Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Populationsgenetische Untersuchung von Exterieur- und Milchleistungsmerkmalen bei Bunten und Weißen Deutschen Edelziegen

Bömkes, Dominika

The objectives of the present study were to analyze linear type traits and milk performance of German Improved Fawn and German Improved White with special regard to udder traits. Multivariate animal models were used for the statistical analysis. Furthermore, associations between milk protein polymorphisms and milk production traits should be determined.   For the linear type appraisal two data entry forms for udder and type traits of dairy goats with a scale from 1 to 9 were developed and used for the characterization of 202 German Improved Fawn in Lower Saxony in 2001 and 2002 and for the characterization of 107 German Improved White in Saxony in 2002. Udder description took place up to four times during a lactation. In total 908 udder descriptions and 223 body descriptions from German Improved Fawn and 294 udder descriptions and 96 body descriptions from German Improved White were collected.   The analyses of variances were performed to evaluate systematic effects on type and milk traits. Genetic parameters were estimated using multivariate linear animal models with Residual Maximum Likelihood (REML) and Bayesian methods based on Gibbs Sampling. Using REML the estimated heritabilities for the udder traits of German Improved Fawn ranged from h²=0,06 for the suspensory ligament to h²=0,54 for teat placement (rear view). In German Improved White heritabilities for udder traits varied from h²=0,02 for the symmetry to h²=0,55 for the teat angle (rear view). The highest additive genetic correlations in German Improved Fawn were observed between the fore udder attachment and the fore udder size (rg=0,90) and in German Improved White between the teat length and the stop of the teats to the udder (rg=1,0). The analysis using Bayesian methods for German Improved Fawn showed heritabilities between h²=0,04 for the fore udder size and h²=0,44 for the teat placement (rear view). For German Improved White the lowest heritability was found for the fore udder attachment (h²=0,06) and the highest heritability for the teat angle (rear view) (h²=0,44).   Using REML heritabilities for the type traits of German Improved Fawn were between h²=0,07 for the spine line and h²=0,68 for the strength of the fore limb. For German Improved White heritabilities were between h²=0,07 for the tarsal joint value and h²=0,95 for the trunk depth. The highest additive genetic correlations for German Improved Fawn were seen between the strength of the fore limb and the carpal joint value (rg=0,99). The analysis with Bayesian methods based on Gibbs Sampling showed heritabilities between h²=0,08 for the trunk depth and h²=0,50 for the withers height of German Improved Fawn and heritabilities between h²=0,32 for the inclination of the pelvis and h²=0,56 for the carpal joint value of German Improved White.   Milk performance traits were analysed using 27.778 test day records of 1.848 German Improved Fawn with 3.574 lactation records and 12.766 test day records of 1.026 German Improved White with 1.713 lactation records from Lower Saxony, Saxony and Baden-Wuerttemberg.   The significance of systematic effects on milk performance traits was tested and genetic parameters of milk performance were analysed by means of multivariate animal models with fixed regression.   Heritabilities for milk, fat and protein yield were h²=0,19 ,h²=0,16 and h²=0,15 for German Improved Fawn and h²=0,30 , h²=0,24 and h²=0,20 for German Improved White. Fat and protein content and somatic cell count showed heritabilities of h²=0,17, h²=0,14 and h²=0,16 in German Improved Fawn and in German Improved White the heritability estimates were h²=0,25 , h²=0,14 and h²=0,06. Additive genetic correlations between milk production traits in German Improved Fawn varied from rg=0,05 between fat yield and protein content and rg=0,84 between milk yield and protein yield. In German Improved White additive genetic correlations ranged from rg=0,06 between protein yield and content to rg=0,92 between milk and protein yield.   When udder traits and milk production traits were analysed conjointly high additive correlations were obtained between teat shape and protein content (rg=0,86), fat content (rg=0,61) and somatic cell count (rg=0,84) in German Improved Fawn. Also additive genetic correlations were high between protein yield and fore udder attachment (rg=0,67), between fat content and suspensory ligament (rg=0,94) as well as the stop of the teats to the udder (rg=0,80) and between protein content and udder floor height, suspensory ligament and the stop of the teats to the udder (rg=0,67 to rg=0,76). Intermediate to high but negative additive genetic correlations were seen between milk yield and teat shape (rg=-0,83), between protein yield and rear teat placement (rg=-0,65) as well as teat shape (rg=-0,62) and between protein content und maximum udder width as well as udder circumference (rg=-0,83 and rg=-0,61). In German Improved White high positive additive genetic correlations were estimated between milk yield and maximum udder width, udder circumference, stop of the teats to the udder and teat shape (rg=0,80 to rg=1,0). High and positive additive genetic correlations were furthermore obtained between fat as well as protein yield and maximum udder width, udder circumference, stop of the teats to the udder, teat angle (side view) and teat length. Similarily high correlation were seen between protein content of German Improved White and udder floor height, rear udder height, teat placement (rear and side view) and fore udder size and attatchment (rg=0,83 to rg=0,99). Additive genetic correlations between fat content and fore udder size (rg=1,0) and between somatic cell count and udder symmetry (rg=0,99) were very high. In contrast high but negative additive genetic correlations were estimated between milk yield and udder floor height (rg=-0,75) as well as udder symmetry (rg=-1,0), between udder symmetry and fat as well as protein yield (rg=-0,85 to rg=-0,96), between protein content and teat shape (-rg=0,76) and between somatic cell count and maximum udder width, stop of the teats to the udder and teat shape (rg=-0,84 to rg=-1,0) of German Improved White.   The highest additive genetic correlations between type and milk production traits were estimated for milk yield and withers height as well as rump height of German Improved Fawn (rg=0,85 and rg=0,89). Low to intermediate additive genetic correlations were seen between somatic cell count and the different type traits (rg=0,22 and rg=0,61). Between the other milk production and type traits of German Improved Fawn low positive or negative additive genetic correlations were obtained. The highest negative correlation was found between chest circumference and milk yield (rg=-0,16). In German Improved White lower additive genetic correlations between type and milk production traits were estimated. They reached from rg=-0,21 between withers height and protein content to rg=0,08 between withers height and milk yield.   The analysis of association between milk protein polymorphisms and milk production traits revealed a significant effect of αs1-casein and αs2-casein on milk, protein and fat yield as well as on protein and fat content in German Improved Fawn and on protein content in German Improved White. In contrast, κ-Casein significantly effected protein and fat yield in German Improved Fawn but had no significant effect on milk production traits in German Improved White

Ziel dieser Arbeit war es, systematische Effekte und genetische Parameter für Exterieur- und Milchleistungsmerkmale von Bunten und Weißen Deutschen Edelziegen zu analysieren. Bei der Auswertung der Exterieurdaten lag ein besonderer Schwerpunkt auf den Eutermerkmalen. Eine Assoziationsanalyse zwischen Milchleistungsmerkmalen und Milchproteinpolymorphismen sollte deren Einfluss auf die Milchqualität überprüfen. Die populationsgenetischen Analysen beider Merkmalskomplexe wurden unter Verwendung von multivariaten Tiermodellen durchgeführt.   Zur Erhebung der Exterieurdaten wurden getrennt für die Euter- und Körpermerkmale zwei Beschreibungsbögen für Milchziegen entwickelt, auf denen sowohl gemessene als auch auf einer Skala von 1 bis 9 linear beschriebene Exterieurmerkmale erfasst wurden. Mit Hilfe dieser Erfassungsbögen wurde das Exterieur von 202 Bunten Deutschen Edelziegen in den Jahren 2001 und 2002 in Niedersachsen und 107 Weißen Deutschen Edelziegen im Jahr 2001 in Sachsen beschrieben. Da die Eutermerkmale der Tiere bis zu viermal pro Laktation untersucht wurden, standen für die Auswertung 908 bzw. 294 Euterbeschreibungen und 223 bzw. 96 Körperbeschreibungen von Bunten bzw. Weißen Deutschen Edelziegen zur Verfügung.   Nach einer varianzanalytischen Überprüfung der Signifikanz systematischer Einflussfaktoren auf die Exterieurmerkmale wurden deren genetische Parameter multivariat mittels linearer Tiermodelle unter Verwendung von Residual Maximum Likelihood (REML)- und Bayes-Verfahren geschätzt. In den Modellen wurden folgende Effekte berücksichtigt: Laktationsnummer, Ablammmonat, Anzahl lebend geborener Lämmer, Untersuchungsjahr, Betrieb, Tier und Tage in Milch.   Die mit REML geschätzten Heritabilitäten lagen für die Eutermerkmale der Bunten Deutschen Edelziegen zwischen h²=0,06 für das Zentralband und h²=0,54 für die hintere Strichplatzierung. Bei den Weißen Deutschen Edelziegen variierten die Heritabilitäten zwischen h²=0,02 für die Symmetrie und h²=0,55 für die hintere Strichstellung. Die höchsten additiv-genetischen Korrelationen bestanden bei den Bunten Deutschen Edelziegen mit rg=0,90 zwischen den Merkmalen Vordereuteraufhängung und -ausprägung und bei den Weißen Deutschen Edelziegen mit rg=1,0 zwischen den Merkmalen Strichlänge und Abgesetztheit der Striche vom Euter. Die mit Bayes-Verfahren über Gibbs-Sampling multivariat geschätzten Heritabilitäten der Eutermerkmale lagen bei den Bunten Deutschen Edelziegen zwischen h²=0,04 für die Vordereuterausprägung und h²=0,44 für die hintere Strichplatzierung sowie bei den Weißen Deutschen Edelziegen zwischen h²=0,06 für die Vordereuteraufhängung und h²=0,44 für die hintere Strichstellung.   Für die Körpermerkmale lagen die Mittelwerte der mit REML multivariat geschätzten Heritabilitäten bei den Bunten Deutschen Edelziegen zwischen h²=0,07 für die Rückenlinie sowie h²=0,68 für die Beinstärke und bei den Weißen Deutschen Edelziegen zwischen h²=0,07 für die Tarsalgelenksausprägung und h²=0,95 für die Körpertiefe. Die höchste additiv-genetische Korrelation betrug bei den Bunten Deutschen Edelziegen rg=0,99 für die Merkmale Beinstärke und Karpalgelenksausprägung. Die Auswertung mit Bayes-Verfahren über Gibbs-Sampling ergab für die Körpermerkmale der Bunten Deutschen Edelziegen Werte zwischen h²=0,08 für die Körpertiefe und h²=0,50 für die Widerristhöhe sowie für die Körpermerkmale der Weißen Deutschen Edelziegen Werte zwischen h²=0,32 für die Beckenneigung und h²=0,56 für die Karpalgelenksausprägung.   Weiterhin wurden 27778 Probemelkergebnisse aus 3574 Laktationen von 1848 Bunten Deutschen Edleziegen sowie 12766 Probemelkergebnisse aus 1713 Laktationen von 1026 Weißen Deutschen Edelziegen aus dem Bereich des Ziegenzuchtverbandes Niedersachsen, des Sächsischen Schaf- und Ziegenzuchtverbandes und des Ziegenzuchtverbandes Baden-Württemberg ausgewertet, die aus den Jahren 1988-2002 stammten.   Der Schätzung von genetischen Parametern der Milchleistungsmerkmale mittels multivariater Tiermodelle mit fixer Regression ging eine varianzanalytische Prüfung der Signifikanz systematischer Einflussfaktoren voraus.   Die Heritabilitätsschätzwerte betrugen für die Milch-, Fett- und Eiweißmenge der Bunten Deutschen Edelziegen h²=0,19 , h²=0,16 und h²=0,15 sowie für den Fett- und Eiweißgehalt und den SCS h²=0,17, h²=0,14 und h²=0,16. Die niedrigste additiv-genetische Korrelation zwischen den Milchleistungsmerkmalen betrug rg=0,05 für die Merkmale Fettmenge und Eiweißgehalt, während die höchste additiv-genetische Korrelation auf rg=0,84 für die Merkmale Milchmenge und Fettmenge geschätzt wurde. Für die Milch-, Fett- und Eiweißmenge der Weißen Deutschen Edelziegen wurden Heritabilitäten von h²=0,30, h²=0,24 sowie h²=0,20 und für den Fett- und Eiweißgehalt sowie den somatischen Zellgehalt h²=0,25, h²=0,14 sowie h²= 0,06 ermittelt. Die additiv-genetischen Korrelationen variierten zwischen rg=0,06 für die Merkmale Eiweißgehalt und Eiweißmenge sowie rg=0,92 für die Merkmale Eiweißmenge und Milchmenge.   Die gemeinsame Auswertung der Euter- und Milchleistungsmerkmale ergab bei den Bunten Deutschen Edelziegen hohe und positive additiv-genetische Korrelationen zwischen der Strichform und dem Eiweißgehalt (rg=0,86), dem Fettgehalt (rg=0,61) und der somatischen Zellzahl (rg=0,84). Weiterhin bestanden hohe und positive additiv-genetische Korrelationen zwischen der Eiweißmenge und der Vordereuteraufhängung (rg=0,67), zwischen dem Fettgehalt und der Stärke des Zentralbandes (rg=0,94) bzw. der Abgesetztheit der Striche (rg=0,80) sowie zwischen dem Eiweißgehalt und der Euterbodenhöhe, dem Zentralband und der Abgesetztheit der Striche vom Euter der Bunten Deutschen Edelziegen (rg=0,67 bis rg=0,76). Mittlere bis hohe, aber negative Korrelationen lagen bei den Bunten Deutschen Edelziegen zwischen der Milchmenge und der Strichform (rg=-0,83), zwischen der Eiweißmenge und der hinteren Strichplatzierung (rg=-0,65) sowie der Strichform (rg=-0,62) sowie zwischen dem Eiweißgehalt und der maximalen Hintereuterbreite bzw. dem Euterumfang (rg=-0,83 bzw. rg=-0,61) vor. Bei den Weißen Deutschen Edelziegen wurden hohe positive additiv-genetische Korrelationen zwischen der Milchmenge und der maximalen Hintereuterbreite, dem Euterumfang, der Abgesetztheit der Striche und der Strichform (rg=0,80 bis rg=1,0) ermittelt. Hohe positive additiv-genetische Korrelationen bestanden weiterhin zwischen der Fett- bzw. Eiweißmenge und den Eutermerkmalen maximale Hintereuterbreite, Euterumfang, Abgesetztheit der Striche, seitliche Strichstellung und Strichlänge. Auch zwischen dem Eiweißgehalt der Weißen Deutschen Edelziegen sowie der Euterbodenhöhe, der Hintereuterhöhe, der Vordereuterausprägung und -aufhängung und der hinteren bzw. seitlichen Strichplatzierung wurden hohe und positive additiv-genetische Korrelationen ermittelt (rg=0,83 bis rg=0,99). Sehr hoch waren außerdem der Fettgehalt und die Vordereuterausprägung (rg=1,0) sowie die somatische Zellzahl und die Symmetrie des Euters (rg=0,99) der Weißen Deutschen Edelziegen miteinander korreliert. Hohe, aber negative additiv-genetische Korrelationen lagen hingegen zwischen der Milchmenge und der Euterbodenhöhe (rg=-0,75) bzw. der Symmetrie (rg=-1,0), zwischen der Fett- bzw. Eiweißmenge und der Eutersymmetrie (rg=-0,85 bzw. rg=-0,96), zwischen dem Eiweißgehalt und der Strichform (rg=-0,76) sowie zwischen der somatischen Zellzahl und der maximalen Hintereuterbreite, der Abgesetztheit der Striche und der Strichform vor (rg=-0,84 bis rg=-1,0).   Bei gemeinsamer Auswertung der Körper- und Milchleistungsmerkmale der Bunten Deutschen Edelziegen bestanden die höchsten additiv-genetischen Korrelationen mit rg=0,85 bzw. rg=0,89 zwischen der Milchmenge und der Widerristhöhe bzw. der Kreuzhöhe. Niedrige bis mittlere additiv-genetische Korrelationen bestanden weiterhin zwischen der somatischen Zellzahl und den Körpermaßen (rg=0,22 bis rg=0,61). Zwischen den übrigen Milchleistungsmerkmalen und Körpermaßen der Bunten Deutschen Edelziegen lagen geringe, positive oder negative additiv-genetische Korrelationen vor. Die größte negative additiv-genetische Korrelation bestand mit  rg=-0,16 zwischen dem Brustumfang und der Milchmenge. Insgesamt deutlich niedriger waren die additiv-genetischen Korrelationen zwischen den Körper- und Milchleistungsmerkmalen der Weißen Deutschen Edelziegen, die von rg=-0,21 zwischen der Widerristhöhe und dem Eiweißgehalt bis zu rg=0,08 zwischen der Milchmenge und der Widerristhöhe reichten.   Von den untersuchten Milchproteinpolymorphismen erwiesen sich bei den Bunten Deutschen Edelziegen das αs1-Casein und das αs2-Casein als signifikant auf die Fett- und Eiweißmengen sowie die Fett- und Eiweißgehalte. Das κ-Casein war signifikant mit dem Fett- und Eiweißgehalt assoziiert. Bei den Weißen Deutschen Edelziegen hatten das αs1-Casein einen signifikanten Effekt auf den Fettgehalt.

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Bömkes, Dominika: Populationsgenetische Untersuchung von Exterieur- und Milchleistungsmerkmalen bei Bunten und Weißen Deutschen Edelziegen. Hannover 2003. Tierärztliche Hochschule.

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