dc.contributor.author
Irgang, Kathrin
dc.date.accessioned
2018-06-08T01:38:44Z
dc.date.available
2002-02-04T00:00:00.649Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/13663
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-17861
dc.description
Titel, Inhaltsverzeichnis, Verzeichnis der Abkurzungen, Veroffentlichungen,
Danksagung, Lebenslauf, Erklarung
1\. Einleitung
2\. Literaturubersicht
3\. Material und Methoden
4\. Ergebnisse
5\. Diskussion
6\. Zusammenfassung/Summary
7\. Literaturverzeichnis
8\. Verzeichnis der Tabellen
9\. Verzeichnis der Abbildungen
dc.description.abstract
In einer geschlossenen Population kommt es aufgrund der geringen Anzahl an
Vorfahren zu Paarungen zwischen verwandten Tieren (Inzucht). Verwandte Tiere
stimmen in einem Teil ihres Genoms überein. Damit steigt die
Wahrscheinlichkeit für die Nachkommen, von den Eltern Kopien desselben Allels
eines gemeinsamen Ahnen zu erben und an dem betrachteten Genort homozygot zu
werden. Je enger die Verwandtschaft zwischen den Eltern ist, desto höher ist
der erwartete Anteil homozygoter Loci bei den Nachkommen. Auf dieser Grundlage
spiegelt der Inzuchtkoeffizient (Wright, 1921) die Zunahme der Homozygotie in
einer Population oder den erwarteten Anteil der herkunftsgleichen Allele eines
Individuums wider. Neben dieser Wahrscheinlichkeitsaussage kann die
individuelle Homozygotie beim Huhn auch mit verschiedenen genetischen Markern,
z.B. mit RFLPs, mit Protein-Polymorphismen oder mit Mikrosatelliten-Markern,
direkt bestimmt werden. Die Aufgabenstellung der vorliegenden Arbeit bestand
in der Analyse der genetischen Variabilität in einer geschlossenen New
Hampshire Linie, wobei der Vergleich der erwarteten (anhand des
Inzuchtkoeffizienten) mit der tatsächlichen Homozygotie im Mittelpunkt stand.
Die New Hampshire Linie wurde seit 1955 in der Versuchsstation des Institutes
für Nutztierwissenschaften der Humboldt-Universität zu Berlin (Standort
Blumberg) gehalten. Die Linie war in 15 Stämme zu 10 bis 15 Hennen je Stamm
geteilt, an den nach einem Rotationsprinzip einmal jährlich je ein Hahn so
angepaart wurde, daß Inzucht vermieden wird. Die Berechnungen der
individuellen Inzuchtkoeffizienten (nach Wright) beruhen auf einer
Gesamtanalyse der rund 8100 Zuchttiere seit 1955. Für die molekulargenetische
Analyse wurde DNA aus Vollblutproben (Generation 1994: 79 Hühner) und aus
Blutplasmaproben (Generation 1982: 58 Hühner) isoliert. Die Individuen wurden
anhand von 17 Mikrosatelliten in nichtkodierenden Bereichen und 6 Markern
innerhalb kodierender Regionen genotypisiert. Auf der Basis der
Genotypenfrequenzen wurden die Allelfrequenzen und die erwarteten
Genotypenfrequenzen berechnet und deren Abweichungen vom Hardy-Weinberg-
Gleichgewicht (HWG) geprüft. Der individuelle Homozygotiestatus wurde als
Anteil homozygoter Genotypen an allen untersuchten Loci bestimmt. In der New
Hampshire Linie waren 22 Marker polymorph mit einer geringen Allelanzahl (2
bis 4) je Locus. Beim Vergleich der Generationen 1982 und 1994 wurden
signifikante Änderungen der Allelfrequenzen bei 80% der Genorte beobachtet,
die teilweise mit einem Allelverlust in der Stichprobe 1994 verbunden waren.
Bei 5 Loci wichen die beobachteten Genotypenfrequenzen in beiden Generationen
signifikant vom HWG ab, aber im Gegensatz zur Theorie vor allem mit der
Tendenz zur Heterozygotie. Im Mittel nahm die Homozygotie von 56,4 % (1982)
auf 61,6% (1994) zu. In derselben Zeit stieg die Inzucht nach Wright im Mittel
von 18,8% auf 24,3% an und erreichte nach 43 Generationen 26,6%. Die geringe
Inzuchtrate ist im Paarungssystem begründet, das auf Inzuchtvermeidung
ausgerichtet war. Die anhand der Marker geschätzte Homozygotiezunahme in der
Linie war höher als nach dem Inzuchtanstieg zu erwarten war. Im allgemeinen
ist eine Überschätzung der Homozygotie durch den Inzuchtkoeffizienten zu
erwarten, weil heterozygote Tiere Selektionsvorteile haben und sich deshalb
stärker vermehren. Diese Vorteile können durch Heterozygotie von Genen erklärt
werden, die für Fruchtbarkeit und Vitalität verantwortlich sind. Die in der
vorliegenden Arbeit ausgewählten Marker stammen hauptsächlich aus
nichtkodierenden Bereichen (17 Mikrosatelliten), die im Durchschnitt eine
Homozygotiezunahme zeigten, aber auch aus kodierenden DNA-Bereichen (6
Mikrosatelliten), in denen im Mittel eine Heterozygotiezunahme beobachtet
werden konnte. Die geringe Inzuchtrate und leichte Selektion zur Erhaltung der
Linie, die zu einer Kompensation von Inzuchtdepressionen führte, könnten der
erwarteten Heterozygotieabnahme entgegen gewirkt haben.
de
dc.description.abstract
In a closed population, mating of related individuals (inbreeding) occurs
because of only a few number of ancestors. Related individuals have an
increased proportion of their genome in common. The probability for the
offspring increases to inherit the same allele of one common ancestor from
each of the parents and to be homozygous for the locus. The closer the
relationship of the parents the faster the proportion of homozygous loci rises
in the progeny. Based on these relations, the inbreeding coefficient F (Wright
1921) reflects the increase of homozygosity in a population or the expected
proportion of allele pairs identical by descent for an individual,
respectively. Beside this estimation method, individual homozygosity can be
measured directly with different genetic markers in chickens, for example with
RFLP, with protein polymorphism or with microsatellite markers. The objective
of the presented study was to analyse genetic variability in a closed New
Hampshire line by comparison of estimated (by inbreeding coefficients) and
realized (by microsatellite analysis) inbreeding. The New Hampshire line was
maintained at the research station of the institute of Animal Sciences,
Humboldt-University of Berlin near Berlin/Germany since 1955. Divided into 15
sublines, the hens (10 to 15 per subline) were mated in a rotation system once
a year in order to avoid close inbreeding. The individual inbreeding
coefficients F (Wright) were estimated including complete pedigree data of
about 8100 chickens. For the molecular analysis, DNA was isolated from blood
samples of generation 1994 (79 chickens) and plasma samples of generation 1982
(58 chickens). The individuals were typed by 17 markers located in non-coding
regions and 6 markers within coding regions. Based on the frequencies of
genotypes, allele frequencies and expected genotype frequencies were
calculated and their deviations from Hardy Weinberg equilibrium (HWE) were
checked. The individual realized inbreeding was determined as the proportion
of homozygous loci of all investigated loci. In the investigated New Hampshire
line 22 markers were polymorphic showing only few alleles per locus (2 to 4).
Comparing the generations of 1982 and 1994, 80% of the loci changed allele
frequencies significantly, partly accompanied by losses of alleles in 1994. In
5 loci the observed genotype frequencies deviated significantly from HWE
expectations in both generations, but in contrast to the theory mainly with
tendency to heterozygosity. Mean realized inbreeding increased from 56,4% (in
1982) to 61,6% (in 1994). At the same time the mean estimated inbreeding
(Wright) increased from 18,8% to 24,3% and reached 26,6% after 43 generations.
The low rate of inbreeding was caused by the rotation mating scheme which was
used to avoid close inbreeding. The increase of realized inbreeding (molecular
analysis) was higher than predicted by the increase of estimated inbreeding
(Wright). In general, an overestimation of homozygosity by the inbreeding
coefficient was expected because of heterozygote advantages. These advantages
could be explained by heterozygous genes which are responsible for fertility
and vitality. The microsatellites for the presented analysis were chosen from
coding and non-coding regions. In contrast to the majority of 17 markers
located in non-coding regions with increasing homozygosity, the 6
microsatellites located within coding regions showed on average an increase of
heterozygosity in the New Hampshire line. Slow inbreeding and slight selection
to maintain the line compensated inbreeding depressions and could have
counteracted the expected decrease in heterozygosity.
en
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject
Heterozygosity
dc.subject
Genetic Markers
dc.subject
Microsatellites
dc.subject.ddc
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften::630 Landwirtschaft::630 Landwirtschaft und verwandte Bereiche
dc.title
Vergleich von Inzucht- und Homozygotieentwicklung anhand molekulargenetischer
Marker in einer geschglossenen New Hampshire Linie
dc.contributor.firstReferee
Prof. Dr. Siegfried Risse
dc.contributor.furtherReferee
Prof. Dr. Gerhard Seeland
dc.contributor.furtherReferee
Prof. Dr. Dr. Mohamed Hafez Hafez
dc.date.accepted
2002-01-08
dc.date.embargoEnd
2002-02-04
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-2001002841
dc.title.translated
Comparison of the development of inbreeding and homozygosity based on genetic
markers in a closed New Hampshire population
en
refubium.affiliation
Veterinärmedizin
de
refubium.mycore.fudocsId
FUDISS_thesis_000000000520
refubium.mycore.transfer
http://www.diss.fu-berlin.de/2001/284/
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FUDISS_derivate_000000000520
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free
dcterms.accessRights.openaire
open access