Untersuchungen zur Nutzung genetisch identischer Zwillinge aus mikrochirurgischer Embryoteilung und von Klongruppen aus Kerntransfer in der Rinderzucht

Das Ziel der vorliegenden Arbeit war zu überprüfen, ob mit
Klongruppen, bestehend aus monozygoten Zwillingen aus der
Übertragung mikrochirurgisch geteilter Rinderembryonen und aus
Mehrlingen aus der Übertragung durch Kerntransfer erzeugter
Embryonen, eine Verbesserung der Zuchtwertschätzung von
Besamungsbullen auf Fleischleistung und Fleischqualität durch
höhere Genauigkeit und geringere Prüfkosten im Vergleich zu Voll-
und Halbgeschwistergruppen aus konventionellem Embryo Transfer
erfolgen könnte. So wurden erzeugte männliche Nachkommen auf der
Station in Westerschondorf geprüft und die Aussagekraft der Prüfung
auf Mast- und Schlachtwert mit Halbgeschwistergruppen
(Nachkommenprüfung des Vaters der Prüflinge),
Vollgeschwistergruppen, Monozygoten Zwillingen und
Klongeschwistergruppen für die an den bayerischen Mast- und
Schlachtprüfungsstationen erfassten Merkmale verglichen. Darüber
hinaus wurden bei den erzeugten männlichen und weiblichen
Nachkommensgruppen (Halbgeschwister, monozygote Zwillinge)
verschiedene Körpermaße erfasst und verglichen. Aus 542 erzeugten
Graviditäten sind insgesamt 273 männliche und 220 weibliche Kälber
entstanden. Pränatale Verluste entstanden durch Aborte (7,6%) und
durch Notschlachtungen gravider Empfänger (1,5%). Totgeburten
ereigneten sich zu 8,3% und innerhalb der ersten Lebenstage
verendeten 13,0% der Kälber. Die verbliebenen 185 männlichen Kälber
wurden auf Station zur Prü-fung eingestellt. 104 Söhne des Bullen
Raser und 63 Söhne des Bullen Humberg haben die Stationsprüfung
vollendet. Von den 104 Nachkommen von Raser waren 67 Tiere
Einlinge, 15 Zwillingspaare (30 Tiere) und 2 Klongruppen aus
Kerntransfer zu 3 und 4 Tieren. Von den 63 Nachkommen des Bullen
Humberg waren 44 Tiere Einlinge, 8 Zwillingspaare (16 Tiere) und
eine Klon-gruppe aus Kerntransfer zu 3 Tieren. Die Mast und
Schlachtleistungsergebnisse der Versuchsgruppe entsprachen denen
der Vergleichstiere, die im gleichen Zeitraum auf der Station in
Westerschondorf geprüft wurden. Nachkommen des Bullen Humberg waren
schwerer als die von Raser. Es wurden hohe phänotypische lineare
Korrelationen der Messwerte zwischen Zwillingspaaren (0,91)
beobachtet. Die berechneten phänotypischen Wiederholbarkeiten lagen
bei Zwillingspaaren mit im Durchschnitt 0,762 höher als bei
Klongruppen aus Kerntransfer mit 0,734. Die
Fleischleistungsmerkmale wurden durch Geburtstyp, Einstellgewicht,
Geburts- bzw. Schlachtsaison, Bullen und Schlachtalter beeinflusst.
Zwillinge waren bei der Geburt durchschnittlich um 7 kg KGW
leichter als Einlinge und hatten eine kürzere durchschnittliche
Graviditätsdauer (283 bzw. 287 Tage). Tiere mit geringerem
Einstellgewicht waren bis zum Ende der Prüfung leichter als
diejenigen, die mit höherem Gewicht eingestellt wurden. Die
vergleichend geschätzten Wiederholbarkeiten von Halbgeschwistern
und Klongruppen lagen bei 0,17 bzw. 0,70. Die Ähnlichkeit der Klone
untereinander war somit deutlich höher als bei Halbgeschwistern.
Die geschätzten Heritabilitäten lagen zwischen 0,27 – 0,79. Für die
meisten Merkmale lagen diese jedoch um 0,40. Der
Zwillingseffizienzwert, der eine Aussage über die Anzahl an
Versuchstieren, die durch den Einsatz eines Zwillingspaares ersetzt
werden können, ohne die statistische Schätzgenauigkeit zu
verringern, lag für die berechneten Merkmale zwischen 2,00 - 13,50.
Folgende Schätzgenauigkeiten, für Zuchtwerte auf Nachkommenprüfung,
geschätzt mit Gruppen unterschiedlicher Verwandtschaftsgrade,
wurden erzielt: Halbgeschwistergruppe zu 102 Tieren = 0,94;
Halbgeschwistergruppe zu 12 Tieren = 0,74; Halbgeschwistergruppen
zu 6 Tieren = 0,62; 3 Zwillingspaare = 0,55; 1 Klongruppe = 0,40.
Für Zuchtwerte auf Eigenleistungsprüfung, geschätzt anhand eines
Tieres bzw. eines Genotyps wurden folgende Schätzgenauigkeiten
erzielt: ein Tier = 0,73; ein Genotyp mit zwei Beobachtungswerten =
0,80; und ein Genotyp mit 4 Beobachtungswerten = 0,84. An 10
ausgewachsenen männlichen und 18 ausge-wachsenen weiblichen
Zwillingspaaren wurden verschiedene Körpermaße ermittelt und
verglichen. Die phänotypische Korrelation und die Wiederholbarkeit
lagen mit r = 0,95 und w = 0,98 relativ hoch. Die geschätzten
Wiederholbarkeiten bei Klongeschwister (w = 0,60) waren höher als
bei Halbgeschwistern (w = 0,15). Die Körpermaße der ausgewachsenen
Tiere wurde durch das Ge-schlecht, den Spender, den Bullen, das
Alter und den Herkunftsbetrieb beeinflusst, jedoch nicht dadurch,
ob sie als Einlinge oder Zwillinge ausgetragen wurden. Die
männlichen Tiere waren größer als die weiblichen. Die Nachkommen
des Bullen Humberg waren größer als die von Raser. Das Alter der
Tiere zum Zeitpunkt des Vermessens hatte einen signifikanten
Einfluss auf die Körpermaße der Tiere. In der vorliegenden Arbeit
war der Kerntransfer mit Embryonalzellen für eine effiziente
Generierung geklonter Nachkommengruppen nicht geeignet. Für die
Untersuchungen konnten lediglich 3 männliche Klongruppen mittels
Kerntransfer erzeugt werden, welche die Stationsprüfung
erfolg-reich vollendeten. Durch mikrochirurgische Embryoteilung
konnten identische Zwillinge zuverläs-sig erzeugt werden. Eine
höhere Genauigkeit der Zuchtwertschätzung für die Bullen Raser und
Humberg durch die Nachkommenprüfung mit genetisch identischen
Tieren wurde nicht erreicht. Dagegen zeigte sich, dass der Einsatz
von genetisch identischen Nachkommen in der Eigenleis-tungsprüfung
eine höhere Genauigkeit erlauben würde. Die Prüfergebnisse des zu
testenden Bullen zusammen mit denen seines Klongeschwisters würden
die Daten von 6 seiner Nachkommen ersetzen, mit dem wesentlichen
Vorteil einer höheren Schätzgenauigkeit. Genetisch identische
Zwillinge aus mikrochirurgischer Embryoteilung können
beispielsweise in der Eigenleistungsprüfung auf Station eingestellt
werden und am Ende der Prüfung durch Schlachtung eines der
Zwillinge und Erfassung von Merkmalen der
Schlachtkörperzusammensetzung und der Fleischqualität würde für den
überlebenden Zwilling eine genauere Zuchtwertschätzung ermöglichen.