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Institut für Nutztiergenetik<br />
Erhaltung genetischer Variation<br />
in Beständen<br />
Best nden mit kleinen Tierzahlen<br />
Weigend, Steffen<br />
Friedrich<br />
Loeffler Institut<br />
BFI für<br />
Tiergesundheit<br />
Insel Riems<br />
Institut für<br />
Nutztiergenetik<br />
Mariensee<br />
Friedrich Loeffler Institut<br />
Institut für Nutztiergenetik<br />
11 Institute<br />
4 Standorte<br />
Institute für<br />
• Bakterielle Infektionen und Zoonosen<br />
• Molekulare Pathogenese<br />
• Molekularbiologie<br />
• Virusdiagnostik<br />
• Infektionsmedizin<br />
• Neue und neuartige Tierseuchenerreger<br />
• Immunologie<br />
• Epidemiologie<br />
• Tierernährung<br />
• Tierschutz und Tierhaltung<br />
• Nutztiergenetik<br />
140 Wissenschaftler, 419 technisches Personal und Verwaltung<br />
Institut für Nutztiergenetik<br />
Weigend S., 19.Juni 2010, Folie 3<br />
Zusammenarbeit BMELV / FLI-ING FLI ING und BDRG<br />
- Bestandsmonitoring – Erkennung von Entwicklungstrends<br />
=> 1997/1998; 2000, 2005, 2008/2009<br />
- Gründung Arbeitskreis Geflügel des Fachbeirates für<br />
Tiergenetische Ressourcen<br />
=> Februar 2010, Mariensee / BDRG; GEH; FLI; FB TGR<br />
- Forschung zur Erkennung genetischer Eigenschaften<br />
- Wissenschaftlicher Geflügelhof<br />
- neues Forschungsprojekt SYNBREED<br />
=> Molekulare Analysen genetischer Variabilität<br />
bei Hühnern (Fortsetzung Projekt 2000-2002)<br />
=> Adaptation und Genetik von Verhaltensmerkmalen<br />
Weigend S., 19.Juni 2010, Folie 5<br />
Institut für Nutztiergenetik<br />
Institut für<br />
Nutztiergenetik<br />
(FLI)<br />
Mariensee<br />
31535 Neustadt<br />
(www.fli.bund.de)<br />
Institut für Nutztiergenetik<br />
Institutsgelände in Mariensee<br />
Leiter: Prof. Dr. med. vet. Heiner Niemann<br />
Forschungsbereiche<br />
Züchtung und genetische Ressourcen<br />
Funktionelle Genetik und Bioregulation<br />
Biotechnologie<br />
Molekulare Mikrobiologie und Diagnostik<br />
Institut für Nutztiergenetik<br />
Gliederung<br />
Versuchsstation Mecklenhorst<br />
Insel<br />
Riems<br />
Celle<br />
TT<br />
Wusterhausen<br />
Braunschweig<br />
TE<br />
Jena<br />
Tübingen<br />
Weigend S., 19.Juni 2010, Folie 2<br />
Tierarten:<br />
Rinder, Schweine, Schafe, (Pferde), Geflügel<br />
Personal:<br />
14 planmäßige Wissenschaftler<br />
30 - 40 Gastwissenschaftler<br />
ca. 100 Mitarbeiter als technisches Personal<br />
Weigend S., 19.Juni 2010, Folie 4<br />
Erhaltung genetischer Vielfalt beim Geflügel Gefl gel<br />
von theoretischen Grundlagen zur praktischen Anwendung<br />
1 Einführung<br />
2 Einige theoretische Grundlagen der genetischen<br />
Erhaltung<br />
Diskussion<br />
3 Praktische Umsetzung - Modellprojekt im<br />
Geflügelbereich<br />
Diskussion<br />
Weigend S., 19.Juni 2010, Folie 6<br />
1
Institut für Nutztiergenetik<br />
Institut für Nutztiergenetik<br />
Leger<br />
Warum alte Rassen<br />
erhalten?<br />
Weißleger:<br />
- 1 Rasse<br />
- 310 + (Eier/12 Mon.)<br />
Braunleger<br />
- 4 Rassen<br />
- 300 + (Eier/ 12 Mon)<br />
Mast<br />
Weigend S., 19.Juni 2010, Folie 7<br />
Entwicklung von …<br />
… hoch spezialisierten Linien in der Wirtschaftsgeflügelzucht<br />
Institut für Nutztiergenetik<br />
Gefährdung der Rassenvielfalt<br />
- 2 Rassen<br />
- Körpergewicht, Hahn:<br />
2.0 kg (5. Woche)<br />
3.3 kg (7. Woche)<br />
FCR: 1.8<br />
- Körpergewicht, Henne:<br />
1.7 kg (5. Woche)<br />
2.7 kg (7. Woche)<br />
FCR: 1.9<br />
Weigend S., 19.Juni 2010, Folie 9<br />
Geflügelrassen in Zuchtstationen in Deutschland 1907 (n. Knispel)<br />
Minorka anderer Farben<br />
Minorka schwarz<br />
Schwäbisches Landhuhn<br />
Hamburger<br />
Augsburger Huhn<br />
Oberbayrisches Landhuhn<br />
Schwarzwaldhühner<br />
Elsässische Landhühner<br />
Krüper<br />
Westfälische Totleger<br />
Ostfriesische Möwen<br />
Lakenfelder<br />
Thüringer Pausbäckchen<br />
Bergische Kräher<br />
Ramelsloher<br />
Lamotta<br />
Nassauisches Legehuhn<br />
Italiener andere<br />
Farbbezeichnung<br />
Andalusier blau<br />
Wyandottes (weiß + andere)<br />
Plymoth-Rocks<br />
Dominikaner<br />
Orpingtons<br />
Langschans<br />
Langschan x Minorka<br />
Faverolles<br />
Mechelner<br />
Nassauer Masthühner<br />
Winsener<br />
Hanauer Fleischhuhn<br />
Italiener rebhuhnfarbig<br />
Lincolnshire-Buss<br />
La Fleche<br />
Silberbrakel<br />
Spanier schwarz<br />
Brahma hell<br />
Cochin<br />
Nackthälse<br />
Weigend S., 19.Juni 2010, Folie 11<br />
Institut für Nutztiergenetik<br />
Einführung<br />
G.gallus<br />
(Rotes Kammhuhn)<br />
Domestikation der Hühner<br />
um 1850<br />
Einkreuzung zahlreicher<br />
asiatischer Rassen<br />
Institut für Nutztiergenetik<br />
Wildhuhn<br />
Verbreitung – ausgehend von den Zentren<br />
der Domestikation in Süd-Ostasien -<br />
in andere Länder, Kulturen, Kontinente, Umwelten<br />
- in Europa mehr als 2000 Jahre -<br />
Lokale Landschläge<br />
organisierte<br />
Rassegeflügelzucht<br />
um 1930<br />
Entwicklung der kommerziellen<br />
Geflügelzucht<br />
Verdrängung aus der Landwirtschaftlichen Nutzung Spezialisierung<br />
Hobby- und Ausstellungszucht Linien- und Kreuzungszucht<br />
zahlreiche Rassen verschiedener Rassengruppen<br />
Leger<br />
Krüper<br />
Malaien<br />
Rotes Kammhuhn<br />
Legerichtung<br />
Phoenix<br />
Araucana Nackthals<br />
Mastrichtung<br />
G.sonnerati<br />
(Graues Wildhuhn)<br />
Exp.<br />
Linien<br />
Weigend S., 19.Juni 2010, Folie 8<br />
Masthuhn<br />
Spezialisierung<br />
Legerichtung Mastrichtung<br />
in der Nutzung<br />
Institut für Nutztiergenetik<br />
Weigend S., 19.Juni 2010, Folie 10<br />
Gefährdung der Rassenvielfalt<br />
Globaler Gefährdungsstatus bei Hühnern (FAO 2007)<br />
1299 registrierte Rassen<br />
40%<br />
21%<br />
11%<br />
1%<br />
18%<br />
6%<br />
3%<br />
critical<br />
critical-maintained<br />
endangered<br />
endangered-maintained<br />
extinct<br />
not at risk<br />
unknown<br />
Weigend S., 19.Juni 2010, Folie 12<br />
2
Institut für Nutztiergenetik<br />
Institut für Nutztiergenetik<br />
Anzahl<br />
35<br />
30<br />
25<br />
Cochin, Brahma (D)<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
… ein zweiter Aspekt<br />
Europa Experimentell<br />
Asie n<br />
14 China<br />
1 Vietnam<br />
Wild<br />
Institut für Nutztiergenetik<br />
GENETISCHE STRUKTUR – 85 POPULATIONEN<br />
Braunleger,<br />
Broiler<br />
Wirtschaft<br />
Europa<br />
11 Ungarn;<br />
2 Deutschland<br />
(Sundheimer<br />
Rhodeländer)<br />
(D)<br />
Afrika<br />
5 Simbabwe<br />
1 Malawi<br />
Weißleger<br />
Wirtschaft<br />
Experimentell<br />
Europa<br />
Island,<br />
Norwegen,<br />
Polen,<br />
20 Deutschland<br />
Italien,<br />
Frankreich<br />
Afrika<br />
Asie n<br />
Sudan<br />
Israel<br />
Weigend S., 19.Juni 2010, Folie 13<br />
Europa<br />
Spanien,<br />
Deutschland,<br />
Russland,<br />
Frankreich<br />
Cluster 1 (Asien) Cluster 2 (Afrika/SO-Europa) Cluster 3 (W-Europa/Mittelmeer) Cluster 4 (Multi-Cluster)<br />
Warum alte Rassen erhalten?<br />
- Nutzung hoch spezialisierter Rassen führt zu effizienter<br />
Ressourcennutzung, aber lokale Rassen aus Nutzung<br />
verdrängt<br />
- Lokale Rassen können über spezielle Eigenschaften<br />
verfügen, weisen höheren Inzuchtgrad auf<br />
- Genetische Variabilität ist Basis jeder Züchtung<br />
Weigend S., 19.Juni 2010, Folie 15<br />
Weigend S., 19.Juni 2010, Folie 17<br />
Institut für Nutztiergenetik<br />
Analyse von 85 Hühnerrassen<br />
hnerrassen<br />
Institut für Nutztiergenetik<br />
Weigend S., 19.Juni 2010, Folie 14<br />
Unterschiede zwischen den Clustern im Grad der Inzucht<br />
0.18<br />
Fis<br />
0.16<br />
0.14<br />
0.12<br />
0.1<br />
0.08<br />
0.06<br />
0.04<br />
0.02<br />
0<br />
CL_1 Asia CL_2 Europe-<br />
Africa<br />
CL_3 NW Europe-<br />
Mediterranean<br />
Multiple CL<br />
Ø Inzuchtkoeffizient pro Rasse<br />
Fis: - Verpaarung enger verwandter Tiere als zufällig<br />
- Wert = 0 (Keine Inzucht)<br />
- Wert = 1 (vollständige Inzucht)<br />
Institut für Nutztiergenetik<br />
Theoretische<br />
Grundlagen<br />
Weigend S., 19.Juni 2010, Folie 16<br />
Weigend S., 19.Juni 2010, Folie 18<br />
3
Institut für Nutztiergenetik<br />
Was ist Diversität ?<br />
Existenz von Varianten in einem Set von Objekten<br />
- je unterschiedlicher Objekte, desto größer Diversität des Sets<br />
- Verlust an Objekten reduziert die Diversität des Sets<br />
- Verdopplung gleicher Objekte verändert die Diversität nicht<br />
Institut für Nutztiergenetik<br />
Methodik der Erhaltungszucht<br />
Nachkommen<br />
V1<br />
Institut für Nutztiergenetik<br />
Vater Mutter<br />
V2<br />
V2<br />
V2<br />
V1<br />
V1<br />
M1<br />
M2<br />
M1<br />
M2<br />
M1 M2<br />
Minimierung von Inzucht durch Austausch männlicher<br />
Nachkommen zwischen Familien (Fallbeispiel)<br />
Generation<br />
1<br />
Nachkommen<br />
2<br />
Nachkommen<br />
3<br />
Nachkommen<br />
Hahn<br />
11<br />
11<br />
12<br />
Henne 1<br />
12<br />
11<br />
11<br />
12<br />
12<br />
26<br />
12<br />
12<br />
16<br />
16<br />
32<br />
13<br />
23<br />
12<br />
22<br />
Henne 2<br />
13<br />
11<br />
11<br />
13<br />
13<br />
27<br />
12<br />
12<br />
17<br />
17<br />
34<br />
13<br />
23<br />
14<br />
24<br />
Henne 3<br />
14<br />
11<br />
11<br />
14<br />
14<br />
28<br />
12<br />
12<br />
18<br />
18<br />
35<br />
13<br />
23<br />
15<br />
25<br />
Henne 4<br />
Weigend S., 19.Juni 2010, Folie 19<br />
Weigend S., 19.Juni 2010, Folie 21<br />
15<br />
11<br />
11<br />
15<br />
15<br />
29<br />
12<br />
12<br />
19<br />
19<br />
36<br />
13<br />
23<br />
16<br />
26<br />
Anzahl<br />
Genotypen /<br />
versch. Allele<br />
5/5<br />
5/6<br />
10/6<br />
Weigend S., 19.Juni 2010, Folie 23<br />
Institut für Nutztiergenetik<br />
Ziele der genetischen Erhaltung<br />
Generation<br />
1<br />
Nachkommen<br />
2<br />
Nachkommen<br />
3<br />
Nachkommen<br />
- Diversität zwischen Rassen<br />
=> Rassen erhalten<br />
- Diversität innerhalb Rassen<br />
=> Minimierung Inzucht / Erhaltungszucht<br />
Ausgangspopulation:<br />
Institut für Nutztiergenetik<br />
Hahn<br />
11<br />
11<br />
11<br />
Henne 1<br />
12<br />
11<br />
11<br />
12<br />
12<br />
11<br />
11<br />
11<br />
11<br />
11<br />
11<br />
11<br />
11<br />
11<br />
11<br />
Henne 2<br />
13<br />
11<br />
11<br />
13<br />
13<br />
11<br />
11<br />
11<br />
11<br />
11<br />
11<br />
11<br />
11<br />
11<br />
11<br />
Henne 3<br />
14<br />
11<br />
11<br />
14<br />
14<br />
12<br />
11<br />
11<br />
12<br />
12<br />
11<br />
11<br />
11<br />
11<br />
11<br />
Erhaltungspopulation:<br />
Verlust an genetischer Variabilität durch Inzucht (Fallbeispiel)<br />
Institut für Nutztiergenetik<br />
Henne 4<br />
15<br />
11<br />
11<br />
15<br />
15<br />
13<br />
11<br />
11<br />
13<br />
13<br />
12<br />
11<br />
11<br />
12<br />
12<br />
Weigend S., 19.Juni 2010, Folie 20<br />
Anzahl<br />
Genotypen /<br />
versch. Allele<br />
5/5<br />
3/3<br />
2/2<br />
Weigend S., 19.Juni 2010, Folie 22<br />
Erhalt genetischer Vielfalt ist auch in kleinen Beständen -<br />
ohne Kreuzung mit anderen Rassen - möglich, erfordert aber<br />
ein Populationsmanagement<br />
Weigend S., 19.Juni 2010, Folie 24<br />
4
Institut für Nutztiergenetik<br />
Ziel der Erhaltungszucht<br />
Ausgangspopulation:<br />
Institut für Nutztiergenetik<br />
Hahn aus ZE2<br />
ZE 3<br />
Hahn aus ZE3<br />
Hahn aus ZE1 ZE 1*<br />
Hahn aus ZE n<br />
ZE 2 ZE n<br />
Züchterring<br />
ZE 4 ZE 8<br />
Hahn aus ZE4 ZE5 ZE 7<br />
Hahn aus ZE 5<br />
Rotation<br />
Hahnennachkommen<br />
ZE 6<br />
Hahn aus ZE<br />
6<br />
?<br />
Erhaltungspopulation:<br />
Hahn aus ZE7<br />
Organisation der Erhaltungszucht<br />
Weigend S., 19.Juni 2010, Folie 25<br />
Fragen ?<br />
Weigend S., 19.Juni 2010, Folie 29<br />
Institut für Nutztiergenetik<br />
Zusammenfassung - Grundlagen<br />
• Zielgröße<br />
- Minimierung Allelverlust = Minimierung Inzucht<br />
• erfordert Zuchtmanagement<br />
- einfaches System des Zuchttieraustausches<br />
- Abstammungserfassung<br />
- einfache Merkmalserfassung (fakultativ)<br />
• minimiert Veränderungen in genetischen Variation<br />
- Variation im Phänotyp sichtbar<br />
Institut für Nutztiergenetik<br />
Weigend S., 19.Juni 2010, Folie 26<br />
Praktische Umsetzung der Erhaltungszucht<br />
Erhaltungszucht beim Vorwerkhuhn<br />
(seit 1999)<br />
Institut für Nutztiergenetik<br />
Ein Modellprojekt zur Erhaltung seltener<br />
Geflügelrassen<br />
Organisation der Erhaltungszucht<br />
Koordinator: Dr. Katrin Stricker<br />
- z. Z. 14 Züchter<br />
- Hahnenrotation über Bruteier<br />
- Zentrale Zuchtbuchführung<br />
- Zentrales Veterinärkonzept<br />
Einzelner Züchter<br />
- regelmäßige Datenerfassung<br />
- 2 x jährlich Treffen<br />
(Bruteitausch und Tierbeurteilung)<br />
Weigend S., 19.Juni 2010, Folie 28<br />
Home page: http://www.erhaltungszucht-vorwerkhuhn.de/<br />
Weigend S., 19.Juni 2010, Folie 30<br />
5
Institut für Nutztiergenetik<br />
Jahresablauf im Erhaltungszuchtring<br />
1.10. - 30.9.<br />
-Erfassen der täglich gelegten Eier,<br />
-Ermittlung des durchschnittlichen<br />
Eigewichtes 1-2 x pro Monat<br />
Winter<br />
Zusammenstellung des Zuchtstammes durch das Zuchtbuch<br />
Selektionskriterien: eigene Eigröße,<br />
Gewichtsentwicklung<br />
Exterieurbewertung<br />
Institut für Nutztiergenetik<br />
Jahresablauf im Erhaltungszuchtring<br />
Sommer<br />
Wiegen der Küken in der 2., 10. und 20. Lebenswoche<br />
Erfassen der Daten im Zuchtbuch<br />
Weigend S., 19.Juni 2010, Folie 31<br />
Regelmäßige Impfungen gegen Newcastle<br />
Entsenden einer Sammelkotprobe an ein Labor zur Kontrolle<br />
auf Magen-Darm-Parasiten und Salmonellen<br />
Institut für Nutztiergenetik<br />
Küken-<br />
marke<br />
Alter in<br />
Wochen<br />
Geschlecht männlich Herde<br />
(Code-Nr.)<br />
Allgemeiner Eindruck<br />
/ /<br />
/ /<br />
in Rassezugehörigkeit � ja � nein Pflegezustand � gut � bedenklich<br />
Entwicklungsstand � gut � mittel � schlecht Gesamtpunktzahl<br />
(Beobachtung)<br />
(maximal 15)<br />
Merkmal Fkt. Standard Note Abweichung<br />
1. Körperform und –haltung 6<br />
1.1.1. Form •abgerundete Rechteckform<br />
1.1.2. Haltung •fast waagerecht<br />
1.1.3. Stand •mittelhoher Stand<br />
1.1.4. Schwanz •mittellang, Winkelung ~ 135 °<br />
1.1.5. Schenkel •kräftig, knapp, mittellanf<br />
1.1.6. Brust und Bauch •voll und breit<br />
2. Farbmerkmale<br />
2.1. Primäre Farbmerkmale 3<br />
2.1.1. Rumpfgefieder •tief goldgelb<br />
2.1.2.Halsbehang •schwarz<br />
2.1.3. Schwanzfärbung •schwarz<br />
2.2. Sekundäre<br />
2<br />
Farbmerkmale<br />
2.2.1. Untergefieder •lichtgrau<br />
2.2.2. Sattelbehang •tief goldgelb mit feinen schwarzen<br />
Schaftstrichen<br />
2.3. Tertiäre Farbmerkmale 1<br />
2.3.1. Nebensicheln •schwarz mit goldgelbem Saum<br />
2.3.2. Schwingen außen •tief goldgelb<br />
2.3.3. Schwingen innen •schwarz bis schwarzbraun<br />
2.3.4. Schenkelfarbe •tief goldgelb<br />
2.3.5. Kopffarbe •schwarz<br />
3. Weitere Merkmale 3<br />
3.1. Ständerfarbe •schieferblau<br />
3.2.Kammform •einfach, mittelgroß, 4-6 regelmäßige<br />
Zacken<br />
3.3.Gesicht •rot<br />
3.4. Ohrscheiben •weiß, knapp mittelgroß<br />
3.5. Augenfarbe •orange<br />
3.6. Schwanzbefiederung •gut gefächert, breite Steuerfedern<br />
bedeutende Einschränkungen<br />
bei der Verpaarung<br />
Tierbeuteilung<br />
der Jungtiere im<br />
Herbst<br />
Weigend S., 19.Juni 2010, Folie 33<br />
Weigend S., 19.Juni 2010, Folie 35<br />
Institut für Nutztiergenetik<br />
Jahresablauf im Erhaltungszuchtring<br />
März 1. Brut der getauschten Eier für den zukünftigen<br />
Zuchthahn<br />
April 2. Brut der eigenen Eier für die zukünftigen<br />
Zuchthennen<br />
Institut für Nutztiergenetik<br />
Jahresablauf im Erhaltungszuchtring<br />
Zuteilung der Eier in Gewichtsgruppen<br />
Erfassen von Befruchtungs-, Absterbeund<br />
Schlupfrate<br />
Markierung der Küken mit Flügelmarken<br />
Weigend S., 19.Juni 2010, Folie 32<br />
Oktober<br />
Treffen aller Züchter mit 3,8 Tieren /Stamm<br />
- Tierbeurteilung<br />
- Tupferprobenentnahme (Mycoplasmen)<br />
Weigend S., 19.Juni 2010, Folie 34<br />
6
Institut für Nutztiergenetik<br />
Vorteile Erhaltungszucht<br />
=> Minimierung Inzucht<br />
- Herde - Erhält genetische Variabilität der Ausgangspopulation<br />
- Züchter - innerhalb der Hahnenfamilien<br />
= minimiert Inzuchtdepressionen<br />
=> Schutz/Erhalt<br />
- Herde - schützt vor dem Totalverlust<br />
- Züchter - kann aus konsolidierten Zucht neue Tiere bekommen<br />
=> Gemeinschaft<br />
- Züchter - Leistungsinformationen/ Zuchtbuch /Veterinärprogramm<br />
/ Freude an Gemeinschaft<br />
=> Nutzung<br />
- züchterisch konsolidierte Population<br />
- größere Anzahl Bruteier / Küken/ Tiere<br />
Weigend S., 19.Juni 2010, Folie 37<br />
Vielen Dank<br />
7
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