Genomweite Assoziationsstudie zur Untersuchung der genetischen Variation des postpartalen Dysgalaktie-Syndroms bei Sauen
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Zusammenfassung
Das Postpartale Dysgalaktie Syndrom (PDS) ist eine wichtige Erkrankung der Sau nach der Geburt. Diese Erkrankung ist unter verschiedenen Bezeichnungen weltweit bekannt, wovon der Begriff des Mastitis-Metritis-Agalaktie-Syndroms vor allem in den europäischen Ländern noch immer verbreitet ist. Da sowohl die Gesundheit und das Wohlbefinden der Sau als auch der Ferkel betroffen sind, führt diese Erkrankung zu großen wirtschaftlichen Verlusten. Eine genetische Prädisposition wurde diskutiert, aber nie im Detail untersucht. In dieser Untersuchung wurden insgesamt 1.680 Sauen beprobt und deren 2.001 Würfe post partum klinisch untersucht. Alle Beprobungen fanden von April 2008 bis Juli 2010 in sechs Betrieben der PIC Deutschland GmbH statt. Die Untersuchung erfolgte 12 bis 48 h post partum und Sauen wurden als PDS-positiv definiert, wenn diese eine Rektaltemperatur größer 39.5°C zeigten und/oder klinische Anzeichen einer Mastitis wie Rötung, Schwellung oder Verhärtungen des Gesäuges und/oder Veränderungen im Ferkelverhalten zu beobachten waren. Als Kontrollsauen wurden in der jeweiligen Abferkelwoche klinisch unauffällige Sauen, nach Möglichkeit gesunde Halb- oder Vollgeschwistersauen zu den jeweils PDS-positiv beprobten Sauen, ausgewählt und nach einer klinischen Untersuchung als PDS-negativ beprobt. Als besondere mögliche Einflussfaktoren wurden die Durchführung einer Geburtseinleitung bzw. eines Geburtseingriffes notiert. Zusätzliche Reproduktions- und Leistungsdaten wurden dokumentiert sowie die Abstammungsinformationen zu den einzelnen Sauen in Form eines Vier-Generationen-Pedigrees zur Verfügung gestellt.Die Varianzkomponenten- und Heritabilitätsschätzung erfolgte mithilfe eines Schwellenwertmodells unter Berücksichtigung des permanenten Umwelteffektes der Wurfnummer und der Effekte Linie und Saison. Die geschätzte Heritabilität von 0,09 bei einer Standardabweichung von 0,03 zeigt die Möglichkeit einer züchterischen Bearbeitung. Für die genomweite Assoziationsstudie wurde ein familienbasiertes Fall-Kontroll-Design gewählt, bei dem möglichst zu den erkrankten Tieren gesunde Halb- oder Vollgeschwistersauen gesucht wurden. Insgesamt 322 PDS-positive Sauen und deren 275 gesunde Halb- oder Vollgeschwister wurden vom Gesamtdatensatz ausgewählt und unter Nutzung des PorcineSNP60 BeadChips von Illumina an 62.163 genomweit verteilten Einzelbasenaustauschpolymorphismen (SNPs) genotypisiert. Die Auswertung beinhaltete eine Hauptkomponentenanalyse auf Basis der genomischen Verwandtschaftsmatrix um sowohl Rassen- als auch Familienunterschiede in der Auswertung zu berücksichtigen. Die statistische Analyse erfolgte hauptsächlich mittels der Programmiersprache R unter Verwendung des R-Paketes GenABEL.Es wurde eine genomweit signifikante Assoziation auf dem porcinen Chromosom (SSC) 17 gefunden. Ein weiterer genomweit signifikant assoziierter SNP wurde unter Verwendung der Annotierungsangabe von Illumina nach Genombild Sscrofa7 auf SSC15 identifiziert. Die genaue Lokalisation ist durch die neueren Genomsequenzierungsarbeiten nicht sicher bekannt, kann aber auf dem chromosomalen Stück Scaffold JH118531.1 innerhalb des Neuropilin-2-Gens (NRP2) lokalisiert werden. Ein moderat signifikant mit PDS assoziierter Bereich auf SSC13 ist vielversprechend für weitere Untersuchungen und das Kandidatengen PRICKLE2 konnte direkt im Bereich des assoziierten SNPs identifiziert werden. In den gefundenen Genombereichen sind sowohl reproduktionsspezifische Genorte (QTL) als auch QTL der Gesäugeanatomie und -funktionalität, QTL für die Körpertemperatur sowie QTL für Entzündungsparameter wie Haptoglobin beschrieben.Innerhalb der linienspezifischen Auswertung wurden bislang keine genomweit signifikanten Ergebnisse identifiziert. Eine weitere detaillierte Untersuchung mit einer größeren Stichprobe pro Linie ist diesbezüglich notwendig.Die Ergebnisse der Heritabilitätsschätzung und der genomweiten Assoziationsstudie bestätigen die in der Literatur beschriebene individuelle genetische Disposition, an PDS zu erkranken. Trotz der eher geringen Erblichkeit von 0,09 wurden drei Genombereiche lokalisiert, in denen sowohl direkt die Kandidatengene PRICKLE2 und NRP2 als auch mehrere reproduktionsspezifische QTL beschrieben sind. Die Ergebnisse dieser Arbeit bilden die Grundlage für weitere Untersuchungen. So sind sowohl Bestätigungsstudien mit weiteren Sauen als auch Studien mit unabhängigem Tiermaterial denkbar.Verknüpfung zu Publikationen oder weiteren Datensätzen
Beschreibung
Anmerkungen
Erstpublikation in
Giessen : VVB Laufersweiler