Züchtungskunde, 89, (3) S. 188-204, 2017, ISSN 0044-5401
© Verlag Eugen Ulmer, Stuttgart
Scientific Articles
Lebens- und Nutzungsdauer bei Milchkühen – Quantitative Merkmalsgenorte (QTL), assoziierte genetische Varianten
und Selektionssignaturen
Teresa Punsmann1 ; O. Distl1 ; 1 Institut für Tierzucht und Vererbungsforschung, Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover, Bünteweg 17p, 30559 Hannover, ottmar.distl@tiho-hannover.de
Die Zucht auf langlebige und leistungsstarke Milchkühe hat eine entscheidende wirtschaftliche Bedeutung. Die bisherigen Ergebnisse von genomweiten Kopplungsstudien zur Identifizierung von quantitativen Merkmalsgenorten (QTL), Assoziationsstudien (GWAS) und Kandidatengenanalysen für die Nutzungsdauer und funktionale Nutzungsdauer an Milchviehpopulationen werden in diesem Artikel dargestellt. Mittels Kopplungsstudien wurden QTL für die funktionale Nutzungsdauer auf 13 Chromosomen (BTA) und für die Nutzungsdauer auf 10 Chromosomen identifiziert. Nur zwei QTL auf BTA11 und 23 zeigten sowohl eine Kopplung zur funktionalen Nutzungsdauer als auch zur Nutzungsdauer. Die GWAS für die Nutzungsdauer ergaben 22 signifikante SNPs (single nucleotide polymorphisms) und fünf signifikante SNPs für die funktionale Nutzungsdauer. Allerdings konnten keine übereinstimmenden assoziierten genomischen Regionen zwischen Nutzungsdauer und funktionaler Nutzungsdauer ermittelt werden. In der Nähe von QTL für die Nutzungsdauer auf BTA14, 18 und 20 konnten gleichzeitig Selektionssignaturen für Milchleistungsmerkmale festgestellt werden. Mit der Nutzungsdauer assoziierte SNPs und Kandidatengenvarianten hatten in der Mehrzahl pleiotrope Wirkungen auf Milchleistungsmerkmale und die somatische Zellzahl. Dagegen zeigten mit der funktionalen Nutzungsdauer assoziierte SNPs keine signifikanten Beziehungen zu Milchleistungsmerkmalen, jedoch zu Fruchtbarkeitsmerkmalen, Kalbeverlauf und Körperbau. Daraus ergibt sich, dass mit der funktionalen Nutzungsdauer assoziierte SNPs vor allem für das Überleben wichtige Loci berücksichtigen, während mit der Nutzungsdauer assoziierte SNPs vor allem Loci für die Milchleistung und Eutergesundheit umfassen.
Nutzungsdauer; funktionale Nutzungsdauer; QTL; GWAS; Kopplung; Kandidatengene; Selektionssignaturen
Length of productive life and longevity of dairy cows – Quantitative trait loci, associated genetic variants and selection signatures
Breeding for high-yielding cows with a long productive life has high economic impact. Previous results of linkage studies with the objective to identify quantitative trait loci (QTL) and genome-wide association studies (GWAS) as well as candidate gene analyses will be reviewed for the length of productive life and functional longevity of dairy cow populations. Using linkage studies, QTL on 13 different bovine chromosomes for functional longevity and on 10 different bovine chromosomes for the length of productive life were reported. Only two QTL located on bovine chromosome 11 and 23 overlapped between length of productive life and functional longevity. GWAS revealed 22 significant single nucleotide polymorphisms (SNPs) for the length of productive life and five significant SNPs for functional longevity. GWA studies did not show overlapping associated genomic regions among observed and functional longevity. Near to the associated genomic regions for the length of productive life on BTA14, 18 and 20, selection signatures for milk performance were found. With the length of productive life significantly associated SNPs and candidate gene variants were mostly pleiotropic for milk performance traits and somatic cell scores whereas genetic variants for functional longevity were not associated with these traits. In contrast, with functional longevity significantly associated SNPs were associated with fertility, calving and body stature traits. In conclusion, observed length of productive life and functional longevity are different traits. Loci important for survival of cows are associated with functional longevity and loci influencing the observed length of productive life are associated with milk performance and udder health.
productive life; functional longevity; QTL; GWAS; linkage; candidate genes; selection signatures