Genetisch management: inteeltbeheersing en diversiteit bij de Mergellander Jack J. Windig CGN Livestock Research
CGN en Livestock research (Lelystad)
Onderdeel Wageningen UR ● Livestock Research voorheen ASG, ID-Lelystad, ID-DLO
● CGN = Centrum Genetische bronnen Nederland
(genenbank). Wettelijke taak: conservering van Zeldzame Nederlandse Landbouwhuisdieren
● Genenbank ● Ondersteuning kleine rassen ● Ontwikkelen tools voor genetisch beheer ● Schapen, runderen, kippen, paarden, varkens ... ● Honden
Risico
Inteelt = kruising van verwante dieren
● Inteelt vergroot kans op erfelijke gebreken ● Van mild tot letaal ● Maar soms ook geen enkel gebrek ● Erfelijke aandoeningen komen vaak als een
donderslag bij heldere hemel In het ergste geval komt een ras in een draaikolk ● Erfelijk gebrek steekt de kop op ● Dragers moeten worden uitgesloten ● Minder fokdieren beschikbaar -> meer inteelt ● Meer inteelt – meer erfelijke gebreken ● Etc.
Wat is fokken?
Vaststellen van een fokdoel (wat verbeteren?) Welke vaders en moeders zijn beschikbaar? Selecteren met het oog op fokdoel Paren en nakomelingen opfokken >> Volgende generatie voldoet beter
Wat is het fokdoel bij de Mergellander? Goed fokdoel is in overeenstemming met het gebruiksdoel Fokdoelen voor iedereen gemeenschappelijk: ● Gezond en lang leven ● Geboortegemak en moedereigenschappen ● Makkelijk te houden schaap ● Rasstandaard: Moet er goed uitzien
Verschillende fokdoelen voor verschillende gebruikers ● Mergellander-liefhebbers: exterieur, woltype, kleur ● Natuurbescherming: kudde- en graasgedrag, leven op sober dieet
● Commeciële fokkers: vleesaanzet (na kruising)
Stoomcursus Genetica
Basisregel ● DNA in twee kopieën aanwezig ● DNA: 50% van moeder, 50% van vader Ram
Ooi x
Lammeren
Kenmerken en genen
Monogeen kenmerk
● Wordt bepaald door één gen met twee (of meer) varianten ● Voorbeeld: hoorns (wel / niet)
Polygeen kenmerk
● Meerdere, vaak 100den genen bepalen kenmerk ● Voorbeeld: gewicht, worpgrootte, woldikte, melkgift etc. ● Mengsel van genen van ouders
Volle broers – zussen 50% identiek
Genetica in getallen
Verwantschapscoëfficient r ● %DNA dat afstamt van gemeenschappelijke voorouder
● ● ● ● ● ●
Ouder – kind
0.5
Grootouder – kind
0.25
Overgrootouder – kind
0.125
Volle zus – Volle broer
0.5
Half boer- half zus
0.25
Neef – Nicht
0.125
Voorbeeld verwantschap ????
Gerard
??????
Assia
v.d. Fransemum
Pittah I
v.d. Kilstroom
v.d. Kilstroom
Max
v.d. Kilstroom
r(Gerard, Pittah I) = 0.50 r(Assia, Pittah I) = 0.0 r(Pitta I, Max) = 0.25
Inteelt Ooi
Ram x x
Ooilam
• Afname variatie • Soms beide kopieën van zelfde voorouder afkomstig
Genetica in getallen Verwantschapscoëfficient r ● %DNA dat afstamt van gemeenschappelijke voorouder ● Ouder – kind 0.5 ● Grootouder – kind 0.25 ● Overgrootouder – kind 0.125 ● Volle zus – Volle broer 0.5 ● Half boer- half zus 0.25 ● Neef – Nicht 0.125
Inteeltcoëfficient F ● %DNA dat afstamt van gemeenschappelijke voorouder ● Kan berekend worden uit stamboom ● 0.5 * verwantschapscoëfficient ouders
Voorbeeld inteeltberekening ????
Gerard
??????
Assia
v.d. Fransemum
Pittah I
v.d. Kilstroom
v.d. Kilstroom
Max
v.d. Kilstroom
Pittah II
v.d. Kilstroom
r(Pitta I, Max) = 0.25 F(Pitta II) = 0.125
Populatie Elk erfelijk gebrek is zeldzaam maar elk dier draagt ze mee
Bij paring tussen niet verwanten komen erfelijke gebreken niet tot expressie Als dieren een gemeenschappelijke voorouder hebben kunnen erfelijke gebreken wel tot expressie komen
Inteeltcoëfficiënt F: % genen dat in beide sets identiek is door afstamming = kans dat erfelijk gebrek tot uiting komt
Kromme pootjes Swifter 1982
Vermoedelijke voorouder als bron
Berekende kans op dragerschap 0 10 30 50 70 90
2001 Dieren met afwijking
Inteelt neemt vanzelf toe in een gesloten populatie Muskus Os
Kleine populatie in Zweden 6 dieren, afgesplitst van Noorse populatie Daarna maximale grootte 30 dieren
40%
Inteelt nam in 23
jaar toe van ruim 10% tot bijna 40%
F
30% 20% 10% 0% Leeftijd nr.
Inteelt is niet erfelijk Canadese populatie op een eiland Gesloten groep tot 1997 ● Inteelt nam sterk toe ● Dieren gingen steeds meer op elkaar lijken
● Vruchtbaarheid nam af
In 1997 1 mannetje over het ijs gekomen
80%
● Inteelt naar beneden
60%
● Meer variatie
40%
● Daarna weer inteelttoename20% 0% 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010
Inteelt niet zo belangrijk maar inteelttoename wel
Erfelijke gebreken verdwijnen langzaam door selectie ● Alleen bij een langzame toename van inteelt kan selectie zijn werk doen
Inteelttoename (ΔF) zegt meer dan Inteeltniveau ● Inteeltniveau hangt af van hoeveel generaties stamboom bekend is
● “Alle Nederlanders stammen af van Floris V” ● Meer generaties bekend -> meer inteelt ! ?...
Hoeveel inteelttoename is acceptabel?
??? ● Verschilt per diersoort, per ras, … ● Hangt af van het verleden / aantal “slechte” genen in de populatie
Uit de praktijk: FAO en IUCN norm ● ΔF > 1%: met uitsterven bedreigd ● Praktijk: blijf ruim onder de 1% ● Streef naar 0.25% ● tijdelijke verhoging tot 0.5% is aanvaardbaar
Grootste gevaar is gebruik van maar enkele fokrammen per jaar
“Stoplicht” inteelttoename Inteelttoename
Beoordeling risico’s
Effectieve populatiegrootte
>1%
Uitsterven door opeenstapeling erfelijke gebreken
<50
0,5% - 1%
Erfelijke gebreken gaan vrijwel zeker voorkomen
50-100
0,25% - 0,5%
Er kunnen erfelijke gebreken optreden
100-200
< 0,25%
Kleine kans op erfelijke gebreken
>200
Mergellander
Veel kuddes, paar grote 1 3
36 57
1
1
2
2
3
24
2
31
36 47
39 69
26
158 165 243
32 518
Vooral in Limburg
Aantal dieren geregistreerd Fokooien
Fokrammen
Aantal dieren
Lammeren
Geboortejaar
Groei tot ca. 500 lammeren in 2001 Na 2007 ca. 300 lammeren/jaar Ca. 5 ooien/fokram, 1,2 lammeren/ooi
Inteelt en verwantschapstoename
Verwantschap Inteelt
Geboortejaar
Inteelt: 0.68% per generatie Verwantschap: 0.47% per generatie Iets te hoog
Conclusie
Er zijn genoeg Mergellanders om inteelt binnen de perken te kunnen houden
Inteelttoename is iets te hoog Zoveel mogelijk schapen moeten in de fokkerij worden gebruikt
Grote fokkers moeten binnen boord worden gehouden
Opzet stamboek
Drie categoriën
● Hoofdstamboek ● Ooi x ram beide hoofdstamboek ● Hulpstamboek ooi x ram hoofdstamboek ● Hulpstamboek ● Register ooi x ram hoofdstamboek ● Register ● Niet geregistreerde ooi x ram hoofdstamboek
Vader moet bekend zijn en schaap gekeurd
● Lastig voor kuddeschapen ● -> Stamboek voor “Mergellander kuddeschaap”?
Opzetten inteeltbeleid
Fokkers en eigenaar ● Aandacht voor verwantschap bij uitkiezen ouderdieren
● Voorwaarde: er moeten voldoende (minder verwante) dieren beschikbaar zijn
● Hangt af wat de andere fokkers en eigenaars doen
Rasvereniging, fokcomissies (beleidsmakers) ● Monitoren van het ras (inteelttoename) ● Vergroten van de populatie: Promotie van het ras ● Regels om eenzijdig gebruik van rammen tegen te gaan
Mogelijkheden voor beperken eenzijdig gebruik rammen
Dekbeperking ● Mergellander ● Max 2 zonen per ram/jaar ingeschreven ● Max 6 zonen per ram/leven ingeschreven
Fokcirkel Berekenen optimale bijdrage van elke ram
Fokcirkel 300 250 350
200 300 400
Elke kudde gebruikt rammen uit één andere vaste kudde Geen afstammingsgegevens nodig Werkt alleen bij onderling vertrouwen ● Je beste rammen gaan naar een ander ● Je haalt de beste rammen van een ander
Methode Kempisch Heideschaap 300
200 50
250 50
300
Inteelttoename ● Zonder maatregelen: 1.3% ● Met fokcirkel 0.16%
350
Effectief Niet gelukt om op te zetten In Veluws heideschaap al 18 jaar succesvol
400
Optimale bijdrage (Gencont) Wiskundig methode Berekent de combinatie van ooien en rammen in de juiste verhouding die de laagst mogelijke gemiddelde verwantschap heeft
● Geeft laagste gemiddelde inteelt in de volgende generatie ● Lijstje van aantal ooien per ram ● Lijstje van ooien
Theoretisch kan je niet beter doen Praktijk lastig te realiseren ● Volledige controle over paringen nodig ● Selectie op andere kenmerken lastig
Mergellander en Gencont
2004 schatting gemaakt ● Selectie tegen scrapie gevoeligheid
Geen maatregelen ● Geschatte inteelttoename: 1.5%
Gencont ● Inteeltafname -0.2% ● 20 rammen en 400 ooien geselecteerd ● Dieren verspreid over kuddes en in verhouding met grootte
Conclusie
Te snelle inteelttoename: ● Grote problemen
Net iets te hoog bij Mergellander
Inteelt is goed te beheersen Zorg dat grote kuddes binnenboord blijven Overweeg andere maatregelen ● Handhaven dekbeperking ● Fokcirkel voor grote kuddes ● Optimale bijdrages
