Analysis of genetic structure of Silesian horses from Ksiaz National Stud

• Autorzy: Kania-Gierdziewicz J. , Galka E. , Gierdziewicz M.

Warianty tytułu

PL

Analiza struktury genetycznej populacji koni śląskich ze Stada Ogierów Książ

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Analysis of genetic structure of Silesian horses from National Stud. The aim of the study was to analyze the genetic composition of Silesian horses bred in "Książ" National Stud basing on their pedigreesand to try to answer the following question: is the subdivision of Silesian horse population really necessary to prevent local horse breed? As the material 72 pedigrees of brood mares and stallions, born between 1991 and 2009 were used. On average, 93.1% of animals were inbred, there were 96.55% inbred stallions and 90.70% inbred mares. The mean inbreeding coefficient for all horses was 2.3%, for inbred horses it reached 2.5%. There were more inbred mares (39) than stallions (28). All 72 Silesian horses from "Książ" State Stud were related with the average relationship coefficient of 8.5%. The total and effective number of founders were 458 and 163, respectively. The total andeffective number of ancestors were 64 and 22, respectively. Among the founding breeds Thoroughbred horses predominated, the next were Oldenburg and Silesian horses, whereas among ancestors there were much more Silesian horses than Thorougbreds. All in all, the genetic diversity of the Silesian horses from "Książ" National Stud was satisfactory, however its monitoring is required because of both upward inbreeding and 100% related animals. Because the population of Silesian horses is small, less than 2,000 animals and sligtly over 1,000 animals included in conservation programme, the artifical subdivision of this population as proposed in the new breeding programme, which would result in creation of two subpopulations: “old-type” and “new-type” Silesian horses, is not recommended. For maintaining genetic diversity, it could be also possible to carefully import of semen or stallions of similar breeds, i.e. German Alt-Oldenburger horses or German Heavy Warmblood horses. The plan should also include the matings recommended within the population of all available Silesian horses of both types. The authors consider introducing such a program essential. It should be also clearly stated in the plan how large proportion of the Silesian mares population could be each year mated to Thoroughbredstallions. Division into two types implies that some fraction of new-type Silesian horses and their progeny would not be regarded as potential parents of individuals for the conservation programme.

PL

Analiza struktury genetycznej populacji koni śląskich z SO Ksiaż. Celem pracy była analiza struktury genetycznej koni rasy śląskiej hodowanych w Stadzie Ogierów Książ na podstawie danych rodowodowych oraz wypracowanie odpowiedzi na pytanie: czy słuszny jest założony w Programie hodowlanym koni rasy śląskiej podział na stary i nowy typ konia śląskiego z osobnymi wymogami dotyczącymi wpisu do ksiąg. Materiał: rodowody 72 koni zakwalifikowanych jako konie hodowlane (populacja aktywna). Populacją referencyjną do analiz stanowiły 72 konie należące do populacji aktywnej urodzone w latach 1991-2009. Udział osobników zinbredowanych w populacji aktywnej wynosił 93,1%, przy czym więcej było zinbredowanych ogierów niż klaczy. Średnie zinbredowanie dla wszystkich koni wynosiło 2,3%, natomiast w grupie koni zinbredowanych było równe 2,5%. Bardziej zinbredowane były klacze niż ogiery. Wszystkie badane 72 konie śląskie były ze sobą spokrewnione a średni współczynnik spokrewnienia dla nich = 8,5%. Ogólna liczba założycieli wyniosła 458, zaś przodków – 64. Efektywna liczba założycieli wynosiła 163 a przodków – 22. Wśród ras założycielskich przeważała pełna krew angielska, a następnie konie oldenburskie i śląskie. Wśród przodków występowały przeważnie konie śląskie, a udział koni pełnej krwi był niewielki. Ogólnie można stwierdzić, że zmienność genetyczna wśród koni śląskich ze SO Książ pozostaje jeszcze na zadowalająco dobrym poziomie, ale wymaga monitorowania ze względu na tendencję do wzrostu inbredu przy jednoczesnym spokrewnieniu wszystkich osobników. Ze względu na małą liczebność populacji koni śląskich (poniżej 2000 osobników, w tym nieco ponad 1000 osobników w programie ochrony zasobów genetycznych rasy) wprowadzenie bardziej restrykcyjnego podziału na dwie subpopulacje koni starego i nowego typu będzie dla rasy bardzo niekorzystne. Aby utrzymać zmienność genetyczną koni śląskich na zadowalającym poziomie korzystne byłoby również posłużenie się reproduktorami ras mających te same korzenie co rasa śląska, np. Oldenburgami w starym typie czy końmi rasy ciężkiej gorącokrwistej niemieckiej. Wprowadzenie indywidualnego planu kojarzeń w obrębie całej populacji koni śląskich jest, według autorów, niezbędne. Plan taki powinien jasno określić jaka część populacji klaczy śląskich corocznie mogłaby być ewentualnie krzyżowana z ogierami pełnej krwi angielskiej. Powinien on uwzględniać, jako sugestie dla hodowców, możliwości kojarzeń w obrębie całej dostępnej populacji koni śląskich bez podziałów na stary i nowy typ. Podział taki powoduje, że pewna część koni śląskich nowego typu i ich potomstwo nie jest brana pod uwagę jako ewentualni rodzice koni, które będą spełniały warunki programu ochrony. Na przykład pozwoliłoby to wykorzystać konie śląskie nowego typu, u których udział genów rasy śląskiej jest większy niż 75%, i które stworzyłyby „grupę wstępną programu ochrony". Ich kojarzenie z końmi starego typu mogłyby dać potomstwo (dzieci, wnuki), które spełniały by w przyszłości warunki programu ochrony, powiększając tym samym dostępną pulę genów.

Słowa kluczowe

EN

Ksiaz Stallion Herd; horse; Silesian breed; animal breeding; inbreeding; animal genetics; genetic structure; genetic analysis; genetic variability; active population

• Wydawca: -
• Czasopismo: Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW. Animal Science
• Rocznik: 2018
• Tom: 57[1]
• Opis fizyczny: p.31-45,fig.,ref.

Twórcy

autor

Kania-Gierdziewicz J.

• Faculty of Animal Science, University of Agriculture in Krakow, Al.Mickiewicza 24/28, 30-059 Krakow, Poland

autor

Galka E.

• Faculty of Animal Science, University of Agriculture in Krakow, Krakow, Poland

autor

Gierdziewicz M.

• Faculty of Electronical Engineering, Automatics Computer Science and Biomedical Engineering, AGH University of Science and Technology, Krakow, Poland

Bibliografia

• ALVAREZ I., ROYO L.J., PÉREZ-PARDAL L., FERNANDEZ I., PAYERAS L., GOYACHE F. 2010: Assessing losses of genetic variability in the endangered Mallorqui horse. Czech J. Anim. Sci. 55 (10): 456-462.
• BHATNAGAR A.S., EAST C.M., SPLAN R.K. 2011: Genetic variability of the Norwegian Fjord horse in North America. Anim. Genet. Res. 49: 43-49.
• BOICHARD D., MAIGNEL L., VERRIER E. 1996: Analyse généalogique des races bo­vines laitières françaises. INRA Prod. Anim. 5: 323-335.
• BOICHARD D., MAIGNEL L., VERRIER E. 1997: The value of using probabilities of gene origin to measure genetic variability in a population. Genet. Sel. Evol. 29: 5-23.
• BOKOR A., JÔNÂS D., DUCRO B., NAGY I., BOKOR J., SZABARI M. 2013: Pedigree analysis of the Hungarian Thoroughbred popu­lation. Livest. Sci. 151: 1-10.
• CUNNINGHAM E.P., DOOLEY J.J., SPLAN R.K., BRADLEY D.G. 2001: Micro satellite diversity, pedigree relatedness and contribu­tions of founder lineages to thoroughbred horses. Anim. Genet. 32: 360-364.
• CZEŚNIK B. 1999: Ślązaki czy Oldenburgi? Koń Polski 12: 12-14.
• DURU S. 2017: Pedigree analysis of the Turkish Arab horse population: structure, inbreeding and genetic variability. Anim. 11 (9): 1449-1456.
• GIERDZIEWICZ M., KANIA-GIERDZIEWICZ J. 2007: A study of efficiency of recursive algorithm for estimating relationship coefficients. Acta Sci. Pol.-Zoot. 6: 29-36.
• HAMANN H., DISTL O. 2008: Genetic variability in Hanoverian warmblood horses using pedigree analysis. J. Anim. Sci. 86: 1503-1513.
• HASLER H., FLURY C., MENET S., HAASE B., LEEB T., SIMIANER H., PONCET PA., RIEDER S. 2011: Genetic diversity in an in­digenous horse breed - implications for mating strategies and the control of future inbreeding. J. Anim. Breed. Genet. 128: 394-406.
• Instytut Zotechniki PIB 2017: Program ochrony zasobów genetycznych koni rasy śląskiej. Retrieved form http://www.bioroznorodnosc. izoo.krakow.pl/konie/programy-ochrony [ac­cess: 25.05.2017].
• KANIA-GIERDZIEWICZ J. 2006: Analiza struk­tury genetycznej - udział założycieli w puli ge­nów populacji. Wiad. Zoot. 45 (2): 27-34.
• KANIA-GIERDZIEWICZ J. 2008: Metody szacowania spokrewnienia i inbredu stosowane w analizie struktury genetycznej populacji. Wiad. Zoot. 46 (3): 29-41.
• KANIA-GIERDZIEWICZ J., GIERDZIEWICZ M., STANKOWSKA-ŻOŁĄDŹ E. 2015: Ana­liza struktury genetycznej koni rasy American Quarter. Roczn. Nauk. PTZ 11 (3): 9-21.
• LACY R.C. 1989: Analysis of founder representation in pedigrees: Founder Equivalents and Founder Genome Equivalents. Zoo Biol. 8: 111-123.
• LACY R.C. 1995: Clarification of genetic terms and their use in the management of captive populations. Zoo Biol. 14: 565-578.
• LAWIN J. 2004a: Konie śląskie. Part 1. Historia powstania rasy. Koński Targ 2: 24-25.
• LAWIN J. 2004b: Konie śląskie. Part 4. Historia powstania rasy. Koński Targ 5: 23-25.
• MAIGNEL L., BOICHARD D., VERRIER E. 1996: Genetic variability of French dairy breeds estimated from pedigree information. Interbull Bull. 14: 49-54.
• OLSEN H.F., KLEMETSDAL G., RUANE J., HELFJORD T. 2010: Pedigree structure and genetic variation in the two endangered Norwegian horse breeds: Dole and Nordland/Lyn- gen. Acta Agric. Scand., Section A 60: 13-22.
• PINHEIRO M., KJOLLERSTROM H.J., OOM M.M. 2013: Genetic diversity and demographic structure of the endangered Sorraia horse breed assessed through pedigree analysis. Livest. Sci. 152: 1-10.
• PJONTEK J., KADLEĆlK O., KASARDA R., HORNY M. 2012: Pedigree analysis in four Slovak endangered horse breeds. Czech J. Anim. Sci. 57 (2): 54-64.
• RAJCA-PISZ I. 2005: Stado Ogierów Książ. Ofi­cyna Wydawnicza Volumen, Warszawa.
• SEVINGA M., VRIJENHOEK T., HESSELINK J.W., BARKEMA H.W., GROEN A.F. 2004: Effect of inbreeding on the incidence of re­tained placenta in Friesian horses. J. Anim. Sci. 82: 982-986.
• SIDERITS M., BAUMUNG R., FUERST-WALTL B. 2013: Pedigree analysis in the German Paint Horse: Genetic variability and the influence of pedigree quality. Livest. Sci. 151: 152-157.
• TEEGEN R., EDEL C., THALLER G. 2009: Pop­ulation structure of the Trakehner Horse breed. Anim. 3 (1): 6-15.
• TIER B. 1990: Computing inbreeding coefficients quickly. Genet. Sel. Evol. 22: 419-430.
• TOMCZYK-WRONA I. 2014a: Charakterystyka ogierów śląskich, dopuszczonych do krycia klaczy uczestniczących w programie ochro­ny zasobów genetycznych koni rasy śląskiej. Wiad. Zoot. 52 (1): 38-46.
• TOMCZYK-WRONA I. 2014b: Frekwencja ro­dów męskich ogierów śląskich dopuszczonych do krycia klaczy uczestniczących w Programie ochrony zasobów genetycznych koni rasy śląskiej. Wiad. Zoot. 52 (2): 25-35. TOMCZYK-WRONA I. 2017: Ochrona zasobów genetycznych koni ex situ. Wiad. Zoot. 55 (3): 120-128.
• TORO M.A., MEUWISSEN T.H.E., FERNÁN­DEZ J., SHAAT I., MÄKI-TANILA A. 2011: Assessing the genetic diversity in small farm animal populations. Anim. 5 (11): 1669-1683. WALKOWICZ E. 2009: Ocena zinbredowania współczesnej populacji koni śląskich. Zesz. Nauk. Uniw. Przyrod. Wrocław, Biol. i Hod. Zw. 58 (572): 159-170.
• WÓJCIK K., HELON P, KAPICA B., LAWIN J., MÜLLER D., PECKIEL P, WYSZOMIRSKI M. 2014: Program hodowli koni rasy śląskiej. Wydawnictwo Polskiego Związku Hodowców Koni, Warszawa. Retrieved from http://pzhk. pl/wp-content/uploads/pr_hodow_slas-2015_ 03_27.pdf.
• ZECHNER P, SÖLKNER J., BODO I., DRUML T., BAUMUNG R., ACHMANN R., MARTI E., HABE F., BREM G. 2002: Analysis of di­versity and population structure in the Lipizzan horse breed based on pedigree information. Livest. Prod. Sci. 77: 137-146.

Identyfikatory

DOI

10.22630/AAS.2018.57.1.3