Genetische Vielfalt von im Gatter gehaltenem Damwild in Hessen
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Damwild war während seiner Entwicklungsgeschichte auf dem ganzen europäischen Kontinent vertreten. Nach seinem Aussterben während der letzten Eiszeit im Großteil dieser Gebiete bevölkerte es schrittweise unter menschlichem Einfluss seine ehemaligen Verbreitungsgebiete erneut. Heutzutage sind Damwildpopulationen wieder weltweit anzutreffen.
Die vorliegende Dissertation beschäftigte sich mit dem heutigen Stand der genetischen Variationen in vier hessischen Damwildpopulationen und verglich die Ergebnisse dabei sowohl untereinander als auch mit den Ergebnissen anderer Literaturstudien zu Damwild.
In dieser Studie wurden hierfür sowohl Stangen- als auch Gewebeproben aus vier hessischen Populationen gewonnen und deren populationsgenetische Kennzahlen sowie die Kennzahlen der einzelnen verwendeten Mikrosatelliten ermittelt.
Die Populationen aus dem WildtierPark Edersee, dem Englischen Garten zu Eulbach, dem Tierpark Sababurg und einer anonymisierten Population wurden mit 25 Mikrosatelliten getestet. Nach Ausschluss der Multilokus-Genotypen aus den Datensätzen und der in mindestens drei der vier Populationen vorgekommenen monomorphen Mikrosatelliten wurden die verbleibenden 229 Proben mit 20 Mikrosatelliten untersucht und die populationsgenetischen Parameter ermittelt. Hierbei wurde auf das Vorliegen einer Abweichung vom Hardy-Weinberg-Gleichgewicht getestet sowie Nullallelfrequenzen und private Allele der untersuchten Populationen bestimmt. Des Weiteren wurden populationsgenetische Parameter, wie die Allelanzahl, der Allelreichtum, die beobachtete und erwartete Heterozygotie sowie der FIS Wert, berechnet. Die effektive Populationsgröße wurde dabei sowohl mittels des NeEstimators als auch auf Grundlage der demografischen Daten bestimmt. Hinsichtlich der Populationsdifferenzierung wurde mit den Werten FST, GST, G'ST, 𝛳 und Jost's D gearbeitet. Zusätzlich wurden ein Dendrogramm, eine Diskriminanzanalyse der Hauptkomponenten, eine Structure Analyse sowie eine Analyse der molekularen Varianz durchgeführt.
Die Ergebnisse wurden mit Daten aus vier fachliterarischen Arbeiten zur genetischen Diversität bei Damwild, welche sich ebenfalls auf Mikrosatelliten stützen, verglichen. Deren Daten stammten dabei sowohl aus Deutschland als auch aus anderen europäischen Ländern und Kanada.
Durch die populationsgenetische Untersuchung der Damwildproben konnten folgende Erkenntnisse hinsichtlich der Mikrosatelliten und populationsgenetischen Parameter gewonnen werden:
Die vier untersuchten hessischen Damwildpopulationen zeichneten sich durch eine geringe genetische Vielfalt aus. Mit lediglich neun, acht und sechs Allelen in den vier untersuchten Populationen zeigte der Mikrosatellit NVHRT21 dabei die höchsten Allelanzahlen. Im Durchschnitt lagen pro Mikrosatellit lediglich 2,6 Allele in den vier Populationen vor.
Im deutschlandweiten Vergleich zeigte sich in den sechs verglichenen deutschen Populationen ein weitestgehend homogenes Bild mit für die vorliegende Arbeit höheren Werten der verglichenen populationsgenetischen Parameter. Im europäischen und internationalen Vergleich traten die vier untersuchten hessischen Populationen in der genetischen Diversität ebenfalls mit vergleichbaren Werten einer geringen Ausprägung auf. Die Population Sababurg und die anonymisierte Population nahmen dabei zumeist die geringsten Werte an.
In der Population Eulbach zeigte der hohe jährliche Inzuchtzuwachs trotz der hohen beobachteten Heterozygotie eine mögliche Inzuchtproblematik in den kommenden Generationen auf. In der anonymisierten Population sowie in der Population Edersee wiesen die vergleichsweise niedrigen Raten des jährlichen Inzuchtzuwachses auf eine zum Zeitpunkt der Probenentnahme stabile Population hin. Jedoch gab die in der anonymisierten Population geringe beobachtete Heterozygotie einen Anhaltspunkt für zukünftig mögliche Inzuchtproblematiken. Die Population Sababurg zeigte eine zum Zeitpunkt der Erstellung dieser Arbeit bestehende und zukünftig wahrscheinlich noch ansteigende Inzuchtrate, obgleich über alle untersuchten Populationen hinweg keine negativen Auswirkungen einer Inzuchtdepression identifiziert werden konnten.
Trotz der vorherrschenden geringen genetischen Diversität konnte für jede der vier untersuchten hessischen Populationen ein signifikant abgrenzbares Gencluster ermittelt werden. Bei vereinzelten Individuen wurden genetische Anteile anderer Gencluster identifiziert, die aufgrund des jungen Alters der Tiere mit einem früheren genetischen Austausch zwischen den untersuchten Populationen erklärt werden kann.
Untersuchungen zu den Auswirkungen einer Inzuchtdepression bei Damwild sind in der Fachliteratur nur unzureichend dokumentiert. Die identifizierten Auswirkungen werden dabei oftmals als entweder nicht existent oder vernachlässigbar beschrieben. Die Erhaltung möglichst vieler verschiedener Allelvarianten ist für das Management gesunder Herden dennoch als essentiell zu bewerten. Eine Auffrischung der genetischen Diversität sollte in den vier untersuchten hessischen Populationen aufgrund der Gefahr eines Eintrages schädlicher Genvarianten nur mit großer Sorgfalt erfolgen.
Vor dem Hintergrund der durchgeführten Untersuchungen der vorliegenden Arbeit und der Fachliteratur wird die Empfehlung einer ausreichend großen Anzahl von mindestens 16 verwendeten Mikrosatelliten und eines möglichst großen Stichprobenumfangs von mindestens 60 Individuen ausgesprochen, um die statistische Signifikanz der ermittelten Ergebnisse erhöhen und genauere Rückschlüsse über die Population ableiten zu können. Sollen Vergleiche zwischen verschiedenen Studien gezogen werden, muss sich die Auswahl der Mikrosatelliten an den bereits in diesen Studien verwendeten Markern orientieren.
Obwohl sich die vorliegende Arbeit hinsichtlich der populationsgenetischen Parameter damit weitestgehend in die Ergebnisse der bestehenden Studien einreiht, kann sie dazu beitragen, einen Überblick über den aktuellen Stand der genetischen Diversität des Damwilds zu erlangen und eine Hilfestellung zur Erhaltung der bestehenden genetischen Diversität zu geben. Zusätzlich können für die Durchführung weiterer populationsgenetischer Untersuchungen Empfehlungen hinsichtlich der Methodik, des Probenmaterials und des -Umfangs ausgesprochen werden.
Fallow deer have been present throughout the European continent during its evolutionary history. After its extinction during the last ice age in most of these areas, it gradually repopulated its former ranges under human influence. Nowadays, fallow deer populations can be found worldwide again.
The present dissertation dealt with the current state of genetic variation in four Hessian fallow deer populations and compared the results both with each other and with the results of other literature studies on fallow deer.
In this study, both rod and tissue samples were obtained from four Hessian populations and their population genetic indicators as well as the key figures of the individual microsatellites used were determined.
The populations from the WildtierPark Edersee, the English Garden in Eulbach, the Sababurg Zoo and an anonymised population were tested with 25 microsatellites. After excluding the multilocus genotypes from the datasets and the monomorphic microsatellites present in at least three of the four populations, the remaining 229 samples were examined with 20 microsatellites and the population genetic parameters were determined. The presence of a deviation from the Hardy-Weinberg-Equilibrium was tested and null allele frequencies and private alleles of the investigated populations were evaluated. Furthermore, population genetic parameters, such as the number of alleles, the allele richness, the observed and expected heterozygosity as well as the FIS-value, were calculated. The effective population size was determined using the NeEstimator as well as demographic data. With regard to population differentiation, the values FST, GST, G'ST, 𝛳 and Jost's D were used. In addition, a dendrogram, a discriminant analysis of the main components, a Structure analysis and an analysis of molecular variance were performed.
The results were compared with data from four literature papers on genetic diversity in fallow deer, which also rely on microsatellites. Their data came from Germany as well as from other European countries and Canada.
Through the population genetic analysis of the fallow deer samples, the following findings were gained with regard to the microsatellites and population genetic parameters:
The four Hessian fallow deer populations that were examined were characterized by low genetic diversity. With only nine, eight and six alleles in the four populations studied, the microsatellite NVHRT21 showed the highest number of alleles. On average, only 2.6 alleles were present per microsatellite in the four populations.
In a nationwide comparison, the six German populations compared showed a largely homogeneous picture with higher values of the population genetic parameters compared for the present study. In a European and international comparison, the four Hessian populations examined also had comparable values of low expression in terms of genetic diversity. The Sababurg population and the anonymized population mostly assumed the lowest values.
In the Eulbach population, the high annual inbreeding growth despite the high heterozygosity observed showed a possible inbreeding problem in the coming generations. In the anonymized population as well as in the Edersee population, the comparatively low rates of annual inbreeding growth indicated a stable population at the time of sampling. However, the low level of heterozygosity observed in the anonymized population provided an indication of possible inbreeding problems in the future. The population of Sababurg showed an inbreeding rate that existed at the time of writing this study and is likely to increase in the future, although no negative effects of inbreeding depression could be identified across all populations examined.
Despite the prevailing low genetic diversity, a significantly definable gene cluster could be identified for each of the four Hessian populations studied. In isolated individuals, genetic components of other gene clusters have been identified, which can be explained by an earlier genetic exchange between the studied populations due to the young age of the animals.
Studies on the effects of inbreeding depression in fallow deer are insufficiently documented in the specialist literature. The identified impacts are often described as either non-existent or negligible. Nevertheless, the preservation of as many different allele variants as possible is essential for the management of healthy herds. A refreshment of genetic diversity in the four Hessian populations examined should only be carried out with great care due to the risk of the introduction of harmful gene variants.
Against the background of the investigations carried out in the present work and scientific literature, the recommendation is made of at least 16 microsatellites used and a sample size of at least 60 individuals in order to increase the statistical significance of the results obtained and to be able to draw more precise conclusions about the population. If comparisons are to be made between different studies, the selection of microsatellites must be based on the markers already used in these studies.
Although the present study is largely in line with the results of the existing studies with regard to population genetic parameters, it can contribute to gaining an overview of the current state of genetic diversity in fallow deer and to providing assistance for the preservation of existing genetic diversity. In addition, recommendations regarding the methodology, sample material and sample size can be made for further population genetic investigations.
Die vorliegende Dissertation beschäftigte sich mit dem heutigen Stand der genetischen Variationen in vier hessischen Damwildpopulationen und verglich die Ergebnisse dabei sowohl untereinander als auch mit den Ergebnissen anderer Literaturstudien zu Damwild.
In dieser Studie wurden hierfür sowohl Stangen- als auch Gewebeproben aus vier hessischen Populationen gewonnen und deren populationsgenetische Kennzahlen sowie die Kennzahlen der einzelnen verwendeten Mikrosatelliten ermittelt.
Die Populationen aus dem WildtierPark Edersee, dem Englischen Garten zu Eulbach, dem Tierpark Sababurg und einer anonymisierten Population wurden mit 25 Mikrosatelliten getestet. Nach Ausschluss der Multilokus-Genotypen aus den Datensätzen und der in mindestens drei der vier Populationen vorgekommenen monomorphen Mikrosatelliten wurden die verbleibenden 229 Proben mit 20 Mikrosatelliten untersucht und die populationsgenetischen Parameter ermittelt. Hierbei wurde auf das Vorliegen einer Abweichung vom Hardy-Weinberg-Gleichgewicht getestet sowie Nullallelfrequenzen und private Allele der untersuchten Populationen bestimmt. Des Weiteren wurden populationsgenetische Parameter, wie die Allelanzahl, der Allelreichtum, die beobachtete und erwartete Heterozygotie sowie der FIS Wert, berechnet. Die effektive Populationsgröße wurde dabei sowohl mittels des NeEstimators als auch auf Grundlage der demografischen Daten bestimmt. Hinsichtlich der Populationsdifferenzierung wurde mit den Werten FST, GST, G'ST, 𝛳 und Jost's D gearbeitet. Zusätzlich wurden ein Dendrogramm, eine Diskriminanzanalyse der Hauptkomponenten, eine Structure Analyse sowie eine Analyse der molekularen Varianz durchgeführt.
Die Ergebnisse wurden mit Daten aus vier fachliterarischen Arbeiten zur genetischen Diversität bei Damwild, welche sich ebenfalls auf Mikrosatelliten stützen, verglichen. Deren Daten stammten dabei sowohl aus Deutschland als auch aus anderen europäischen Ländern und Kanada.
Durch die populationsgenetische Untersuchung der Damwildproben konnten folgende Erkenntnisse hinsichtlich der Mikrosatelliten und populationsgenetischen Parameter gewonnen werden:
Die vier untersuchten hessischen Damwildpopulationen zeichneten sich durch eine geringe genetische Vielfalt aus. Mit lediglich neun, acht und sechs Allelen in den vier untersuchten Populationen zeigte der Mikrosatellit NVHRT21 dabei die höchsten Allelanzahlen. Im Durchschnitt lagen pro Mikrosatellit lediglich 2,6 Allele in den vier Populationen vor.
Im deutschlandweiten Vergleich zeigte sich in den sechs verglichenen deutschen Populationen ein weitestgehend homogenes Bild mit für die vorliegende Arbeit höheren Werten der verglichenen populationsgenetischen Parameter. Im europäischen und internationalen Vergleich traten die vier untersuchten hessischen Populationen in der genetischen Diversität ebenfalls mit vergleichbaren Werten einer geringen Ausprägung auf. Die Population Sababurg und die anonymisierte Population nahmen dabei zumeist die geringsten Werte an.
In der Population Eulbach zeigte der hohe jährliche Inzuchtzuwachs trotz der hohen beobachteten Heterozygotie eine mögliche Inzuchtproblematik in den kommenden Generationen auf. In der anonymisierten Population sowie in der Population Edersee wiesen die vergleichsweise niedrigen Raten des jährlichen Inzuchtzuwachses auf eine zum Zeitpunkt der Probenentnahme stabile Population hin. Jedoch gab die in der anonymisierten Population geringe beobachtete Heterozygotie einen Anhaltspunkt für zukünftig mögliche Inzuchtproblematiken. Die Population Sababurg zeigte eine zum Zeitpunkt der Erstellung dieser Arbeit bestehende und zukünftig wahrscheinlich noch ansteigende Inzuchtrate, obgleich über alle untersuchten Populationen hinweg keine negativen Auswirkungen einer Inzuchtdepression identifiziert werden konnten.
Trotz der vorherrschenden geringen genetischen Diversität konnte für jede der vier untersuchten hessischen Populationen ein signifikant abgrenzbares Gencluster ermittelt werden. Bei vereinzelten Individuen wurden genetische Anteile anderer Gencluster identifiziert, die aufgrund des jungen Alters der Tiere mit einem früheren genetischen Austausch zwischen den untersuchten Populationen erklärt werden kann.
Untersuchungen zu den Auswirkungen einer Inzuchtdepression bei Damwild sind in der Fachliteratur nur unzureichend dokumentiert. Die identifizierten Auswirkungen werden dabei oftmals als entweder nicht existent oder vernachlässigbar beschrieben. Die Erhaltung möglichst vieler verschiedener Allelvarianten ist für das Management gesunder Herden dennoch als essentiell zu bewerten. Eine Auffrischung der genetischen Diversität sollte in den vier untersuchten hessischen Populationen aufgrund der Gefahr eines Eintrages schädlicher Genvarianten nur mit großer Sorgfalt erfolgen.
Vor dem Hintergrund der durchgeführten Untersuchungen der vorliegenden Arbeit und der Fachliteratur wird die Empfehlung einer ausreichend großen Anzahl von mindestens 16 verwendeten Mikrosatelliten und eines möglichst großen Stichprobenumfangs von mindestens 60 Individuen ausgesprochen, um die statistische Signifikanz der ermittelten Ergebnisse erhöhen und genauere Rückschlüsse über die Population ableiten zu können. Sollen Vergleiche zwischen verschiedenen Studien gezogen werden, muss sich die Auswahl der Mikrosatelliten an den bereits in diesen Studien verwendeten Markern orientieren.
Obwohl sich die vorliegende Arbeit hinsichtlich der populationsgenetischen Parameter damit weitestgehend in die Ergebnisse der bestehenden Studien einreiht, kann sie dazu beitragen, einen Überblick über den aktuellen Stand der genetischen Diversität des Damwilds zu erlangen und eine Hilfestellung zur Erhaltung der bestehenden genetischen Diversität zu geben. Zusätzlich können für die Durchführung weiterer populationsgenetischer Untersuchungen Empfehlungen hinsichtlich der Methodik, des Probenmaterials und des -Umfangs ausgesprochen werden.
Fallow deer have been present throughout the European continent during its evolutionary history. After its extinction during the last ice age in most of these areas, it gradually repopulated its former ranges under human influence. Nowadays, fallow deer populations can be found worldwide again.
The present dissertation dealt with the current state of genetic variation in four Hessian fallow deer populations and compared the results both with each other and with the results of other literature studies on fallow deer.
In this study, both rod and tissue samples were obtained from four Hessian populations and their population genetic indicators as well as the key figures of the individual microsatellites used were determined.
The populations from the WildtierPark Edersee, the English Garden in Eulbach, the Sababurg Zoo and an anonymised population were tested with 25 microsatellites. After excluding the multilocus genotypes from the datasets and the monomorphic microsatellites present in at least three of the four populations, the remaining 229 samples were examined with 20 microsatellites and the population genetic parameters were determined. The presence of a deviation from the Hardy-Weinberg-Equilibrium was tested and null allele frequencies and private alleles of the investigated populations were evaluated. Furthermore, population genetic parameters, such as the number of alleles, the allele richness, the observed and expected heterozygosity as well as the FIS-value, were calculated. The effective population size was determined using the NeEstimator as well as demographic data. With regard to population differentiation, the values FST, GST, G'ST, 𝛳 and Jost's D were used. In addition, a dendrogram, a discriminant analysis of the main components, a Structure analysis and an analysis of molecular variance were performed.
The results were compared with data from four literature papers on genetic diversity in fallow deer, which also rely on microsatellites. Their data came from Germany as well as from other European countries and Canada.
Through the population genetic analysis of the fallow deer samples, the following findings were gained with regard to the microsatellites and population genetic parameters:
The four Hessian fallow deer populations that were examined were characterized by low genetic diversity. With only nine, eight and six alleles in the four populations studied, the microsatellite NVHRT21 showed the highest number of alleles. On average, only 2.6 alleles were present per microsatellite in the four populations.
In a nationwide comparison, the six German populations compared showed a largely homogeneous picture with higher values of the population genetic parameters compared for the present study. In a European and international comparison, the four Hessian populations examined also had comparable values of low expression in terms of genetic diversity. The Sababurg population and the anonymized population mostly assumed the lowest values.
In the Eulbach population, the high annual inbreeding growth despite the high heterozygosity observed showed a possible inbreeding problem in the coming generations. In the anonymized population as well as in the Edersee population, the comparatively low rates of annual inbreeding growth indicated a stable population at the time of sampling. However, the low level of heterozygosity observed in the anonymized population provided an indication of possible inbreeding problems in the future. The population of Sababurg showed an inbreeding rate that existed at the time of writing this study and is likely to increase in the future, although no negative effects of inbreeding depression could be identified across all populations examined.
Despite the prevailing low genetic diversity, a significantly definable gene cluster could be identified for each of the four Hessian populations studied. In isolated individuals, genetic components of other gene clusters have been identified, which can be explained by an earlier genetic exchange between the studied populations due to the young age of the animals.
Studies on the effects of inbreeding depression in fallow deer are insufficiently documented in the specialist literature. The identified impacts are often described as either non-existent or negligible. Nevertheless, the preservation of as many different allele variants as possible is essential for the management of healthy herds. A refreshment of genetic diversity in the four Hessian populations examined should only be carried out with great care due to the risk of the introduction of harmful gene variants.
Against the background of the investigations carried out in the present work and scientific literature, the recommendation is made of at least 16 microsatellites used and a sample size of at least 60 individuals in order to increase the statistical significance of the results obtained and to be able to draw more precise conclusions about the population. If comparisons are to be made between different studies, the selection of microsatellites must be based on the markers already used in these studies.
Although the present study is largely in line with the results of the existing studies with regard to population genetic parameters, it can contribute to gaining an overview of the current state of genetic diversity in fallow deer and to providing assistance for the preservation of existing genetic diversity. In addition, recommendations regarding the methodology, sample material and sample size can be made for further population genetic investigations.
| Erscheinungsdatum | 16.06.2025 |
|---|---|
| Reihe/Serie | Edition Scientifique |
| Verlagsort | Gießen |
| Sprache | deutsch |
| Maße | 149 x 215 mm |
| Gewicht | 680 g |
| Themenwelt | Studium ► 2. Studienabschnitt (Klinik) ► Humangenetik |
| Naturwissenschaften ► Biologie ► Genetik / Molekularbiologie | |
| Veterinärmedizin | |
| Schlagworte | Damwild • Deutschland • DNS • Genetik • Hessen • Hirsch • Reh • Wild |
| ISBN-13 | 9783835972247 / 9783835972247 |
| Zustand | Neuware |
| Informationen gemäß Produktsicherheitsverordnung (GPSR) | |
| Haben Sie eine Frage zum Produkt? |
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