مجموعه ژرم پلاسم در برنامه ملی ژرم پلاسم حیوانات دارایی ارزشمندی برای درک میراث ژنتیکی دام‌های ایالات متحده و جلوگیری از دست دادن تنوع ژنتیکی است.
به گزارش وزارت کشاورزی آمریکا، ژنتیک حیوانی نقش مهمی در کشاورزی مدرن، افزایش پایداری غذا و سازگاری حیوانات با آب و هوای در حال تغییر دارد.
در طول سال‌ها، پرورش دهندگان حیوانات بر اهمیت ژنتیک در افزایش بهره‌وری حیوانات تاکید کرده‌اند.
حفظ منابع متنوع ژرم پلاسم حیوانی برای حفظ تنوع ژنتیکی حیاتی است که پایداری اقتصادی و امنیت غذایی را در مواجهه با بیماری‌های جدید و تغییرات آب‌و‌هوایی فراهم می‌کند و دانش ما را در مورد ژنتیک و ژنومیک حیوانات افزایش می‌دهد.
برنامه ملی ژرم پلاسم حیوانات (NAGP) خدمات تحقیقات کشاورزی USDA بیش از یک میلیون نمونه را از بیش از 64000 حیوان در سراسر ایالات متحده جمع‌آوری و حفظ کرده است.
این نمونه‌ها که از اواخر دهه 1940 تا به امروز ساخته شده‌اند، با هدف حفظ تنوع ژنتیکی دام‌های آمریکایی، ایجاد امنیت ژنتیکی و درک بهتر از ژن‌هایی که بر ویژگی‌های ارزشمند حیوانات تأثیر می‌گذارند و کنترل می‌کنند، هستند.
«هاروی بلک‌برن» می‌گوید:«طی 24 سال گذشته، NAGP تقریبا 11000 نمونه از مجموعه ژرم پلاسم را برای پرورش دهندگان، محققان دانشگاهی و سایرین در صنعت دام و جامعه علمی برای مطالعات مولکولی و معرفی تنوع ژنتیکی از دست رفته در جمعیت‌های زنده منتشر کرده است.
ژنتیک حیوانات NAGP ، منابع ژنتیکی آزاد شده امکان کاوش در مشکلات مهم صنعت دام را فراهم می‌کند.»
یک تولید کننده گاو، در داکوتای جنوبی با موفقیت نمونه‌هایی از مخزن NAGP را در برنامه پرورش خود قرار داد.
آنها از پنج گاو نر آنگوس که قبل از سال 1997 متولد شده بودند، نمونه‌های منی درخواست و دریافت کردند که برای جفت‌گیری با بیش از 150 گاو آنگوس استفاده می‌شد.
فرزندان حاصل به اصلاح گله گاوهای پرورش دهنده برای رسیدن به اهداف تولید و بازاریابی کمک می‌کنند.
محققان NAGP و آزمایشگاه تحقیقات دام و مرتع اکنون در حال مطالعه تفاوت‌های ژنومی اساسی در فرزندان این گاو نرهای بالای 26 سال و جمعیت فعلی آنگوس هستند تا پایه و اساس سطوح عملکرد بالاتر را درک کنند.
این اولین بار نیست که متخصصان ژنتیک حیوانات NAGP و صنعت تأثیر مثبت نمونه‌برداری از نسل‌های قدیمی پدران را در این مجموعه مشاهده می‌کنند.
در سال 2020، بلک‌برن در مطالعه‌ای که توسط محققان دپارتمان علوم دامی دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا (PSU) تکمیل شد، همکاری کرد.
در آن مطالعه، مشخص شد که کل جمعیت هلشتاین ایالات متحده از دو خط دودمان پدری (فقط دو منشا کروموزوم Y متفاوت) که به گاوهای نر برجسته مربوط به دوران 1970 می‌رسد، سرچشمه می‌گیرد.
آنها از طریق ردیابی نسب ژنومی و شجره‌ای نمونه‌ها در مجموعه ژرم‌پلاسم، دو کروموزوم Y اضافی و منحصربه‌فرد را پیدا کردند که در لاین‌های فعلی هلشتاین به دلیل انتخاب گم شدند.
گوساله‌ها با استفاده از نمونه‌های ژرم پلاسم این دو گاو نر ایجاد شدند و مانند نمونه آنگوس، فرزندان دختر تولید شیری بالاتر از سطح مورد انتظار و برابر با همتایان خود از پایه ژنتیکی فعلی هلشتاین که در همان سال متولد شدند، تولید کردند.
بلک‌برن می‌گوید: «این نمونه‌ها از نحوه استفاده از مجموعه‌های ژرم پلاسم حیوانی در برنامه‌های تحقیق و اصلاح نژاد اهمیت زیادی برای صنعت دارند. اگرچه اعتقاد بر این است که نژادهای بزرگ گاوهای شیری و گوشتی مانند هلشتاین و آنگوس، مشکلی در تنوع ندارند، اما این نمونه‌ها عکس آن را آشکار کرده‌اند،
به خصوص با عدم تنوع کروموزوم Y در گاوهای نر هلشتاین. هر دو نمونه آنگوس و هلشتاین. ارزش مجموعه ژرم پلاسم را برای گسترش و حتی نجات، تنوع ژنتیکی، بهبود عملکرد حیوانات نشان می‌دهد و به دانشمندان پیشنهاد می‌کند که هنوز تحقیقات قابل توجهی برای درک مبنای ژنتیکی برای عملکرد دام وجود دارد.»
بانک ژن NAGP همچنین شامل نمونه‌هایی از حیوانات آبزی (ماهی و صدف)، طیور و جمعیت حشرات است. درخواست‌های ژرم پلاسم حیوانی را می‌توان به NAGP خدمات تحقیقات کشاورزی USDA، در درخواست Animal-Germplasm (usda.gov) ارسال کرد.
