Laaja DNA-tutkimus todisti nautojen perimän yksipuolistuneen
Eurooppalaisten nautakarjojen perimä kapenee: tuoreen tutkimuksen mukaan sonnien Y-kromosomin monimuotoisuus on vähentynyt merkittävästi. Tulos käy ilmi laajasta kansainvälisestä tutkimuksesta, johon Suomesta osallistui MTT.
Tutkimuksessa vertailtiin yhteensä 138 nautakarjarodun Y-kromosomeja, jotta saataisiin selville niiden sisältämä perinnöllinen muuntelu. Erikoistutkija Juha Kantanen MTT:stä tyypitti Itä- ja Pohjois-Euroopan sekä Aasian nautakarjoista otetut DNA-näytteet.
– Tulosten mukaan Y-kromosomin sisältämä perinnöllinen monimuotoisuus on muuttunut täydellisesti tai jopa hävinnyt etenkin maissa, joissa paikallisia nautarotuja on risteytetty kansainvälisten rotujen kuten holstein-friisiläisen sonneilla, hän sanoo.
Euroopan syrjäseuduilla Y-kromosomin perimä on yhä nykyisiä valtarotuja monimuotoisempaa. Suomessa kasvatettavista roduista Y-kromosomin perimä on monipuolisin uhanalaisella itäsuomenkarjalla eli kyytöllä. Sillä esiintyy sama Y-kromosomityyppi kuin esimerkiksi siperialaisella jakutiankarjalla.
Tutkimuksen tulokset julkaistiin tammikuussa arvostetussa tieteellisessä PLoS ONE -verkkolehdessä (www.plosone.org). MTT:n lisäksi tutkimuksessa ovat olleet mukana Trinity College Dublinista, UCDavis Kaliforniasta, SERIDA-Gijon Espanjasta, Oxfordin yliopisto Britanniasta sekä Utrechtin yliopisto Hollannista.
Sonnien perimä säilynyt syrjäseuduilla
Tutkijat arvelevat, että naudan Y-kromosomin perimän yksipuolistuminen heijastelee maitotalouden historiallista kehitystä Euroopassa. Keski-Euroopassa karjaa on jalostettu maidontuotantoon jo ennen ajanlaskun alkua, minkä seurauksena eläinten Y-kromosomien perimä on yksipuolistunut. Uuden nautasukupolven isät on valittu tarkoin, joten vain harvojen sonnien pojat ovat lisääntyneet seuraavassa sukupolvessa.
Välimeren seudulla, Brittein saarilla sekä Pohjoismaissa sonnien perimä on sen sijaan keskieurooppalaisia karjoja vaihtelevampaa. Esimerkiksi Välimeren maissa karjaa ei jalostettu pelkästään maidontuotantoon, vaan nautoja käytettiin erityisesti lihantuottajina ja vetoeläiminä. Yli 2000 vuotta sitten vallinneet karjan monipuoliset käyttötavat näkyvät yhä nautojen perimässä.
– Sonneja on valikoitu pois lisääntyvästä nautapopulaatiosta jo esihistoriallisina aikoina. Nykyisin maitorotujen keinosiemennykseen käytetyt kaupallisten rotujen sonnit ovat harvojen huippusonnien jälkeläisiä. Siksi isälinjan perimä on nautapopulaatiossa vähäisempää kuin emojen perimä. Näin on menetetty sekä jalostukselle että tutkimukselle arvokasta perimää lopullisesti, Kantanen sanoo.
Maitotalouden juuret kahdessa alkuhärkälaumassa
Y-kromosomissa periytyvien mutaatioiden avulla tutkijat voivat jäljittää nautarotujen alkuperää, tehdä johtopäätöksiä kesynautojen ja alkuhärkien välillä tapahtuneesta risteytymisestä ja tunnistaa geneettisesti ainutlaatuiset ja arvokkaat alkuperäiskarjat.
Jo aiemman tutkimuksen perusteella on tiedetty, että eurooppalaiset karjat polveutuvat nykyisen Irakin ja Itä-Turkin alueella 10 000 vuotta sitten kesytetyistä alkuhäristä. Y-kromosomitutkimus paljastaa, että nautojemme juuret ovat kahdessa geneettisesti erilaisessa alkuhärkäpopulaatiossa. Toinen Y-kromosomityyppi on levinnyt erityisesti Pyreneitten niemimaalle, toinen Keski-Eurooppaan.
Tutkijoiden mukaan kahden nautapopulaation rajat noudattelevat sekä kivikauden ihmisten leviämisreittejä että kulttuurihistoriallisia ja kielellisiä rajoja etenkin nykyisen Ranskan ja Saksan alueella. Suomessa tällaista jyrkkää eroa ei näy, sillä maamme alkuperäiskarjassa näkyy viitteitä kummankin alkuhärkäpopulaation perimästä.
– Näyttää siltä, että tänne on tullut eläimiä eri lähdepopulaatioista. Ne saattoivat risteytyä täällä tai kaksi erilaista isälinjaa oli jo olemassa ensimmäisessä nautakarjassamme, Kantanen pohtii.
Suomalaisten alkuperäiskarjojen tarkan alkuperän selvittämiseksi MTT tekee laajaa kansainvälistä yhteistyötä ja kartoittaa pohjoiseurooppalaisten kivi-, pronssi- ja rautakautisten sonnien Y-kromosomin monimuotoisuutta.
Edwards, Ceiridwen J. ym. (2011): Dual Origins of Dairy Cattle Farming – Evidence from a Comprehensive Survey of European Y-Chromosomal Variation. Julkaistu 6.1.2011. Saatavilla internetissä: [www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0015922].
Lisätietoja: erikoistutkija Juha Kantanen, MTT, juha.kantanen@mtt.fi, puh. 040 350 9633
MTT (Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus) on johtava maatalous- ja elintarviketutkimusta sekä maatalouden ympäristöntutkimusta tekevä laitos. Tutkimusalojamme ovat bioteknologia- ja elintarviketutkimus, kasvintuotanto, kotieläintuotanto, talous, teknologia ja ympäristö. Tuotamme ja välitämme tieteellistä tutkimustietoa sekä kehitämme ja siirrämme teknologiaa koko maatalous- ja elintarvikesektorille. Lisätietoja www.mtt.fi