Genomische Selektion in der Pferdezucht und warum wir die lineare Beschreibung brauchen! Priv.-Doz. Dr. Mario von Depka Prondzinski Werlhof-Institut Trakehner Freunde Weserbergland, Jan. 2017 Die Kraft der Gene: was können sie? Gene legen einen Rahmen fest! Übersicht • Grundbegriffe in der Genetik und was die Genetik kann • Der Weg, der vor uns liegt: Wie bringen wir Vererbung mit Exterieur, Gesundheit oder Leistung zusammen? • Und was haben wir dann davon? Erbsubstanz • verschlüsselt Eiweiße: 1 Gen meist 1 Eiweiß • besteht aus DesoxyriboNukleinSäure (DNS oder DNA) • DNS liegt im Zellkern in Form von Chromosomen • DNS hat Form einer Leiter mit vier verschiedenen Sprossen: Basen (chemische Buchstaben): G, C, A, T • Abweichung eines Buchstaben: SNP (Single Nucleotid Polymorphism) Erbsubstanz Chromosomen Mensch - Pferd Varianten in der Erbsubstanz Es gibt Schreibvarianten und Schreibfehler: „Alptraum“ oder „Albtraum“ „circa“ oder „zirka“ „Ganz“ oder „Gans“ „Beschäler“ oder „Beschaeler“ „Pferd“ oder „Drefp“ SNP 2 SNPs SNP SNP + Insertion Inversion Varianten in der Erbsubstanz Es gibt Schreibvarianten und Schreibfehler: „Beschäler“ oder „Beschaeler“ Was haben wir bis jetzt gelernt? • Chromosomen speichern Erbinformation im Zellkern • Ein Eiweiß meistens verschlüsselt durch: ein Gen • Alle Erbinformationen bzw. alle Gene zusammen: Genom • Chemische Form der Erbinformation DNA (engl.) oder DNS (dt.) • Sprossen sind Buchstaben der Erbinformation= Nukleotid o. Base (A,T,G,C) • Erbinformation kann verändert sein: - 1 Basenaustausch = SNP = Variante oder Polymorphismus - Größere Veränderungen: meist krankmachend Heritabilität: Erblichkeit Heritabilität h2: Maß für die Vererbbarkeit einer Eigenschaft h2 = 0,00 2 h = 1,00 Übersicht: Das Pferde-Genom Entschlüsselt: 2007 (Ewart & Robinson 2007) Chromosomen: 32 Paare (Mensch 23) Umfang: 2,7 Milliarden Basen (Mensch 3,2 Molch 25 Mrd!) Gene: ∼23.000 (Mensch 23.000) SNPs: >10 Millionen (Mensch >20 Mio) ABER Die Funktion vieler Gene ist (noch) unbekannt Kenntnisse zur Erbinformation bis 2007 kdjsl wird der Vor 2007 Rittigkeit klsjaklsd jjh d sd sadasdasd as Eigenschaften csasd Dressur Kenntnisse zur Erbinformation seit 2007 ahhjfdsss wird der nsanskj sjdlksdfs dfdskjkdhfsr eropepoxnx sjdsd jsueen sdkskd kscndnddnk jsdn dcdns dssdksdkdjn dkjkkjsdnsd nkdkscn cjsddkjds djdskfkjs kfdjskfd Rittigkeit sdkksd hnkdnfj ksnfdkjh sk huih h ihiu gjfz fztfrd dtrd tdtders aswea sfzt uhih ihiu huih hiuh hi hfdskahk jldsafdsah fhd sahfkdjlsahfd sahkfdsah fhreiuwqi weqincvyb vxbvxycfd shheuweuf hfsdkj nv,x hdjkas zuwe op jl sdljkf uiuus uieow nd üoopi piooiuo uztuzt tzrzr rtert qqweq asdsa fghfgh hkhkj klökö klö mb mnbb bvccb cxyycx vzgvz Dressur njini moomo xdrxrxr ses bhu nji mok xr xr ws dt fzt guz bi ni noi niu mko nji buh vzgcf xd drxx rxys ye aeq xr ct Eigenschaften buh bhu bhj nijnin enjihui bnhuvgzu vzgct crtxrd xe nhuih klskdkls juiuei wenrjkn qweeq qwqw dgf Seit 2007 Kenntnisse zur Erbinformation: Zukunft Gezüchtet wird das Warmblutpferd als Rasse mit besonderer Eignung für den Reitsport. Es werden Pferde angestrebt, die auf Grund ihrer inneren Eigenschaften, der Rittigkeit, ihres äußeren Erscheinungsbildes, des Bewegungsablaufs, der Springveranlagung und der Gesundheit ideale Leistungs- und Freizeitpferde sind. Auf dieser Grundlage wird die Zucht von Pferden mit einer Schwerpunktveranlagung für eine der Disziplinen Dressur, Springen oder Vielseitigkeit angestrebt. Für die jeweils zweite Leistungsanlage (Dressur/Springen) werden Mindestanforderungen verlangt. Mit den oben genannten Eigenschaften wird auch die Zucht von Pferden angestrebt, die außerdem Qualitäten für den Fahrsport haben Sehr bald! Übersicht • Grundbegriffe in der Genetik und was die Genetik kann • Der Weg, der vor uns liegt: Wie bringen wir Vererbung mit Exterieur, Gesundheit oder Leistung zusammen? • Und was haben wir davon? Mütterlichkeit: Erbvarianten oder -defekte Die Zukunft: Lernen, was Gene bedeuten Wir kennen die Erbinformation des Pferdes! Wir müssen aber noch lernen: • • was viele Gene bedeuten was die unterschiedlichen Schreibweisen in den Genen bedeuten Lernen anhand einer „Lernstichprobe“ Die Zukunft: Lernstichprobe Voraussetzungen: 1. Bei möglichst vielen Pferden das Genom untersuchen Ziel: 5000 Pferde Die Gegenwart: Proben sammeln DNA Isolierung Messen der DNA Konzentration Die Gegenwart: Proben analysieren • 12 Proben pro Chip (Pferd) • Ca. 384 Proben pro Woche • 70 K Chip SNP Array Analyse Die Zukunft: Lernstichprobe Voraussetzungen: 1. Bei möglichst vielen Pferden das Genom untersuchen 2. Ziel-Eigenschaften müssen klar und bekannt sein! Die Gegenwart: Lineare Beschreibung Die Zukunft: Genom und Exterieur am Beispiel Knieaktion TTCGA TTGGG TTGGG Die Zukunft: Genom und Exterieur am Beispiel Springeignung TTCGA TTGGG TTGGG Lernen, was die Gene bedeuten: Lineare Beschreibung & Gesundheitsdatenbank Ohne Lineare Beschreibung bringen wir Erbinformation und Erscheinung nicht zusammen! Ohne Gesundheitsdatenbank bringen wir Erbinformation und Röntgenveränderungen nicht zusammen! Ohne Leistungsdatenbank bringen wir Erbinformation und Leistung nicht zusammen! Die Zukunft: Lernen, was die Gene bedeuten Leistung Gesundheit FN Verbände GDB Verbände Exterieur Sonstige Verbände Zücht er Heritabilität bei Hengsten: Dressur ECA 1 ECA 3 ECA 5 ECA 15 ECA 23 Heritabilität bei Hengsten: Dressur ZWS Genomisch Bisherig Dressur 0,68 0,19 Heritabilität bei Hengsten: Springen ECA 1 ECA 8 ECA 17 Heritabilität bei Hengsten: Springen ZWS Genomisch Bisherig Springen 0,65 0,32 IAFHB Züchterforum 12-2016, S. 46 Übersicht • Grundbegriffe in der Genetik und was die Genetik kann • Der Weg, der vor uns liegt: Wie bringen wir Vererbung und Exterieur oder Leistung zusammen? • Und was haben wir davon? Vorteile der genomischen Selektion Zuverlässigkeit (%) 5000 LSP 500 LSP bisherig Nachkommen -leistung Eigenleistung Pferde-Alter Q: Mark 2013 go-ZW: Das wird die Zukunft bringen • Genomik erlaub frühestmögliche Aussage über ALLE hinreichend vererbbaren Eigenschaften • Wir werden das zuverlässiger als jetzt wissen • Unsere Pferde werden: • gesünder • leistungsfähiger sein • Wir werden unseren Pferde gerechter • Wir werden das vor „den anderen“ wissen !? Vielen Dank ! Ich freue mich auf Ihre Fragen!