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A Whole Genome Scanning for QTL Affecting Leg Weakness and Its Related Traits in a White Duroc × Erhualian Resource Population

dc.contributor.advisorBrenig, Bertram Prof. Dr. Dr.de
dc.contributor.authorGuo, Yuanmeide
dc.date.accessioned2009-02-23T14:39:23Zde
dc.date.accessioned2013-01-18T10:20:14Zde
dc.date.available2013-01-30T23:51:28Zde
dc.date.issued2009-02-23de
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-0006-B02B-Ade
dc.identifier.urihttp://dx.doi.org/10.53846/goediss-1973
dc.description.abstractEine Kopplungskarte bestehend aus 194 über das gesamte Schweinegenom verteilte Mikrosatelliten Markern, wurde an einer Kreuzungspopulation (Weiße Duroc x Erhualian) erstellt. Die Markerreihenfolge der erstellten Kopplungskarte stimmt mit Ausnahme von zwei Markern auf SSC3, zwei Markern auf SSC13 sowie zwei Markern auf SSCX mit der USDA MARC Referenzkopplungskarte überein. Die Länge der sex average map (2,344.7 cM) ist der der USDA-MARC und NIAI Karte annähernd identisch. Eine hochsignifikante Heterogenität der Rekombinationsraten zwischen den Geschlechtern konnte festgestellt werden. Mit Ausnahme von SSC1 und SSC13, weisen die weiblichen im Vergleich zu den männlichen Autosomen eine höhere durchschnittliche Rekombinationsrate auf. Die Rekombinationsrate der pseudoautosomalen Regionen ist hingegen bei den männlichen höher als bei den weiblichen Tieren. Diese Beobachtungen stimmen mit vorangegangenen Untersuchungen überein. Die Rekombinationsereignisse der väterlichen und mütterlichen Chromosomen der Tiere der F2 Generation wurden mit dem Programm SimWalk2 analysiert. Die Rekombinationsraten wurden nicht signifikant durch das Alter und die Anzahl der Würfe der F1 Generation beeinflusst. Die Rekombinationsrate der väterlichen Chromosomen der F1 Generation wird durch die Brunst beeinflusst. Dies könnte ein Hinweis für einen Einfluss der Umgebungstemperatur auf die Spermatogenese sein. Um quantitative chromosomale Merkmalsregionen (QTLs) für Fundamentqualität beim Schwein zu identifizieren, wurden 1484 Tiere der F2 Kreuzungsgeneration (Weiße Duroc x Erhualian) am Tag 76 und 213 nach der Geburt auf ihren Lahmheitsgrad und am Tag 153 und 223 nach der Geburt die Gangart untersucht. Nach der Schlachtung der Tiere 240 Tage nach der Geburt, wurde die Länge der Bein-und Mineraldichte der Femoralknochen sowie die Länge und das Gewicht des Musculus biceps brachii bestimmt. Zur Identifikation von QTLs, die mit dem Merkmal Fundament assoziiert sind, wurde an dieser Population ein genomweiter Markerscan mit 194 Mikrosatelliten Markern durchgeführt. Insgesamt konnten 79 QTL Regionen identifiziert werden, von denen 35 ein genomweites Signifikanzniveau von 1 % und 9 ein genomweites Signifikanzniveau von 5 % aufwiesen. 72 dieser QTLs zeigten einen signifikant additiven Effekt und 20 QTLs weisen einen signifikant dominanten Effekt auf. Zusammenfassend wurden für jedes Merkmal zwei QTL Regionen identifiziert mit Ausnahme des Merkmals Gangart, für das keine QTL Region identifiziert werden konnte. Einige der in dieser Studie identifizierten QTL Regionen für die verschiedenen Merkmale der Fundamentbeschaffenheit beim Schwein, stimmen mit QTL Regionen vorangegangenen Untersuchungen überein. In der vorliegenden Studie konnten 18 QTL Regionen für das Merkmal Gewicht und Länge des Musculus biceps brachíi und zwei QTL Regionen für die Mineraldichte des Femoralknochens identifiziert werden. QTL Regionen für diese drei Merkmale wurden erstmals in der vorliegenden Studie beschrieben. Zwei chromosomale Regionen jeweils auf SSC4 und SSC7 zeigten signifikante und multiple Assoziationen mit dem Merkmal Lahmheit, Wachstum des Musculus biceps brachii und dem Mineralgehalt der Knochen. Die Kombination von Daten unterschiedlicher Populationen, gibt die Möglichkeit die Aussagekraft von QTL Kartierungen noch weiter zu verbessern. Daher wurde außerdem in dieser Studie ein genomweiter Markerscan an einer F2 Kreuzungspopulation (Large White x Chinesische Meishan) durchgeführt. Insgesamt wurden 739 Tiere untersucht. Es wurden 187 Mikrosatelliten Marker an zwei Populationen genotypisiert. Die untersuchten Marker deckten 2282 cM des Schweinegenoms in einem Abstand von 13.58 cM zwischen den einzelnen Markern ab. Sieben Merkmale (Zitzenzahl, Geburtsgewicht, Absetzgewicht, Gewicht bei Versuchsende, Fettauflage an der Schulter, Rückenspeckdicke, Fettauflage an der Lende) wurden an beiden Populationen individuell und kombiniert untersucht. Insgesamt wurden 9 (2, 10), 1 (4, 4) und 14 (5, 18) QTL Regionen mit einem genomweiten Signifikanzniveau von 1 %, 5 % bzw. einer möglichen Assoziation in der Population 1 (Population 2, kombinierten Population) nachgewiesen. Die identifizierten additiven Effekte der QTLs, die in beiden Populationen nachgewiesen signifikant auftraten, weisen auf einen realen genetischen Effekt hin. Dies war jedoch nicht für dominante oder epigenetische Effekte nachweisbar. Außerdem konnten eine Vielzahl signifikanter Interaktionen zwischen den detektierten QTL Regionen und den untersuchten Populationen nachgewiesen werden.de
dc.format.mimetypeapplication/pdfde
dc.language.isoengde
dc.rights.urihttp://webdoc.sub.gwdg.de/diss/copyr_diss.htmlde
dc.titleA Whole Genome Scanning for QTL Affecting Leg Weakness and Its Related Traits in a White Duroc × Erhualian Resource Populationde
dc.typedoctoralThesisde
dc.title.translatedGenomweite QTL Typisierung für Fundamentqualität beim Schwein in einer Weiße Duroc x Erhualian Kreuzungspopulationde
dc.contributor.refereeBrenig, Bertram Prof. Dr. Dr.de
dc.date.examination2009-01-19de
dc.subject.dnb630 Landwirtschaftde
dc.subject.dnbVeterinärmedizinde
dc.description.abstractengA linkage map comprising 194 microsatellite markers across the pig genome was constructed with a large scale White Duroc × Erhualian resource population. The marker order on this linkage map was consistent with the USDA-MARC reference map except for 2 markers on pig chromosome (SSC) 3, 2 markers on SSC13 and 2 markers on the X chromosome. The length of the sex-average map (2,344.7 cM) was nearly the same as those of the USDA-MARC and the NIAI maps. A highly significant heterogeneity in recombination rates between sexes was observed. The female autosomes had higher average recombination rates than the male autosomes except for SSC1 and SSC13. However, recombination rates in the pseudoautosomal region were greater in males than in females. These observations are consistent with the previous reports. The recombination events on each paternal and maternal chromosome of F2 animals were also inferred by SimWalk2. Recombination rates were not significantly affected by the age (in the unit of day) and the parity of F1 animals. However, the recombination rates on the paternal chromosomes were affected by the mating season of F1 animals. This could represent an effect of environmental temperature on spermatogenesis. To detect quantitative trait loci (QTL) for leg weakness in pigs, a total of 1,484 F2 pigs were recorded for their leg scores (at 76 d and 213 d) and gait scores (at 153 d and 223 d) in the White Duroc × Erhualian resource population. Moreover, the lengths of the limb bones, the areal mineral density of the femoral bone (aBMD) and the length and the weight of the biceps brachii muscle were recorded after these F2 animals were harvested at 240 d. A whole genome scan was performed with 194 microsatellite markers in the resource population to identify QTL for these traits. A total of 79 QTL were detected, including 35 at the 1% genome-wide significant level and 9 at the 5% genome-wide significant level. Seventy-two of the 79 QTL showed significant additive effects and 20 of the 79 QTL had significant dominance effects. At least two QTL were detected for each trait except for the leg score at 76 d, for which no QTL was identified. Some of QTL for leg scores, gait scores and lime bone lengths confirmed previous findings. Eighteen QTL for the weight and the length of the biceps brachii muscle and two QTL for the aBMD were detected in present study. To our knowledge, this was the first report about QTL for the three traits in pigs. Two chromosome regions each on SSC4 and SSC7 showed significant and multiple associations with leg weakness and the growth of the biceps brachii muscle and the lime bones, which are worthwhile for further investigation. Combined analysis of data from two or more resource populations can improve the power and accuracy of QTL mapping and allow some cross-validation of results. In this study, we performed a genome-wide scan using combined data from two F2 populations derived from a cross between Large White and Chinese Meishan pigs. A total of 739 pigs were included in the analysis. In total 187 markers were genotyped in the two populations, including 115 markers genotyped in both populations, and these markers covered 2,282 cM of the pig genome with an average of 13.58 cM between adjacent markers. Seven traits (teat number, birth weight, weaning weight, test-end weight, fat depth at shoulder, fat depth at mid back and fat depth at loin) were analyzed for both individual populations and the combined population. There were 9 (2, 10), 1 (4, 4) and 14 (5, 18) QTL that achieved 1% genome-wide, 5% genome-wide and suggestive significance levels, respectively, in population 1 (population 2, combined population). Additive effects of QTL detected in the two populations at all significance levels were largely consistent suggesting that the QTL represent real genetic effects, but this was not the case for dominance or imprinting effects. There were also a number of significant interactions between detected QTL effects and population.de
dc.contributor.coRefereeSimianer, Henner Prof. Dr.de
dc.subject.topicAgricultural Sciencesde
dc.subject.gerMusculus biceps brachiide
dc.subject.gerLahmheitde
dc.subject.gerKnochendichtede
dc.subject.gerKopplungskartende
dc.subject.gerScheinde
dc.subject.gerQTLde
dc.subject.engbiceps brachii musclede
dc.subject.engLeg weaknessde
dc.subject.engLimb bonede
dc.subject.engLinkage mapde
dc.subject.engPigde
dc.subject.engQTLde
dc.subject.bk42.64de
dc.identifier.urnurn:nbn:de:gbv:7-webdoc-2040-6de
dc.identifier.purlwebdoc-2040de
dc.affiliation.instituteFakultät für Agrarwissenschaftende
dc.subject.gokfullYNU 400: Schwein {Tiermedizin}de
dc.identifier.ppn612188108de


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