
Die Anwendung von DNA-Technologie in Verbindung mit klassischer quantitativer Genetik wird allgemein als 'Marker-Assisted-Selection (MAS)' bezeichnet. MAS erhöht die Genauigkeit der Zuchtwertschätzung und ist besonders wertvoll für Merkmale, die aufwändig und somit teuer zu messen sind - wie z. B. Fleischqualität oder Gesundheit. PICmarq® ist der Markenname für die gesamte PIC-DNA-Marker-Test-Technologie, mit deren Hilfe wir unseren Kunden einen "Mehr-Wert" bieten können. Das Programm beinhaltet Marker für Fleischqualität (Bsp.: Halothan- und RN-Gen ), Marker für Fruchtbarkeitsmerkmale, den ersten Krankheitsresistenz-Marker bei Schweinen (E. coli-F18-Durchfall), Marker zur Rassen-/Linienidentifizierung (so kann zum Beispiel der genetische Ursprung eines Stück Fleisch bestimmt werden) sowie Marker für Merkmale der Mast- und Schlachtleistung (Bsp. PT1, ein Marker für Appetit/Futteraufnahme und Fettansatz). Wann und wo kommen genetische Marker zum Einsatz? bei einfach zu messenden Merkmalen
Der Hintergrund ![]() Chip zum Genomscan Seit den frühen 90er-Jahren bis ca. 2004 basierte die Genomforschung auf einer Kandidaten-Genanalyse. Bei der Kandidaten-Genanalyse werden jeweils einzelne Gene analysiert, um genetische Marker zu finden, die einen signifikanten Effekt auf ein einzelnes Merkmal haben. Dieses war relativ erfolgreich und führte zu Entdeckungen wie dem LS1-Marker für Wurfgröße, dem PT1-Marker für Wachstum und Magerfleischanteil oder auch dem MQ30-Marker für Fleischqualität. Untersucht werden bei der Markeranalyse so genannte SNPs, engl. Single Nucleotid Polymorphism, Einzelnukleotid-Polymorphismen. Dies sind Variationen von einzelnen Basenpaaren in einem DNA-Strang. Einige dieser Veränderungen sind mit der unterschiedlichen Ausprägung von Merkmalen verknüpft. Polymorphismen treten relativ häufig auf und haben eine hohe Variabilität. Diesen Umstand macht man sich bei der Genmarker-Analyse zunutze und nutzt sie zum Beispiel bei der Suche nach Quantitative Trait Loci (QTL), zur Identifikation von Individuen oder auch bei Verwandtschaftsdiagnosen. Seit 2004 wurde dieser Prozess kontinuierlich zu einem Genomscan weiterentwickelt. Mit Hilfe dieses Genomscans können Tausende von Markern parallel gescannt und ihr Einfluss auf viele verschiedene Leistungsmerkmale zeitgleich abgeschätzt werden. Dieser neue Ansatz wird als HDG bezeichnet (High Density Genotyping) und ist gleichzusetzen mit der PIC-Genomforschung.Die HDG-Projekte ![]() Die Arbeit mit HDG begann im Jahr 2004 und umfasst inzwischen eine Datengrundlage von ca. 128 000 SNPs. Rund 70 000 dieser SNPs können als "Werkzeugkasten" genutzt werden, um die vielen verschiedenen Linien und Merkmale der phänotypischen PICtraq™-Datenbank mit mehr als 166 Millionen Genotypen/DNA-Proben und 8 Millionen Datensätzen zu analysieren. Verschiedene HDG-Projekte beschäftigen sich mit verschiedenen Merkmalsgruppen (siehe Tabelle unten). Die Projekte 1 und 2 zielten darauf ab, Marker für Produktions- und Robustheitsmerkmale zu finden, HDG3 beschäftigte sich mit der Analyse von Erbdefekten und im HDG4-Projekt wurden Marker für die Wurfgröße gesucht. Das fünfte Projekt ist derzeit in Vorbereitung. ![]() Entwicklung von der Kandidatengen-Analyse hin zum vollständigen Genomscan
Die bisherigen Ergebnisse Das aktuelle Resultat der PIC-Genomforschung sind 216 identifizierte Marker, die inzwischen kommerziell in die Reinzuchtlinien eingebunden wurden, um mit Hilfe von BLUP-Zuchtwerten Verlustraten, Produktions- und Reproduktionsmerkmale, Auftreten von Defekten sowie Fleischqualität zu verbessern. Weitere 227 Marker befinden sich zurzeit im Prüfverfahren. Hier muss noch die endgültige Freigabe abgewartet werden, bevor sie kommerziell eingesetzt werden können. Einige der Marker beeinflussen zudem gleich mehrere Merkmale, sodass die Gesamtsumme der genutzten Marker sogar noch größer als 216 ist. ![]()
Die Anzahl der DNA-Marker und noch wichtiger, die kommerzielle Einbindung der Marker in das Zuchtprogramm ist seit Beginn des HDG-Projektes exponentiell angestiegen. ![]() ![]() Die Einbindung von Markern in die routinemäßige PIC-Zuchtwertschätzung ist in den vergangenen Jahren exponentiell angestiegen.
Die Einbindung der Marker in die Zuchtwertschätzung Signifikante Marker, die im Verlauf des HDG-Projektes entdeckt werden, werden auf ihre kommerzielle Bedeutung hin geprüft. Daraufhin erfolgt eine weitere routinemäßige Untersuchung ihrer Wirkweise bei ihrer Einbindung in die Weiterentwicklung der Reinzuchtlinien. Darüber hinaus werden die Marker auch überprüft, um unerwartete negative Effekte auf andere Merkmale ausschließen zu können. Nach erfolgreicher Testphase werden die Marker routinemäßig in den Reinzuchtlinien genotypisiert und in der markergestützten BLUP-Zuchtwertschätzung genutzt. Marker-gestützte Selektion ist heute PIC-Routine MA-BLUP - Marker Assisted Best Linear Unbiased Prediction: BLUP Zuchtwertschätzung unter Einbeziehung von Markerinformationen zur Schätzung von Teilzuchtwerten. Derzeit nutzt die PIC 216 DNA-Marker routinemäßig in der Zuchtwertschätzung, weitere 227 Marker sind in der Überprüfung vor Einbindung in MA-BLUP. ![]() 216 DNA-Marker in der routinemäßigen PIC-Zuchtwertschätzung
Zuchterfolg enorm gesteigert! Das Genetic Evaluation Team hat 2006 den erreichten Zuchterfolg monetär bewertet. Die Ergebnisse sind beeindruckend!
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PIC-Endstufen-Eber: PIC-Piétrain NN/NP/PP, PIC-Eber Chronos 337, PIC-Eber Vigor 380 |