Mutationen aus einer Zuchtlinie eliminieren


Liebe Leser. Dieser Text ist Zuchttheorie, der das Thema Tier sachlich behandelt  und sich auch mit dem Abtöten von Tieren beschäftigen muss. Sollte diese Überlegungen nicht in dein ethisches Weltbild passen ist dieser Text evtl. nicht die passende Lektüre für dich. Er ist für Züchter und Zuchtinteressierte gedacht .Für das Verständnis sind weiterhin gute Kenntnisse der Mendelschen Regeln nötig. 


Ein Züchter steht Früher oder Später vor dem Problem: Eine Bestimmte Mutation soll aus der Zucht entfernt werden. Dabei kann es sich um einfach optisch unerwünschte Formen ohne gesundheitliche Auswirkungen für das Trägertier handeln. Als Beispiele hierfür wäre häufig "Satin" bei Farbmäusen oder Caramel bei Kornnattern. Viel wichtiger ist aber die Eliminierung von Genen, die das Tier im Ausleben seines natürlichen Verhaltensmustern einschränkt - sogenannte Qualzuchten - oder Erberkrankungen hervorrufen. Ein leider immer noch aktuelles Beispiel dafür ist Stargazer bei Kornnattern.

 

Die Möglichkeiten (und Unmöglichkeiten) die sich einem Züchter dabei bieten sollen hier behandelt werden, aber auch die räumlichen, finanziellen Voraussetzungen und das Genetikverständnis, die ein Züchter dafür mitbringen muss.


Muss das sein?

Die erste Frage, die sich ein Züchter vor diesem aufwändigem Selektionsprozess stellen muss, ist ob es überhaupt nötig ist mit den vermeintlichen Trägertieren oder sicheren Trägertieren der unerwünschten Merkmale zu züchten. Oder ob es andere Alternativen gibt. In der Regel werden die belasteten Tiere komplett aus der Zucht genommen. In einigen Fällen kann eine vorliegende Erkrankung auch auf medizinischen Weg eindeutig geklärt werden.

Wenn man sich die möglichen Verfahren anschaut fällt schnell auf, dass eine große Menge an potentiellen Trägertieren für unerwünschte oder krankhafte Mutationen entsteht. Je nachdem ob die Mutation einfach in der eigenen Linie nicht erwünscht ist, eine Kastration der Tiere problemlos möglich ist und mögliche Spätfolgen tragisch sind, ist vor Projektstart gewissenhaft zu überlegt. Es muss ethisch entschieden werden was mit diesen Tieren geschehen soll. 
Eine Möglichkeit ist die Abgabe an Liebhaber ohne Zuchtambitionen - evtl. mit einer vorherigen oder vertraglich geregelten Kastration.
Handelt es sich nur um eine in der eigenen Zucht unerwünschte Mutation, können die Tiere auch an andere Züchter mit anderem Zuchtziel abgegeben werden.
In einigen Fällen, gerade bei echten Erbkrankheiten und Qualzuchten kann es auch der beste und sicherste Weg sein, die Tiere nach Projektende zu euthanisieren oder als Futtertiere zu nutzen.

Da es sich bei all diesen Tieren um Lebewesen (und teilweise Wirbeltiere) handelt, die laut deutschem Recht nicht ohne Grund getötet werden dürfen, und ein gewissen Anspruch auf ein artgerechtes Leben haben ist dieser Punkt zwingend vor dem Projektstart zu klären und gut zu überlegen.


Wie vorgehen?

Im Bestenfall ist dem Züchter der Erbgang der unerwünschten Mutation bekannt und die Symptome in jungem Alter des Tieres erkennbar. Das ist aber durchaus nicht die Regel. Besonders erblich bedingte Krankheiten sind oft erst in höherem Alter oder bei adulten Tieren erkennbar. Einige Merkmale fallen auch erst bei bestimmten Umweltbedingungen auf oder müssen extra nachgewiesen werden.

Oft ist die Vererbung oder generell die Erblichkeit von Merkmalen nicht ausreichend geklärt. In dem Fall müssen erst Umweltbedingungen als Ursache ausgeschlossen werden und anschließend gründlich Testverpaarungen durchgeführt werden, die den Erbgang aufdecken. Das würde dieses Thema allerdings sprengen und wird extra behandelt werden.


Das Verfahren bei dominanten oder unvollständig dominanten Erbgängen, ist relativ einfach. Tiere, die das unerwünschte Merkmal tragen werden aus der Linie entfernt und das Problem ist zeitnah behoben.
Als einziges zu beachten ist, dass die Kombination mit Genen die die Mutation möglicherweise maskieren vermieden werden muss. So wird beispielsweise A(y) - dominant Rot, dass zur Fettleibigkeit der Tiere führt - bei der Kombination mit cc maskiert. Hier muss für die Aufklärung auf die Arbeit mit CC-Tieren geachtet werden. Außerdem sollte mit Umbrouse- und e-freien Tieren gearbeitet werden um eindeutiger Unterscheiden zu können.

Im besten Fall sind Mutationen dieser Art schon in der F2 komplett aus der Zucht eliminiert.


Anders bei rezessiv erblichen Genen. Sie vererben sich versteckt und treten selbst bei guter Selektion oft nach einigen Generationen wieder auf.

Grundlegend gibt es für rezessive Mutationen zwei Verfahren:

  1. Auskreuzen. Um das Auftreten der unerwünschten Mutation (die genetische Information liegt reinerbig vor) zu verhindern, werden potentielle Trägertiere mit sicher genetisch merkmalsfreien Tieren gekreuzt. So wird eine gewisse Verdünnung des Merkmals in den ersten Generationen erreicht und das Merkmal tritt nicht auf, so lange keine Rückkreuzung innerhalb der Linie vorgenommen wird. Von diesem Vorgehen ist aber dringend ab zu raten. Langfristig wird das Gen durch dieses Zuchtverfahren nicht aus einer Population eliminiert sondern breit gestreut und auf unkontrollierbar viele Individuen verteilt. Ein eindämmen der Mutation ist so nicht wirklich umsetzbar.
  2. Linienzucht oder Inzucht. Bei diesem Verfahren werden potentielle Merkmalsträger miteinander oder mit sicheren Merkmalsträgern gepaart um in der F1 und/oder F2 Nachzuchten zu erhalten, die die Trägerschaft der Ausgangstiere bestätigen oder ausschließen. Dieses verfahren ist bei den meisten Tieren (mit Ausnahme von einigen Fällen bei Katzen oder Hunden) das Mittel der Wahl. Ganz wichtig aber: Leider nur positiv beweisend. Das heißt nur wenn das unerwünschte Merkmal in der Linie gefunden wird hat der Züchtende die Sicherheit, dass die Linie frei vom unerwünschten Merkmal ist. Tritt das Merkmal nicht auf nähert sich die Wahrscheinlichkeit, dass das Merkmal in der Linie eliminiert wurde zwar den 100% erreicht sie aber nie vollständig.

Nur die Linienzucht führt also zu ernsthaften Erfolg. Zum Start so einer Test-Linie sind am besten eng verwandte Tiere oder mindestens ein Tier mit sicherer Trägerschaft der unerwünschten Mutation ein zu setzen. Wichtig ist aber auch hier eine gewisse Linienbreite. Auch nach mehreren Generationen muss in dieser Linie immer wieder zurück getestet werden und sind immer noch auftretende Merkmalsträger nicht ausgeschlossen.

 

Bei einigen Erbkrankheiten ist es leider Standard geworden sich diese kranken Tiere zu Testzwecken zu halten, weil dann scheinbar schneller eine Aussage getroffen werden kann. Davon möchte ich  mich ausdrücklich distanzieren und fällt meiner Meinung nach unter Tierquälerei.

Nicht zwingen müssen Tiere in die Zucht genommen werden, die Merkmalsträger sind. Nach dem unten aufgeführten Verfahren kann auch ohne sicheres Trägertier eine Testlinie aufgebaut werden. Dazu ist häufiges Rückkreuzen (Mutter-Sohn, Vater-Tochter) mit mindestens drei Wiederholungen mit unterschiedlichen F1-Nachkommen nötig. Alternativ ein 3x3 Projekt mit drei Weiblichen und drei Männlichen F1 Tieren, die jeweils einmal mit jedem Partner aus der Gruppe gepaart werden (9 Würfe/Gelege).
Nachteilig ist dabei die größere Masse an unter zu bringenden Tieren. Ein Vorteil ist - sollte sich der Verdacht der Trägerschaft der Parentalgeneration nicht erhärten, dass kein Tier euthanisiert werden muss bzw. keine neuen Trägertiere erzeugt werden.



Stellen wir uns das ganze einmal auf einer mathematischen Ebene vor.

Jeder Züchter kennt den Wahrscheinlichkeitsbaum für einen einfachen rezessiven Erbgang:

  • Sind beide Eltern spalterbig auf das Merkmal erhält man statistisch gesehen zu 1/4 (25%) der Nachkommen reinerbige Tiere. 2/4 (50%) Normale Tiere die Merkmalsträger sind und 1/4 (25%). Betrachtet man nun die Normalen Tiere für sich hat jedes davon eine 2/3 Chance (zwei von drei Tieren erhalten die Mutation von einem der Eltern und vererben sie später weiter) bzw. 66,7%ige Wahrscheinlichkeit der Trägerschaft. Das Tier selbst für sich vom Wurf/Gelege unabhängig betrachtet hat aber wiederum eine Wahrscheinlichkeit von 50% für die Trägerschaft.
  • Ist ein Elternteil spalterbig, das andere kein Merkmalsträger erhält man im Ergebnis zu 1/2 (50%) Trägertiere und zu 1/2 Tiere ohne Trägerschaft. Für jedes Tier der F1 und das Gesamte Gelege/den gesamten Wurf bedeutet das eine Wahrscheinlichkeit von 50% Träger zu sein.
  • Ist ein Elternteil spalterbig und der andere reinerbig erhält der Züchter statistisch gesehen in der F1 1/2 (50%) reinerbige Tiere und 50% spalterbige Tiere.
  • Ist ein Elternteil reinerbig und der andere kein Träger ist die F1 100% normal aber reinerbig auf das unerwünschte Merkmal.
  • Zur Vollständigkeit wenn auch für unser Vorhaben unrelevant: Verpaart man zwei reinerbige Tiere werden in der F1 100% reinerbige Nachzuchten erhalten.

Da es sich bei unseren Problemen um ein nur reinerbig sichtbare Merkmale handelt, werden Verpaarungen von reinerbigen Tieren eine untergeordnete Rolle spielen. Die unauffälligen Merkmalsträger sind das Problem der Züchter.

 

Gehen wir bei einer solchen Paarung (Träger mit Tier mit unbekannter Trägerschaft) davon aus, dass wir kein reinerbiges Tier erhalten haben. Wann können wir als Züchter nun sicher sein, dass das unbekannte Elterntier kein Merkmalsträger ist?

Klar ist ein einfach negatives Ergebnis in der F1 reicht nicht aus. Wir haben nur eine Wahrscheinlichkeit von 1/4 ein reinerbiges Tier zu erhalten. Es kann aber durchaus kein Tier fallen/schlüpfen. Ab wie viel Nachkommen aus einer Paarung kann man aber nun sagen, dass das Ergbenis annähernd negativ ist?

Die Rechnung dazu ist relativ einfach: Erhält man bei einer Trägertier x potentielles Trägertier Paarung vier merkmalsfreie Nachkommen hat man bei einer Nachzucht eine Wahrscheinlichkeit von 25%, dass das getestete Tier Merkmalsfrei ist. Für jedes weitere merkmalsfreies Tier lässt sich die Wahrscheinlichkeit nach dem Urnenmodell errechnen. Man erhält folgende Werte:

 
Anzahl der Nachzuchten Wahrscheinlichkeit des Getesteten kein Merkmalsträger zu sein [%]
1 25,00
2 43,75
3 57,18
4 68,36
5 76,30
6 80,20
7 86,65
8 89,99
9 92,49
10 94,38
11 95,77
12 96,83
13 97,63
14 98,22
15 98,67
16 98,99
17 99,24
18 99,43
19 99,57
20 99,68

Für eine Tesverpaarung mit einem Tier bei dem die unerwünschte Mutation homozygot vorliegt ergbit sich folgendes:

Anzahl der Nachzuchten Warscheinlichkeit des Getesteten kein Merkmalsträger zu sein [%]
1 50,00
2 50,00
3 62,50
4 75,00
5 84,37
6 90,62
7 94,53
8 96,87
9 98,24
10 99,02
11 99,46
12 99,70
13 99,84
14 99,91
15 99,95
16 99,97
17 99,98
18 99,99

Sichtbar wird auch hier wieder: Eine 100%ige Sicherheit ist nicht oder nur näherungsweise zu erreichen.

 

 

Was ist noch zu beachten?

 

Unumgänglich bleibt deswegen mit ausreichend breiten Linien zu Arbeiten. Es ist also mit reichlich Platz-, Zeit- und Geldaufwand zu rechnen. Eine Zucht mit einer Hand voll Tieren kann ein Projekt dieser Art nicht stemmen. 

Wichtig ist auch die langfristige Beobachtung der Linie und gewissenhafte Weitergabe der Nachkommen. Gründliche Führung und Weitergabe von Stammbäumen ist ein absolutes Muss.

 

Es ist auch nie aus zu schließen, dass unerwünschte Merkmale an erwünschte Merkmale gekoppelt sind. Auch ein gonosomale Erbgänge kommen vor und können das Vorgehen erheblich verkomplizieren. Umfassendes Genetikwissen und wissen rund um die gezogene Art ist also selbstverständlich eine Grundvoraussetzung vor dem Zuchterfolg.



Quellen und Links


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