Untersuchungen zum genetischen Hintergrund der Moderhinke beim Rhön- und Merinolandschaf auf der Basis von Klauenmaßen und biochemischen Polymorphismen

Abstract

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Fragestellung, ob sich über Klauenmaße und biochemische Polymorphismen Aussagen über eine Anfälligkeit bzw. Resistenz gegenüber Moderhinke bei den beiden Rassen Rhönschaf und Merinolandschaf machen lassen. Hierzu wurden die Schafe der Hüteherden der Lehr- und Forschungsstation (Oberer Hardthof) des Institutes für Tierzucht und Haustiergenetik der Justus-Liebig-Universität Gießen mit den Rassen Rhönschaf (n = 303) und Merinolandschaf (n = 597) verwendet. Die Tiere befanden sich während des Beobachtungszeitraumes (01.06.2002 bis 30.05.2003) in der Weidesaison (bis 05.12.2002) an wechselnden Standorten und in der Stallhaltungsperiode (ab 06.12.2002) in den Stallungen des Oberen Hardthofes oder wurden dort auf den umliegenden Weiden gehütet. Über den Zeitraum dieses Jahres wurde jede Moderhinkeerkrankung mit einer Gradeinteilung (Schweregrade 1 - 6) erfasst und dokumentiert. Zusätzlich wurden bei allen erkrankten Tieren, und bei zufällig ausgewählten gesunden Kontrolltieren, die Klauen der linken Körperseite vermessen und die Klauenparameter Diagonalenlänge, Dorsalwandlänge, Klauenhornhärte und Vorderwandwinkel dokumentiert. Die beurteilten Schweregrade der Moderhinkeläsionen an den Klauen fallen in der Weideperiode an den Vordergliedmaßen stetig von den niedrigen zu den hohen Schweregraden ab. An den Hintergliedmaßen fallen sie ebenfalls in Richtung Schweregrad 6 ab, allerdings wird die Kontinuität hinten rechts bei Schweregrad 4 und hinten links bei Schweregrad 5 geringfügig unterbrochen. Hier steigen die Werte um 0,71 % bzw. um 1,51 % in der Häufigkeit des Auftretens. In der Stallhaltungsperiode ist der Verlauf nicht so kontinuierlich. Es fällt vor allen bei den Hintergliedmaßen ein Anstieg der Häufigkeit der höheren Schweregrade auf.Aus der Anzahl (n = 518) von Versuchs- und Kontrolltieren und den Beobachtungen an Moderhinkeerkrankungen konnten nun Einflüsse auf die erhobenen Klauenmaße ermittelt und getrennt bei den Versuchs- und Kontrollgruppen beider Rassen betrachtet werden. Hieraus ergab sich, dass vor allem das Klauenmaß Diagonalenlänge sowohl zwischen den beiden Gruppen als auch zwischen den Rassen beziehungsweise zwischen den Geburtsjahrgängen einen höchst signifikanten Unterschied aufweist. Weiterhin können die Parameter Vorderwandwinkel und Dorsalwandlänge eine rassespezifische Klauenbeurteilung aussagekräftig unterstützen. Die Diagonalenlänge der gesunden Kontrolltiere war im Mittel kürzer als die der an Moderhinke erkrankten Versuchstiere. Ebenso verhielt es sich mit der Dorsalwandlänge. Weiterhin weisen die Kontrolltiere größere Vorderwandwinkel und damit steilere Klauen als die Versuchstiere auf. Mit Hilfe der isoelektrischen Fokussierung und der Polyacrylamid-Gelelektrophorese wurden die biochemischen Polymorphismen im Transferrin, Albumin, Hämoglobin, Carboanhydrase sowie der gruppenspezifischen Komponente dargestellt . Betrachtet man das Transferrin, so sind in dieser Arbeit bei den Rhönschafen sechs (Tf A, Tf B, Tf C, Tf D, Tf M und Tf E) und bei den Merinolandschafen sieben (Tf A, Tf B, Tf C, Tf D, Tf M, Tf E und Tf Q) der in der Literatur beschriebenen Allele aufgetreten. Beide Rassen besitzen im Albumin das Hauptallel Alb S. In den Merinolandschafen ist das Alb S nahezu fixiert und das Allel Alb D kommt nicht vor. Bei den Rhönschafen konnte das Allel Alb F nicht nachgewiesen werden. Im Hämoglobin verhält es sich genau entgegengesetzt. Von den in beiden Rassen nachgewiesenen Allelen Hb A und Hb B, stellt in den Rhönschafen das Hb A, in den Merinolandschafen allerdings das Hb B das Hauptallel dar. Ähnlich dem Albumin ist auch in der Carboanhydrase das Allel CA S das Hauptallel beider Rassen. Es liegt in der Kontrollgruppe der Merinolandschafe sogar fixiert vor, und in der Versuchsgruppe konnte ein Tier mit dem Genotyp CA FS ausfindig gemacht werden. Die gruppenspezifische Komponente stellt sich bei den untersuchten Rhönschafen mit den zwei Allelen Gc F und Gc S und bei den Merinolandschafen zusätzlich mit dem Allel Gc D dar. Aber trotz der statistisch korrekten Aussage konnten keine signifikanten Beziehungen zwischen den Transferrinallelen und einer Anfälligkeit gegenüber Moderhinke nachgewiesen werden. Auch nach einer Einbeziehung des Hämoglobins der Merinolandschafe als fixen Effekt in die Berechnungen, konnten ebenfalls keinerlei signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen dieser Rasse aufgezeigt werden. The intention of this investigation was to elaborate upon the connections between specific claw measurements and blood polymorphisms and the resistance or a susceptibility to the disease footrot in the breeds of Rhön sheep and Merinoland sheep. Therefore, sheep of the two breeds Rhön sheep (n = 303) and Merinoland sheep (n = 597) of the Experimental Farm of the Department of Animal Breeding and Genetics (Oberer Hardthof) at the University of Giessen were observed. During the observation period (01.06.2002 till 30.05.2003) the animals were on serveral pastures while grazing season (up to 05.12.2002) and in the sheds of the Oberer Hardthof or herded on arounding pastures while housing season (from 06.12.2002). Over a years time every footrot infection was identified, documented and classified into six specific grades. The two animal groups of this investigation were formed in the course of our observations. The experimental group consisted of animals which developed footrot within the year of observation. Uninfected sheep were randomly chosen and used as a control group. To be consistend and to be able to make meaningful statements in terms of the aim of this study, every single claw of the left side of the body was measured. Claw measurements documented are the diagonal length, the dorsal length, the hardness of the horn and the angle of the dorsal wall. The number of documented and classified grades of footrot lesions of the front limbs decreases in the grazing period continuously from lower grades to higher ones. In this period also the graded magnitude of lesions of the hind limbs decreases, but continuity is slightly interrupted on the right hand side limb within grade 4 and on the left hand side limb within grade 5. Hereby, an increase of the number of the classified grades could be shown staring from 0.71% or 1.51% respectively. During the housing period the reported development is not that continuously. At this time, especially in the hind limbs, an increasing number of higher grades could be shown.Due to the large number of animals (n = 518) examined and the observed cases of footrot, influences could be revealed and individually interpreted for each group. From these observations, it became apparent that, above all, the diagonal length of the claw is highly significant different and a useful parameter to do a staging for the footrot disease. This difference could be seen in both groups of sheep as well as in both breeds and between the age groups. Furthermore, significant support for claw assessment can be given by the length and the angle of its dorsal wall. The polymorphisms of the blood proteins haemoglobin, albumin, transferrin, carbonic anhydrase and serum vitamin D-binding protein were shown in the isoelectric focusing or the polyacrylamide gel electrophoresis. A closer look at the transferrin of the Rhön sheep shows that in this investigation, there were six different alleles (Tf A, Tf B, Tf C, Tf D, Tf M und Tf E) found which are already described in literature. In Merinoland sheep seven different alleles (Tf A, Tf B, Tf C, Tf D, Tf M, Tf E und Tf Q) were detected. In both breeds the Alb S is the main allel of albumin. In the population of the Merinoland sheep it is nearly fixed and the allel Alb D could not be shown. In the breed of Rhön sheep the allel Alb F was not detected. Looking at haemoglobin there is the direct opposite situation. The two alleles found in both breeds are Hb A and Hb B, but in the Rhön sheep Hb A is the main allel and in the Merinoland sheep it is Hb B. Similar to albumin the main allel in both breeds for carbonic anhydrase is CA S. In the control group of the Merinoland sheep it is fixed and in the trial group only one animal with the genotype CA FS could be found. The serum vitamin D-binding protein demonstrates the two alleles Gc F und Gc S in the Rhön sheep and in the Merinoland sheep the additional allel Gc D. A judgement concerning the connection of the blood protein transferrin with the claw measurements or different grades of footrot lesions is difficult because of the high number of transferrin alleles and the missing variability within breeds. It was only possible to perform statistical analysis for a couple of transferrin alleles (Tf A and Tf D) for which the number of Merinoland sheep in the experimental group was large enough. However, while correct statistical statements could be made, no significant correlations could be shown. Even after including haemoglobin as a fix effect into consideration no significant differences between the experimental and the control group could be shown.