Research

Funding: Türkische Botschaft, 150.000 EUR

Project Details:
Kongenitale Anomalien sind beim Rind weitverbreitet. Viele dieser Anomalien sind erblich bedingt. Deshalb sollen mittels klinischer, pathologisch-morphologischer, populationsgenetischer, zytogenetischer und molekulargenetischer Methoden die erbliche Genese aufgeklärt werden. Die Fälle werden von Tierärzten, Rinderhaltern, Besamungsstationen und Tiergesundheitsdiensten gemeldet. Weiterhin wurde das Meldesystem über ein Web-basiertes System verbessert werden. In Einzelfällen werden Zuchtversuche durchgeführt.
Molekulargenetische Untersuchungen erfolgen mittels genomweiten
high-density Beadchips und Next-Generation-Sequencing.

Funding: DFG FOR 499

Project Details:
Research on the role of emotions in acoustic communication and its evolution has been neglected for a long time.
The DFG-funded Research Unit 499 aimed to study the role of emotions in the evolution of acoustic communication. Production, perception and neuronal processing were studied in animal models and humans taking comparable approaches, with particular emphasis on speech and music.

Results:

e.g.

 

Scheumann, M.*; Hasting, A.S.*; Zimmermann, E.; Kotz, S.A. (2017). Human Novelty Response to Emotional Animal Vocalizations: Effects of Phylogeny and Familiarity. Frontiers of Behavioural Neuroscience 11:204.

 

Scheumann, M.; Hasting, A.S.; Kotz, S.A.; Zimmermann, E. (2014). The voice of emotion across species: How do human listeners recognize animals' affective states? PLoS ONE 9(3): e91192.

 

Altenmüller, E.; Schmidt, S.; Zimmermann, E. (2013; eds.): Evolution of Emotional Communication: from Sounds in Nonhuman Mammals to Speech and Music in Man. Oxford University Press, Oxford. DOI: 10.1093/acprof:oso/9780199583560.001.0001

 

Bastian, A., & Schmidt, S. (2008). Affect cues in vocalizations of the bat, Megaderma lyra, during agonistic interactions. Journal of the Acoustical Society of America, 124(1), 598-608. DOI:10.1121/1.2924123

 

Scheumann, M.; Zimmermann, E.; Deichsel G (2007). Context-specific calls signal infant’s needs in a strepsirrhine primate, the gray mouse lemur (Microcebus murinus). Developmental Psychobiology. 49(7): 708-718.

http://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5470045

Cooperation Partners:

Lisette Leliveld, PhD, Leibniz Institute for Farm Animal Biology

Prof. Dr. Altenmüller, Institut für Musikphysiologie und Musiker-Medizin der Hochschule für Musik und Theater, Hannover

Prof. Dr. Alter, School of Neurology, Neurobiology and Psychiatry

Newcastle University Medical School, GB

Prof. Dr. Chuck Snowdon, Psycholgy, University of Madison, USA

Prof. Dr. Ehret, Abteilung Neurobiologie, Universität Ulm, Ulm

Prof. Dr. Kölsch, Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften, Leipzig

Prof. Dr. Kopiez, Institut für Musikpädagogische Forschung der Hochschule für Musik und Theater, Hannover

Prof. Dr. Kotz, Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften, Leipzig

Prof. Dengler, Dr. Schröder, Abteilung Neurologie mit Klinischer Neurophysiologie, Medizinische Hochschule Hannover, Hannover

Prof. Dr. Dirk Wildgruber, Abteilung Affektive Neurophysologie, Universität Tübingen

Prof. Dr. Tecumseh Fitch, Kognitionswissenschaften, Wien, A

Prof. Dr. Alban Lemasson, Station primatologie, Université de Rennes 1, F

Prof. Dr. Michael Owren, Psycholgy, Georgia State University, USA

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

Project Details:
An Synovialgewebsproben von Hunden mit Synovialitiden unterschiedlicher Genese (immunvermittelte Polyarthritis, lymphoplasmazelluläre Synovitis bei spontanem Kreuzbandriss und bei Hunden mit nicht rupturierten Kreuzbändern) werden mittles metachromatischer sowie enzym- und immunhistochemischer Färbetechniken Untersuchungen zur Charakterisierung von Mastzell- und Makrophagen-Subtypen durchgeführt.

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

Project Details:
Osmotic diarrhea and abdominal pain in humans are oftentimes associated with carbohydrate malabsorption in the small intestine due to loss of function of microvillar disaccharidases. Disaccharidases are crucial for the digestion and the subsequent absorption of carbohydrates. This project focuses on sucrase-isomaltase as the most abundant intestinal disaccharidase and the primary or induced pathological conditions that affect its physiological function. Congenital defects are primary factors which directly influence the transport and function of sucrase-isomaltase in a healthy epithelium. Based on the mutation type and the pattern of inheritance, a mutation in the sucrase-isomaltase gene may exert a variety of symptoms ranging from mild to severe. However, structure and function of wild type sucrase-isomaltase can be also affected by secondary factors which influence its structure and function either specifically via certain inhibitors and therapeutic agents or generally as a part of intestinal pathogenesis, for example in the inflammatory responses. Diagnosis of sucrase-isomaltase deficiency and discriminating it from other gastrointestinal intolerances can be latent in the patients because of common symptoms observed in all of these cases. The primary congenital sucrase-isomaltase deficiency (CSID) has been a major focus in our laboratory and we have meanwhile discovered and analyzed a large number of mutants of sucrase-isomaltase (SI) that lead to defective trafficking and sorting pathways as well as functional deficiencies. Current concepts describe CSID as a multifaceted malabsorption disorder that comprises three major classes of functional and trafficking mutants of SI and have established a gradient of mild to severe functional deficits in the enzymatic functions of the enzyme. This novel concept and the existence of mild consequences in a number of SI mutants strongly propose that CSID is an underdiagnosed and a more common intestinal disease than currently known. Our future goals will be to verify these hypotheses by analyzing at the molecular and biochemical levels a battery of homozygous, heterozygous or compound heterozygous mutants identified in patients with mild to severe symptoms of diarrhea

Project Details:
Ziel des Projektes ist die systematische Überprüfung der Aussagekraft verschiedener labordiagnostischer Messgrößen der Leberzellschädigung (Enzyme) und Leberfunktion für Lebererkrankungen bei Hund und Katze. Hierzu werden Hunden und Katzen unmittelbar vor einer geplanten Leberbiopsieentnahme durch Probelaparotomie Blutproben entnommen. Aus den Blutproben erfolgen umfangreiche labordiagnostische Untersuchungen. Die Korrelation der labordiagnostischen Ergebnisse mit den histologischen Befunden von zeitnah entnommenen Biopsien liefert wertvolle Erkenntnisse für die Aussagekraft verschiedener Laborparameter.

Cooperation Partners:

Prof. Dr. H.-A. Schoon, Institut für Veterinärpathologie, Universität Leipzig

Funding: Wehrtechnische Dienststelle WTD 71, 9.948 EUR

Project Details:
Bei der Forschungsplattform FINO 3 (Nordsee, 80 km westlich von Sylt gelegen) von der WTD 71, wurden an einer Verankerung zwei C-PODs (Cetacean-Porpoise Detector) in unterschiedlicher Wassertiefe zur Erfassung von Schweinswalen ausgebracht.
Im Rahmen dieser Auftragsstudie wurden die Daten vom ITAW ausgelesen, validiert und ausgewertet. Die FINO 3 CPOD-Daten sollen nun mit anderen CPOD Ergebnissen aus der Region verglichen und ihre Plausibilität abgeschätzt werden. Es soll insbesondere ein Vergleich der Tagesgänge, die sich gegebenenfalls mit der Lokalität, dem Nahrungsangebot und der Bodenbeschaffenheit ändern, durchgeführt werden.

Results:

Zur Einschätzung der FINO3 C-POD Ergebnisse wurden Schweinswaldetektionen von C-PODs an der Forschungsplattform FINO 3 mit erhobenen Daten im Sylter Außenriff verglichen. Die Vergleichsstationen wurden im Sommer 2013 bzw. 2014 betrieben und waren 18 bis 40 km von FINO 3 entfernt. Alle Stationen verzeichneten maximale Detektionsraten im August. An allen C-POD-Stationen wurde eine Tagaktivität in den Detektionen beobachtet. Die Detektionen an FINO 3 fielen jedoch in beiden Jahren höher aus, als bei den Vergleichsstationen. In 2013 waren zum Teil noch Gemeinsamkeiten in den Detektionen im Verlauf des Überschneidungszeitraums sichtbar, wohingegen in 2014 große Unterschiede auftraten. Dies ist womöglich auf den Vertreibungseffekt durch den Bau von Offshore-Windenergieanlagen im Sylter Außenriff zurückzuführen, der auch schon in anderen Studien dokumentiert wurde. Für allgemeingültige Aussagen wären längere Messreihen, insbesondere aus ungestörten Zeiträumen, sowie Daten zur Beuteverteilung notwendig.

Cooperation Partners:

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Funding: Industry (Veterinary pharmaceuticals/Vaccines), 13.500 EUR

Funding: Landesbetrieb f. Küstenschutz, Nationalpark u. Meeresschutz Schleswig-Holstein, Tönning, 57.596 EUR

Project Details:
Schweinswale sind Repräsentanten der Top-Prädatoren aus der Gruppe der Säugetiere in Nordsee und Wattenmeer. Mit der Novellierung des Nationalparkgesetztes in 1999 wurde ein Teil des Nationalparks explizit dem Schweinswalschutz gewidmet, da dort eine hohe Dichte von Mutter-Kalb-Gruppen festgestellt wurde.
Im Rahmen der Neuordnung des Bund-Länder-Meeresprogramms (BLMP) wurde im Januar 2011 ein Programm zum gemeinsamen Monitoring von Meeressäugern verabredet, das die Anforderungen eines Monitorings nach den einschlägigen europäischen Richtlinien und internationalen Konventionen erfüllt. Der schleswig-holsteinischen Nationalparkverwaltung (NPV) im Landesbetrieb für Küstenschutz, Nationalpark und Meeresschutz Schleswig-Holstein (LKN) fällt in diesem Programm dabei die Aufgabe zu, das akustische Monitoring von Schweinswalen zu organisieren, umzusetzen und zu finanzieren.
Hierbei übernimmt das ITAW die akustischen Untersuchungen für die NPV als Bestandteil des gemeinsamen Meeressäugermonitorings im Rahmen des BLMP. Im ersten Untersuchungsjahr sollen Klickdetektoren (C-POD) an sechs festgelegten Standorten im schleswig-holsteinischen und im niedersächsischem Wattenmeer ausgebracht und turnusmäßig gewartet und ausgelesen werden. Die so gewonnenen Daten werden vor dem Hintergrund der Optimierung des akustischen Monitorings sowie erforderlichen Erweiterungen bei einem dauerhaften Betrieb der Messstationen ausgewertet. Die Daten dieser Langzeitstudie sollen Informationen zu einer möglichen Rhythmik sowie Tidenabhängigkeit in den Schweinswaldetektion über den Tag und im Jahresverlauf liefern.

Results:

In the Wadden Sea of Schleswig-Holstein and Lower Saxony, 6 measuring stations were set up for the acoustic monitoring of harbour porpoises. With the help of porpoise click detectors (C-PODs) at the stations, data could be collected in the period from October 2011 to December 2016. The evaluation of the data showed that harbour porpoises have been recorded at all 6 measuring positions over the study period to date. However, spatial (between the stations) and temporal differences (individual years, over the course of the year, over the course of a day) in the detection rates can be observed.

The lowest detection rates were recorded at the station Lister Tief (LT), east of Sylt. Monitoring station 1 (M1), at the entrance to the Jade Bay, also had relatively low detection rates. The station Westerland (WL), west of Sylt in the whale sanctuary, was the station with the highest detection rates (maximum per day) over the study period to date and in the median over the entire year. The station Meldorfer Bucht (MB), which is located in the immediate vicinity of Büsum harbour, also showed very high detection rates, with an increasing trend in the summer months.

The modelling of the individual stations showed a clear seasonality in the harbour porpoise detections. Almost all stations showed a maximum in detections in spring, in the period from mid-March to mid-April. In 2016, seasonality could also be detected at the Rochelsteert station (RS), in contrast to the other stations with a detection maximum in autumn (beginning of September). At 3 stations, patterns in the diurnal rhythm were even recorded. The stations Minsener Oog (MO) in the Wadden Sea of Lower Saxony and Rochelsteert (RS) in the Wadden Sea of Schleswig-Holstein showed more detections during the day, while at station M1 more porpoise clicks occurred at night.

The influence of the tide was greatest at station M1. Maxima in the detections were reached at this station at the high and low tide phase and minima correspondingly in the phases in between. The opposite effect was seen at station MO. Station LT showed increased detection rates at the time of low water and a minimum during the high water phase.

These results prove that harbour porpoises regularly occur in the area of the Wadden Sea and confirm the relevance of the Wadden Sea as a habitat for harbour porpoises. However, there is a high variability between stations, which may depend on various environmental factors. The current data collection in the study area promises further interesting results and insights into the distribution of harbour porpoises in the Wadden Sea.