Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Populationsgenetische Analysen zur Ellbogen- und Hüftgelenksdysplasie beim Labrador Retriever

Engler, Jennifer

The aim of this study was the analysis of environmental factors and estimation of genetic parameters for hip dysplasia in Labrador Retrievers. We analysed hip dysplasia scores of 2970 dogs from the official screening programme of the Labrador Club Deutschland (LCD) according to the FCI protocols. Traits evaluated were HD-Mit (average value of HD scores), HD-Max (higher score of both hip joints), HD-LI and HD-RE (HD score of the left or right hip joint). A linear animal model was employed to estimate heritabilities, additive genetic and residual correlations using Residual Maximum Likelihood (REML). Only inbreeding was significant after testing all non-genetic effects. Higher inbreeding coefficients were associated with higher HD scores. Heritability estimates and their standard errors were 0.38 ± 0.04 for HD-Mit, 0.40 ± 0.04 for HD-Max, 0.33 ± 0.03 for HD-LI and 0.38 ± 0.04 for HD-RE. The additive genetic correlation between HD-LI and HD-RE was 1. Heritability for female dogs was 0.31 and 0.30 for male dogs. The analysis of HD scores of Labrador Retrievers showed that the highest HD score of the hips should be used in breeding programmes, that heritabilities are not different among females and males, and that genetic components are much more important than environmental factors. Further on the aim of this study was the analysis of environmental factors and genetic factors influencing elbow dysplasia (ED) in a Labrador retriever population. We analysed scores of elbow dysplasia from the official screening programme of the Labrador Club Deutschland (LCD) following the protocol of the International Elbow Working Group. The data set included X-rays from 2931 Labrador retrievers. These dogs were born between 2000 and 2004 and originated from 834 litters and 315 kennels. The pedigree file contained 27,305 dogs pertaining to 20 generations. We analysed four different traits including ED-Mit as the averaged result of ED scores from both elbow joints, ED-Max as the higher score of both elbow joints and ED-links and ED-rechts as the ED score of left or right elbow joint. Animal models were employed to estimate heritabilities, additive genetic correlation and residual correlation using residual maximum likelihood (REML). Significant effects for all four ED-traits were gender, month of birth and inbreeding coefficient. The fixed effect of birth year showed only significant effects for ED-Mit and ED-rechts. Age at examination was not significant. Heritability estimates for ED-Mit were 0.13 ± 0.03, for ED-Max 0.12 ± 0.03 and 0.14 ± 0.03 for ED-links as well as 0.08 ± 0.02 for ED-rechts. Heritability for female dogs was 0.12 ± 0.03 and 0.10 ± 0.03 for male dogs. The additive genetic correlation between ED-links and ED-rechts was 1 and the residual correlation 0.64. The heritabilities for ED were low to moderate and taking this into consideration, selection response will be small when employing phenotypic ED scores from future breeding animals as the sole selection criterion. Therefore, breeding programmes should be supported by breeding values as tools for selection of breeding dogs. There was no difference in heritabilities between the mean ED score of the joints or the ED score of the joint with the higher ED grade. Furthermore, either specific genetic effects from a body side or sex-specific genetic effects could be observed for the expression of ED. Dogs showing radiographic signs of ED or dogs having been submitted for a surgery due to clinical signs of ED have to be precluded from breeding. The veterinary practitioner can help to reduce the frequency of dogs exhibiting a genetic disposition to ED when the radiographs of the elbow joints of many as possible purebred dogs are submitted to the respective dog breeding associations. 2867 Labrador Retriever from the Labrador Club Deutschland, which where born between 2000 and 2004, were radiologically examined. Estimation of the genetic and phenotypic trends for hip dysplasia followed. Relativ breeding values (mean value 100, standard deviation 20) were predicted using best linear unbiased prediction method (BLUP). There is a little improvement concerning the genetic and phenotypic trend in the examined years. Breeding values are higher in male dogs as in female dogs. If there is a consideration of parental breeding values by the process of selection it reflects in the hip quality of progeny. Low breeding values of parents ensure high hip quality of progeny.

Ziel dieser Studie war die Analyse von umweltbedingten Faktoren sowie die Schätzung von genetischen Parametern für die Ellbogengelenkdysplasie (ED) und Hüftgelenkdysplasie (HD) beim Labrador Retriever. 2931 Befundbögen zur Untersuchung auf ED aus dem offiziellen Screening des Labrador Club Deutschlands (LCD) wurden nach dem Schema der IEWG ausgewertet. Anhand eines Tiermodells wurden Heritabilitäten, die additiv-genetische Korrelation und Residualkorrelation geschätzt. Daten von 2931 offiziell geröntgten Hunden aus 834 Würfen und 315 Zwingern, die in den Jahren 2000 bis 2004 geboren wurden, wurden mittels Residual Maximum Likelihood Methode (REML) analysiert. Das Pedigree umfasste 27.305 Tiere und 20 Generationen. Es wurden 4 verschiedene Merkmale ausgewertet. ED-Mit als gemitteltes Untersuchungsergebnis der beiden Ellbogengelenke, ED-Max welches sich auf den jeweils höheren ED-Grad der beiden Ellbogengelenke bezieht und ED-links und ED-rechts, die sich jeweils auf das linke oder rechte Gelenk beziehen. Signifikante fixe Effekte für alle vier Merkmale waren das Geschlecht, der Geburtsmonat und der Inzuchtkoeffizient. Beim fixen Effekt des Geburtsjahres zeigten sich nur signifikante Werte für die Merkmale ED-Mit und ED-rechts.  Das Alter zum Zeitpunkt der Röntgenuntersuchung zeigte keine Signifikanz. Die geschätzten Heritabilitäten für die vier Merkmale lagen bei 0,13 ± 0,03 für ED-Mit, bei 0,12 ± 0,03 für ED-Max und bei 0,14± 0,03 für ED-links sowie bei 0,08 ± 0,02 für ED-rechts. Heritabilität für Hündinnen lag bei 0,12 ± 0,03, die der Rüden bei 0,10 ± 0,03. Die additiv-genetische Korrelation zwischen ED-links und ED-rechts betrug 1. Die Residualkorrelation 0,64. Für die Untersuchung der HD-Befunde von 2970 Hunden standen die Daten aus dem offiziellen Screening des Labrador Club Deutschlands (LCD), die nach dem Schema der FCI ausgewertet wurden, zur Verfügung. Anhand eines linearen Tiermodells wurden Heritabilitäten, additiv-genetische und Residualkorrelation  mittels Residual Maximum Likelihood Methode (REML) geschätzt. Ausgewertet wurden HD-Mit (Mittelwert der HD-Befunde), HD-Max (höherer HD-Grad der beiden Hüftgelenke),  HD-LI und HD-RE (HD-Befund des linken oder rechten Hüftgelenks).Mit höheren Inzuchtkoeffizienten waren höhere HD-Grade assoziiert. Die geschätzten Heritabilitäten für die vier Merkmale lagen bei 0,38 ± 0,04 für HD-Mit, 0,40 ± 0,04 für HD-Max, bei 0,33 ± 0,03 für HD-LI und bei 0,38 ± 0,04 für HD-RE. Heritabilität für Hündinnen lag bei 0,31, die der Rüden bei 0,30. Die additiv-genetische Korrelation zwischen HD-LI und HD-RE betrug 1. Die Analyse der HD-Befunde bei den Labrador Retrievern zeigte somit, dass die Verwendung der höchsten Ausprägung der HD aus züchterischer Sicht sinnvoll ist und die genetische Komponente deutlich höher ist als zufällige Umweltfaktoren durch die Aufzucht. Bei 2867 Labrador Retrievern aus dem Labrador Retriever Club, die zwischen 2000 und 2004 geboren und auf Hüftgelenkdysplasie röntgenologisch untersucht wurden, erfolgte eine Schätzung des phänotypischen und genetischen Trends für Hüftgelenkdysplasie. Die Relativzuchtwerte (Mittelwert 100, Standardabweichung 20) wurden mittels BLUP (best linear unbiased prediction) geschätzt. Bezüglich des genetischen und phänotypischen Trends lässt sich eine geringgradige Verbesserung in den untersuchten Jahrgängen erkennen. Werden bei der Selektion die elterlichen Zuchtwerte berücksichtigt zeigt sich dies bei der Hüftgelenksqualität der Nachkommen. Je niedriger die Zuchtwerte der Elterntiere, desto höher die Hüftqualität der Nachkommen. Die Vorhersagegenauigkeit für die Disposition der HD der zukünftigen Nachkommen des Geburtsjahrgangs 2004 anhand der Relativzuchtwerte der Eltern betrug 4,4% und war somit sehr gering.

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Engler, Jennifer: Populationsgenetische Analysen zur Ellbogen- und Hüftgelenksdysplasie beim Labrador Retriever. Hannover 2009. Tierärztliche Hochschule.

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