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Analysis of stallion fertility in Hannoverian Warmblood horses

Populationsgenetische Untersuchung von Merkmalen der Hengstfruchtbarkeit beim Hannoverschen Warmblutpferd und Schätzung genetischer Parameter

Project Investigators: Prof. Dr. O. Distl; Prof. Dr. H. Sieme; Anna Christmann; Maren Gottschalk

Duration: Beginning 2003 until End 2018

Funding: Hannoveraner Zuchtverband, 5.000 EUR

Project Details:
In der Untersuchung sollen mit populationsgenetischen Auswertungen die genetischen Effekte auf Reproduktionsparameter von Hengst und Stute untersucht werden. Die Arbeiten sollen die genetischen Parameter für die wichtigsten Parameter der Fruchtbarkeit aufzeigen.
Die Ergebnisse können dann auch Hinweise darauf geben, inwieweit eine verstärkte Selektion auf höhere Fruchtbarkeit bei Hengsten und Stuten erfolgreich sein könnte.

Results:

Spermamerkmale bei Hannoveraner Deckhengsten

In der vorliegenden Studie wurden die Spermaqualitätsmerkmale Ejakulatvolumen, Spermiendichte, Gesamtspermienzahl, Vorwärtsmotilität und Gesamtanzahl vorwärtsbeweglicher Spermien von 106 Hannoveraner Hengsten des Niedersächsischen Landgestütes Celle untersucht. Insgesamt gingen 13.855 Frischsamenprotokolle aus den Jahren 2009 und 2010 in die Auswertungen ein. Mittels gemischter Modelle wurden die fixen Einflüsse von Absamjahr, Absammonat, Station und Altersklasse des Hengstes sowie der zufällige Effekt des Hengstes auf Signifikanz überprüft. Die fixen Effekte Absammonat, Station und Altersklasse des Hengstes ergaben für alle ausgewerteten Spermaparameter signifikante Ergebnisse. Das Absamjahr hatte mit Ausnahme des Ejakulatvolumens einen signifikanten Einfluss auf die ausgewerteten Merkmale. Mit Ausnahme der Dichte zeigten sich die höchsten Werte für die Spermamerkmale in den Absammonaten Juni bis August, die höchste Dichte trat in den Monaten Januar bis März auf. Der zufällige Effekt Hengst hatte einen Anteil von 43 bis 62 % an der Gesamtvarianz der Spermaparameter. Über ein erweitertes Analysemodell mit den Interaktionseffekten Hengst innerhalb Absamjahr, Absammonat und Station konnte ein Anstieg des relativen Varianzanteils für den zufälligen Effekt Hengst auf 55-65 % gezeigt werden. Die Interaktionseffekte für Hengst x Absamjahr beliefen sich auf 6-14 %, für Hengst x Station auf 8-15 % und für Hengst x Absammonat auf 3-8 %.

Die Ergebnisse zeigen, dass die Spermaqualität überwiegend vom Hengst bestimmt wird und dass signifikante Interaktionen zwischen Hengsten und Umweltfaktoren zu Variationen in den Spermaparametern beitragen.

Heritabilität von Samenmerkmalen bei Deutschen Warmbluthengsten

Cooperation Partners:

Niedersächsisches Landgestüt Celle

Hannoveraner Zuchtverband

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Molecular cytogenetic analyses in domestic animal

Molekulare Zytogenetik bei Haustieren

Project Investigators: Prof. Dr. Ottmar Distl; Dr. Claudia Dierks

Duration: Beginning 1998 until End 2018

Funding: Finanzierung durch private Personen oder im Rahmen von genomkonsortien, 15.000 EUR

Project Details:
Die molekulare Zytogenetik bietet über die Fluoreszenz in situ Hybridisierung an Chromosomen der verschiedenen Haustierspezies die Möglichkeit Gene oder Virusinsertionsstellen physikalisch zu kartieren. Zu diesem Zweck werden genspezifische oder virusspezifische DNA-Sonden mit einem Antikörper markiert und auf den Chromosomen der zu untersuchenden Spezies hybridisert. Über einen Fluoreszenzfarbstoff kann dieser Antikörper und somit die DNA Sonde auf den Chromosomen nachgewiesen werden. Genkartierungen mittels Fluoreszenz in situ Hybridisierung (FISH) gehören im hiesigen Labor bei Rind, Pferd, Schwein und Hund zu den Routinetätigkeiten.

Results:

Physikalische Kartierung von Genen und BAC-Klonen für Genomprojekte und Sequenzierungsprojekte

Genome sequence, comparative analysis, and population genetics of the domestic horse.

Wade CM, Giulotto E, Sigurdsson S, Zoli M, Gnerre S, Imsland F, Lear TL, Adelson DL, Bailey E, Bellone RR, Blöcker H, Distl O, Edgar RC, Garber M, Leeb T, Mauceli E, MacLeod JN, Penedo MC, Raison JM, Sharpe T, Vogel J, Andersson L, Antczak DF, Biagi T, Binns MM, Chowdhary BP, Coleman SJ, Della Valle G, Fryc S, Guérin G, Hasegawa T, Hill EW, Jurka J, Kiialainen A, Lindgren G, Liu J, Magnani E, Mickelson JR, Murray J, Nergadze SG, Onofrio R, Pedroni S, Piras MF, Raudsepp T, Rocchi M, Røed KH, Ryder OA, Searle S, Skow L, Swinburne JE, Syvänen AC, Tozaki T, Valberg SJ, Vaudin M, White JR, Zody MC; Broad Institute Genome Sequencing Platform; Broad Institute Whole Genome Assembly Team, Lander ES, Lindblad-Toh K.

Science. 2009 Nov 6;326(5954):865-7. doi: 10.1126/science.1178158.

Cooperation Partners:

Institut für Tierzucht, FAL Mariensee

Instiut für Genetik, Vetsuisse Fakultät, Universität Bern

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Molecular genetic analysis of the curly condition in horses

Molekulargenetische Aufklärung der Lockenbildung beim Pferd

Project Investigators: Dr. J. Metzger; Prof. Dr. O. Distl

Duration: August 2014 until End 2017

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Investigations on Dülmen feral, Dülmen, Liebenthal and Przewalski horses in comparison to domestic horse breeds

Untersuchungen zur genetischen Diversität von Dülmener-Wildbahn-, Dülmener-, Liebenthaler- und Przewalski-Pferden im Vergleich zu Hauspferderassen

Project Investigators: Prof. Dr. O. Distl; Dr. J. Metzger; Silke Duderstadt

Duration: September 2012 until End 2017

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Molecular genetic analysis of primary cataract in German Holstein cattle

Molekulargenetische Untersuchung zum erblichen Katarakt bei Deutschen Holstein Rindern

Project Investigators: Prof. O.Distl; Dr. U. Philipp

Duration: December 2005 until End 2017

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Molecular genetic characterization of quantitative trait loci (QTL) of canine hip dysplasia

Molekulargenetische Aufklärung von QTL der Hüftgelenkdysplasie beim Hund

Project Investigators: Prof. Dr. O. Distl; Yvonne Marschall; Sophia Pfahler; Lena Fels

Duration: May 2004 until End 2017

Funding: Gesellschaft zur Förderung Kynologischer Forschung e.V. (GKF) Industrie, 150.000 EUR

Project Details:
Ziel dieser Studie ist, beim Deutschen Schäferhund, Deutsch Drahthaar, Berner Sennenhund, Pyrenäenberghund und Kuvasz die für die canine Hüftgelenkdysplasie kausalen Mutationen mittels molekulargenetischen Untersuchungen aufzudecken und diese anschließend über Mutations- und Expressionsanalysen näher zu charakterisieren. Nach der Identifizierung von QTL über Kopplungsanalysen wurden diese weiter über bereits bekannte Mikrosatelliten und neu entwickelte SNPs eingegrenzt. Jetzt werden die Gene in dieser Region systematisch auf Kopplungsungleichgewicht mit Hüftgelenkdysplasie über die Familien hinweg mittels SNPs getestet. Das Ziel der Arbeit ist es, die genomische Selektion auf Freiheit von Hüftgelenkdysplasie für den Deutschen Schäferhund zu entwickeln. Zu diesem Zweck werden mittels caninen Whole Genome Chips mehr als 120.000 SNPs an großen Stichproben genotypisiert und auf Assoziation zu HD getestet. Die feinkartierten HD-Genorte werden anschließend mit neuester Technologie ("next generation sequencing technology") re-sequenziert und auf kausale Mutationen untersucht.

Results:

Identification and validation of quantitative trait loci (QTL) for canine hip dysplasia (CHD) in German Shepherd Dogs.

Fels L, Distl O.

PLoS One. 2014 May 6;9(5):e96618. doi: 10.1371/journal.pone.0096618.

Multiple loci associated with canine hip dysplasia (CHD) in German shepherd dogs.

Fels L, Marschall Y, Philipp U, Distl O.

Mamm Genome. 2014 Jun;25(5-6):262-9. doi: 10.1007/s00335-014-9507-1

Identification of quantitative trait loci (QTL) for canine hip dysplasia and canine elbow dysplasia in Bernese mountain dogs.

Pfahler S, Distl O.

PLoS One. 2012;7(11):e49782. doi: 10.1371/journal.pone.0049782

Cooperation Partners:

Verein für Deutsche Schäferhunde e.V. (SV)

Dr. Tellhelm, Universität Gießen

Prof. Andrea Meyer-Lindenberg, LMU München

Prof. Michael Fehr, TiHo Hannover

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Molecular genetic analysis of equine guttural tympany

Molekulargenetische Aufklärung der Luftsacktympanie beim Pferd

Project Investigators: Prof. Dr. O. Distl; PD Dr. B. Ohnesorge; Dr. J. Metzger

Duration: September 2002 until End 2017

Funding: DFG, 140.000 EUR

Project Details:
Die Luftsacktympanie ist eine erbliche Anomalie, die sich beim Pferd in den ersten Lebenswochen entwickelt und lebensbedrohlich für die betroffenen Pferde ohne operativen Eingriff werden kann. Bisher konnte mit komplexen Erbgangsanalysen bei Arabischen Vollblutpferden und Deutschen Warmblutpferden der Erbgang nachgewiesen und eine Heritabilität in mittlerer Höhe geschätzt werden. In weitergehenden Analysen wurden mittels eines hochpolymorphen und über das Genom gleichmäßig verteiltes Mikrosatellitenmarkerset Genombereiche identifiziert, die signifikant mit der Luftsacktympanie gekoppelt sind. Diese Genombereiche sollen weiter aufgeklärt werden, um mögliche kausale Gene und deren für Luftsacktympanie verantwortlichen Mutationen zu charakterisieren. Hierfür wurden genomweite Assoziationsanalysen durchgeführt und mehr als 6 Pferde mittels Next-Generation-Sequencing sequenziert. Für die Validierung stehen mehr als 400 Proben zur Verfügung.

Results:

Genome-wide linkage and association analysis identifies major gene loci for guttural pouch tympany in Arabian and German warmblood horses.

Metzger J, Ohnesorge B, Distl O.

PLoS One. 2012;7(7):e41640. doi: 10.1371/journal.pone.0041640

Whole-genome scan for guttural pouch tympany in Arabian and German warmblood horses.

Zeitz A, Spötter A, Blazyczek I, Diesterbeck U, Ohnesorge B, Deegen E, Distl O.

Anim Genet. 2009 Dec;40(6):917-24. doi: 10.1111/j.1365-2052.2009.01942.x

Inheritance of guttural pouch tympany in the arabian horse.

Blazyczek I, Hamann H, Ohnesorge B, Deegen E, Distl O.

J Hered. 2004 May-Jun;95(3):195-9.

Retrospective analysis of 50 cases of guttural pouch tympany in foals.

Blazyczek I, Hamann H, Deegen E, Distl O, Ohnesorge B.

Vet Rec. 2004 Feb 28;154(9):261-4.

[Population genetic analysis of the heritability of gutteral pouch tympany in Arabian purebred foals].

Blazyczek I, Hamann H, Ohnesorge B, Deegen E, Distl O.

Dtsch Tierarztl Wochenschr. 2003 Oct;110(10):417-9

Cooperation Partners:

Tierkliniken

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Molecular genetic analysis of bilateral convergent Strabismus with exophthalmus (BCSE) in German Brown cattle

Molekulargenetische Aufklärung des bilateral konvergierenden Strabismus mit Exophthalmus (BCSE) beim Deutschen Braunvieh

Project Investigators: Prof. Dr. O. Distl ; Dr. Stefanie Mömke ; Steffen Berthold; Sina Reinartz

Duration: January 2002 until End 2017

Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft, 170.000 EUR

Project Details:
Der bilateral konvergierende Strabismus mit Exophthalmus (BCSE) ist eine in vielen Rinderrassen verbreitete erbliche Augenerkrankung, die im Wesentlichen durch ein dominantes Hauptgen verursacht wird. Im Laufe der Erkrankung, die selten vor der Zuchtreife sichtbar wird, kommt es zu einer symmetrischen Rotation der Augäpfel in anterio-mediale Richtung mit einer Fixation in dieser Position. Die Erkrankung verläuft progressiv. In fortgeschrittenen Stadien der Erkrankung kommt es zum Exophthalmus, Tränenfluss und aufgrund der starken Drehung des Augapfels nach axial zur Erblindung des Tieres. Aus diesem Grund wurde BCSE molekulargenetisch untersucht und soweit aufgeklärt, dass eine Identifizierung von Anlageträgern und späteren Merkmalsträgern über Markertests mit hoher Sicherheit möglich ist. Im weiteren Verlauf der Studie sollen nun Expressionsstudien durchgeführt werden, um das kausale Gen und gegebenenfalls modulierende Gene zu identifizieren.

Results:

PLXNC1 and RDH13 associated with bilateral convergent strabismus with exophthalmus in German Brown cattle.

Fink S, Mömke S, Distl O.

Mol Vis. 2012;18:2229-40.

Genes on bovine chromosome 18 associated with bilateral convergent strabismus with exophthalmos in German Brown cattle.

Fink S, Mömke S, Wöhlke A, Distl O.

Mol Vis. 2008 Sep 22;14:1737-51.

Linkage of bilateral convergent strabismus with exophthalmus (BCSE) to BTA5 and BTA18 in German Brown cattle.

Mömke S, Fink S, Wöhlke A, Drögemüller C, Distl O.

Anim Genet. 2008 Oct;39(5):544-9. doi: 10.1111/j.1365-2052.2008.01771.x

Bilateral convergent strabismus with exophthalmus (BCSE) in cattle: an overview of clinical signs and genetic traits.

Mömke S, Distl O.

Vet J. 2007 Mar;173(2):272-7.

Cooperation Partners:

Tierärzte

Zuchtverbände

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Genetic analysis of congenital deafness in dog

Genetische Aufklärung der kongenitalen Taubheit beim Hund

Project Investigators: Prof. Dr. O. Distl; Susanne Kluth; Dr. U. Philipp

Duration: January 1998 until End 2017

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The ageing stallion

Der alternde Hengst

Project Investigators: Prof Harald Sieme; Mareike Heits; Prof Ottmar Distl

Duration: September 2010 until September 2016

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