Ausschuss für Genetik, Salzburg, 16. März 2006 Fürst-Waltl und Gredler Bedeutung der...

Ausschuss für Genetik, Salzburg, 16. März 2006 Fürst-Waltl und Gredler

Bedeutung der Samenqualität für die Fruchtbarkeit

Birgit Fürst-Waltl und Birgit Gredler

Institut für Nutztierwissenschaften

Universität für Bodenkultur Wien


Hintergrund

Zuchtwerte für paternale und maternale Fruchtbarkeit

Paternaler Fruchtbarkeitszuchtwert beschreibt Befruchtungsfähigkeit des Stieres, die stark von Samenqualität abhängt

Samenqualität wird routinemäßig in den Besamungsstationen bestimmt

Samenqualität als zusätzliches Merkmal in der Fruchtbarkeitszuchtwertschätzung berücksichtigen??


Übersicht

Kurze Beschreibung der im Routinebetrieb erhobenen Merkmale

Umwelteinflüsse auf Samenqualitätsmerkmale

Genetische Einflüsse – Heritabilitäten und genetische Korrelationen

Beziehungen zum paternalen Fruchtbarkeitszuchtwert (Non-Return-Rate)

Einfluss der Samencharge


Samenqualitätsmerkmale

Ejakulatvolumen in ml: ca. 6 ml

Konzentration oder Dichte: ca. 1,2 Mrd Spermien/ml

Gesamtanzahl Spermien: Produkt aus Ejakulatvolumen und Konzentration; ca. 7 Mrd Spermien

Anteil lebender Spermien: Beurteilung der vorwärtsbeweglichen Spermien unter dem Mikroskop; auch als progressive Motilität bezeichnet; ca 65%

Motilität: Beurteilung der Massen- (und Vorwärtsbewegung) unter dem Mikroskop mit Noten von 1 (schlecht) bis 4 bzw. 5 (sehr gut)


SamenqualitätsmerkmaleUmwelteinflüsse

Saisonale Einflüsse: - verschieden je nach Region, Rasse- Temperatureinfluss bis ca. 65 Tage vor der Absamung- optimaler Temperaturbereich 15-20ºC - Futterzusammensetzung, Luftfeuchte, Tageslänge….

Absamungsteam

Absamungsintervall: Tage zwischen Absamungen

Absamungsnummer: 1., 2., 3. Absamung

Alter des Stieres: i. A. ansteigende Qualität mit Alter


SamenqualitätsmerkmaleÖsterreichische Daten

Umweltbedingte Einflüsse auf die Samenqualität (Oberösterreichische Besamungsstation GmbH Hohenzell, NÖ Genetik Rinderbesamungs GmbH Wieselburg ) Analyse von je ca. 3000 Absamungsdatensätzen

Umweltbedingte und genetische Einflüsse auf die Samenqualität (Oberösterreichische Besamungsstation GmbH Hohenzell) Analyse von ca. 12.700 Absamungsdatensätzen


Umwelteinflüsse - Alter Österreichische Daten

Hohenzell

Wieselburg

Altersklasse der Stiere (Monate)

Mrd

Spe

rmie

n im

Ges

amte

jaku

lat

0

1

2

3

4

5

6

7

8

16-18 >18-20 >20-22 >22-24 >24-36 >36-48 >48-72 >72


Umwelteinflüsse-AbsamungsnummerÖsterreichische Daten

Mrd

Spe

rmie

n im

Ges

amte

jaku

lat

Absamungsnummer

Hohenzell

Wieselburg

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1 2 3


Umwelteinflüsse-AbsamungsintervallÖsterreichische Daten

Mrd

Spe

rmie

n im

Ges

amte

jaku

lat

Absamungsintervall in Tagen

Hohenzell

Wieselburg

0

1

2

3

4

5

6

7

1-3 4-6 7-9 >=10


Umwelteinflüsse - TemperaturÖsterreichische Daten

Abw

eich

ung

vom

Mitt

el in

Mrd

Spe

rmie

n im

Ges

amte

jaku

lat

Temperatur während der Spermienbildung 12-65 Tage vor der Absamung

Hohenzell

Wieselburg

-2,5

-2

-1,5

-1

-0,5

0

0,5

1

1,5

2

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17


Genetische EinflüssePhänotypische Varianz, Heritabilität

Grundvoraussetzung für züchterische Bearbeitung ist Varianz mit entsprechendem erblichen Anteil (Heritabilität)

0

5

10

15

20

25

30

Ant

eil (

%)

50 55 60 65 70 75 80

Non-Return-Rate 90

Durchschnittliche Non-Return-Raten von FV-Stieren mit mehr als 1000 Belegungen


Genetische Einflüsse

Zwar phänotypische Varianz relativ hoch, jedoch Heritabilität mit 2% sehr niedrig

Genauigkeiten der geschätzten Fruchtbarkeitszuchtwerte bei Teststieren sehr niedrig

Erweiterung des Testumfanges unrealistisch

Möglichkeit der Erhöhung der Genauigkeit durch Berücksichtigung von Samenqualitätsmerkmalen

Voraussetzung: bekannte Heritabilitäten und genetische Korrelationen


Heritabilitäten und Korrelationen

Volumen Konz. % leb Total Motilität

1. Volumen 0,18

2. Konz. -0,17 0,14

3. % leb -0,13 0,27 0,10

4. Total 0,70 0,52 0,07 0,22

5. Motilität -0,12 0,23 0,55 0,06 0,04

Wied.holbk. 0,29 0,35 0,21 0,24 0,08


Volumen Konz. % leb Total Motilität

1. Volumen 0,18 0,06 0,31 0,83 0,21

2. Konz. -0,17 0,14 0,41 0,60 0,48

3. % leb -0,13 0,27 0,10 0,54 0,90

4. Total 0,70 0,52 0,07 0,22 0,50

5. Motilität -0,12 0,23 0,55 0,06 0,04

Wied.holbk. 0,29 0,35 0,21 0,24 0,08

Heritabilitäten und Korrelationen


Beziehung zur Non-Return-Rate

Heritabilitäten für Samenqualitätsmerkmale im Verhältnis zu einigen anderen funktionalen Merkmalen rel. hoch

Auch genetische Korrelation zwischen diesen Merkmalen günstig

Rückschlüsse auf die Non-Return-Raten trotzdem schwierig

Zuchtwertkorrelationen zwischen ZW für Samenqualitätsmerkmale und ZW für paternale Fruchtbarkeit (Non-Return-Rate) nur 0,08-0,16


Beziehung zur Non-Return-Rate

Kompensierbare Merkmale: Schlechtere Qualität hinsichtlich dieser Merkmale kann durch geringere Verdünnung ausgeglichen werdenBsp. Motilität

Nicht kompensierbare Merkmale: z.B. morphologische Mängel, die die Vorwärtsbewegung nicht beeinträchtigen

Routinemäßig erfasst werden üblicherweise kompensierbare Merkmale, dienen auch als Grundlage zur Verdünnung

Gewisser Ausgleich der Qualität durch die Besamungsstationen möglich


Von Absamung bis Besamung

Ca.

jew

eils

400

Pai

llette

n

Unt

ersu

chun

g Sa

men

qual

itätCa. 7 Mrd

Spermien/Ejakulat

??

Erfassung der Samencharge nötig!!


Erfassung der Samencharge

Erfassung der Samencharge in NÖ ab 1. 1. 2004 Etwa 50.000 Erstbesamungen von Stieren mit mehr als 100

Belegungen 93 FV-Stiere mit 484 Samenchargen Untersuchte Einflussfaktoren:

Laktationszahl (0 bis 7+)

Besamungsmonat

Besamer (571 Besamer mit mehr als 15 Besamungen)

Alter des Stieres (<= 3 Jahre, >3 Jahre)

Verdünnungsstufe (17, 20, 23 Mio.)

Lebende Spermien in Paillette (6,8 – 17,25 Mio.)


Einfluss der Laktation auf die NRR

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 1 2 3 4 5 6 7

Laktationsnummer

No

n-R

etu

rn-R

ate

in %

NR56

NR90


Einfluss des Besamungsmonats auf die NRR

0

10

20

30

40

50

60

70

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Monat

No

n-R

etu

rn-R

ate

in %

NR56

NR90


Einfluss des Besamers – NRR 90

0,8

6,1

21,1

0,51,6

8,8

19,7

24,8

3,5

13,1

0 0 0 00,7

6,0

12,6

3,3

38,4 39,1

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

NRR 90

Pro

zen

t

EB

TA


Einfluss der Anzahl Spermien – NRR

0

10

20

30

40

50

60

70

80

8 10 12 14 16

Anzahl lebender Spermien in Millionen

No

n-R

etu

rn-R

ate

in %

NR56

NR90


Schlussfolgerungen und weitere Schritte

Verbesserung der Genauigkeit der paternalen Zuchtwerte durch Berücksichtigung der Routine-Samenqualitätsuntersuchung nur begrenzt möglich

Hauptgrund dürfte am Fehlen der Samenchargeninformation liegen – welches Ejakulat führt zu welchem Befruchtungsergebnis??

Zukünftig möglicherweise kostensparende Erhebung möglich?

Nächster Schritt: Heritabilitätsschätzung für NRR mit Einbeziehung der Information der Samencharge


Danke für die Aufmerksamkeit!

Ausschuss für Genetik, Salzburg, 16. März 2006 Fürst-Waltl und Gredler Bedeutung der...

Documents

Transcript of Ausschuss für Genetik, Salzburg, 16. März 2006 Fürst-Waltl und Gredler Bedeutung der...