Arch. Geflügelk . 1993, 57 (2), 49 - 55, ISS 0003-9098. © Verlag Eugen Ulmer GmbH & Co., Stuttgart Verbesserung der Widerstandsfähigkeit gegen Krankheiten beim Geflügel durch herkömmliche Zuchtmethoden* lmprovement of disease resistance in poultry by conventlonal breeding techniques D. K. Fl ock Manuskript eingegangen am 1. Juli 1992 Einleitung Eradikation der Erreger oder Resistenzzüchtung? Eine verbesserte Krankheitsresistenz gehört seit Beginn systematischer Zucht zu den allgemeinen Selektionszielen. Wie intensiv tatsächlich in der erwünschten Richtung selektiert wird, hängt von mehreren Faktoren ab, vor allem: In den führenden Zuchtbetrieben hat die Eradikation von Krankheiten, die vertikal über das Brutei übertragen werden können, einen sehr hohen Stellenwert. Offenbar wird zu jeder Zeit mit hoher Priorität an der Eradikation mindestens einer Krankheit gearbeitet. Bisher wurden durch Eradikation folgende Erreger vollständig bzw. weitgehend aus Zuchttierbeständen eliminiert: wirtschaftliche Bedeutung Wirksamkeit nicht-genetischer Prophylaxemaßnahmen Heritabilität und genetische Varianz zwischen und innerhalb Linien Korrelationen zwischen Resistenzparametern in Reinzucht und Kreuzung genetische Korrelationen zwischen Krankheitsresistenz und anderen Merkmalen Kontakt von Zucht- bzw. Testtieren mit praxisrelevanten Krankheiten. Je mehr über die Infektionswege und genetische Parameter einzelner Krankheiten bekannt ist, desto erfolgreicher können die züchterischen Maßnahmen sein. Mit der grundsätzlichen Problematik der Resistenzzüchtung aus populationsgenetischer Sicht haben sich bereits LuSH et al. (1948) beschäftigt. In dieser Arbeit wird auf manche Punkte hingewiesen, die noch immer aktuell sind: Familienselektion (mit optimaler Gewichtung aller Informationsquellen) optimale Versuchsanlage für gleichmäßige Krankheitsbelastung aller Individuen optimale Dauer von Tests und Aussagekraft früher Informationen Zusammenhänge zwischen einzelnen Abgangsursachen (Leukose) und Gesamtsterblichkeit. Als jüngere Übersichtsliteratur empfehle ich GAVORA's (1990) Kapitel ,Disease Genetics' im Handbuch Poultry Breeding and Genetics . Hier soll die Problematik der Resistenzzüchtung aus Sicht der heutigen Zuchtpraxis betrachetet werden. * Vortragsveranstaltung aus Anlaß der Verabschiedung von Dr. W. HARTMANN Lohmann Tierzucht GmbH, Cuxhaven Archiv für Geflü gelkunde 2/1993 Salmonellen (S. pullorum; S. enteritidis, S. typhimurium, S. gallinarum) Mycoplasmen (M. gallisepticum, M. synoviae; M. meleagridis) aviäre Leukoseviren. Die nächsten Kandidaten sind vielleicht CAA (chicken anemia agent) und TRT (turkey rhino tracheitis). Die Eradikation dieser Erreger bringt für den Zuchtbetrieb bessere Leistungen, höhere Heritabilitäten für die Produktionsmerkmale und mehr genetischen Fortschritt. Gleichzeitig entfällt aber auch die Basis für eine ,natürliche Selektion' auf Krankheitsresistenz: wo keine Krankheit, da keine Differenzierung der Reaktion auf die Krankheitserreger und somit kein genetischer Fortschritt in der Resistenz. Der Vorteil der Eradikation kommt den Legehennenhaltern und Broilermästern allerdings nur dann zugute, wenn der erregerfreie Status durch konsequentes reinraus Management über Elterntiere an die Endproduktstufe weitergegeben wird. Wenn erregerfrei aufgezogene Junghennen an einen Legebetrieb mit mehreren Altersgruppen ausgeliefert werden, dann ist eine horizontale Infektion mit betriebsspezifischen Erregern wahrscheinlich, und das häufig gerade zur Zeit der Legespitze. Die naheliegende Schlußfolgerung des Legehennenhalters ist ebenso verständlich wie sachlich falsch: mit jeder Generation werden die Hochleistungstiere „empfindlicher" ! Die Produzenten, die nicht auf genetisch resistentere Generationen warten, sondern durch rein-raus Management die Vorteile der Krankheitseradikation für sich nutzen und so wirtschaftlich wie möglich produzieren, sichern sich einen Wettbewerbsvorteil. Weltweit hat die Problematik eine andere Dimension als aus Sicht europäischer Produzenten, die weitgehend den Hygienestatus in ihren Betrieben durch mehr oder weniger konsequente Anwendung bewährter Prophylaxemaßnah- 50 fLOCK, Verbesserung der Widerstandsfähigkeit gegen Krankheiten men selbst bestimmen können. Als Extreme möchte ich nennen: auf der einen Seite z. B. die r iederlande, wo der typische Familienbetrieb 20000 bis über 200000 Legehennen in einer A ltersstufe hält - natürlich Mycoplasma-frei und mit Durchschnittsleistungen über 300 Eiern pro Jahr bei einer Futterverwertung unter 2,20. auf der anderen Seite z. B. Japan, wo der typische Großbetrieb mehrere Altersgruppen hält und bei sehr guten Eierpreisen trotz mangelhafter Hygiene monatlich einen höheren Deckungsbeitrag einfährt als mancher europäische Produzent im ganzen Jahr. Wir stellen uns dieser Problematik, indem wir Legehybriden mit Pedigreeabstammung (für lachkommen- bzw. Geschwisterprüfung) in Betrieben mit erfahrungsgemäß schlechter Leist ung oder gezielter Infektion prüfen . FLOCK und AKSOY (1983) berichten von einem Versuch, bei dem wir in einen Bestand mit zunächst sehr g uter Leistung Hennen aus Problembetrieben zugesetzt haben. Abb. 1 zeig t, wie die Legeleistung nach der gezielten Infektion abfiel. Eine erhöhte Verlustrate wurde nicht beobachtet. In einem ähnlichen Infektionsversuch ein Jahr später reagierte die Legeleistung nicht, aber die Schalenqu alität wurde so schlecht, daß der Versuch vorzeitig abgebrochen werden mußte. euere Daten zu dieser Problematik liegen aus J apan vor, wo wir seit drei Generationen LSL-Hennen mit Pedig reeabstammung in Problembetrieben (mehrere A ltersgruppen, Mg-positiv, Leistungsdrepressionen im Vorjahr) testen. Die Leistungsdaten in T ab. 1 beziehen sich jeweils auf Geschwisterg ruppen, die g leichmäßig auf zwei Farmen Table 1. Ergebnisse von Feld versuchen in Ja pan 1989/90, 1990/91: Lege rate und hochgerechnete Eizahl je Anfangshenne pro Jahr in Farmen mi t mehreren Altersgru ppen R em//s oj field lrials i11 ) opanm lflllltiple-age Jamn Rate of lay a11d c1111111/ative 11111!1ber egg,s per H. H . predicted to 72 "'ks of oge LSL- (Wochen) Standard Farm K 21- 24 25 - 28 29 - 32 33- 36 37- 40 41 - 44 45 - 48 49- 52 53- 56 57 - 60 61 - 64 65 - 68 49.4 91.0 93.0 92.1 91.2 89. 7 87.8 85.8 83.5 81.1 78.6 75.8 EZ/A H 2 1 72 • "'* 300.I 1990/91 * 1989/90* Alter 68.5 90.5 92.4 93.2 93.7 93.2 92.8 91.0 89.7 81.6 85.1 85.2 3 19.2 FarmT Farm T FarmM 68.9 88.1 88.2 88.5 83.6 77. 6 73 .7 69.9 67.5 64.0 61.7 58.9 67 .2 88.0 89.9 89.4 88.6 87.7 85.4 84.7 82.9 81.1 70.0 82.1 79.9 77.3 76.6 74. 6 72.6 70.7 68.9 67. 1 265. 1 300.0 257.9 1989/90: Gcsamta n;r.ahl Eier pro eingestal he Henne (tota l cggs/ H. H.) 1990/9 1: verka ufsfähige Eier pro cingesta ll tc Hen ne (salca blc cggs/ H. H.) pro Jahrgang verteilt wurden. Für die Selektion auf ,Krankheitsresistenz' sind die Familienunterschiede in der Farm mit der jeweils schlechteren Leistung von besonderem Interesse. Der Infektionsdruck kann von einem Durchgang zum nächsten in derselben Farm stark schwanken, wie der Vergleich der Farm T zwischen den beiden Jahrgängen zeigt. Ein Teil der Verbesserung mag auf das Konto verbesserte Resistenz gehen, +35 Eier pro Jahr sind aber jenseits der optimistischsten Erwartungen. Production/HH (%J Produktion/AH (~ Egg weight (gms) Eigewicht (g) Abb. 1. Abfall der Legeleistung nach lnfektio n durch zugesetzte Hennen au s Problembetrieben (fLO C K u. AK SOY, 1983) Drop in egg prod11ctio11 ofter experimental i11fectio11 by introd11ci11g hens f ro111 proble1J1 jlocks i11to 011 opporently heoltl!J jlock ot 44 11m ks of age daily egg mass (gms) tägliche Eimasse (g) Mortality (~ Sterblichkeit (o/~ 24 28 32 36 40 44 weeks ol age Alter (Wochen) 48 52 56 60 64 Archiv fü r Gefl ügel kund e 2/ 1993 FLO CK, Verbesserung der Widerstandsfähigkeit gegen Krankheiten 51 Z eitpunkt der Krankheitsbelastung D er Zeitpunkt der Krankheitsbelastung mit folgender Produktivitätsminderung und erhöhten Verlustraten ist für die wirtschaftliche Bewertung wichtig. Der Züchter rechnet ähnlich wie eine Vollintegration. Dabei sind Verluste in der Brüterei billiger als Verluste während der Aufzucht, Verluste zu Beginn der Legeperiode teurer als während der Aufzucht oder gegen Ende der Legeperiode. Mir ist nicht bekannt, daß bisher ein Züchter von der Möglichkeit Gebrauch gemacht hat, Verluste nach wirtschaftlichen Gesichtspunkten zu gewichten, wie in Abb. 2 angedeutet: Es fehlen bisher Untersuchungen über genetische Parameter von alters-bewerteten Verlustraten in kommerziellen Populationen von Legehybriden und Broilern bzw. den entsprechenden reinen Linien, um die Schlußfolgerung von LuSH et al. (1948) zu überprüfen, daß die einfache Verlustrate als Selektionskriterium vorzuziehen ist. Selektion auf L eukose- R esistenz? In den Anfangsjahren der modernen Geflügelzucht spielten erhöhte Verluste durch Leukose eine erhebliche Rolle. Durch Leistungsprüfung in AL V-verseuchten Testbetrieben, Auswahl von Linienkreuzungen mit unterdurchschnittlicher Anfälligkeit und Familienselektion innerhalb der kommerziell genutzten Linien nahmen die Leukoseverluste und damit die Gesamtverluste allmählich ab. Die inzwischen bekannten Zusammenhänge zwischen Leukose-Status und allgemeinen Produktionseigenschaf ten lassen vermuten, daß auch die Selektion auf hohe Legeleistung dazu beigetragen hat, die Häufigkeit von Leukosevirusausscheidern in den kommerziell genutzten Linien zu reduzieren. Da die Leukoseviren zunächst vertikal über das Brutei und danach durch Kontakt horizontal übertragen werden, sollten die üblichen „Zuchtwerte" als Orientierungshilfe verstanden werden, in welchen Familien durch Eiübertragung und horizontale Frühinfektion Leukoseviren auftreten, die später zu Leistungsdepressionen und erhöhten Verlusten beitragen. Mit „Genen" hat diese Familienähnlichkeit nur dann zu tun, wenn in einer Linie mehrere Allele mit unterschiedlicher Resistenz vorhanden sind. Wir testen seit mehreren Jahren alle selektierten Hennen der Legelinien zwischen Zuchtwertschätzung/V orselektion und Anpaarung mittels Elisa-Test auf LL-Antigene im Eiklar. Hennen mit S/P über 0,15 werden von der Reproduktion ausgeschlossen. Inzwischen sind alle kommerziellen Linien in der Zuchtstufe praktisch frei von AL V-Ausscheidern. Selektion auf M arek-Resistenz? Anders als bei der Leukose erfolgt die Infektion mit Marek-Viren über Staub oder Kontakt. Eine Übertragung über das Brutei konnte bisher nicht nachgewiesen werden. Damit scheidet die Eradikation als Problemlösung aus. Züchterisch wurde an der Verbesserung der Marekresistenz mit zunehmender Intensität in den 60er Jahren gearbeitet. VoN KROSIGK u. a. (1972) untersuchten genetische Parameter der Marek-Resistenz anhand von 18 Testgruppen, die im Zeitraum 1961 bis 1968 in drei Ländern (USA, Spanien, Deutschland) mit unterschiedlichen Methoden infiziert wurden. Insgesamt handelte es sich um 37998 achkommen von 2504 Vätern, reziproke KreuArchiv fü r Geflügel ku nde 2/ 1993 DM 0 - 1 - 2 3 4 5 - 6 - 7 - 8 - 9 -10 4 812162024283236404 44852 566064687276 Mer (Vb:hen) Abb. 2. Wirtschaftliche Bewertung von Verlu ste n bei Legehennen in Abhängigkeit vo m Alter Economic impact oj mortaliry in laying hens as a function of age zungen der Herkunft H & N /HNL (Weiße Leghorn). Die durchschnittliche Heritabilität der Marek-Sterblichkeit, standardisiert auf LD 50, war bei Kontaktinfektion 0, 10, bei Injektion (i. p. ) der Eintagsküken 0,20. FLOCK u. a. (1975) berichten als Ergebnis eines Selektionsversuchs über drei Generationen eine Verbesserung der Marek-Resistenz um etwa 20 % . Dieser „Zuchtfortschritt" wurde allerdings mit der Einführung der Marekimpfung gegenstandslos, weil die resistenten Linienkreuzungen um etwa 2 kg Eimasse je Anfangshenne gegenüber den inzwischen verbesserten Hauptlinien zurückgeblieben waren. Ein interessanter Aspekt dieses Selektionsversuches war, daß offenbar nur eine der beiden Linien in der Resistenz verbessert wurde, wie die Vergleiche in Tab. 2 zeigen. Leider erst nach Abschluß dieses Selektionsversuches als die resistenten Nebenlinien nicht mehr existierten haben wir die Hauptlinien auf Allele des MHC-K o mplexes untersucht. Aufgrund zahlreicher Veröffentlichungen war zu erwarten, daß Linie A das resistente Allel .B 21 enthielt und deshalb deutlicher auf die Selektion reagierte. In Wirklichkeit enthielt aber nicht Linie A, sondern Linie B das Allel (in mittlerer Frequenz), von dem eine Verbesserung der Marekresistenz zu erwarten war. Tabelle 2. Aufzuchtverluste von Hähnen verschiedener Linienkreuzungen nach Marek-Infektio n R earing mortaliry of cockerels representing different line-crosses after Marek' s challenge at day-old. Paarungstyp *) Vater X Mutter A nzahl ein ges tallt % Verluste Marek gesamt Ac Ac A' Be B' B' 1332 293 210 54,7 50,9 32,4 64,8 63,5 46,7 Be Be B' Ac A' A' 1622 408 258 55,6 35,3 37,2 66,3 46,3 45,3 • A <, Be: Hauptlinien, Selektion nach Produktionsindex A', B': ebenlinien, Selektion auf Marek-Resistenz 52 FLOCK, Verbesserung der Widerstandsfähigkeit gegen Krankheiten Weitere Untersuchungen haben seither gezeigt, daß die aus der Literatur bekannten Zusammenhänge offenbar nicht zu verallgemeinern sind . In unseren Linien finden wir meistens einen deutlichen Zusammenhang innerhalb der reinen Linien, aber nicht in den Kreuzungen. Reinzucht- und Kreuzungsnachkommen von Vätern mit unterschiedlichem MHC-Locus Genotyp aus zwei Veröffentlichungen zeigt die Tab. 3. Wir untersuchen z. Z. genetische Parameter der MarekResistenz bei braunen Legehybriden. Nach okulo-nasaler Infektion der Eintagsküken mit einem virulenten Feldstamm sind bis zur 16. Lebenswoche 25 bzw . 29 % Gesamtverluste aufgetreten. Für diese Verlustrate wurde eine Heritabilität von h 2 = 0,08 berechnet. Auffallend ist, daß die Verluste wesentlich später begannen als bei SPF-Kontrollküken, die ledig lich einer Kontaktinfektion ausgesetzt waren: Alter (Wochen) 12 14 16 Anz. % Anz. % D 46/58 41 /52 44/57 55/68 79,3 78,8 77,2 80,9 24/119 31 / 96 38/109 45/124 20,2 32,3 34,9 36,3 SPF 63/69 91,3 A B c LB-4 LB-6 R esistenzzüchtung trotz 1mpfung? 14,0 20,0 31,5 1,4 7,9 31,5 2,1 10,6 29,8 Wenn es gegen eine Krankheit wirksame, zugelassene Impfstoffe gibt, dann ist damit das Thema Resistenzzüchtung eigentlich beantwortet. Es kann nicht Sinn der Resistenzzüchtung sein, mit unverhältnismäßig hohem Aufwand z. B. die üblichen Schutzimpfungen gegen ND, IB oder Gumboro überflüssig zu machen. Zwei Überlegungen sprechen aber für den Versuch, die genetische Resistenz quantitativ zu verbessern: erstens gibt es in jeder Herde nach der üblichen Impfung eine mehr oder weniger deutliche individuelle Variation der Impftiter, wobei die Variation mit dem zeitlichen Abstand vom Impftermin steigt; zweitens ist der Impfschutz gegenüber den jeweiligen Feldstämmen von Erregern nicht immer befriedigend . Ich sehe im Augenblick keine bessere Möglichkeit als die Leistungsprüfung von Kreuzungsgeschwistern aus der Zuchtstufe unter typischen Praxisbeding ungen, soweit möglich in Betrieben mit überdurchschnittlicher Krankheitsbelastung, aber nicht ohne die üblichen Impfungen. Die Familienselektion erfolgt dann nach den wichtigsten Produktionsmerkmalen (Eizahl, Eiqualität, Futterverwertung; Gewichtszuwachs bei Broilern) und der Überlebensrate unter praxisähnlichen Bedingungen . Die meisten Arbeiten über Marek-Resistenz basieren auf Leghorn-Linien. Zu den wenigen Arbeiten über MarekResistenz in Broilerlinien gehören zwei von HARTMANN und SANz (1971, 1974). In diesen Untersuchungen kommt eine züchterisch unerwünschte Korrelation zwischen Wachstumsrate und Marek-Anfälligkeit zum Ausdruck. Jüngere Tabelle 3. Marek-Verluste bei Reinzucht- und K reuzungsnachkommen von Vätern mit unterschiedlichem Genotyp für MHCAllele M arek' s losses in pureline and crossline progeny of sires with different genotype for MHC-alleles. FLOCK(1978) Reinzucht EscuoERO GoMEZ u.a.(1991) Kreuzung Reinzucht B21 / B21 geimpft ungeimpft SPF 1. Selektion auf Marekresistenz ist angesichts des weltweit bedeutenden Infektionsrisikos trotz Verfügbarkeit wirksamer Impfstoffe noch immer sinnvoll, um eine zweite Verteidigungslinie aufzubauen. 2. Die aus zahlreichen Veröffentlichungen bekannten Zusammenhänge zwischen bestimmten Allelen des MHCK omplexes bei Versuchslinien sind nicht ohne weiteres auf kommerzielle Linienkreuzungen übertragbar. 3. Marker wie das Allel B 21 können den Selektionserfolg beschleunigen, systematische Infektionsversuche behalten aber ihre vorrangige Bedeutung. B21 /B19 B19/B1 9 Herkunft Daten zeigen erhebliche Verlustraten bei heutigen Mast-ET (Tab. 4) aus einem 1991 d urchgeführten internen Test. kumulative Verlu ste (%) Über die Versuchsergebnissee soll ausführlicher auf dem WPSA Kongress in Amsterdam berichtet werden (FLOCK u. a., 1992). Aus unseren lang jährigen Bemühungen um eine genetische Verbesserung der Marekresistenz scheinen heute folgende Schlußfolgerungen gerechtfertigt: Genotyp des Vaters Tabelle 4. Marekverluste bei geimpften und ungeimpften Mastelterntieren verschiedener Herk ünfte nach unterschiedlicher Infektion (1991, unveröffentl.) Marek' s mortality in vaccinated and zmvaccinated meat-type parents of different strains 19,0 26,8 37,6 33,0 30,9 40,5 8,2 17,8 25,3 Selektion auf Kokzidiose- R esistenz ? Die jährlichen Umsätze an Kokzidiostatika zeigen, daß diese Form der Krankheitsprophylaxe teuer ist. Aus Kostengründen, aber auch im Hinblick auf die Rückstandsproblematik trotz Einhaltung von Absetzfristen besteht großes Interesse, den Einsatz von Kokzidiostatika durch Impfung zu ersetzen. Gelegentlich wird auch gefragt, ob die Züchtung zur Lösung dieses Problems beitragen kann. Es ist bekannt, daß es genetische Unterschiede zwischen und innerhalb Linien gibt, die für eine Verbesserung der Resistenz genutzt werden könnten. Trotzdem werden Broilerzüchter von diesen Möglichkeiten kaum Gebrauch machen, solange das Problem mit K okzidiostatika beherrschbar ist. Dafür gibt es zwei Hauptgründe: erstens wäre es ein langer Weg, eine ausreichende genetische Resistenz gegen verschiedene Eimeria Arten zu entwickeln, die den Einsatz von Kokzidiostatika unnötig machen würde; zweitens bestehen offenbar negative Korrelationen zwischen Wachstumsrate und Kokzidiose-Resistenz . Selbst wenn die Arch iv für Geflügelkunde 2/1993 FLOCK, Verbesserung der Widerstandsfähig keit gegen Krankheiten 53 genetische Korrelation zwischen Kokzidioseresistenz und Broilerleistung Null wäre, würde die Berücksichtigung eines zusätzlichen Merkmals bei der Selektion den Zuchtfortschritt für andere wirtschaftlich wichtige Merkmale reduzieren. Die Wahrscheinlichkeit, daß ein wettbewerbsfähiger, kokzidioseresistenter Broiler am Markt angeboten wird, erscheint derzeit „nicht signifikant". Allerdings gilt hier wie bei anderen Krankheiten, daß durch die übliche Selektion Individuen und Familien mit mangelhafter Fähig keit, eine aktive Immunität nach Prophylaxe zu entwickeln, wegen schlechter Leistungen eliminiert werden. Tabelle 5. Steigerung der Genauigkeit der Zuchtwertschätzung (R) durch Nutzung von Verwandteninformationen A ccuracy oj breeding value estimation based on individual and family information Konstitutionsmerkmale bei Broilerlinien Bei der Zuchtwertschätzung für Verluste oder Überlebensrate ist der Genetiker häufig aus seine Intuition angewiesen, weil die D atenanalyse keine vernünftigen Parameterschätzungen ergibt. Als Beispiel zeigt Tab. 6 h2-Schätzungen für Stichproben von je zwei männlichen und weiblichen Linien eines Broilerzuchtprogramms. Angesichts der unbedeutenden Unterschiede zwischen Vätern (h;) scheint es hier sinnvoller, nur zwischen Vollgeschwistergruppen (h;+M) zu selektieren. Wenn gelegentlich der Eindruck entsteht als ob trotz der praktizierten Selektion die Verlustraten ansteigen und die Mastelterntiere und /oder Broiler in der Praxis empfindlicher werden, so darf man nicht vergessen, daß auch die Haltungsbedingungen nicht gleichbleiben und kaum besser werden. Die Besatzdichte bei den Elterntieren ist in den vergangenen J ahren immer weiter gesteigert worden; die immer kürzere Mastdauer läßt den Broilern kaum noch Spielraum für kompensatorisches Wachstum, und das Bewegungsbedürfnis scheint in vielen Fällen reduziert. Die Verluste durch Herz-/Kreislaufversagen und Beinschäden könnten viel niedriger sein, wenn weniger intensiv gefüttert würde. Dazu fehlt jedoch der wirtschaftliche Anreiz. Selektion auf Ascites-Resistenz unter Highveld-Bedingungen in Südafrika (H yflite-Zuchtfarm , ca. 1800 m über NN) brachte in einem Zeitraum von 1-2 Jahren folgende Verringerung der Ascitessterblichkeit bei ad lib. gefütterten männlichen und weniger intensiv gefütterten weiblichen „Broilern" von 4 reinen Linien (Tab. 7) . Für einen exakten Vergleich fehlen leider Kontrollgruppen. Da aber die Umweltbeding ungen weitgehend konstant gehalten wurden, ist die deutliche Verringerung der Verluste bei den männlichen Tieren nach nur einer Generation natürlicher Selektion wahrscheinlich zu einem erheblichen Teil genetisch bedingt. Bei den weiblichen Tieren ist dagegen keine signifikante Verbesserung festzu stellen. Die statistisch signifikante Interaktion hat eine biologische Erklärung: die männlichen Broiler konnten mit pelletiertem Futter ihr Wachstumspotential als Streßfaktor Erfolgreiche züchterische Verbesserung der Wachsminsraten und der Futterverwertung, aber auch protein- und energiereiches Futter sowie hohe Besatzdichten haben dazu beigetragen, daß die heutigen Broiler offenbar anfälliger gegen Konstitutionsschwächen wie Beinschäden und Herz- / Kreislaufversagen sind. A ls spezielles Problem gehört auch Ascites in diese Kategorie. HARTMANN und FLOCK (1979) berechneten aus Daten der 70er Jahre hohe Heritabilitäten für Beinschäden bei reinlinigen männlichen (0,40) und weiblichen (0,51) Broilern. Wegen der höheren Frequenz von Beanstandungen bei männlichen Tieren (51 % ) war eigentlich eine höhere Heritabilität zu erwarten als bei weiblichen Tieren (22%). Die Tendenz zu höherer Heritabilität von Beinschäden bei weiblichen Tieren bestätigt sich in jüngeren Daten, allerdings auf insgesamt niedrigerem Niveau. Auswertungen einer repräsentativen Stichprobe von zwei männlichen und zwei weiblichen Linien ergab folgende h2-Schätzwerte: weibliche Broiler: 0,17, 0,26, 0,22, 0,19; h2 = 0,21 männliche Broiler : 0,15, 0,24, 0,16, 0,12; h2 = 0,17 Für den Genetiker ist es keine Frage, ob gegen Konstitutionsmängel selektiert werden soll, es geht vielmehr darum, wie die Selektion optimiert werden kann. Konstitutionsmängel haben gegenüber Infektionskrankheiten den großen Vorteil, daß sie sauber sind, man kann ohne Hygienerisiko im Basiszuchtbetrieb daran arbeiten. Weiterhin kann die Verlustrate durch entsprechende Umweltgestaltung erhöht werden, so daß Familienunterschiede deutlicher werden. Energie- und proteinreiches Futter in pelletierter Form und hohe Besatzdichte erhöhen die Verluste, Ascites-fördernd sind zusätzlich die Höhenlage ('high altitude disease'), starke Temperaturdifferenzen zwischen Tag und Nacht sowie Sauerstoffmangel. Meistens sind die Verluste bei männlichen Broilern mindestens doppelt so h och wie bei weiblichen und bei schnell wachsenden Tieren höher als bei langsam wachsenden. Die Heritabilität von Verlustraten aufgrund von Konstitutionsmängeln ist nicht zwingend von der Höhe der Verluste abhängig. Je niedriger die Verluste, desto wichtiger wird aber die Nutzung von Familieninformationen. Wie die Genauigkeit der Zuchtwertschätzung bei einer angenommenen Heritabilität von 0,10, c2 = 0,00 und einer Familienstruktur von 10 x 10 Nachkommen pro Vater aussieht, zeigt der Vergleich in Tab. 5. Es ist üblich, die Zuchtwertschätzung nur für Probanden durchzuführen, die zuchttauglich sind. Da diese bis zur endgültigen Selektion und Anpaarung überlebt haben müssen, trägt die Eigenleistung kaum zur Varianz der Zuchtwerte für die Überlebensrate bei. Archi v für Geflügelkunde 2/ 1993 Informationsquelle (n) partielle Regr. Koeff. bEL EL EL + 9VG EL + 9 VG 10 x 10 N + bvG bHG Mulr. bN R 1,351 0,31 7 0,482 0,556 0,822 0,100 0,095 0,294 9 x 10 HG 0,077 0,242 0,444 Tabelle 6. Heritabilitätsschätzwerre für Verlu ste reinliniger Broiler bis 6 Wochen (unveröffeml.) Heritability estimates jor mortality oj pureline broilers to 6 1vks oj age Linie A B c D Verluste Freiheitsgrade Väter Mütter Rest % 117 106 60 79 467 454 253 372 5876 5743 4297 6245 8,4 7,6 8,2 6,3 Herirabilirät h; 0,005 -0,000 -0,003 0,027 h; +M 0,051 0,050 0,057 0,069 54 FLOCK, Verbesserung der Widerstandsfähigkeit gegen Krankheiten entwickeln, während die weiblichen Broiler mit weniger konzentriertem Mehlfutter zurück gehalten wurden. Genetische und phiinorypische Veriinderungen der Verlustraten Erhebliche Schwankungen der Verlustraten zwischen Betrieben und zwischen Jahren machen deutlich, wie problematisch es ist, aus Felddaten auf genetische Veränderungen in der Krankheitsresistenz zu schließen. FLOCK und VON KROSIGK (1972) berechneten für das HNL-Zuchtprogra mm auf der Grundlage von Wiederholungspaarungen im Mittel der Jahrgänge 1966/67 bis 1971 /72 eine Steigerung der Gesamtverluste im Alter von 21bis68 Wochen um 1,1 % pro J ahr, während VON KROSIGK u. a. (1973) auf der Basis vergleichbarer U.S.-Daten von H & N eine Verringerung der Verluste um 1,5% pro Jahr fanden. In den HNL-Daten stiegen die Verluste durch „Fettlebersyndrom", während die Verluste durch Marek und Leukose leicht rückläufi g waren ; in den H & N Daten wird keine Differenzierung nach Abgangsursachen angegeben. Insgesamt waren die Verlustraten in den Jahrgängen 1967/68-1971 /72 mit durchschnittlich 12% in 48 Legewochen etwa dreimal so hoch wie heute. Ob durch intensivere Selektion oder konseguentere Prophylaxemaßnahmen bedingt, die phänotypische Verringerung der Verluste läßt sich auch an den Ergebnissen der deu tschen Legeleistungsprüfungen verfolgen, wie die Zahlen in Tab. 8 zeigen. Der u. a. von HARTMANN (1985) aufgezeigte Trend zu niedrigeren Verlustraten in Legeleistungsprüfungen seit Einführung der Marek-Impfung Anfang der 70er Jahre hat sich offensichtlich auch nach 1980 fortgesetzt. Die Verringerung der Verlustraten bei Legehybriden in den zurückliegenden 20 Jahren ist ein eindrucksvoller Beweis, daß herkömmliche Selektionsmethoden wirksam sind, sofern sie durch g ute allgemeine H ygiene, rein-raus Haltung und Impfschutz gegen Infektionskrankheiten unterstützt werden. Ein wichtiger Teil der konventionellen Resistenzzüchtung bleibt die Leistungsprüfung unter praxisrelevanten Bedingungen, wobei in Betrieben mit überdurchschnittlicher Krankheitsbelastung das Hauptselektionsmerkmal Anzahl verkaufsfähige E ier pro eingestallte Henne wahrscheinlich eine niedrige Heritabilität hat. Ich vermute, daß für die Zuchtwertschätzung und Selektion auf Ü berlebensrate Informationen von Voll- Tabelle 7. Verringerung der Ascitessterb lichkeit unter HighveldBeding ungen R ed11ction oj Ascites mortality under high altitude conditions ( 5 outh Africa) unsel. Import sei. Nachzuch t Differenz 0 <jl 0 <jl 0 <jl D 19,55 18,40 6,45 23,35 3,85 2,00 0,85 4,05 5,74 7,86 2,98 6,88 2,60 2,42 1,46 3,38 -13,81 -10,54 -3,47 -16,47 -1,25 +0,42 +0,61 -0,67 A-D 16,94 2,69 5,86 2,46 -11 ,07 -0,22 A B c Zusammenfassung Die züchterische Verbesserung der Krankheitsresistenz bleibt eine Herausforderung für Geflügelzüchter. In der vorliegenden Arbeit werden anhand mehrerer Beispiele aus Tabelle 8. Verluste während der Legeperiode (141. - 500. Lebenstag) bei HNL/LSL Legehybriden in deutschen Legeleistungsprüfungen Mortality during lay ( 141 - 500 days of age) in HNL /LSL white-egg layers in German random sample tests Jahrgang Schlußbemerkung Linie geschwistern (Reinzucht) bzw . mütterlichen Halbgeschwistern (Kreuzung) relativ aussagefähiger sind als die partiellen Regressionskoeffizienten anzeigen, während eine Selektion zwischen väterlichen Halbgeschwistergruppen wenig Sinn macht, wenn die Heritabilitätsschätzung Null ergibt. E rkenntnisse über die Bedeutung von Markergenen, wie sie von ABPLANALP et al. (1992) über 12 verschiedene B-Allele des MHC-Komplexes veröffentlicht wurden, sind von großem Interesse. Ob mit Hilfe von Markergenen kommerzielle Legehybriden oder Broiler in ihrer Krank heitsresistenz und wirtschaftlicher Gesamtleistung verbessert werden können, muß durch E inkreuzung erwünschter A llele aus Versuchslinien in kommerzielle Linien getestet werden . Das ist einstweilen ein langwieriger Prozeß, der nach anfänglichem H ygienerisiko mehrere . Rückkreuzungsgenera tionen erfordert, ehe der eigentliche Test erfolgen kann. Ich hoffe, daß eines Tages die Gentechnik helfen wird, diesen Weg abzukürzen. 1969/70 1974/75 1979/80 1984/85 1989/90 01970 - 79 01980 - 89 Mittelwert Median Schwankungsbereich 14 10 8 12 9 14,6 8,7 7,2 5, 1 2,3 15,5 8,5 6,5 3,5 2,0 0,03,04,0 2,00,0- 106 101 8,6 4,8 8,5 4,6 Anzahl Gruppen 30,0 13,0 14,0 13,0 4,5 0,0- 30,0 0,0- 14,0 der Praxis konventionelle Methoden der Resistenzverbesserung und bisher ungelöste Probleme dargestellt. D ie Verringerung der Verlustraten bei Legehybriden in den letzten 20 J ahren dokumentiert eindrucksvoll den Erfolg herkömmlicher Selektionsmethoden, sie war aber nur möglich durch gleichzeitige Verbesserung allgemeiner H ygiene mit rein-raus Haltung sowie Impfprophylaxe gegen Feldinfektionen. Ein wichtiger Bestandteil der Resistenzverbesserun g ist die Haltung von Testhennen unter sub-optimalen Beding ungen in Betrieben mit mehreren Altersg ruppen und überdurchschnittlichen Verlustraten. Heritabilitätsschätzswerte für die Gesamtsterblichkeit sind meistens nahe Null, vor aÜem wenn sie aus der Väterkomponente berechnet werden. Markergene, insbesondere bestimmte Allele des Major Histokompatibilitäts (MHC) Locus, werden für die Selektion genutzt, aber sie können die konventionelle Selektion nur unterstützen und nicht ersetzen. Archiv fü, Geflügelkunde 2/1993 FLOCK, l mprovement of disease resistance in po11itry by conventionai breeding techniq11es D. K. Flock Summary Breeding for resistance is a continuing challenge for poultry breeders. In this paper conventional methods for improving disease resistance and unsolyed problems are discussed, based on several practical examples. The reduction of mortality in layers during the last 20 years documents that conventional methods of selection are effective if they are supported by good general hygiene, all-in all-out management and vaccination against common field infections. An important part of conventional resistance breeding is testing under field conditions in farms with above average mortality. Heritability estimates for total mortality are usually near zero, especially if based on sire components. Marker genes, especially different alleles of the major histocompatibility (MHC) - locus, are being used but they can only support and not replace conventional methods of selection. 5 tich1vorte Legehenne, Gesundheit, Resistanz, Hygiene, Züchtung, Selektion, Reinzucht, Kreuzung, Markergene Literat11r ABPLANALP, H., L. SATO, D. NAPOLITANO and J. REro, 1992: Reprod ucti ve performance of in bred congenic Leghorns carrying different haplotypes for the MHC complex. Poultry Sei. 71 , 9- 17. EscuDERO GOMEZ, Maria J., R. PREISINGER, E. KALM, D. K. FLOCK und E. VrnLITZ, 1991: Möglichkeiten und Probleme der Resistenzzüchtung am Beispiel der Marek'schen Krankheit beim Huhn. Arch. Getlügelk . 55, 207 - 212. FLOCK, D . K., 1978: Praxisorientierte Legehennenzüchtung. DGS, 30, 132-134, 162- 164. Archiv für GcOügclkundc 2/1993 Verbesserung der Widerstandsfähigkeit gegen Krankheiten 55 FLOCK, D. K. and T. AKSOY, 1983: Response of \Xfhite Leghorn strain crosses to simulated multiple-age conditions. Arch. Getlügelk. 47, 192- 196. FLOCK, D. K. and C. M. VON KROSIGK, 1972: Breeding for disease resistance in a changing environment. XIVth Brit. Poult. Breed. Roundtable, Birmingham. FLOCK, D. K ., C. M. VoN KROSIGK, F. PIRCHNER und Helga LANDGRAF, 1975: Genetische Veränderungen hinsichtlich Marek-Resistenz und Produktionseigenschaften in Leghornkreuzungen. Arch. Getlügelk., 39, 21 - 28. FLOCK, D . K ., M. Voss and E. VrnLITZ, 1992: Genetic analysis ofMarek's mortality in brown-egg type cockerels. Proc. XIX. \XfPSA Congress, 181-184. GAvORA, J. S., 1990: Disease Genetics. In: Poultry Breedin g and Genetics. CRAWFORD (Editor). Elsevier. HARTMANN, \Xf., 1985: The effect of selection and genetic factors on resistance to death in fowls - a review. \Xforld's Poultry Sei. J. 41 , 20- 35. HARTMANN, \Xf. and M. SANZ, 1971: Resistance to Marek's disease in broiler strains under natural and artificial exposure. Arch. Getlügelk. 35, 1- 6. HARTMANN, \Xf. and M. SANZ, 1974 : Heritability of resistance to Marek's disease and genetic correlation with growth rate in broiler strains. Arch. Getlügelk. 38, 183- 186. HARTMAN , \Xf. and D. K. FLOCK, 1979: Line and family effects on the incidence of twisted legs in meat chickens. Brit. Poultry Breed. Roundtable, Glasgow. VoN KROSIGK, C. M., C. F. McCLARY, E . VrELITZ and D. V. ZANDER, 1972: Selection for resistance to Marek's disease and its expected effects on other important traits in \Xfhite Leghorn strain crosses. Av. Dis., 16, 11 - 19. VON KROSIGK, C. M., G . B. HAVENSTEIN, D. K. FLOCK and C. F. McCLARY, 1973: Estimates of response to selection in populations of \Xfhite Leghorns under reciprocal recurrent selection. 4th Europ. Poult. Conf., London, 265 - 271. Lus1-1, J. L., \Xf. F. LAMOREux and L. . HAZEL, 1948: The heritability of resistance to death in the fowl. Poultry Sei . 27, 375 - 388. Anschrift des Ve rfassers : Prof. Dr. D. K. Flock , Lo hm:mn Tierzucht GmbH, 21 90 Cuxhaven 1