Uutiset Maatalous

Suomenlammas on tunnettu poikkeuksellisen hyvästä hedelmällisyydestään ja rotua on viety useisiin maihin parantamaan toisten lammasrotujen hedelmällisyyttä risteytysjalostuksen avulla. Tuore väitöstutkimus tuotti runsaasti uutta tietoa lampaan naarashedelmällisyyteen liittyvästä geenien toiminnasta ja alkuperäisen suomenlampaan perinnöllisistä erityisominaisuuksista.

Luonnonvarakeskuksen (Luke) tutkijan, FM Kisun Pokharelin väitöstutkimuksessa tarkasteltiin, mitkä geenit edistävät lampaan ja erityisesti suomenlampaan poikkeuksellista hedelmällisyyttä ja miten nämä geenit toimivat. Lisäksi tutkittiin, miten ruokinta vaikuttaa geenien toimintaan ja sitä kautta naarashedelmällisyyteen.

Väitöskirjassa tutkittiin kahta tärkeää hedelmällisyyteen vaikuttavaa tapahtumasarjaa, munasarjojen toimintaa ennen ovulaatiota ja ajanjaksoa ennen alkioiden kohdun limakalvoon kiinnittymistä (2–17 päivää astutuksesta), käyttäen uusimpia genomitutkimuksen menetelmiä.

Tutkimuksen pääasiallinen eläinaineisto koostui suomenlammas- ja texelrotuisista uuhista sekä näiden kahden rodun ensimmäisen polven F1-risteytysuuhista (50% suomenlammas ja 50% texel).

Lisäenergia ei nosta suomenlampaan ovulaatioastetta

Lisäenergian tarjoamisen on aikaisemmin todettu nostavan uuhen ovulaatioastetta eli kiimakierrossa irtoavien munasolujen lukumäärää. Lisäenergian antaminen rehustuksessa vaikutti voimakkaimmin texel-lampaiden geenien toimintaan ja ovulaatioasteeseen, lievästi F1-risteytysuuhin, mutta ei juurikaan suomenlammasuuhiin.

Vaikka F1-uuhien perimä polveutuu puoleksi suomenlampaalta ja puoleksi texelrodulta, F1-uuhien geenien toiminta muistutti enemmän suomenlampaan geenien ilmentymistä, kuin olisi ollut näiden kahden rodun ”välimuoto”. Tämä viittaa siihen, että suomenlampaasta peräisin olevien geenien toiminta on ollut aktiivisempaa risteytys-F1-uuhien munasarjoissa kuin texelin geenien. Tätä ilmiötä kutsutaan ei-mendelistikseksi, epigeneettiseksi periytymiseksi, jonka vaikutuksesta vain toiselta vanhemmalta peräisin olevat geenit ovat aktiivisia.

Lisäksi suomenlampaalla todettiin tunnetusta hedelmällisyysgeenistä, GDF9:stä pistemutaatio, jonka oletetaan kohottavan ovulaatioastetta. Suomenlammas- ja F1-uuhilla havaittiin yli kaksi kertaa enemmän keltarauhasia munasarjassa kuin texelillä todisteena alkuperäisrodun korkeasta ovulaatioasteesta.

Geenitutkimus antoi alustavaa viitettä siitä, että suomenlampaalla voisi olla alttius alkioiden myöhästyneeseen kiinnittymiseen kohdun limakalvoon eli niin sanottuun diapaussiin. Tämä taipumus on eliön lisääntymiskyvyn kannalta hyödyllinen erityisesti heikossa ravintotilanteessa, jolloin diapaussilla siirretään jälkeläisten syntymistä sopivampaan ajankohtaan. Sorkkaeläinten lahkossa vain metsäkauriilla on todettu 4–5 kuukautta kestävä diapaussi. Alkioiden diapaussin säätelyssä yksi keskeinen geeni on TXNL1 (Thioredoxin-like protein 1), jonka geenitoiminta oli huomattavan aktiivista suomenlammas- ja F1-uuhilla. Tämä epäsuora geeniperusteinen havainto voi johtua suomenlampaan korkeasta ovulaatioasteesta ja pitkästä lisääntymiskaudesta.

Suomenlampaalla on tehokas immuunijärjestelmä

Tutkimus antoi todistetta siitä, että suomenlampaalla on geneettisesti tehokas immuunijärjestelmä, joka edistää puolustuskykyä haitallisia bakteereja ja viruksia vastaan. Tällä lienee vaikutusta hyvään hedelmällisyyteen.

Väitöskirja tuotti uutta tietoa myös geenitoimintojen säätelystä lampaalla tarkastelemalla lyhyitä mikro-RNA-molekyylejä, jotka vaikuttavat geenien toiminnan säätelyyn hiljentäen niiden toiminnan esimerkiksi ympäristövaikutuksien vuoksi.

Tutkimuksessa tunnistettiin lampaalta yli 500 erilaista mikro-RNA:ta, kun tähän saakka tunnistettuja oli vain 153. Kattava luettelo mikro-RNA:sta ja geeneistä on hyödyllinen tutkimusresurssi geenien toiminnan ymmärtämiseen alkionkehityksessä ja genomitutkimuksen analyysimenetelmien kehityksessä.

Kisun Pokharelin väitöskirja ”Functional Fertility Genomics in Sheep” tarkastetaan 24.11.2020 Helsingin yliopiston Bio- ja ympäristötieteellisessä tiedekunnassa. Vastaväittäjänä toimii professori David MacHugh Dublinin yliopistosta, Irlannista ja kustoksena professori Craig Primmer Helsingin yliopistosta.

Kuvat: Mervi Honkatukia