Genetische Untersuchungen an Abwurfstangen und Schädeln aus der Rehsammlung des Herzogs Albrecht von Bayern in Berchtesgaden

Abstract

Trotz mehrerer publizierter Studien, die beweisen, dass die Konstitution der Rehe und somit auch ihre Geweihmerkmale primär Umwelteinflüssen unterliegen, ist es noch weit verbreitet, Rehe mittels Wahlabschuss nach optischen Merkmalen hin zu selektieren. Herzog Albrecht von Bayern formulierte Hypothesen, welche besagen, dass Ge-weihmerkmale sich im Hinblick auf Farbe, Form und Gestalt von Jahr zu Jahr verändern und nicht allein nach Phänotyp einander zugeordnet werden können. Dies wurde in vorliegender Studie untersucht. Hierzu wurde überprüft, ob die vom Herzog getroffene Zuordnung der Stangen zu individuellen Böcken genetisch nachvollzogen werden konnte.Dabei wurden aus 20 Serien Bohrproben von insgesamt 136 Stangen und 13 Schädeln entnommen. Aus diesen Proben wurde DNA isoliert. Zusammen mit sieben Mikrosatelliten in zwei Multiplex-Ansätzen wurden daraus PCR-Amplifikate hergestellt. Diese wurden durch Polyacrylamidgelelektrophorese auf-getrennt, mittels GeneImagIR ausgewertet und mit den von Herzog Albrecht von Bayern zusammengestellten Serien aus Abwurfstangen und Schädeln verglichen. Das genetische Material stammt von insgesamt 73 verschiedenen Böcken. In sechs Serien (30 %) stammen die Stangen von jeweils einem einzigen Bock, fünf Serien (25 %) bestanden aus jeweils zwei Böcken, zwei Serien (10 %) gehören zu jeweils drei verschiedenen Böcken und sieben Serien (35 %) beinhalten genetisches Material von vier oder mehr Böcken (siehe dazu auch Tabelle 8). Bezieht man sich auf die Thesen über variierende Geweihmerkmale, können von sechs Serien drei in Bezug auf ihre korrekte Zusammenstellung und die dazugehö-rigen Hypothesen (Wechsel der Form der Rosen, Perlung und Stangen) eindeutig bestätigt werden (Serien 2 und 4 und 17) . Zwei Serien beinhalten zwar auch Fehlzuordnungen, die Hypothese (Wechsel der Form der Rosen und Stangen) kann aufgrund der restlichen, korrekt zugeordneten Stangen (80 %), trotzdem bestätigt werden (Serien 3 und 19). Serie 18 (Wechsel der Rosenform) kann dafür nicht berücksichtigt werden, da die Fehlerrate zu hoch ist. Bei zwei Serien wurden die zugehörigen Böcke sehr alt. Serie 5 stimmt genoty-pisch komplett überein. Sie enthält Stangen, die keiner Variation unterliegen bis auf Stange 113-5b, welche stark an einen Spieß erinnert. Im Todesjahr ist das Ge-weih wieder stärker ausgebildet. Serie 6 umfasst Stangen aus einem Zeitraum von 11 Jahren. Hier treten geringe Änderungen des Phänotyps auf. Drei Serien wurden nach optischen Merkmalen zusammengestellt. Sie sollen be-weisen, dass ein ähnlicher Phänotyp kein ausreichendes Kriterium für eine geneti-sche Zusammengehörigkeit ist. Alle drei Serien bestätigen diese Hypothese, da sämtliche Stangen unterschiedlichen Böcken zugeordnet werden konnten (Serien 1, 9 und 10).Neun Serien wurden allein auf Ihre Zuordnung überprüft (Serien 7, 8, 11-16 und 20). Serie 7 besteht aus Stangenpaaren von fünf verschiedenen Böcken. Drei Se-rien stammen komplett von einzelnen Böcken (Serien 8, 14 und 20). In drei weite-ren Serien wurden zwar die Stangen korrekt zusammengestellt, aber einem fal-schen Schädel zugeordnet (Serien 11-13). Bei zwei Serien wurde der Schädel ebenfalls falsch zugeordnet und eine (Serie 15) bzw. zwei (Serie 16) Stangen. Über die Hälfte der Schädel (54 %) wurde möglicherweise aufgrund des Umzugs der Rehsammlung im Jahr 2005 falschen Serien zugeordnet. Es ist unwahrschein-lich, dass die Fehlzuordnung durch Herzog Albrecht von Bayern vorgenommen wurde, weil die Fehlerrate wesentlich höher liegt als bei den von ihm zusammen-gestellten Abwurfstangen. Des Weiteren wurden populationsgenetische Parameter mit denen aus anderen Populationsstudien verglichen. Berücksichtigt werden muss dabei die Tatsache, dass mangels gemeinsamer Mikrosatellitenkombinationen ein direkter, aussage-kräftiger Vergleich nicht möglich ist. Vereinzelte gemeinsame Mikrosatelliten wurden jedoch verglichen. Insgesamt weist die Population aus der Steiermark unterdurchschnittliche Allelzahlen und Heterozygotiewerte auf. Die F-Werte in den einzelnen Revieren variieren auffallend stark. Von sieben verwendeten Mikro-satelliten weichen fünf signifikant vom HWE ab. Es sind weitere Untersuchungen und eine Revalidierung der aktuellen Zuordnung von Abwurfstangen und Schädeln der Rehsammlung notwendig. Um sichere Ver-gleichswerte zu erhalten, sollte darauf geachtet werden, die gleichen Mikrosatelli-tenkombinationen vergangener Studien einzusetzen. Zusammenfassend ist die geübte Praxis, Rehböcke allein aufgrund ihrer Geweih-merkmale zu selektieren, auf Basis dieser Untersuchungsergebnisse in Frage zu stellen. Several published studies prove that the constitution of roe deer and hence the attributes of their antlers are primary a result of environmental influences. Never-theless, selection of roe deer according to phenotypic traits and the form of their antlers is still widely used. Duke Albrecht of Bavaria formulated hypotheses which state that antler attributes of individuals can change from year to year in terms of color, shape and form and that they cannot be used for the identification of individuals or the animal´s genet-ic constitution. To test this hypothesis was the major goal of the present study. Thus, it was tested, weather the assignment of antlers to individual roebucks, as conducted by the duke could be proven on a genetic basis. Out of 20 series, drill samples from parts of 136 antlers and 13 sculls were col-lected. From these samples, DNA was isolated. Together with seven microsatel-lites in two multiplex polymerase chain reactions, PCR-amplifications were per-formed. These were separated by polyacrylic gel electrophoreses, evaluated by GeneImagIR and compared to the antler series, compiled by Duke Albrecht of Bavaria.The genetic material came from a total of 73 different roebucks. In six series (30%) the antlers wee associated to one buck, five series (25%) consisted of two bucks, two series (10%) belonged to three different bucks and seven series (35%) contained genetic material from four or more bucks.Referring to the theses about varying antler-characteristics, out of six series three (Series 2, 4 and 7) could clearly be confirmed (changing pedicles, pearling and antler shape). Although two of the remaining series include mismatches, the hy-potheses (changing shape of pedicels, pearling and antlers) still can be confirmed due to the remaining antlers that were identified correctly. Set 18 could not be considered for the hypothesis, as the error rate was too high.Two sets belonged to two bucks, which became very old. Set 5 was genotypically completely in accordance. It contained antlers which hardly varied among each other, except for antler 113-5b that reminded more of a spit. In the year of the bucks death the antler grew stronger again. Set 6 comprices antlers from a period of 11 years, with hardly any phenotypic variation. Three series were compiled by optical characteristics. They were meant to prove that compiling by optical characteristics is not a sufficient criterion for genetic identity. All three series confirm this hypothesis, since all the antlers could be as-signed to different bucks (series 1, 9 and 10). Nine series were checked for their assignment (series 7, 8, 11-16 and 20). Set 7 consisted of antler pairs from five different bucks. In series 8, 14 and 20 the ant-lers were assigned to completely different bucks. In three further series the rods were correctly assembled but assigned to the wrong skulls (series 11-13). In two series the skull also was misassigned, as well as one (set 15) or two (set 16) antlers.More than half of the skulls (54%) were allocated to a wrong sets of antlers, pos-sibly because of the relocation of the roe deer collection in 2005. Probably, this misallocation has not been done by the Duke himself, because the error rate was clearly higher than in his antler compositions.Population genetic parameters were compared with those of other population stud-ies. The absence of common microsatellite combinations has to be considered and so a valid comparison is not possible. However, single microsatellites that matched were compared. Overall, the population located in Steiermark showed a below average of allele numbers and heterozygosity. There is a remarkable variation of fixation index in the various hunting grounds. Five out of seven microsatellites showed a significant deviation from the Hardy-Weinberg-Equilibrium.Further investigations and a revalidation of the current assignment of antlers and skulls of the roe deer collection are necessary. In order to obtain reliable compara-tive values, the use of identical microsatellite combinations should be ensured.In conclusion, the standard practice of selecting roebucks just because of their antler attributes has to be questioned.