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Genetik und Zuchtstrategien
Jörg T. EpplenRuhr-Universität, Bochumhttp://www.rub.de/mhg/
Ingolstadt, 11.3.2017
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zur Domestikation
(Rasse-)spezifische Defekte
DNA-Tests, Selektion, Zuchtwertschätzung
Probleme kleiner Populationen
Matador-Rüden
Genetikund Zuchtstrategien
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1100100001000000100000000
Afrika
Eurasien
Amerika
100 000 000 1 000 000 10 000 100 1
Jahre vor heute
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1100100001000000100000000
Afrika
Eurasien
Amerika
100 000 000 1 000 000 10 000 100 1
Jahre vor heute
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evol. Modell: Hund/Mensch-Interaktion
moderner Hund
früher Hund
humane Familie
humane soziale Gruppe
Schmarotzer: früher Hund
kommt leichter an mehr Futter
Mitesser: Hund kommt leichter
an Futter innerhalb der Gruppe
Lebensgemeinschaft:Hund im sozialen Netzwerk der Familie
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evol. Modell: Hund/Mensch-Interaktion
Schmarotzer: früher Hund
kommt leichter an mehr Futter
Mitesser: Hund kommt leichter
an Futter innerhalb der Gruppe
Lebensgemeinschaft:Hund im sozialen Netzwerk der Familie
Rassehunde
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Taymir-“Wolf“
35 000 Jahre
grauerWolf
Arktis-Rassen
Canis lupusfamiliaris
>30 000 Jahre ?
Skoglund et al. Curr Biol. 2015
Wann und wie entstand der Hund?
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Frantz et al. Science 2016
Aufspaltung zw. ostasiatischen +
westeuropäischenHunden:
dualer Ursprung
Newgrange dog, Ireland 4800 b.p.
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Domestikations-Syndrom(Wilkins et al. 2014)
kürzereSchnauze
Gehirngröße↓
↓ Zahn-größe
weißeAbzeichen
Nebennieren
Ruten-Veränderungen
vegetativeGanglions
Behang
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Selektion auf Zahmheit
Neuralleisten-Einfluß ↓„milde Cristopathie“
NNR-Funktion ↓vegetative Ganglionaktivität ↓
→ Stress ↓
→ Furcht vor Menschen ↓
weiße Abzeichen (Melanozyten ↓)
veränd. Behang (Chondrocyten ↓)
kürzere Schnauze/Kiefer (Osteoblasten ↓)
kleinere Zähne (Odontoblasten ↓)
Gehirngröße ↓
direkte Folge des ↓ Neuralleisten-Einfluß
selektiert Nebeneffekte (unselektiert)
Wilkins et al. Genetics 2014
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Weimaraner mit Abzeichen
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weiße Abzeichen - Beiwerk
der Domestikation + Zucht
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auch der Zucht…
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Erblichkeit: weiße Abzeichen
Auenland G-Wurf
Donna vom Auenland
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zur Domestikation
(Rasse-)spezifische Defekte
DNA-Tests, Selektion, Zuchtwertschätzung
Probleme kleiner Populationen
Matador-Rüden
Genetikund Zuchtstrategien
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Asta von Bokelo
Banjo von GrauthoffJule von Dianaburg
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KIT -Genmutationen
PiebaldismusMastocytose
gastrointestinale Stromatumore
Keimzelltumore
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DNA + Chromosom
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KIT exon 13: c.1960_1962delCTC p.L654del, heterozygot
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KIT-Mutationenin Mastzelltumoren beim Hund
Letard S et al. Mol Cancer Res 2008
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zur Domestikation
Rasse-spezifische Defekte
DNA-Tests, Selektion, Zuchtwertschätzung
Probleme kleiner Populationen
Matador-Rüden
Genetikund Zuchtstrategien
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Hunde sehen „Farben“
Hund
Mensch
700 600 500 400
Wellenlänge (nm)
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progessive Retinaatrophie (PRA)
PRAnormal
Zapfen + Stäbchen
äußere Kernschicht
innere Kernschicht
Ganglionzellen
Pigmentepithel
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kartierte und identifizierte Retina-Gene
kartierte Gene
identifizierteGene
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der einzige wirklich Faulige unter 372 000
192 m3
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PRA bei Schapendoes
3/04Genom-Screen
7/051. Gen charakterisiert
6/2005Chromosom identifiziert
2/0811. Gen
8/20062. Gen
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PRA bei Schapendoes + Weimaraner
3/04genome screen
7/051. gene
charakterised6/2005chromosome identified
2/0811. gene
8/20062. gene
7/15Exomsequen-ziert
8/151.-15. Gene
9/15
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Erbleiden ?
C EAF B
I…G… H… K…
D N
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Erbleiden ?
C EAF B
I…G… H… K…
D N
![Page 30: Genetik und Zuchtstrategien - vdh.de · zur Domestikation (Rasse-)spezifische Defekte DNA-Tests, Selektion, Zuchtwertschätzung Probleme kleiner Populationen Matador-Rüden Genetik](https://reader031.vdokument.com/reader031/viewer/2022040700/5d54a21f88c9931c6b8b8d19/html5/thumbnails/30.jpg)
DNA-Biobank
ND
C EAF B
G… H… K… I…
![Page 31: Genetik und Zuchtstrategien - vdh.de · zur Domestikation (Rasse-)spezifische Defekte DNA-Tests, Selektion, Zuchtwertschätzung Probleme kleiner Populationen Matador-Rüden Genetik](https://reader031.vdokument.com/reader031/viewer/2022040700/5d54a21f88c9931c6b8b8d19/html5/thumbnails/31.jpg)
CE EAF B
GE… HE… KE…
ND
IE…
LE…JE…
AS…
ME…
XLPRA-Mutationsträger
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1 3 5 7 9 11 Exons
5 7 9 11 Exons
Stückverlust im Gen (Deletion)
→ kein funktionierendes Protein
→ Netzhautdegeneration → Sehstörungen
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zur Domestikation
(Rasse-)spezifische Defekte
DNA-Tests, Selektion, Zuchtwertschätzung
Probleme kleiner Populationen
Matador-Rüden
Genetikund Zuchtstrategien
![Page 34: Genetik und Zuchtstrategien - vdh.de · zur Domestikation (Rasse-)spezifische Defekte DNA-Tests, Selektion, Zuchtwertschätzung Probleme kleiner Populationen Matador-Rüden Genetik](https://reader031.vdokument.com/reader031/viewer/2022040700/5d54a21f88c9931c6b8b8d19/html5/thumbnails/34.jpg)
PRA in Schapendoes
3/04Genom-Screen
7/051. Gen charakterisiert
6/2005Chromosom identifiziert
2/0811. Gen
8/20062. Gen
2/15Konse-quenzen
![Page 35: Genetik und Zuchtstrategien - vdh.de · zur Domestikation (Rasse-)spezifische Defekte DNA-Tests, Selektion, Zuchtwertschätzung Probleme kleiner Populationen Matador-Rüden Genetik](https://reader031.vdokument.com/reader031/viewer/2022040700/5d54a21f88c9931c6b8b8d19/html5/thumbnails/35.jpg)
Chromosomendes Hundes
![Page 36: Genetik und Zuchtstrategien - vdh.de · zur Domestikation (Rasse-)spezifische Defekte DNA-Tests, Selektion, Zuchtwertschätzung Probleme kleiner Populationen Matador-Rüden Genetik](https://reader031.vdokument.com/reader031/viewer/2022040700/5d54a21f88c9931c6b8b8d19/html5/thumbnails/36.jpg)
alle Chromosomen 20 vor DNA-Test
10%20%
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Chromosomen 20 nach selektiver Zucht
12,5%
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Chromosomen 20 bei Exterieur-geleiteter Zucht
25%
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Chromosom 20 → ↓ variabel
10%
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MC Escher
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Ccdc66 Gen auf Chromosom 20
Ccdc66
Ccdc66
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haplotype frequencies including 2 flanking markers variable Marker (be)im Ccdc66 Gen2015
Mutation
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V
35%
30%
25%
20%
15%
10%
5%
neu
→ neue Haplotypen, genetische Variabilität ↑
2004
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Folgen konsequenten Ausmerzens:PRA-Mutation Schapendoes
► Mutation-Frequenz ↓
► paradox: genet. Vielfalt ↓ sondern ↑ - warum ?
► andere Zuchtstrategie: alte Linien
wieder genutzt (Inzucht-Koeffizient 30→20)
weise Zucht-Politik
X
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DNA-Tests für häufige Leiden
multifaktorielle Erkrankungen (HD, Atopie, Epilepsie, Krebs,
Autoimmun-Leiden, Magendrehung)
>600 Wachstumsgene bei Mensch
genetische Beratung vor DNA-Test
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1 Rasse, Haar-Varietäten kurz + lang
DNA-Tests für Exterieur
H-Wurf vom Auenland, I. Wohlfahrt
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1 Rasse, Haar-Varietäten kurz + lang
DNA-Tests für Exterieur
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1 Rasse, Haar-Varietäten kurz + lang
DNA-Tests für Exterieur
Elter 2
KK KL LL
KK 100% KK 50% KK 100% KL
50% KL
Elter 1 KL 50% KK 25% KK 50% KL
50% KL 50% KL 50% LL
25% LL
LL 100% KL 50% KL 100% LL
50% LL
DNA-Test:
„verdecktes L“
identifizierbar
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zur Domestikation
(Rasse-)spezifische Defekte
DNA-Tests, Selektion
Populationen
Matador-Rüden
Genetikund Zuchtstrategien
, Zuchtwertschätzung
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Rasse: predictable genetic package
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Rasse: predictable genetic package
frühe Entwicklung von Hunde-Landrassen: Funktion im Vordergrund, Form sekundär
fff
Nussbaumer und Huber (1983): Eine Hunderasse wird als Gruppe von Individuen definiert, die durch gerichtete menschliche Selektion auf ein gestelltes Endziel (Standard) in Bezug auf morphologische Merkmale, Leistungsfähigkeit und Psyche während mehrerer registrierter Generationen gezüchtet worden sind. Am Ende soll für möglichst viele Merkmale Reinerbigkeit erreicht werden.
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„Major Herber“Nicht die Rasse, sondern die Zuchtauswahl aus ihr ist die Bürgschaft für höchste Form und beste Leistung.
Wolf HerreRassen sind vom Menschen in sexueller Isolation gehaltene, verbreitete Untereinheiten einer Art, welche sich in mehreren Merkmalen und Erbeinheiten voneinander unterscheiden... Dem subjektiven Ermessen bei der Umgrenzung und Merkmalsauswahl ist ein weites Feld gelassen.
zur Rasse-Definition
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WeimaranerLanghaar-Zucht
Mella
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Weimaraner Kurzhaar-Zucht
Xylona
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WeimaranerKurz- vs. Langhaar
Mella
Xylona
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„genetische Vielfalt“:↑↑ backyard-bred Weims
1870
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kleinerePopulation
kleine Population
↓ Repro-duktion
↑ Mor-talität
In-zucht
genet. drift
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heterozygot
LundehundAlaska Schlittenhunde
„beinahe homozygot“
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Lundehund: genetische Flaschenhälse
LadyMorsk Pan ?
Piljo BusterRune Rind Eir
1 Welpe 3 Welpen 9 Welpen 5 Welpen 7 Welpen
? ?
Mosti ?Kvikk 2
1 ♀ + 1 ♂ Vorfahre
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↓ Heterozygotie ist nachteilig
Bildung
Kognition
Körpergröße
BMI
Taille/Hüft Relation
FEV1/FVC
forc. Ausatmen (FEV)
diastol. Blutdruck
systol. Blutdruck
Plasma-Glukose nach Fasten
Hämoglobin A1c
Insulin nach Fasten
HDL Cholesterol
LDL Cholesterol
Triglyceride
Gesamt-Cholesterol
354 224 Menschen
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5 identische Bubbles
Clone
Clone
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mittlere Heterozygotie in versch. Rassen
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0,80
mit
tlere
Hete
rozyg
oti
e
Wei RiS MiS ZwS Pin Aki Cho Sha Box DSh Hov Tib GM VDW
* 20 Systeme
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0
5
10
15
20
25
30
35
160 168 172 176 184 188
Alle
lfre
qu
enz
(%)
Allel (Fragmentlänge)VDW + 8 = aR
FH2165 Tetra (GAAA)n CFA33 diff. nach Fellfarben
VDW / n = 50 / Heterozygotie: 0,84 B R RT BS HT MS
Marker FH2165 differenziert nach Fellfarben
Markerallele (Basenpaare)
alle Wachtel (Heterozygotie: 0.76)
Wachtel-Farbschläge sind genetisch nicht differenziert
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„Schnauzer-Schläge“ - Verwandschaften
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zur Domestikation
(Rasse-)spezifische Defekte
DNA-Tests, Selektion, Zuchtwertschätzung
Probleme kleiner Populationen
Matador-Rüden
Genetikund Zuchtstrategien
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2014 BOB Doc's Greyborn North Star of Acadia1949 BOB Y-Mar's Alaric
Zucht-“Erfolg“
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2015 Quasimodo1902 Peter von Pritschen 2013 Aschera von Athaba
Zucht-“Erfolg“
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1000 € x 90 x 10 Jahre 1 000 000 €
Matador-Rüden (Champion-Zucht)
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H. Eichelberg: Ameisenspur zum Champion
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Dschinghis Khan († 18.8.1227):
hunderte Kinder;
jeder 200. Asiate hat das Y-Chr.
Giocangga († 1571)
XY (vor 850 a.d.)
Matadore
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DNA-Biobanken
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DNA-Biobank 2005-2017
Weimaraner
268 Zwinger≤32 Hunde/Zwinger
16 Länder
51.3% ♀♀74% Kurzhaar
Gene für Exterieur” ” Verhalten” ” Erbleiden” ” …
0
200
400
600
800
1000
1200
Sep
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ov…
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DNA-Biobanken 2005-2017
Weimaraner
Große Münsterländer
Jagdteckel
Wachtel
Lundehund
DK
0
200
400
600
800
1000
1200
Sep
…N
ov…
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…Ju
l 06
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ov…
Jan
…
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Kunst des Züchtens
Hunde-Verstand
Glück
Praxis-Erfahrung
Beurteilungs-Kompetenz
Genetik
Verantwortung
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ad Zucht-Politik
Heutige Rassen sind extrem wertvoll
DNA-Tests bedächtig + sparsam einsetzen keine Test-Batterien
Genetische Vielfalt bewahren Zuchtpopulation testen
DNA-Biobank einrichten und pflegen Abstammungstest redundant