Erhaltung genetischer Variation mit kleinen Tierzahlen. Erhaltung. Weigend, Steffen. Zusammenarbeit BMELV / FLI-ING ING und BDRG.

Transkript

1 Erhaltung genetischer Variation in Beständen mit kleinen Tierzahlen Weigend, Steffen Institut für Nutztiergenetik Mariensee Friedrich Loeffler Institut Institut für Nutztiergenetik (FLI) Mariensee 335 Neustadt ( Insel Riems Celle TT Wusterhausen Braunschweig TE Jena Tübingen Weigend S., 19.Juni 010, Folie Friedrich Loeffler Institut BFI für Tiergesundheit Insel Riems Institute 4 Standorte Institute für Bakterielle Infektionen und Zoonosen Molekulare Pathogenese Molekularbiologie Virusdiagnostik Infektionsmedizin Neue und neuartige Tierseuchenerreger Immunologie Epidemiologie Tierernährung Tierschutz und Tierhaltung Nutztiergenetik Institutsgelände in Mariensee Leiter: Prof. Dr. med. vet. Heiner Niemann Forschungsbereiche Züchtung und genetische Ressourcen Funktionelle Genetik und Bioregulation Biotechnologie Tierarten: Rinder, Schweine, Schafe, (Pferde), Geflügel Personal: planmäßige Wissenschaftler Gastwissenschaftler ca. 100 Mitarbeiter als technisches Personal Molekulare Mikrobiologie und Diagnostik 0 Wissenschaftler, 419 technisches Personal und Verwaltung Versuchsstation Mecklenhorst Weigend S., 19.Juni 010, Folie 3 Weigend S., 19.Juni 010, Folie 4 Zusammenarbeit BMELV / FLI-ING ING und BDRG - Bestandsmonitoring Erkennung von Entwicklungstrends => 1997/1998; 000, 005, 008/009 - Gründung Arbeitskreis Geflügel des Fachbeirates für Tiergenetische Ressourcen => Februar 010, Mariensee / BDRG; GEH; FLI; FB TGR - Forschung zur Erkennung genetischer Eigenschaften - Wissenschaftlicher Geflügelhof - neues Forschungsprojekt SYNBREED => Molekulare Analysen genetischer Variabilität bei Hühnern (Fortsetzung Projekt ) => Adaptation und Genetik von Verhaltensmerkmalen Erhaltung genetischer Vielfalt beim Geflügel von theoretischen Grundlagen zur praktischen Anwendung Gliederung 1 Einführung Einige theoretische Grundlagen der genetischen Erhaltung Diskussion 3 Praktische Umsetzung - Modellprojekt im Geflügelbereich Diskussion Weigend S., 19.Juni 010, Folie 5 Weigend S., 19.Juni 010, Folie 6 1

2 Einführung Domestikation der Hühner Wildhuhn Warum alte Rassen erhalten? Verbreitung ausgehend von den Zentren der Domestikation in Süd-Ostasien - in andere Länder, Kulturen, Kontinente, Umwelten G.gallus G.sonnerati (Rotes Kammhuhn) (Graues Wildhuhn) - in mehr als 000 Jahre - Lokale Landschläge um 1850 Einkreuzung zahlreicher um 1930 asiatischer Rassen organisierte Entwicklung der kommerziellen Rassegeflügelzucht Geflügelzucht Verdrängung aus der Landwirtschaftlichen Nutzung Spezialisierung Hobby- und Ausstellungszucht Linien- und Kreuzungszucht zahlreiche Rassen verschiedener Rassengruppen Legerichtung Mastrichtung Exp. Linien Weigend S., 19.Juni 010, Folie 7 Weigend S., 19.Juni 010, Folie 8 Krüper Rotes Kammhuhn Phoenix Entwicklung von hoch spezialisierten Linien in der Wirtschaftsgeflügelzucht Leger Weißleger: - 1 Rasse (Eier/ Mon.) Mast - Rassen - Körpergewicht, Hahn:.0 kg (5. Woche) 3.3 kg (7. Woche) FCR: 1.8 Leger Malaien Araucana Nackthals Masthuhn Braunleger - 4 Rassen (Eier/ Mon) - Körpergewicht, Henne: 1.7 kg (5. Woche).7 kg (7. Woche) FCR: 1.9 Legerichtung Spezialisierung in der Nutzung Mastrichtung Weigend S., 19.Juni 010, Folie 9 Weigend S., 19.Juni 010, Folie 10 Gefährdung der Rassenvielfalt Geflügelrassen in Zuchtstationen in Deutschland 1907 (n. Knispel) Minorka anderer Farben Andalusier blau Wyandottes (weiß + andere) Minorka schwarz Plymoth-Rocks Schwäbisches Landhuhn Dominikaner Hamburger Orpingtons Augsburger Huhn Langschans Oberbayrisches Landhuhn Langschan x Minorka Schwarzwaldhühner Faverolles Elsässische Landhühner Mechelner Krüper Nassauer Masthühner Westfälische Totleger Winsener Ostfriesische Möwen Hanauer Fleischhuhn Lincolnshire-Buss Lakenfelder La Fleche Thüringer Pausbäckchen Silberbrakel Bergische Kräher Spanier schwarz Ramelsloher Brahma hell Lamotta Nassauisches Legehuhn Cochin Italiener andere Nackthälse Farbbezeichnung Italiener rebhuhnfarbig Gefährdung der Rassenvielfalt Globaler Gefährdungsstatus bei Hühnern (FAO 007) 99 registrierte Rassen 40% 1% % 1% 18% 6% 3% critical critical-maintained endangered endangered-maintained extinct not at risk unknown Weigend S., 19.Juni 010, Folie Weigend S., 19.Juni 010, Folie

3 Analyse von 85 Hühnerrassen ein zweiter Aspekt Weigend S., 19.Juni 010, Folie Weigend S., 19.Juni 010, Folie GENETISCHE STRUKTUR 85 POPULATIONEN Unterschiede zwischen den Clustern im Grad der Inzucht 35 Fis 0.18 Weißleger Braunleger, Broiler Wirtschaft 0. Experimentell Cochin, Brahma (D) Wirtschaft Experimentell Anzahl Island, Norwegen, Polen, 0 Deutschland Italien, 10 Asie n China 1 Vietnam Ungarn; Deutschland (Sundheimer Rhodeländer) (D) Frankreich CL_1 Asia CL_ Europe- Africa CL_3 NW Europe- Mediterranean Multiple CL 5 0 Spanien, Deutschland, 5 Simbabwe Russland, 1 Malawi Frankreich Sudan Afrika Israel Wild Afrika Asie n Cluster 1 (Asien) Cluster (Afrika/SO-) Cluster 3 (W-/Mittelmeer) Cluster 4 (Multi-Cluster) Ø Inzuchtkoeffizient pro Rasse F is : - Verpaarung enger verwandter Tiere als zufällig - Wert = 0 (Keine Inzucht) - Wert = 1 (vollständige Inzucht) Weigend S., 19.Juni 010, Folie Weigend S., 19.Juni 010, Folie 16 Warum alte Rassen erhalten? - Nutzung hoch spezialisierter Rassen führt zu effizienter Ressourcennutzung, aber lokale Rassen aus Nutzung verdrängt - Lokale Rassen können über spezielle Eigenschaften verfügen, weisen höheren Inzuchtgrad auf Theoretische Grundlagen - Genetische Variabilität ist Basis jeder Züchtung Weigend S., 19.Juni 010, Folie 17 Weigend S., 19.Juni 010, Folie 18 3

4 Was ist Diversität? Ziele der genetischen Erhaltung - Diversität zwischen Rassen => Rassen erhalten - Diversität innerhalb Rassen => Minimierung Inzucht / Erhaltungszucht Existenz von Varianten in einem Set von Objekten - je unterschiedlicher Objekte, desto größer Diversität des Sets - Verlust an Objekten reduziert die Diversität des Sets - Verdopplung gleicher Objekte verändert die Diversität nicht Ausgangspopulation: Erhaltungspopulation: Weigend S., 19.Juni 010, Folie 19 Weigend S., 19.Juni 010, Folie 0 Methodik der Erhaltungszucht Verlust an genetischer Variabilität durch Inzucht (Fallbeispiel) Generation Hahn Henne 1 Henne Henne 3 Henne 4 Anzahl Genotypen / versch. Allele 1 Vater Mutter 5/5 V1 V M1 M V M1 V V1 M M1 3/3 V1 M 3 / Weigend S., 19.Juni 010, Folie 1 Weigend S., 19.Juni 010, Folie Minimierung von Inzucht durch Austausch männlicher zwischen Familien (Fallbeispiel) Generation Hahn Henne 1 Henne Henne 3 Henne 4 Anzahl Genotypen / versch. Allele 1 5/ / /6 Erhalt genetischer Vielfalt ist auch in kleinen Beständen - ohne Kreuzung mit anderen Rassen - möglich, erfordert aber ein Populationsmanagement Weigend S., 19.Juni 010, Folie 3 Weigend S., 19.Juni 010, Folie 4 4

5 Ziel der Erhaltungszucht Zusammenfassung - Grundlagen Ausgangspopulation: Hahn aus ZE ZE 3 Hahn aus ZE3 Hahn aus ZE1 ZE 1* ZE Rotation Hahnennachkommen Züchterring Hahn aus ZE n ZE n ZE 4 ZE 8 Hahn aus ZE4 ZE5 ZE 7 Erhaltungspopulation: Hahn aus ZE7 Zielgröße - Minimierung Allelverlust = Minimierung Inzucht erfordert Zuchtmanagement - einfaches System des Zuchttieraustausches - Abstammungserfassung - einfache Merkmalserfassung (fakultativ) minimiert Veränderungen in genetischen Variation - Variation im Phänotyp sichtbar Hahn aus ZE 5 ZE 6 Hahn aus ZE 6 Weigend S., 19.Juni 010, Folie 5 Weigend S., 19.Juni 010, Folie 6? Fragen? Praktische Umsetzung der Erhaltungszucht Erhaltungszucht beim Vorwerkhuhn (seit 1999) Ein Modellprojekt zur Erhaltung seltener Geflügelrassen Weigend S., 19.Juni 010, Folie 8 Organisation der Erhaltungszucht Organisation der Erhaltungszucht Koordinator: Dr. Katrin Stricker - z. Z. Züchter - Hahnenrotation über Bruteier - Zentrale Zuchtbuchführung - Zentrales Veterinärkonzept Einzelner Züchter - regelmäßige Datenerfassung - x jährlich Treffen (Bruteitausch und Tierbeurteilung) Home page: Weigend S., 19.Juni 010, Folie 9 Weigend S., 19.Juni 010, Folie 30 5

6 schwarz Schaftstrichen Allgemeiner Eindruck einfach, mittelgroß, 4-6 regelmäßige Zacken rot Erfassen der täglich gelegten Eier, -Ermittlung des durchschnittlichen Eigewichtes 1- x pro Monat Winter Zusammenstellung des Zuchtstammes durch das Zuchtbuch Selektionskriterien: eigene Eigröße, Gewichtsentwicklung Exterieurbewertung März April 1. Brut der getauschten Eier für den zukünftigen Zuchthahn. Brut der eigenen Eier für die zukünftigen Zuchthennen Zuteilung der Eier in Gewichtsgruppen Erfassen von Befruchtungs-, Absterbeund Schlupfrate Markierung der Küken mit Flügelmarken Weigend S., 19.Juni 010, Folie 31 Weigend S., 19.Juni 010, Folie 3 Sommer Wiegen der Küken in der., 10. und 0. Lebenswoche Erfassen der Daten im Zuchtbuch Oktober Treffen aller Züchter mit 3,8 Tieren /Stamm - Tierbeurteilung - Tupferprobenentnahme (Mycoplasmen) Regelmäßige Impfungen gegen Newcastle Entsenden einer Sammelkotprobe an ein Labor zur Kontrolle auf Magen-Darm-Parasiten und Salmonellen Weigend S., 19.Juni 010, Folie 33 Weigend S., 19.Juni 010, Folie 34 Küken- Alter in marke Wochen Geschlecht männlich Herde (Code-Nr.) in Rassezugehörigkeit ja nein Pflegezustand gut bedenklich Entwicklungsstand gut mittel schlecht Gesamtpunktzahl (Beobachtung) (maximal ) Form abgerundete Rechteckform Haltung fast waagerecht Stand mittelhoher Stand Schwanz mittellang, Winkelung ~ 5 Tierbeuteilung der Jungtiere im Herbst Schenkel kräftig, knapp, mittellanf Brust und Bauch voll und breit. Farbmerkmale.1. Primäre Farbmerkmale Rumpfgefieder tief goldgelb.1..halsbehang.1.3. Schwanzfärbung schwarz.. Sekundäre Farbmerkmale..1. Untergefieder lichtgrau... Sattelbehang tief goldgelb mit feinen schwarzen.3. Tertiäre Farbmerkmale Nebensicheln schwarz mit goldgelbem Saum.3.. Schwingen außen tief goldgelb.3.3. Schwingen innen schwarz bis schwarzbraun.3.4. Schenkelfarbe tief goldgelb.3.5. Kopffarbe schwarz 3. Weitere Merkmale Ständerfarbe schieferblau 3..Kammform 3.3.Gesicht 3.4. Ohrscheiben weiß, knapp mittelgroß 3.5. Augenfarbe orange 3.6. Schwanzbefiederung gut gefächert, breite Steuerfedern bedeutende Einschränkungen bei der Verpaarung Weigend S., 19.Juni 010, Folie 35 6

7 Vorteile Erhaltungszucht => Minimierung Inzucht - Herde - Erhält genetische Variabilität der Ausgangspopulation - Züchter - innerhalb der Hahnenfamilien = minimiert Inzuchtdepressionen => Schutz/Erhalt - Herde - schützt vor dem Totalverlust - Züchter - kann aus konsolidierten Zucht neue Tiere bekommen => Gemeinschaft - Züchter - Leistungsinformationen/ Zuchtbuch /Veterinärprogramm / Freude an Gemeinschaft => Nutzung - züchterisch konsolidierte Population - größere Anzahl Bruteier / Küken/ Tiere Vielen Dank Weigend S., 19.Juni 010, Folie 37 7