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Molekulare Tierzucht (Fach) / Genetische Diversität (Lektion)

Weimann?

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  • Effektive Popultionsgröße Ne Ne = populationsgenetisches Maß für die genetische Vielfalt innerhalb einer Population = Gesamtzahl an männlichen und weiblichen Zuchttieren in einer idealisierten Population, die denselben Inzuchtzuwachs und damit verbundenen Allelverlust erwarten lässt, wie die untersuchte Zuchtpopulation Für Idealpopulation wird Geschlechterverhältnis von 1:1, keinerlei Selektion und Zufallspaarung angenommen die Idealbedingungen treffen in Nutztierpopulationen nicht zu daher ist Ne i.d.R. < reale Anzahl Zuchttiere Verhältnis der Anzahl der weiblichen und männlichen Zuchttiere Maß für den Verlust der genetischen Vielfalt (pro Generation) in einer Population  -> Ableitung der im "Nationalen Fachprogramm" definierten Gefährdungsgrade
  • Hauptursachen für die Unterschiede zwischen Rassen Genetische Drift: Zufällige Veränderungen in kleinen Populationen (Flaschenhälse, geogr. Trennung etc.) Selektion: künstlich (Zucht) = auf das Zuchtziel ausgerichtet; natürlich (Adaptation) = begünstigt solche Gene, die für Überleben/Fortpflanzung einer Art vorteilhaft sind Migration: Ein- oder Auswanderung von Genotypen z.B. Zuchttieren -> Austausch zwischen Genpools versch. Rassen =Genfluss Mutation: spontane Änderung der Erbsubstanz
  • Genfluss mit positiver Wirkung auf genetische Diversität Importtiere passen sich den neuen Gegebenheiten an -> Lokale Variante der eingeführten Rasse entsteht Kreuzung vin Importtieren mit lokalen Rassen -> Erstellung von synthetischen neuen Rassen Veredelungskreuzung Gezielter Transfer von spezifischen Genen in eine Population
  • Genfluss mit negativer Wirkung auf genetische Diversität Ersatz lokaler Rassen durch Hochleistungsrassen durch Import oder Verdrängungskreuzung
  • Ursachen für den Verlust der Diversität Ökonomische, soziale und politische Faktoren Nahrungsmittelproduktion Viele Nutztierrassen werden unwirtschaftlich Mangende wirtschaftliche Konkurrenzfähigkeit starke regionale Konzentration Einfluss neuer Technologien (KB, Embryotransfer)
  • Gefährdung einer Rasse durch Inzucht Inzucht gefährdet langfristig gesehen den Erhalt einer Rasse (Inzuchtdepression, Erbfehler) Gegenmaßnahmen: Ausreichende Anzahl an Vätern, Gleichmäßiger Einsatz von Zuchttieren, Verlängerung des Generationsintervalls, Beachtung der Verwandtschaftsverhältnisse bei Selektion, Vermeidung von Verwandtenpaarungen
  • Inzuchtgrad Der Inzuchtgrad FX eines Individuums entspricht der Wahrscheinlichkeit, dass das Gametenpaar aus dem es hervorgegangen ist "abstammungsidentisch" ist, d.h. von einem gemeinsamen Ahnen stammt. Inzuchtgrad der Nachkommen aus Halbgeschwisterpaarung = 12,5% Vollgeschwisterpaarung = 25%
  • Warum Erhaltung genetischer Variabilität? Reaktion auf zukünftige Marktanforderungen Realtion auf Umwelt-Änderungen Wissenschaftliche Aspekte (Forschung) Kulturgut
  • Bedeutung tiergenetischer Ressourcen Ökonomische Bedeutung (realer ökonomischer Wert und potenzieller ökonomischer Wert) Ökologische Bedeutunng Kulturelle Bedeutung
  • realer Wert tiergenetischer Ressourcen = Realer Beitrag zur Wertschöpfung in der Landwirtschaft und deren vor- und nachgelagerten Bereichen durch Einbringung best. Eigenschaften in moderne Zuchtprogranne, z.B.: Wichtige Resistenzen Klauenfestigkeit und Endoparasitenresistenz Qualitätseigenschaften Kreuzungseignung Erzeugung von Nischenprodukten
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  • potenzieller ökonomischer Wert tiergenetischer Ressourcen schwer abzuschätzen Erhaltung der genetischen Vielfalt, die eines Tages zur Produktionsdiversifizierung unter veränderten Produktanforderungen, Umweltverhältnissen oder Bewirtschaftungsmethoden gebraucht werden könnte Qualitäts- Vitalitäts- oder Resistenzgene könnten in angepassten Landrassen gefunden werden, zur Verwendung in zukünftigen Zuchtprogrammen
  • Ökologischer Wert tiergenetischer Ressourcen Nutzung von angepassten Landrassen, alten Rassen für: Naturschutz und Landschaftspflege Erhaltung der tierischen Produktion an Grenzstandorten, in Extensivierungsprogrammen und in wenig entwickelten Regionen Ökologischer Landbau -> Vermutlich kommen alte Rassen besser mit Bedingungen des ökol. Landbaus zurecht als heutige Hochleistungsrassen -> Züchterische Verbesserung der alten Rassen aber nötig, um Wirtschaftlichkeit zu erreichen
  • Kulturelle Bedeutung tiergenetischer Ressourcen Über lange Zeiträume entstandene Nutztierrasse = Leistung unserer Vorfahren und damit "Kulturerbe der Menschheit" Zu Bildungs- und Demonstrationszwecken In Freizeit und Tourismus, z.B. Naturhistorische Museen, Haustierparks,etc.
  • Die 3 Ziele des CDB (Biodiversitäts-Konvention) Erhaltung der biologischen Vielfalt (Vielfalt der Ökosysteme, Artenvielfalt (einschl. Nutztiere), genetische Vielfalt) Nachhaltige Nutzung der biolog. Vielfalt Gerechte und ausgewogene Aufteilung der Vorteile aus der Nutzung der genet. Ressourcen
  • Gefährdungskategorien PERH: geringe Chacen als Lebendpopulation langfristig erhalten zu werden; Genbestand sollte durch Kryokonservierung gesichert werden; danach evtl. Integration in verwandte größere Populationen ERH: Stark existenzgefährdente Population, Entwicklung von Erhaltungs-Zuchtprogramm, Kryokonserven und Monitoring notwendig BEO: Gefährdete Populationen, die unter Beobachtung zu stellen ist und in der sobald die Anzahl der männlichen adulten Tiere < 100 Anlage eine Kryokonserve erstellt werden sollte NG: Nicht aktuell bedrohte Population, Ne trotzdem regelmäßig ermitteln, um Trend zu bestimmen (Monitoring)
  • Möglichkeiten zur Erhaltung der genetischen Vielfalt In-situ-Lebenderhaltung Erhaltung der Tiere in ihrer angestammten Nutzung Erzeugung von Nischenprodukten Welche Tiere, welche Populationsgröße? ständige Anpassung an Umwelt ist gegeben Selektion ist möglich Ziele: langfristige Erhaltung von Populationen (genetische Variabilität und besondere genetische Eigenschaften der Rasse erhalten); Erhaltung des Phänptyps von kulturell und traditionell bedeutsamen Rassen; nachhaltige Nutzung einer Vielzahl verschiedener Rassen
  • Möglichkeiten zur Erhaltung der genetischen Vielfalt Ex situ - Lebenderhaltung (in vivo) Lebenderhaltung in Zoos, Tierparks, Archehöfe etc. Nachteil: Tiere nicht in iherer Produktionsumwelt (Anpassung)
  • Möglichkeiten zur Erhaltung der genetischen Vielfalt Ex situ - Lebenderhaltung (in vitro) =Kryokonservierung von Sperma bzw. Embryonen langfristige kostengünstige Konservierung des genetischen Ist-Zustands einer Population ohne Driftverluste langfristig aber nicht an Umwelt angepasst als Backup für Lebenderhaltung gut geeignet
  • Hardy-Weinberg-Gleichgewicht Vor dem Beginn von populationsgenetischen Analysen Überprüfung des HWG HWG beschreibt den Zustand in einer idealen Population in der sich die Allelfrequenzen über die Generationen nicht ändern Abweichungen geben Hinweise auf Selektion, Inzucht, Evolution, falsche Probensammlung Für Diversitätsstudien sollen sich die Populationen im HWG befinden

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