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  • Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft

    Schriftenreihe ISSN 1611-4159 2006

    Schätzung quantitativ-genetischer Parameter und Optimierung

    des Zuchtprogramms für das bayerische Piétrainschwein

    2

  • Impressum:

    Herausgeber: Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) Vöttinger Straße 38, 85354 Freising-Weihenstephan Internet: http://www.LfL.bayern.de

    Redaktion: Institut für Tierzucht Prof. Dürrwaechter-Platz 1, 85586 Poing-Grub E-Mail: Tierzucht�LfL.bayern.de Tel.: 089/99141-101

    1.Auflage Februar / 2006

    Druck: Direkt Marketing & Digitaldruck, 85356 Freising / Attaching

    © LfL

  • Department für Tierwissenschaften Professur für Biometrische Methoden in der Tierzucht

    der Technischen Universität München

    Schätzung quantitativ-genetischer Parameter und Optimierung des Zuchtprogramms für das bayerische Piétrainschwein

    David Habier

    Vollständiger Abdruck der von der Fakultät Wissenschaftszentrum Weihenstephan für

    Ernährung, Landnutzung und Umwelt der Technischen Universität München zur Erlangung

    des akademischen Grades eines

    Doktors der Agrarwissenschaften (Dr. agr.)

    genehmigten Dissertation.

    Vorsitzender: Univ.-Prof. Dr. med. vet., Dr. med. vet. habil. Johann Bauer

    Prüfer der Dissertation: 1. Univ.-Prof. Dr. sc. agr., Dr. agr. habil. Leo Dempfle

    2. Univ.-Prof. Dr. agr. habil. Henner Simianer,

    Georg-August-Universität Göttingen

    Die Dissertation wurde am 28.10.2005 bei der Technischen Universität München eingereicht

    und durch die Fakultät Wissenschaftszentrum Weihenstephan für Ernährung, Landnutzung und

    Umwelt am 11.01.2006 angenommen.

  • Inhaltsverzeichnis

    Einleitung 1

    1 Literaturüberblick 3 1.1 Ökonomische Gewichte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.2 Beziehung zwischen Reinzucht- und Kreuzung . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.3 Genotyp-Umwelt-Interaktionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.4 Optimierung des Zuchtprogramms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

    2 Ökonomische Gewichte 7 2.1 Material und Methoden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

    2.1.1 Magerfleischanteil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2.1.2 Tägliche Zunahmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2.1.3 Futterverwertung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 2.1.4 Fleischbeschaffenheitsmerkmale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

    2.2 Ergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 2.2.1 Magerfleischanteil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 2.2.2 Mastleistungsmerkmale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 2.2.3 Intramuskulärer Fettgehalt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 2.2.4 pH-Wert . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 2.2.5 Zusammenfassung der Ergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

    2.3 Diskussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

    3 Beziehung zwischen Reinzucht- und Kreuzungszuchtwert 19

    4 Reinzucht- und Kreuzungsparameter 25 4.1 Material und Methoden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

    4.1.1 Material . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 4.1.2 Modellierung der Reinzuchtleistung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 4.1.3 Modellierung der Kreuzungsleistung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 4.1.4 Varianz am Halothan-Locus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 4.1.5 Informativer Wert eines Reinzuchttieres . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

    4.2 Ergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 4.2.1 Additiv-genetische Varianz am Halothan-Locus . . . . . . . . . . . . . 36 4.2.2 Informativer Wert eines Reinzuchttieres . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

    4.3 Diskussion der Ergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

  • iv Inhaltsverzeichnis

    5 Parameter für Leistungen in Großgruppen 47 5.1 Material und Methoden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

    5.1.1 Material . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 5.1.2 Modell für Mastleistungsmerkmale in Großgruppen . . . . . . . . . . . 48 5.1.3 Modell für Schlachtleistungs- und Fleischbeschaffenheitsmerkmale in

    Großgruppen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 5.1.4 Ergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 5.1.5 Diskussion der Ergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

    6 Optimierung des Zuchtprogramms 57 6.1 Aktuelle Situation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

    6.1.1 Populationsstruktur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 6.1.2 Idealisierte Zuchtpraxis und Leistungsprüfung . . . . . . . . . . . . . 58 6.1.3 Realisierter Zuchtfortschritt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 6.1.4 Effektive Populationsgröße . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

    6.2 Modellkalkulationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 6.2.1 Methodik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 6.2.2 Ergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 6.2.3 Diskussion der Modellierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

    6.3 Monte Carlo Simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 6.3.1 Simulationsprogramm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 6.3.2 Auswertungsdesign . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 6.3.3 Ergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90

    7 Allgemeine Diskussion 97

    Zusammenfassung 115

    A Zuchtwertschätzmodelle in den Modellkalkulationen 117

    B Verwendete Populationsparameter in den Simulationsstudien 123

    Literaturverzeichnis 139

  • Tabellenverzeichnis

    2.1 Mittelwert und phänotypische Standardabweichung von Leistungsmerkmalen der bayerischen Kreuzungspopulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

    2.2 Erlöseinbußen in Abhängigkeit des intramuskulären Fettgehaltes in Euro . . . . 11 2.3 Erlöseinbußen in Abhängigkeit des pH� und pH�� in Euro . . . . . . . . . . . . 11 2.4 Ökonomische Gewichte (�) bezogen auf ein Mastschwein, naturaler Zuchtfort-

    schritt (�����) und ökonomischer Zuchtfortschritt (�����, Euro) pro Jahr bei Selektion auf nur ein Merkmal sowie realisierter Fortschritt bei Nichtbe- rücksichtigung dieses Merkmals im Zuchtziel in % (�� ����, %) . . . . . . . 15

    3.1 Genotypwerte und Genotypfrequenzen in der Kreuzungspopulation . . . . . . 19 3.2 Ableitung des Durchschnittseffektes ��� für Reinzuchtleistung bei zufälliger

    Anpaarung von Ebern der Vaterlinie an Sauen der Vaterlinie zur Erzeugung von Reinzuchttieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

    3.3 Ableitung des Durchschnittseffektes ��� für Kreuzungsleistung bei zufälliger Anpaarung von Ebern der Vaterlinie an Sauen der Mutterlinie zur Erzeugung von Kreuzungsnachkommen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

    3.4 Ableitung des Durchschnittseffektes ��� für Kreuzungsleistung bei zufälliger Anpaarung von Sauen der Mutterlinie an Eber der Vaterlinie zur Erzeugung von Kreuzungstieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

    3.5 Zuchtwerte von Ebern der Vaterlinie für Reinzucht- und Kreuzungsleistung, ��� bzw. ��� , sowie Zuchtwerte von Sauen der Mutterlinie für Kreuzungsleistung ��� 21

    3.6 Additiv-genetische Varianzen für Reinzucht- und Kreuzungsleistung in der Va- terlinie, ���� bzw.

    � ���

    , additiv-genetische Varianz für Kreuzungsleistung in der Mutterlinie ���� , sowie die genetische Korrelation zwischen Reinzucht- und Kreuzungsleistung in der Vaterlinie ������ . Die Allelfrequenzen in der Vater- und Mutterlinie betragen �� � �� � bzw. �� � �� �, bei einem Genotypwert a=10 22

    4.1 Verteilung der Prüftiere auf die Reinzucht- und Kreuzungsprüfung, die Lei- stungsprüfstationen in Bayern und weitere Kennzahlen zur Datenstruktur . . . 26

    4.2 Mittelwerte (� ) und Standardabweichungen (� �) für Reinzuchtleistung . . . . . 27 4.3 Mittelwerte (� ) und Standardabweichungen (� �) für Kreuzungsleistung . . . . 27 4.4 Geschätzte Regressionskoeffizienten für das Mastendgewicht von Mastleistungs-

    und Schlachtkörpermerkmalen von Reinzucht- und Kreuzungstieren . . . . . . 29 4.5 VCE-Log-Likelihood-Werte des vollständigen und um den Betriebseffekt redu-

    zierten Modells, Testgröße, Signifikanzniveau und Anteil der Betriebsvarianz an der Gesamtvarianz (b�) für Kreuzungsmerkmale . . . . . . . . . . . . . . . 32

    4.6 Populationsparameter für Reinzuchtleistung auf Station . . . . . . . . . . . . . 34 4.7 Populationsparameter für Kreuzungsleistung auf Station . . . . . . . . . . . . 35

  • vi Tabellenverzeichnis

    4.8 Genetische und phänotypische Korrelationen (obere bzw. untere Dreiecksma- trix), Heritabilitäten (Diagonale) sowie ��-Effekte von Mast-, Schlacht- und Fleischbeschaffenheitsmerkmalen für Reinzuchtleistung auf Station