Border Collie web site
Nice of you to Come Bye
Hoofdmenu  > Gezondheid  > Foktechnisch  

Genetica

Foktechnische aspecten

Het was een lang en vaak ook technisch verhaal over de verschillende kanten van de genetica. De vraag rijst dan ook snel: wat kan ik hier mee? In de praktijk van de fokkerij, maar ook voor het begrip van de kopers van een hond van een fokker, is kennis van de genetica onontbeerlijk. Vaak wordt gepraat over erfelijke ziektes, maar wat betekent dat voor de fokdieren en hun nakomelingen? Als een halfbroer van mijn hond een ziekte heeft, wat is de impact voor mijn hond? Welke kleuren komen er in een nestje voor? Allemaal vragen die met inzicht in de genetica beter te beantwoorden zijn.

Vachtkleuren

In het volgende artikel wordt de genetica van vachtkleuren bij de Border Collie behandeld. De interactie tussen de diverse allelen en genen is relatief simpel. Een aantal ietwat complexere combinaties is al ter sprake gekomen in de artikelen over interactie tussen allelen en interactie tussen genen. Aan het eind van het artikel is een kort overzicht van de genotypes van diverse kleuren (fenotypes) opgenomen. Aan de hand van dit overzichtje zijn de genotypes van de fokcombinatie vast te stellen en tevens de verdeling in de nakomelingen.

Overigens is er een aardige valkuil: bij allerlei kleuren staan er één of meer streepjes bij de allelen. Dit geeft aan dat de inhoud van dat allel onbelangrijk is voor het fenotype; zo is het voor de kleur van een zwarte hond (B-allel, dominant over b (bruin)) onbelangrijk of hij BB of Bb is. Voor het resultaat van het nest is het echter wel belangrijk. In dit geval rest dus stamboomonderzoek, waarbij met name de kleuren waarbij de relevante genen volledig bekend zijn, van belang kunnen zijn en nakomelingenonderzoek (resultaten van eventuele eerdere nesten). Van deze honden is op dat front het genotype bekend, waardoor je ook het genotype van de nakomelingen kunt voorspellen. Zonder in zeer ingewikkelde kansberekeningen te vervallen blijft het in de meeste gevallen inschatten en gokken wat er uit de combinatie rolt. Uit de combinatie Blue Merle maal Black/white zullen meestal alleen zwart-witte pups en blue merles komen. Onlangs hoorden we echter van een nest waarin echter ook chocolate/white, red merle en tricolour pups lagen. Naderhand kun je dit dus verklaren doordat vader en moeder 'drager' van chocolate en tricolour moeten zijn geweest. Vijf kleuren in één nest is wel heel zeldzaam. Het geeft in dit geval wel aardig inzicht in de genotypes van de ouders.

Erfelijke ziektes

In de gezondheidsartikelen staat — voor zover bekend — de vererving van diverse ziektes vermeld. Indien de aandoeningen van pups worden doorgegeven aan de fokker, kan deze inschatten of een bepaalde hond drager is of niet. Indien bijvoorbeeld vermeld is dat een ziekte vererfd wordt door een simpel autosomaal recessief gen, kunnen we hieruit concluderen dat de beide ouders van een lijder drager van dit gen moeten zijn.

Vaak is er echter nog te weinig bekend over de erfelijkheid om zinnige uitspraken te kunnen doen. Als erfelijkheid vast staat, maar de wijze van overerven is niet bekend, zou in ieder geval herhaling van dezelfde combinatie moeten worden vermeden.

Van een aantal ziektes is bekend dat ze polygeen vererven. Dit betekent dat we hier de theorie uit het artikel populatiegenetica (2) over de kwantitatieve eigenschappen moeten toepassen. Door het verzamelen van informatie over nakomelingen zijn in enige mate de fokeigenschappen van ouderdieren vast te stellen. We moeten bij dit soort aandoeningen ook de erfelijkheidsgraad in de gaten houden. Bij een lage of zeer lage erfelijkheidsgraad is het des te waarschijnlijker dat grote afwijkingen ten opzichte van de ouderdieren veroorzaakt worden door milieu-invloeden. Het nog immer actuele voorbeeld van HD geeft enige achtergrond:
Een pup van twee HD Tc ouders heeft HD+. Met een erfelijkheidsgraad van rond de 0,3 is het onwaarschijnlijk (maar niet onmogelijk) dat het effect door genetische invloeden te verklaren is. Als we echter in ogenschouw nemen dat het een polygeen verervende aandoening is met veel additionele genen (de som van vele plussen en minnen) dan zou het evenwel kunnen zijn dat de combinatie aan plussen en minnen toevalligerwijs een enorme verschuiving naar één kant laat zien. Aan de andere kant zijn er veel milieu-invloeden die de erfelijke aanleg kunnen versterken. Zo worden voeding en sterke belasting gezien als factoren die de expressie nadelig kunnen beínvloeden: een hond die genetisch gezien een HD +/- zou krijgen, kan door deze factoren best met een HD + beoordeeld worden. Daarentegen kan dezelfde hond bij goede milieu-invloeden ook met een HT Tc beoordeeld worden.

Hoe weten we nu wat genetisch bepaald is en wat de milieu-invloeden zijn? Hier komt de statistiek weer om de hoek kijken. De kunst hierbij is één van beide invloeden constant te houden. We kunnen dus een groot aantal dieren in dezelfde omstandigheden (van baarmoeder tot woonruimte) bestuderen en zo de genetische component bekijken. Aan de andere kant kunnen we een aantal nesten van dezelfde ouders in zeer diverse milieus laten grootbrengen. Als vergelijkingsmateriaal hebben we nu de overige dieren die ook in zeer diverse milieus verblijven. Als we een eigenschap bepalen dan zien we een verdeling van waarden met een gemiddelde. Het verschil in gemiddelde tussen de grote algemene populatie en dat van de bestudeerde populatie moet dan wel toe te schrijven zijn aan de genetische component. Dit geldt evenwel pas voor grote aantallen. Statistici kunnen ook nog berekenen voor welke aantallen de meting zin heeft.

Bestrijding van erfelijke ziektes

Hier moeten we meteen een onderverdeling maken naar de aard van de vererving.

Eenvoudige vererving

Hierbij gaat het vaak om een recessief autosomaal gen. In een eerder artikel (Populatiegenetica) hebben we al gekeken naar de selectie tegen een recessief allel. Complicatie is het relatief grote aantal dragers tegenover een klein deel zichtbare lijders. Een genetische bloedtest zou uitkomst brengen om ook dragers op te sporen. De neiging is om op dat moment ook alle dragers van de fok uit te sluiten. Gezien de grote impact op het aantal nog beschikbare fokdieren en de overige kwaliteiten van de gedetecteerde dragers, kan het weleens slim zijn om toch met bepaalde dragers te fokken. Je kunt nu immers lijders voorkomen door slechts niet-dragers en dragers te kruisen. Langzamerhand kunnen dragers uitgesloten worden en zodoende kan de ziekte uitgebannen worden.

Proefparingen

Een andere, weinig gebruikte optie om dragers te vinden is het uitvoeren van proefparingen. In de praktijk is dit een kostbare zaak met een ethisch probleem. In het kort zullen we de voor honden praktische mogelijkheden bekijken.

  1. Paring van verdachte reu met homozygoot recessieve teven (lijders). Voorwaarde is dat de aandoening niet dodelijk is. Statistische berekeningen tonen aan dat je met 95% zekerheid kunt zeggen dat de reu vrij is van deze aandoening als hij minstens vijf gezonde nakomelingen voortbrengt. Nadeel is dat speciaal hiervoor teven moeten worden aangehouden en dat je maar op één aandoening tegelijk kunt testen.
  2. Paring van verdachte reu met heterozygote teven (dragers). Hierbij zijn elf gezonde nakomelingen nodig om met 95% zekerheid te kunnen zeggen dat de reu vrij is. Praktisch gezien zijn dit dus twee nesten. Ook geldt als nadeel dat je maar op één aandoening tegelijk kunt testen.
Een wellicht groter probleem vormen de pups uit deze proefparingen. Bij situatie 1 is 100% drager en bij situatie 2 50%. De enige mogelijkheid lijkt het afmaken van de pups, hetgeen niet erg netjes is.

Stamboomonderzoek

Probleem hierbij is dat er op een stamboom niet genoeg gegevens aanwezig zijn. Tevens gebeurt het vrij vaak dat het feit dat een pup lijder is door de fokker geheim wordt gehouden. Als je echter wel van aandoeningen de lijders kunt opsporen (bijvoorbeeld doordat er verplicht getest wordt en bij de rasvereniging geregistreerd wordt) kun je wel bovenstaande statistische grenzen gebruiken om ander honden vrij te verklaren (met 95% zekerheid). Voorbeeld:
Bij ziekte X (recessief autosomaal) is op vijfjarige leeftijd definitief te zeggen dat een hond het niet heeft. Teef A is zeven en blijkt lijder. Geen van de acht pups (die nu vijf jaar zijn) uit het nest van reu B blijkt lijder te zijn. Reu B is nu voor 95% zeker vrij. Voor andere nesten van deze reu heeft deze uitkomst grote waarde.

Kwantitatieve vererving

In het vorige artikel hebben we al het voorbeeld van HD gebruikt om te zien hoe lastig het is om hiertegen te selecteren. Doordat de verschijning van de ziekte niet volledig aan genetische invloeden is toe te schrijven en doordat de polygene vererving een genetische bloedtest lastig (zo niet onmogelijk) maakt, blijft selectie de enige mogelijkheid. Door slechts het deel van de honden te gebruiken met een goede waarde voor de aandoening, is verbetering zeker mogelijk.

Inteelt / lijnenteelt

In eerdere artikelen hebben we gezien dat inteelt onvermijdelijk is in de fok. Met stamboomonderzoek is goed de mate van inteelt in een combinatie te bepalen. Voor het overige is het gebruik van inteelt afhankelijk van het fokdoel en het afwegen van de voor- en nadelen. Mijns inziens zijn de nadelen vaak groter dan de voordelen en heeft selectie al genoeg invloed op de genetische variatie.

Inteelt is eigenlijk alleen noodzakelijk bij het herbouwen van een ras, waarbij de fokbasis te nauw is voor 'normale' fokmethoden.

Een veel gehoord argument om inteelt of lijnenteelt te gebruiken is het vastleggen van de eigenschappen van een goede hond (veelal reu) in zijn nageslacht vast te leggen. Een dochter heeft de helft van haar genen van vader. Een kruising van dochter en vader zou dan bij de helft van de pups volledig het genetisch materiaal van die ene reu opleveren. Een nobel streven, dat echter wel een paar voetangels kent:

Ten eerste krijgt een dochter de helft van het genetisch materiaal van de vader, maar is het niet zekere welke helft. Bij een celdeling worden de genen willekeurig verdeeld. Bij de aanmaak van de geslachtscellen bij de bedoelde dochter is het dus zeer onwaarschijnlijk dat er een eicel wordt uitgerust met precies die genen die oorspronkelijk van die geliefde reu afkomstig zijn.

Ten tweede wordt geen rekening gehouden met crossing-over. Dit fenomeen komt in werkelijk zeer regelmatig voor (is eerder regel dan uitzondering), waardoor het genetisch materiaal van de geliefde reu eveneens verdeeld wordt over verschillende chromosomen.

Ten derde gaat deze redenering uit van een reu die (bijna) volledig homozygoot is voor alle eigenschappen. Dit is geen reële situatie. Voor de eigenschappen waar deze reu heterozygoot voor is, geldt weer de vraag: welke helft wordt doorgegeven?

Ten vierde zijn vele gewenste eigenschappen als gezondheid en werkvermogen genetisch zeer ingewikkeld, waarbij het waarschijnlijk is dat heterozygote dieren de voorkeur hebben. Bij zaken als werkvermogen zijn de extremen juist weer niet gewenst.

De nadelen van inteelt / lijnenteelt zoals inteeltdepressie (verminderde gezondheid en fertiliteit) zijn vaak groter dan de voordelen, zeker als met de selectiemethoden die in het vorige artikel zijn geschetst ook een goede vooruitgang kan worden geboekt.

Keuze reu en teef

Behalve op de eigenschappen van het dier zelf, zullen we voor een aantal eigenschappen ook naar diens familieleden moeten of kunnen kijken. We proberen eigenlijk de fokwaarde van een hond vast te stellen. Anders gezegd: we proberen in te schatten hoe de verschillende eigenschappen van de pups zullen gaan worden. Hiervoor kunnen we heel goed naar eerder nesten kijken. Fertiliteit kan heel goed beoordeeld worden aan de grootte en geboorteproblemen bij eerder nesten. Indien dit niet mogelijk is moeten we onze toevlucht nemen tot nesten van de ouders en van (half-)broers en -zussen.

Voor eigenschappen die wel aan de reu of teef zelf zijn af te lezen, nemen we vaak onze toevlucht tot de meting van die eigenschappen bij het bedoelde dier. Beter kunnen we hier ook kijken naar de eigenschappen van eerdere nesten. Voor het geplande nest is het immers waardevoller dat een hond reeds een aantal pups heeft gehad die kampioen schapendrijven zijn geworden dan dat de ouderhond dat zelf is. Hetzelfde geldt voor aandoeningen als HD.

Aangezien het vaak bijna onmogelijk is de eigenschappen van familieleden te achterhalen, blijft men beperkt tot de eigenschappen van de fokdieren zelf. Wellicht dat in dit verband nog een taak is weggelegd voor de rasvereniging, om van zoveel mogelijk dieren zoveel mogelijk gegevens betreffende gezondheid, eigenschappen en prestaties vast te leggen en verkrijgbaar te maken. Het zou handig zijn om zo gegevens van mogelijke fokdieren te kunnen bekijken. Het zou echter kunnen dat de Nederlandse privacy wetgeving dit in de weg staat.

Grootte van de populatie

Een te kleine populatie heeft als bijwerking dat er automatisch veel inteelt plaatsvindt. Dat hierdoor veel van de genetische variatie verloren gaat moge duidelijk zijn. Het is dan ook zaak om de populatie voldoende groot te houden.

Een andere dreiging is het veelvuldig gebruik van een bepaalde reu. Het betreft dan meestal een reu die populaire eigenschappen heeft of een reu die onverwant is met de rest van de populatie ("vers bloed"). Een groot aantal fokkers gaat gebruik maken van die reu, waardoor er in de volgende generatie heel veel verwante dieren ontstaan. Het is dus zaak om het veelvuldig gebruik van een reu tegen te gaan.

Het minimale aantal benodigde fokdieren is vrij eenvoudig te berekenen:

Allereerst kijken we hoeveel inteelt er wordt veroorzaakt door welke aantallen fokdieren. Wright heeft hiervoor een benadering gevonden.

ΔF = 1 / ( 8 × Nm ) + 1 / ( 8 × Nf )
ΔF : toename van gemiddelde inteeltcoëfficiënt
Nm : aantal mannelijke fokdieren
Nf : aantal vrouwelijke fokdieren

In de praktijk blijkt dat een toename van de gemiddelde inteeltcoëfficiënt van 1% per generatie nog aanvaardbaar is. De tegenkrachten als mutatie en migratie zijn dan aardig in balans met de invloed van deze inteelt.

Bij de hond is het generatie-interval op zo'n 2,5 jaar te stellen. Als we nu het aantal nesten in 2,5 jaar enigszins corrigeren voor de teven die meer dan één nest in die periode hebben gehad en voor de teven die meer dan gemiddeld verwant zijn met elkaar, dan kunnen we al wat dingen gaan invullen.

ΔF is dus 0,01; Nf is geschat en met wat rekenwerk komen we al snel op het aantal benodigde mannelijke fokdieren per generatie. Vaak moet dit aantal naar boven bijgesteld worden omdat niet alle dekreuen onverwant aan elkaar te noemen zijn.

Via het aantal nesten per jaar is vervolgens ook het aantal dekkingen dat een reu zou mogen verrichten per jaar vast te stellen.

Voorbeeld

Er zijn 100 nesten per jaar. Dat zijn 250 nesten per generatie. Laten we dat getal aanpassen tot 200 voor de teven die meer dan een nest hebben per generaite.
Even invullen:
0,01 = 1 / ( 8 × 200 ) + 1 / ( 8 × Nm )
0,01 = 1 / ( 1600 ) + 1 / ( 8 × Nm )
0,01 = 0.000625 + 1 / ( 8 × Nm )
0,01 - 0.000625 = 1 / ( 8 × Nm )
0,009375 = 1 / ( 8 × Nm )
1 / 0,009375 = 8 × Nm
106,6666 = 8 × Nm
13,3333 = Nm

Dit betekent dat we minstens 14 onverwante dekreuen nodig hebben om de populatie gezond te houden. Voor 100 nesten per jaar komt dat op 100 / 14 = 7,14 dekkingen per hond per jaar.

Tot slot

Behalve de overzichten van de genetica van vachtkleuren, is dit het (voorlopig) laatste artikel in de genetica reeks. Suggesties voor wat betreft weggelaten, onduidelijke of onbesproken zaken en dergelijke zijn van harte welkom. Ze zullen zeker leiden tot uitbreiding van de informatie.

verder met: gentica van vachtkleuren


Copyright © 1998-2013 Jigal van Hemert & Danielle Boshouwers
URL: http://www.bordercollies.nl/dgenbre.shtml
This page last modified: Wednesday, 30-Jul-2008 16:41:34 CEST
 
Algemeen
*Hoofdmenu
*English
*Ons adres
*Wat is nieuw?
De Border Collie
Onze kennel
Pups
Kenneldag 2008
Werk en sport
Gezondheid
Genetica
*Terminologie
*Introductie
*Allel interactie
*Gen interactie
*Biologie
*Populatie­genetica
*Pop.genetica(2)
*Foktechnisch
*Vachtkleuren
Ziektes
*Elleboog­dysplasie
*Oogziektes
*TNS
Hondennamen
Problemen
Wat is nieuw?
Screen saver
Ansicht kaart
Guestbook
Links