hússpecialitással álltak elő. Az utóbbi években a molekuláris genetikában elért eredmények lehetővé tették a markerek segítségével végzett szelekció (MAS, Marker Assisted Selection) alkalmazását a tenyésztési munkában. Így tehát a tenyésztők, néhány SNP (egypontos nukleotid-polimorfizmus, single nucleotide polymorphism) hatását figyelembe vették a tenyésztési stratégiák kialakításakor is. A mennyiségi tulajdonságok (pld. tej- és hústermelés) általában több gén szabályozása alatt állnak, ezért a MAS kezdetben nem volt igazán sikeres. Nagy változást hozott a teljesgenom-vizsgálatok (genom-wide association study, GWAS) megjelenése, ahol egyszerre többezer SNP tipizálható. Kutatásunk során először kívánunk teljesgenom-vizsgálatot alkalmazni 80.000 SNP tipizálásával, magyartarka szarvasmarhában a húsminőség és egyes tenyésztési paraméterek javítására. A polimorfizmusok hatásainak vizsgálata kapcsán, új markerek segítségével végzett szelekciós stratégia (MAS) kidolgozásával, rövid időn belül szeretnénk hozzájárulni a magyartarka tenyésztők szelekciós munkájának elősegítéséhez, ill. jó minőségű, ízletes termékék előállításához. A kidolgozásra kerülő új szelekciós stratégia a vizsgálataink során kiválasztott azon polimorfizmusokra támaszkodik, amelyek a húsminőséget, annak élvezeti értékét (porhanyósság, lédússág) és a vizsgált tenyésztési paramétereket meghatározzák.
Summary
Summary of the research and its aims for experts
Describe the major aims of the research for experts.

Primary goal is to produce a quality beef product that consumers are willing to purchase, a tender, juicy, and flavourful product of good value. In the last few years advances in molecular genetics have enabled the application of MAS (Marker Assisted Selection) in achieving different breeding objectives. Some SNPs (single nucleotide polymorphisms) have been demonstrated to affect intramuscular fat content and beef quality traits in cattle. We plan to use for the first time genom-wide association study (GWAS) based on some 80.000 SNPs for the improvement of beef quality, palatability and some breeding parameters in Hungarian Simmental cattle. Subject and question of present research proposal were elaborated according to priorities of Association of Hungarian Simmental Breeders. We expect to obtain important results concerning prediction of beef quality, palatability and breeding parameters by molecular markers using SNP chip technology. Correlations among the obtained DNA-chip data and phenotypical breeding value of sires as well as slaughter value and instrumental meat quality results of progenies will be highlighted by statistical analyses. Moreover by proposing marker assisted selection (MAS) strategies, we hope to provide assistance for the Hungarian Simmental breeders to achieve adequate breeding objectives and to produce tender and good quality beef for consumers.

What is the major research question?
Describe here briefly the problem to be solved by the research, the starting hypothesis, and the questions addressed by the experiments.

The major aim of modern livestock agriculture is to satisfy the growing demands of consumers worldwide for high-quality, safe and delicious animal products. This trend is even more evident for the beef industry. Primary goal is to produce a quality beef product that consumers are willing to purchase, a tender, juicy, and flavourful product of good value. Some SNPs (single nucleotide polymorphisms) have been demonstrated to affect intramuscular fat content and beef quality in cattle. There are no former results regarding the use of genom-wide association studies for the improvement of beef quality and essential breeding parameters in Simmental cattle. We will conduct DNA chip analysis of sires (candidate sires, sires and paternal sires), as well as progenies in test station and under commercial fattening conditions. On one hand correlations between obtained DNA chip data and phenotypical breeding value of sires, on the other hand correlations between DNA chip data and slaughter value as well as instrumental meat quality data of progenies will be highlighted by statistical analyses.

What is the significance of the research?
Describe the new perspectives opened by the results achieved, including the scientific basics of potential societal applications. Please describe the unique strengths of your proposal in comparison to your domestic and international competitors in the given field.

We plan to use for the first time genom-wide association study (GWAS) for the improvement of beef quality, palatability and some breeding parameters in Hungarian Simmental cattle. Subject and question of present research proposal were elaborated according to priorities of Association of Hungarian Simmental Breeders. We expect to obtain important results concerning prediction of beef quality and palatability by molecular markers using single nucleotide polymorphism (SNP) chip technology. Correlations between the obtained genotypes and laboratory and cross sectional imaging (CT) results will be highlighted by statistical analyses. Our results will reveal all SNPs out of some 80.000 which affect beef quality and palatability. Moreover by proposing new marker assisted selection (MAS) strategies, we hope to provide assistance for the Hungarian Simmental breeders to achieve adequate breeding objectives. These selection programmes will be based definitely on those SNPs which will be demonstrated to influence beef quality and palatability. Later on, for the routinish examination of identified SNPs in the selection process, we plan to design low cost qPCR tests.

Summary and aims of the research for the public
Describe here the major aims of the research for an audience with average background information. This summary is especially important for NKFI in order to inform decision-makers, media, and the taxpayers.

Association of Hungarian Simmental Cattle Breeders has been taking measures in the past years to improve quality of beef and to meet demand of consumers with high quality products. A new selection index has been introduced for breeding purpose and a new vacuum-packed ripened beef has been launched for the market. Consumer panel tests proved that most consumers are disposed to purchase Hungarian Simmental beef and they are willing to pay a higher price for guaranteed quality tender beef. In the last few years advances in molecular genetics have enabled the application of new molecular techniques and of the marker assisted selection (MAS) in achieving different breeding objectives. Some single nucleotide polymorphisms (SNPs) have been included in breeding programmes to increase their efficiency of selection progress. However, most of traits are quantitative or complex traits controlled by many genes (f.i. milk and meat production), so marker assisted selection was relatively unsuccessful until the development of assays that could genotype thousands of SNPs covering the entire genome. We plan to use for the first time genom-wide association study (GWAS) based on some 80.000 SNPs for the improvement of beef quality and some essential breeding parameters in Hungarian Simmental cattle. By proposing new MAS strategies, we hope to provide assistance for the Hungarian Simmental breeders to achieve adequate breeding objectives in order to produce high eating quality beef. These selection programmes will be based definitely on those SNPs which will be demonstrated to influence beef quality, palatability (tenderness, juiciness) and breeding parameters included in this study.




Back »