Mittwoch, 22. November 2017
 


Genomische Zuchtwerte – wird das tatsächlich eine „Revolution in der Pferdezucht“?


Von: Prof. Dr. Onno Poppinga

In den Trakehner Heften 2/17 (S. 12-17) stellt Dr. Mario von Depka Prondzinski die Hoffnungen vor, die wissenschaftliche Tierzüchter mit der Entwicklung und dem folgenden Einsatz von genomischen Zuchtwerten verbinden. Seine Ankündigung ist nicht geprägt durch Bescheidenheit: „Die genomische Selektion leitet in der Tierzucht so etwas wie ein neues Zeitalter ein“ (S. 12) und „In der Tat besitzt die genomische Selektion das Potential, die Pferdezucht zu revolutionieren (was durch genomische Selektion bei anderen Tierarten bereits erfolgt ist!)“ (S. 15)


Bevor ich zu einigen skeptischen Anmerkungen bezüglich der Pferdezucht komme, möchte ich als erstes – am Beispiel der Rinderrasse „Deutsche Holsteins“ – beschreiben, welche Wirkungen beim bisherigen Einsatz der genomischen Zuchtwerte für Bullen dieser Rasse zu beobachten sind, wird doch die Rinderzucht als „leuchtendes Beispiel“ für den Erfolg genomischer Zuchtwerte herausgestellt. Tatsächlich konnten für die „Deutschen Holsteins“ – nachdem die Sequenzierung des Genoms gelungen war – recht schnell genomische Zuchtwerte errechnet werden. Es lagen nämlich gleich zwei sehr günstige Voraussetzungen vor:

  • Das Verfahren der linearen Beschreibung wurde bereits seit längeren für die Einstufung der Kühe für die Merkmale des Exterieurs genutzt; es lagen schon vergleichsweise sicher geschätzte Zuchtwerte für das Exterieur für eine sehr große Zahl an Kühen vor.
  • Die Ermittlung der Leistungsmerkmale der Kühe bezieht sich auf die Milchleistung in kg, auf die für die Bezahlung relevanten Inhaltsstoffe (Fett und Eiweiß) sowie auf Daten zum Werdegang der Tiere (Erstkalbealter, Zwischenkalbezeit, Besamungserfolg). Diese Daten sind durch die monatlichen Milchkontrollen vergleichsweise genau und vollständig.


Folge: es lag in der Rinderzucht schon eine sehr umfangreiche und genau erfasste „Lernstichprobe“ vor, von der aus die genomischen Zuchtwerte dann abgeleitet werden konnten. Zudem konnte ihre Sicherheit durch den Vergleich mit den bisherigen töchterbasierten Milchzuchtwerten beurteilt werden. Da die Entwicklung der genomischen Zuchtwerte in der Rinderzucht mit sehr vielen Versprechungen verbunden waren (Senkung der Kosten; Wegfallen der „Wartebullen“; Beschleunigung der Ermittlung „sicherer Zuchtwerte“ und des „Zuchtfortschrittes“; Möglichkeit der Verbreitung der genetischen Basis der Besamungsbullen) und da der Großteil der Züchter seit langem gewohnt ist, der Zuchtleitung und ihren Versprechungen zu folgen, konnten sich die genomischen Zuchtwerte erstaunlich schnell durchsetzen.
 

Was sind die bisher erkennbaren Wirkungen:

  • Die Institutionen der „Wartebullen“ gibt es nicht mehr (es handelt sich um die Zeitphase, in der die Nachwuchsbullen nach ihrem Besamungseinsatz weitergefüttert wurden, bis die ersten Zuchtwerte über ihre Töchterleistungen vorlagen. Dann entschied sich, wer „Wiedereinsatzbulle“ wurde und wer zum Schlachthof ging).
  • Auch an anderen Stellen konnte Geld gespart werden (so wurde die Prüfstation für überdurchschnittlich veranlagte Jungkühe und potentielle Bullenmütter in Karkendamm geschlossen) – um an anderer Stelle wieder ausgegeben zu werden.
  • Als Folge der Konzentration beim Ankauf auf nur noch sehr wenige Jungbullen sind die Einkommen der Züchter stark zurückgegangen; viele renommierte Betriebe haben ganz mit der Zucht von Jungbullen aufgehört.
  • Jetzt kommt das ABER: in der Zucht der Deutschen Holsteins ist als Folge der Reproduktionstechnik (Besamung, Embryotransfer) und der Zentralisierung der Besamungsbullen seit Jahren eine Zunahme des Inzuchtgrades und des Auftretens von erblich bedingten Krankheiten zu beobachten. Insofern war die Ankündigung, mit Hilfe der genomischen Zuchtwerte die Varianz der Rasse (durch „Outcross-Bullen“) wieder vergrößern zu können, von beträchtlicher Bedeutung. Tatsächlich ist aber das Gegenteil eingetreten: als einzig wirklich bedeutendes Ergebnis der Einführung genomischer Zuchtwerte für „Deutsche Holsteins“ ist eine „Revolutionierung“ des Inzuchtstatus und damit ein weiterer scharfer Rückgang der genetischen Vielfalt festzuhalten. Nach einer Veröffentlichung der Arbeitsgemeinschaft Lebenslinien :
  • Betrug der Inzuchtgrad der Jungbullen mit genomischen Zuchtwerten im Dez. 2012 4,9%, so stieg er schon bis Aug. 2016 auf 6,99%. (Da sind schon wirklich extrem hohe Werte!).
  • Bei den Jungbullen, deren Väter in den letzten Jahren besonders intensiv eingesetzt wurden (man nennt diese Bullen auch „Die glorreichen Sieben“) betrug der Inzuchtgrad sogar 16,22%!


Zwischenergebnis: die Einführung genomischer Zuchtwerte bei den Deutschen Holsteins hat tatsächlich einige Kosten verlagert und die Ermittlung von Zuchtwerten für Jungbullen beschleunigt – sie hat vor allem aber den bisher schon extrem hohen Inzuchtgrad noch mal weiter verschlechtert. Zudem hat die Einführung der genomischen Zuchtwerte als Bestandteil der weiteren Industrialisierung der Milcherzeugung nicht dazu geführt, dass sich die wirtschaftlichen Gegebenheiten für die Züchter und die Lebensbedingungen der Kühe verbessert hätten; eher ist das Gegenteil der Fall.

Nun aber zur Pferdezucht

1.    Genomische Zuchtwerte für Exterieur.
Herr von Depka Prondzinski geht in seinem Text vor allem auf die Lineare Beschreibung des Exterieurs von Pferden ein. Gegenüber der bisherigen Form der Beschreibung ist die lineare Beschreibung differenzierter; vor allem Hals, Widerrist und Schulter werden sehr viel genauer beschrieben.


Diese vorrangige Betonung der Erfassung des Exterieurs ist naheliegend: Merkmale des Exterieurs sind (im Gegensatz beispielsweise zu Gesundheitsmerkmalen) mit einer Heritabilität von h²=0,30 „moderat erblich“, d. h. sie sind recht gut durch die Zucht zu beeinflussen. Das Vorgehen bei der Erfassung der Exterieurmerkmale (ein möglichst kleiner und geschulter Kreis von Personen) möchte auch geeignet sein, den Einfluss von Subjektivität überschaubar zu halten. Allerdings ist wohl von einer langen Wartezeit auszugehen bis so viele Beschreibungen vorliegen, dass eine ausreichende Größe der Lernstichprobe erreicht ist (König spricht beispielsweise – S.2 – von „5.000 typisierten Hengsten in der Lernstichprobe, die allesamt konventionelle Zuchtwerte (z. B. aus der integrierten Zuchtwertschätzung) mit Sicherheit >0,90 haben).


Bis dahin ist ein weiter Weg.
Dabei ist es noch eine offene Frage, ob die Ergebnisse der linearen Beschreibung für alle Stuten (und Hengste) von Warmblutrassen zusammengefasst werden können, oder ob sie für jede einzelne Rasse gesondert vorliegen müssen (In der Rinderzucht ist es zumindest so, dass für die Tiere seltener Rassen – die dabei mehr als 2.000 Kühe im Zuchteinsatz haben können! – eine eigene Lernstichprobe als erforderlich angesehen wird).
Kritisch nachzufragen ist allerdings, wie groß für die praktische Zucht der Erkenntnisgewinn von möglichen genomischen Zuchtwerten für Merkmale des Exterieurs gegenüber der bisherigen Exterieurzuchtwerten sein kann. Zwar nimmt die Zahl der erfassten Merkmale deutlich zu – was allerdings allein auf den Ersatz des bisherigen Bewertungsmodus durch die lineare Beschreibung zurückzuführen wäre - aber welche Hilfestellung für züchterische Entscheidung ist von genomischen Zuchtwerten zusätzlich zu den bisherigen zu erwarten?
Denn: all die Exterieurmerkmale sind auch von Züchtern bei Hengst und Stute unmittelbar zu erkennen. Über die bisherigen Exterieurzuchtwerte kann man auch bereits jetzt die Gesichtspunkte „Sachverstand der Eintragungskommission“ und „Verteilung des Merkmals in der Breite“ zusätzlich heranziehen. Um es im Beispiel zu sagen: wie praktisch nützlich als Information ist die werbende Aussage von Herrn von Depka Prondzinski, dass man mit Hilfe der genomischen Zuchtwerte schon vom Tag der Geburt an (technisch sogar schon vor der Geburt) weiß, wie das Merkmal „Knieaktion beim Fohlen“ ausgeprägt ist? Ich kann doch Stute und Fohlen auch in die Halle (auf den Platz, auf die Weide) führen und selber erkennen, wie es um die „Knieaktion“ bestellt ist.


Ein Nutzen wäre allenfalls dann zu erwarten, wenn z. B. bei einem Hengst der Zuchtwert gleich ob integriert oder genomisch für beispielsweise:

  • „Knieaktion“ aussagen würde, dass sie genetisch nicht vorhanden ist Schlussfolgerung wäre dann: „antrainiert“; oder
  • Der Hengst gut Hufe hat, der genomische Zuchtwert aber sagen würde „Bockhuf“. Schlussfolgerung wäre: der Züchter hat aufgepasst und einen guten Schmied zur Hilfe geholt.

Für solche „Spitzfindigkeiten“ dürfte aber wohl das ganze Verfahren gründlich überfordert sein. Unkorrekt ist die Aussage des Verfassers (S. 14) „Grundsätzlich kann die Erbveranlagung von Leistungsgenen wie beispielsweise Springvermögen, Korrektheit der Gangarten und Rittigkeit auf diese Weise genetisch entschlüsselt werden – zumindest soweit sie auch vererbt werden“. Korrektheit der Gangarten ist ein Merkmal des Exterieurs, Springvermögen und Rittigkeit sind es dagegen auf jeden Fall nicht.

Zwischenfazit: bezüglich von Exterieurmerkmalen scheint es mit großem Aufwand möglich zu sein, zusätzlich zu der unmittelbaren Auswertung der linearen Beschreibung und den darauf aufgebauten „integrierten“ Zuchtwerte genomische Zuchtwerte zu schätzen. Der personelle und finanzielle Aufwand wäre sehr erheblich und würde von den Züchtern bezahlt werden müssen; der zusätzliche Nutzen für die praktische Zucht dürfte aber gering bzw. nicht vorhanden sein.

2.    Genomische Zuchtwerte für Merkmale der Gesundheit.

Neben genomischen Zuchtwerten für Merkmale des Exterieurs ist auch die Rede von genomischen Zuchtwerten für „Gesundheit“. Das wäre in der Tat ein außerordentlicher Gewinn für die Trakehner Züchter und für die Gesamtzucht, wenn es sichere Aussagen gäbe über die genetische Veranlagung gekörte Hengst für (beispielsweise) Chips, Hufrollenentzündung oder Spat. Bevor hier aber die Kategorie „genomische Zuchtwerte für Merkmale der Gesundheit“ geträumt werden kann, wäre als erstes die „Hausarbeit“ zu machen, und das heißt, gesundheitliche Merkmale von Zuchtpferden tatsächlich zu erfassen, auszuwerten und mitzuteilen:

  • Bisher gibt es für gekörte Hengste keinerlei sichere und geprüfte Informationen über gesundheitliche Merkmale (allenfalls „Insidertips“ und Gerüchte). Bei der Körung ist es nur für Kaufinteressenten möglich, sich die Röntgenbilder der Hengste anzusehen und sich über die Anwesenheit bestimmter gesundheitlicher Mängel zu informieren. Auch wäre das allenfalls eine Vorstufe für eine Kenntnis der Vererbung gesundheitlicher Merkmale.
  • Die Vererbung gesundheitlicher Mängel und Vorzüge wird bisher nicht systematisch erfasst und ausgewertet. Das ginge auch nur, wenn solche Informationen über viele Nachkommen eines Hengstes vorliegen und sie in gleicher/ähnliche Weise erfasst und ausgewertet würden. Theoretisch möglich wäre das beispielsweise als Reihenuntersuchung zur Stuteneintragung. Dies wäre zudem eine Vollerhebung und würde somit sehr sichere Aussagen ermöglichen. Die Kosten wären aber sehr hoch (Schätzungsweise 300-500 Euro/Pferd) und vom Züchter nicht zu tragen. Sehr viel realistischer erscheint dagegen, wenn die Ergebnisse der klinischen Untersuchungen und die Röntgenbilder, die beim Pferdeverkauf anfallen, systematisch gesammelt würden. Im Austausch zu einem Zuschuss (vielleicht 100 Euro) zu den Kosten dieser Untersuchung (die ohnehin bei jedem Pferdeverkauf anfallen) wären viele Züchter sicherlich bereit, diese Unterlagen einer vom Zuchtverband beauftragten unabhängigen Institution zur Verfügung zu stellen. Allerdings hätte dies Vorgehen den Nachteil, dass hier Informationen nicht für die Breite der Zucht, sondern nur für vorselektierte Pferde (=die verkauften Pferde) vorliegen würde. Alle Verfahren der heutigen Zuchtwertschätzung (gleich ob integriert oder genomisch) gehen aber davon aus, dass die Daten entweder aus Vollerhebungen oder aus zufallsgesteuerten Stichprobenerhebungen stammen müssen. Aber trotzdem: so könnte mit der Zeit eine umfangreiche Datenbank entstehen, über die für die Züchter und die Zucht wichtige Informationen gewonnen werden könnten.
  • Allerdings muss beim Versuch, gesundheitliche Merkmale zu erfassen und die Ergebnisse in Zuchtwerte auszudrücken, immer bedacht werden, dass Gesundheitsmerkmale nur zu einem vergleichsweise sehr(!) geringen Anteil erblich sind. Für die Auswertung von Informationen über gesundheitliche Merkmale bedarf es also sehr großer Zahlen (König (S. 4) spricht beispielsweise von der Notwendigkeit, bis zu 30.000 Stuten oder Hengste zu typisieren, um für Merkmale mit geringer Erblichkeit Aussagen über sichere Zuchtwerte machen zu können). Hier wäre also ein langer Vorlauf und insgesamt ein „langer Atem“ erforderlich.


Zwischenfazit: bevor über die Ermittlung von Zuchtwerten für gesundheitliche Merkmale gestritten wird, wären als erstes die „Hausarbeiten“ zu machen, d. h. überhaupt mit der auf Dauer angelegten Erfassung der Merkmale zu beginnen.

3.    Genomische Zuchtwerte für Eignung im Sport.
Über die Hengst- und Stutenleistungsprüfungen, Freispringprüfungen und – vor allem – Turnierergebnissen liegen bereits jetzt Informationen zur sportlichen Eignung von Pferden vor. Es ist nicht abzusehen, dass es dazu im Umfang und Qualität in absehbarer Zeit Veränderungen geben wird. Auf Grund der vorhandenen Informationen liegen bereits Zuchtwerte für Sporteignung der Hengste und vieler Stuten vor. Das Problem ist – ähnlich wie bei den Merkmalen der Gesundheit -, dass die Daten ausschließlich von vorselektierten Tieren stammen. Auch hier sind deshalb für sichere Aussagen sehr viele Leistungsergebnisse erforderlich. Noch viel schärfer als bei den Gesundheitsmerkmalen ist hier aber der Umwelteinfluss wirksam: von der Qualität der reiterlichen Ausbildung und des Beritts hängen alle Ergebnisse der sportlichen Prüfungen in einem sehr hohen Ausmaß ab. Das geht bis zur Frage, in welcher Reitsportsparte Pferde eingesetzt werden. Ob Spring- Dressur oder Vielseitigkeitsprüfungen – neben der Eignung der Pferde ist hierfür das Interesse und die Fähigkeit des Reiter/der Reiterin entscheidend.
Hinzu kommt noch, dass bisher schon ein großer Teil der Stuten von Junghengsten (den „Sternen“ der Körveranstaltungen) belegt wird; eine „Beschleunigung“ des Zuchtfortschritts durch zusätzliche Zuchtwerte ist deshalb ohnehin kaum möglich (Man könnte im Gegenteil auch darüber nachdenken, ob nicht der verstärkte Einsatz von langjährig in Sportprüfungen erfolgreiche Hengste die Zucht stärker voranbringen würde, weil mit jedem Jahr ihres Sporteinsatzes die Sicherheit in der Bewertung ihrer Sporteignung zunimmt!). In diesem Zusammenhang sei auch die folgende Aussage von Prof. Brade wiedergegeben: „Für die klassischen Merkmale in der Reitpferdezucht wie Springen, Dressur oder Grundgangarten sowie Exterieur ist die zu erwartende Beschleunigung des Zuchtfortschritts mittels Etablierung der Genomischen Selektion als begrenzt zu bewerten.“  Na denn – bitte „immer langsam mit den jungen Pferden“.
 
Schlussbemerkung: auf jeden Fall abzulehnen wäre es, wenn die Hoffnungen und Versprechungen der wissenschaftlichen Tierzüchter auf die Einführung genomischer Zuchtwerte zu einer Konzentration züchterischer Entscheidungen auf nur diese Merkmale führen würde. Die bisherige Vielfalt an Informationen, die die Züchter für ihre Anpaarungsentscheidungen heranziehen, ist eine wesentliche Grundlage für die Vielfalt an Hengsten und Stuten, die eingesetzt werden. Vielfalt in der Zucht zu erhalten (bzw. die Ablehnung einer diffusen Inzucht ) ist von grundsätzlicher Bedeutung dafür, überhaupt weiter züchten zu können! Insofern sollte die „Revolutionierung der Inzuchtwerte“ in der Rinderzucht durch die Einführung genomischer Zuchtwerte für uns Pferdezüchter ein klarer Hinweis dafür sein, auf jeden Fall an unseren individuellen Entscheidungen, die auf einer Vielfalt an Informationen und Hoffnungen beruhen, festzuhalten. Sollten sich innerhalb dieser Vielfalt die Qualität einzelner Informationen (z. B. über gesundheitliche Merkmale) verbessern lassen, so wäre das sehr wünschenswert. Sehr deutlich und grundsätzlich gegen die genomische Selektion spricht, dass sie ein wichtiger Schritt in Richtung Genmanipulation in der Pferdezucht wäre (Herr von Depka Prondzinski macht unüberlesbar Werbung dafür). Pferdezucht und –sport werden in der öffentlichen politischen Diskussion jetzt schon zunehmend skeptisch bewertet. Dafür liegen auch in der Tat bezüglich. Ausbildungsmethoden im Sport Anlässe vor („Rollkur“). Allein die Vorstellung, die Pferdezucht könnte den Weg zur Genmanipulation einschlagen wollen, könnte sehr schnell zur einer gesellschaftlichen Ächtung und damit zum Ende einer Sportpferdezucht führen.




 
 
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