| dc.contributor.advisor | Tetens, Jens Prof. Dr. | |
| dc.contributor.author | Wiedemann, Isabel | |
| dc.date.accessioned | 2018-12-04T12:46:56Z | |
| dc.date.available | 2018-12-04T12:46:56Z | |
| dc.date.issued | 2018-12-04 | |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-002E-E527-5 | |
| dc.identifier.uri | http://dx.doi.org/10.53846/goediss-7179 | |
| dc.language.iso | deu | de |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | |
| dc.subject.ddc | 630 | de |
| dc.title | Molekulargenetische Analysen fortpflanzungsrelevanter Fragestellungen beim landwirtschaftlichen Nutztier | de |
| dc.type | doctoralThesis | de |
| dc.title.translated | Molecular genetic analyzes of reproduction-relevant issues in livestock | de |
| dc.contributor.referee | Gauly, Matthias Prof. Dr. Dr. | |
| dc.date.examination | 2018-11-09 | |
| dc.description.abstractger | In der vorliegenden Dissertation werden zwei fortpflanzungsrelevante Themenkom-plexe beim landwirtschaftlichen Nutztier behandelt.
Der erste Teil der Arbeit beschreibt die genetischen und umweltbedingten Einflussfaktoren auf die Qualität der Spermien in Ejakulaten von Besamungsebern.
Die erste Studie zu diesem Themenkomplex umfasste 1.543 Ejakulate von 57 Besamungsebern der Rassen Deutsches Edelschwein (DE), Deutsche Landrasse (DL), Pietrain sowie die Pietrain Linie db.77® (BHZP77). Die Ejakulate wurden mikroskopisch analysiert und morphologisch veränderte Spermien in die Kategorien Kopfveränderungen, Kopfkappenveränderungen, Halsmittelstückdefekte, Schwanzveränderungen und Protoplasmatropfen eingeteilt. Ein signifikanter Effekt (p < 0,05) der Rasse auf das Vorhandensein von Protoplasmatropfen wurde bei DE nachgewiesen. Außerdem wurde ein Effekt der Zuchtsaison (p < 0,05) auf das Vorkommen verschiedener morphologischer Veränderungen ermittelt. Weiterhin zeigte sich ein Einfluss des Alters auf alle aufgezeichneten morphologischen Veränderungen (p < 0,05). Zusätzlich erfolgte eine Zuchtwertschätzung für die "Inzidenz der einzelnen Anomalien". Hierbei zeigte sich in allen Rassen ein deutlicher Unterschied der Zuchtwerte für alle Arten von Anomalien, wodurch ein genetischer Einfluss auf die Ejakulatqualität verdeutlicht wird.
Dynein, axonemal, light chain 4 (DNAL4) ist ein funktionelles Kandidatengen für Spermienmotilität, da es eine kleine Untereinheit der Dyneine kodiert. Der Flagellenschlag des Spermienschwanzes, der die Beweglichkeit der Spermien bedingt, wird durch die wechselnde Aktivierung und Inaktivierung von Dyneinmolekülen ausgelöst. In der gezeigten Studie wurde das porzine DNAL4-Gen an jeweils drei Besamungsebern mit hohen (> 68 %) oder niedrigen (< 60 %) Spermamotilitäten resequenziert. Dabei wurden 23 SNPs ermittelt. Für diese wurden anschließend 82 Besamungseber der Rassen PI, DE und DL genotypisiert. Assoziationsanalysen zeigten, dass SNP g.1007A>G, im zweiten Intron des DNAL4-Gens, die Spermienmotilität signifikant reduziert (MOTUD -4.59 %; MOT1 -10.33 %; MOT2 -19.37 %). Der Genotyp AA zeigt dabei grundsätzlich eine höhere Motilität als die Genotypen AG und GG. Der durchschnittliche Gensubstitutionseffekt (g.1007A>G) auf Halsmittelstückdefekte lag bei 0.71 %, die Genotypenwerte – dargestellt als LSmeans – waren 0.1 (AA) und 0.81 (AG).
Im zweiten Teil der Arbeit wird eine Expressionsanalyse boviner trächtigkeitsassoziier-ter Glykoproteine (pregnancy-associated glycoproteins, PAGs) in bovinen Kotyledonen beschrieben. Mit der Entwicklung der Blastozyste aus der Morula und dem daraus entstehenden Embryo gehen drastische Veränderungen der Gen-Expression einher. Einige Gene, die nur im Trophektoderm transkribiert werden, werden während der Trächtigkeit damit zum ersten Mal aktiviert. Die Multigenfamilie der PAGs gehört zu einer Gruppe der Aspartatproteasen, die ausschließlich von Trophoblastenzellen in der Plazenta von Paarhufern exprimiert werden. Bei Boviden wurden bislang 22 PAG-Gene (boPAGs) mit verschiedenen räumlich-zeitlichen Expressionsmustern beschrieben. In der vorliegen-den Arbeit wurden mRNA-Expressionsprofile für ausgewählte moderne (boPAG 1, 9, 21) und anzestrale (boPAG-2, -8, -10, -11, -12) bovine PAGs in Kotyledonengewebe erstellt. Die höchste Expression wurde für boPAG-8 ermittelt, die niedrigste für boPAG-10. Weiterhin stellte sich heraus, dass boPAG-8 und -11 in der frühen Trächtigkeit signifikant höher exprimiert werden, als in späteren Trächtigkeitsstadien. Die Charakterisierung von boPAG mRNA-Expressionsprofilen liefert wichtige Einblicke für spätere Proteinanalysen, die wertvoll für die Entwicklung neuer Trächtigkeitsnachweissysteme sind. | de |
| dc.description.abstracteng | This dissertation addresses two topics that are relevant for the reproduction of live-stock. The first part of the thesis describes genetic and environmental factors influenc-ing sperm quality in ejaculates of artificial insemination (AI) boars.
The first study of this complex comprised 1,543 ejaculates collected from 57 boars representing German Large White, German Landrace, Pietrain and Pietrain line db.77® (BHZP77). Ejaculates were analyzed microscopically and abnormal sperm cells were differentiated into varying morphological abnormalities such as abnormal heads, apical ridge defects of the acrosome, abnormal midpieces, abnormal tails and the presence of cytoplasmic droplets. A significant effect (p < 0.05) of breed on the presence of cytoplasmic droplets was found in German Large White boars. We detected significant effects (p < 0.05) of the breeding season on different anomalities. Furthermore the data showed an age dependent effect on all investigated anomalities (p < 0.05). Additionally, the breeding value was calculated for the trait "incidence of individual anomalities". In this context there were clear differences between and within the evaluated breeds considering the different kinds of anomalities indicating a genetic effect on sperm quality.
Dynein, axonemal, light chain 4 (DNAL4) is a functional candidate gene for sperm motility as it encodes a small subunit of the dyneins. The flagellar beating of a spermatozoa’s tail, and thus the sperm cell's motility, is caused by the varying activation and inactivation of dynein molecules. In the present study the porcine DNAL4 was re-sequenced using three artificial insemination (AI) boars each with high (> 68 %) or low (< 60 %) motility, thereby 23 SNP were detected. These were then genotyped for 82 AI boars representing Pietrain, German Large White and German Landrace. Association analyzes propose that SNP g.1007A>G, located in the second intron of the DNAL4-gene, reduces motility significantly (MOTUD -4.59 %; MOT1 -10.33 %; MOT2 -19.37 %). Genotype AA is always superior compared to genotypes AG and GG. The average effect of gene substitution (g.1007A>G) on abnormal midpiece (AM) was 0.71 %, the genotypic values – as expressed by LSmeans – were 0.1 (AA) and 0.81 (AG).
The second part of the thesis describes an expression analysis of prengancy-associated glycoproteins (PAGs) in bovine cotyledons.
The development of the blastocyst from the morula and the resulting embryo is ac-companied by severe changes in gene expression. Some genes that are transcribed only in the trophectoderm are activated for the first time during pregnancy. The multigene family of PAGs belongs to a group of aspartate proteases that are exclusively expressed by trophoblast cells in the placenta of even-toed ungulated species. In bovids, 22 PAG-genes (boPAGs) with different spatio-temporal expression patterns have been described. In the present study, mRNA expression profiles were determined for selected modern (boPAG-1, -9, -21) and ancestral (boPAG-2, -8, -10, -11, -12) bovine PAGs in cotyledon tissue. The highest expression was found for boPAG-8, the lowest for boPAG-10. Furthermore, it was found that boPAG-8 and -11 are significantly higher expressed in early gestation compared to later gestational stages. The characterization of boPAG mRNA-expression profiles provides important insights for future protein analyzes that are valuable for the development of new pregnancy detection systems. | de |
| dc.contributor.coReferee | Hummel, Jürgen Prof. Dr. | |
| dc.subject.ger | Spermaqualität | de |
| dc.subject.ger | Genexpression | de |
| dc.subject.ger | Trächtigkeit | de |
| dc.subject.ger | Fruchtbarkeit | de |
| dc.subject.eng | sperm quality | de |
| dc.subject.eng | gene expression | de |
| dc.subject.eng | pregnancy | de |
| dc.subject.eng | fertility | de |
| dc.identifier.urn | urn:nbn:de:gbv:7-11858/00-1735-0000-002E-E527-5-9 | |
| dc.affiliation.institute | Fakultät für Agrarwissenschaften | de |
| dc.subject.gokfull | Land- und Forstwirtschaft (PPN621302791) | de |
| dc.identifier.ppn | 1041699816 | |