Untersuchung zur Gestaltung von Zuchtprogrammen in der Legehennenzucht

Abstract

Die Aufgabenstellung der vorliegenden Arbeit bestand zunächst einmal in der Analyse der konventionellen Legehennenzucht. Zu diesem Zweck wurden unter anderem die Inzuchtentwicklung, der Zuchtfortschritt sowie unterschiedliche Selektions- und Anpaarungsstrategien untersucht. Basierend auf den Untersuchungsergebnissen der konventionellen Legehennenzucht wurden anschließend moderne Methoden zur Verbesserung des Legehennenzuchtprogramms einbezogen und Optimierungsvorschläge erarbeitet. Für die Untersuchung standen drei kommerzielle Linien aus dem Zuchtprogramm der LSL (Lohmann Selected Leghorn) zur Verfügung. Für diese Linien wurden verschiedene Szenarien simuliert. Dazu gehörte die Auswahl der geeigneten Paarungssysteme, die Zahl der selektierten Hennen und Hähne sowie der Homozygotiegrad. Um festzustellen, inwieweit der Zuchtfortschritt von der Anzahl der selektierten Tiere beeinflusst wird, wurde die Zahl der selektierten Hennen und Hähne variiert.In der großen Population mit 4000 Einzelkäfigen konnte ein hoher Zuchtfortschritt erzielt werden, wenn 500 Hennen und 50 Hähne selektiert wurden. Bei der mittleren Population mit 1500 Einzelkäfigen war die Selektion von 200 Hennen und 50 Hähnen in Bezug auf den Zuchtfortschritt optimal. In der kleinen bzw. Reservepopulation mit 500 Einzelkäfigen konnte ein hoher Zuchtfortschritt bei der Selektion von 120 Hennen und 30 Hähnen erreicht werden.Bei dem Vergleich der verschiedenen Paarungssysteme wurde festgestellt, dass der mittlere Inzuchtkoeffizient bei der assortativen Paarung im Vergleich zur Zufallspaarung mit 91% sehr hoch liegt. Bei der assortativen Paarung konnte allerdings ein nur noch um 5% größerer Zuchtfortschritt erzielt werden als bei der Zufallspaarung. Der Zuchtfortschritt und der Inzuchtzuwachs bei minimaler Verwandtschaftspaarung und disassortativer Paarung lag unterhalb der Zufallspaarung. Die Auswahl der geeigneten Paarungssysteme und Selektionsintensitäten sind deshalb im Hinblick auf den Inzuchtzuwachs und Zuchtfortschritt von großer Bedeutung. In der Simulationsstudie konnte bei den untersuchten Populationen der Allelverlust innerhalb von zehn Generationen gezeigt werden. In der großen Population blieben von den ursprünglich 100 Allelen der 50 Basisväter und 1000 Allelen der 500 Basismütter nach zehn Generationen der Selektion nur noch weniger als jeweils 18 verschiedene Allele in der Population übrig.Um eine Maximierung des Zuchtfortschritts mit begrenztem Inzuchtzuwachs erreichen zu können, wurde die optimum genetic contribution (OGC) Theorie, die von MEUWISSEN entwickelt wurde, eingesetzt. Die Theorie basiert auf dem Ausgleich des genetischen Beitrags der Basistiere zu den nachfolgenden Generationen. Dafür wurde das Programmpaket GENCONT verwendet. Mit Hilfe dieses Programmes kann unter bestimmten Vorgaben die optimale Einsatzfrequenz der Zuchttiere bestimmt werden, um damit die Inzuchtrate einzuschränken und die unterschiedlichen Leistungen auszugleichen. Die Vorgabe wird in der Regel anhand der durchschnittlichen Verwandtschaft bzw. der durchschnittlichen Inzucht vorgenommen. Als alternatives Szenario wurde die Einschränkung durch die Festlegung der Anzahl der Nachkommen pro Hahn bzw. Henne vorgenommen. Die drei Szenarien wurden anschließend mit dem Standardverfahren der kommerziellen Zuchtunternehmen verglichen. Dabei zeigte sich, dass durch den Einsatz von GENCONT bei vergleichbar niedrigem Verwandtschafts- zuwachs ein großer Zuchtfortschritt erzielt werden konnte. Das alternative Szenario führt zur deutlichen Abnahme des Zuchtwertes bei allen untersuchten Linien.Unabhängig davon, ob die vorgegebene maximal zulässige verwandtschaftliche Beziehung anhand der durchschnittlichen Verwandtschaft oder der durchschnittlichen Inzucht begrenzt wurde, konnte in Bezug auf den Zuwachs des durchschnittlichen Zuchtwertes kein Unterschied festgestellt werden. Bei der Berücksichtigung der überlappende Generation wurde keinen nennenswerten Einfluss beobachtet.Weiterhin wurde das Potenzial der markergestützten Selektion unter Verwendung von Simulationen untersucht. Dabei wurden drei Selektionsstrategien miteinander verglichen. Die erste Selektionsstrategie, die phänotypgestützte Selektion (PAS), basierte ausschließlich auf phänotypischen Merkmalen. QTL-Informationen wurden dabei nicht berücksichtigt. Die zweite Selektionsstrategie, die genotypgestützte Selektion (GAS), stellte die Selektion anhand genotypischer Informationen dar. Bei der dritten Selektionsstrategie, der markergestützten Selektion (MAS), wurde anhand von Markerinformationen, die mit QTL gekoppelt sind, selektiert. Durch den Vergleich der phänotypgestützten Selektion mit der genotypgestützten Selektion konnte gezeigt werden, dass die genotypgestützte Selektion bezüglich des Zuchtfortschritts kurzfristig (<5 Generationen) überlegen war. Durch GAS konnte ein bis zu 20,6% größerer Zuchtfortschritt erreicht werden. Langfristig (>5 Generationen) nimmt die Überlegenheit des Zuchtfortschritts durch GAS ab. Markergestützte Selektion (MAS) und phänotypgestützte Selektion (PAS) führte zu gleichem Zuchtfortschritt.Untersucht wurde weiterhin der Einfluss der Anzahl der Markerallele und die Chromosomensegmentlänge. Die Untersuchung wurde für die unterschiedlichen Selektionsstrategien (PAS, MAS und GAS) im Verlauf von zehn Generationen durchgeführt. Dazu wurde zunächst die Anzahl der Allele pro Marker von zwei auf zehn erhöht. Dadurch konnte kein größerer Zuchtfortschritt erzielt werden. Die Länge der Chromosomensegmente zeigte, wie auch bei der Markerallelanzahl, keinen Einfluss in Bezug auf den Zuchtfortschritt. Entscheidend ist vermutlich nicht die Anzahl der Allele bzw. die Länge der Chromosomen, sondern wie informativ die einzelnen Marker- genotypen sind.