1 Einleitung. E. Stamer 1, W. Brade 2 und E. Kalm 3

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1 Züchtungskunde, 79, (4) S , 2007, ISSN Eugen Ulmer KG, Stuttgart Genetische Beziehungen zwischen Reinzucht- und Kreuzungsleistungen sowie verschiedenen Prüfumwelten beim Schwein, untersucht am Material niedersächsischer Prüfstationen E. Stamer 1, W. Brade 2 und E. Kalm 3 1 Einleitung Genotyp-Umwelt-Interaktionen können bei der Selektion in verschiedenen Umwelten oder bei Unterschieden zwischen Selektions- und Produktionsumwelt auftreten; sie lassen sich durch unterschiedliche Varianzen in den entsprechenden Umwelten (Skaleneffekte) oder Rangfolgeverschiebungen charakterisieren. Dabei sind vor allem die Rangfolgeveränderungen als problematisch anzusehen, da sie bei der Übertragung des in der Selektionsumwelt erzielten genetischen Fortschrittes auf die Produktionsumwelt eine Verminderung des erwarteten Erfolges und damit eine Reduktion der Effizienz eines Zuchtprogramms nach sich ziehen. Nach Webb und Curran (1986) sowie De Haer (1990) kommen beim Schwein als Ursachen für die Wechselwirkungen zwischen dem genetischen Potenzial und der Haltungsumwelt vor allen Dingen die Faktoren Management, Haltungssystem (Gruppengröße), Testschema, Geschlecht, Fütterungsniveau oder Hygienestatus in Betracht. Nach Falconer (1952) kann das Ausmaß von Genotyp-Umwelt-Interaktionen mit Hilfe der genetischen Korrelation zwischen denselben Merkmalen in verschiedenen Umwelten beschrieben werden. Das gleiche Prinzip lässt sich auf die Beziehung zwischen Reinzucht- und Kreuzungsleistung übertragen. Prüfung und Selektion ausschließlich von Reinzuchttieren unter Reinzucht -bedingungen können ebenfalls zu Verlusten bei der Übertragung der Prüfergebnisse auf die Produktionsbedingungen der Kreuzungstiere führen. Die möglichen Konsequenzen hängen in erster Linie von der genetischen Korrelation zwischen der Reinzucht- und der Kreuzungsleistung ab; die Methoden zur Schätzung dieser Korrelation sind identisch mit denen zur Schätzung der genetischen Korrelation zwischen Umwelten. Unter Berücksichtigung des genetischen Fortschrittes und unter der Annahme fest vorgegebener Testkapazitäten kommen Wei und Van Der Werf (1994) in ihren Modellkalkulationen zu einer genetischen Korrelation von r g < 0,8, die dann eine Überlegenheit der kombinierten Selektion (Reinzucht und Kreuzung) gegenüber der Reinzuchtselektion erwarten lässt. Das Ziel der vorliegenden Untersuchung besteht in der Schätzung genetischer Korrelationen für 17 Merkmale der Mastleistung, des Schlachtkörperwertes und der Fleischbeschaffenheit sowohl zwischen verschiedenen Haltungsumwelten (zwei Gruppengrößen) als auch zwischen Reinzucht- und Kreuzungsleistungen auf der Basis der Daten aus zwei niedersächsischen Leistungsprüfungsanstalten, um die Frage Welche Tiere sollen in welcher Umwelt geprüft werden? beantworten zu können. 1 TiDa Tier und Daten GmbH, Bosseer Str. 4c, Westensee/Brux. uni-kiel.de 2 Landwirtschaftskammer Niedersachsen, Johannssenstr. 10, Hannover 3 Institut für Tierzucht und Tierhaltung der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Hermann- Rodewald-Straße 6, Kiel

2 Genotyp-Umwelt-Interaktionen bei Schweinen niedersächsischer Prüfstationen Material und Methoden Die Datenerfassung erfolgte in den Leistungsprüfungsanstalten Rohrsen und Quakenbrück während der Jahre 2000 bis In diesen Stationen erfolgt die Prüfung nach der bundeseinheitlichen Richtlinie für die Stationsprüfung auf Mastleistung, Schlachtkörperwert und Fleischbeschaffenheit beim Schwein (ZDS, 2004), so dass Messwerte zu insgesamt 17 verschiedenen Merkmalen aus den genannten Komplexen vorliegen. Der Prüfungsabschnitt umfasst den Lebendgewichtsbereich von 30 kg bis 105 kg. In der vorliegenden Auswertung wurden ausschließlich weibliche Tiere berücksichtigt; bei den Herkünften handelt es sich um Reinzuchttiere der Rasse Piétrain (PI) und um Kreuzungen zwischen Piétrain und Deutsche Landrasse*Deutsches Edelschwein (PI*(DL*DE)). Die Reinzuchttiere werden in beiden Stationen ausschließlich in Zweiergruppen gehalten, und die Kreuzungen wurden sowohl in Zweier- (beide Stationen) als auch in Zehnergruppen (Quakenbrück) geprüft. Insgesamt konnten 8945 Schweine mit vollständigen Prüfungsinformationen berücksichtigt werden. Entsprechend ihrer Verteilung über Genotyp und Umwelt (Tabelle 1) erfolgte für die weitere Auswertung die Definition von drei Tiergruppen. Alle rein gezogenen Piétraintiere (Reinzucht (2er), (n = 2948)) sowie die Kreuzungstiere aus den Zweiergruppen (Kreuzung (2er), (n = 4007)) und die Kreuzungen aus den Zehnergruppen (Kreuzung (10er), (n = 1990)) bilden jeweils eine Gruppe. Hinsichtlich Einstallungsalter und -gewicht sowie des Alters am Prüfungsende ergeben sich nahezu übereinstimmende Mittelwerte und Varianzen (Tabelle 2). In der täglichen Zunahme zeigen die Kreuzungen erwartungsgemäß eine Überlegenheit von ca. 50 g. Bei den Merkmalen des Schlachtkörperwertes ergeben sich bei vergleichbaren Schlachtgewichten charakteristische Unterschiede zwischen den Herkünften (Tabelle 3). Während die Kreuzungstiere längere Schlachtkörper, höhere Speckmaße und höhere Fleisch:Fett-Verhältnisse aufweisen, zeigen die Reinzuchttiere ihre Überlegenheit in Tab. 1. Verteilung der Prüftiere über Genotyp und Umwelt Distribution of tested progenies over genotype and environment Reinzucht Kreuzung Prüfstation (Gruppengröße) PI PI*(DL*DE) Rohrsen (2er) Quakenbrück (2er) Quakenbrück (10er) Tab. 2. Mittelwerte (x ) und Standardabweichungen (s) für die Merkmale der Mastleistung in Abhängigkeit von der Tiergruppe Means (x ) and standard deviations (s) for fattening performance traits in the three animal groups Reinzucht (2er) Kreuzung (2er) Kreuzung (10er) Merkmal (x ) s (x ) s (x ) s Alter Einstallung Tag Gewicht Einstallung kg 24,0 3,6 23,7 3,4 24,2 3,0 Alter Mastende Tag Tägliche Zunahme g

3 300 E. Stamer u.a. Tab. 3. Mittelwerte (x ) und Standardabweichungen (s) für die Merkmale des Schlachtkörperwertes in Abhängigkeit von der Tiergruppe Means (x ) and standard deviations (s) for carcass traits in the three animal groups Reinzucht (2er) Kreuzung (2er) Kreuzung (10er) Merkmal (x ) s (x ) s (x ) s Schlachtgewicht kg 85,3 2,6 85,5 2,7 85,0 2,8 Körperlänge cm Rückenspeckdicke cm 1,8 0,3 2,1 0,3 2,0 0,3 Seitenspeckdicke cm 1,8 0,5 2,3 0,5 2,3 0,5 Speckdicke Rückenm. cm 0,7 0,2 0,9 0,2 0,9 0,2 Fleischanteil Bauch % 64,0 3,0 60,8 2,7 60,8 2,6 Rückenmuskelfläche cm 2 60,0 4,8 54,1 4,8 55,4 4,7 Fleisch:Fett-Verhältnis 1: 0,19 0,05 0,26 0,06 0,26 0,06 Schinkenanteil % 35,2 1,3 33,7 1,2 33,4 1,1 Muskelfleischanteil % 64,6 1,8 61,3 2,1 61,6 2,1 den Fleischmaßen. So liegt der Muskelfleischanteil für die Piétrain um ca. 3 % über dem der Kreuzungstiere. Bei den Kreuzungen wiederum ergibt sich so gut wie kein Effekt der Prüfungsumwelt bzw. der Gruppengröße. In den Merkmalen der Fleischbeschaffenheit treten nur geringfügige Differenzen zwischen den drei Tiergruppen auf (Tabelle 4). Seit den neunziger Jahren wurde der MHS- Status der Piétraintiere konsequent züchterisch bearbeitet, so dass in dem aktuell hier vorliegenden Material keine Nachteile mehr für die Reinzuchttiere in der Fleischbeschaffenheit erkennbar sind. Tab. 4. Mittelwerte (x ) und Standardabweichungen (s) für die Merkmale der Fleischbeschaffenheit in Abhängigkeit von der Tiergruppe Means (x ) and standard deviations (s) for meat quality traits in the three animal groups Reinzucht (2er) Kreuzung (2er) Kreuzung (10er) Merkmal (x ) s (x ) s (x ) s ph 1 -Kotelett 6,37 0,31 6,43 0,26 6,39 0,30 ph 24 -Kotelett 5,43 0,08 5,45 0,08 5,46 0,07 ph 24 -Schinken 5,54 0,11 5,56 0,11 5,56 0,11 LF 1 -Kotelett 4,7 1,7 4,5 1,0 4,6 0,9 LF 24 -Kotelett 5,1 2,2 4,7 1,6 5,0 1,6 FBZ Punkt 53 7,4 53 7,2 56 5,6 Fleischhelligkeit (Opto) Punkt 64 7,8 67 7,3 67 7,0 Die REML-Schätzer für die Varianzen und Kovarianzen der 17 betrachteten Merkmale wurden mit Hilfe des Programmpaketes VCE4 ermittelt (Neumaier und Groeneveld, 1998). Die Schätzungen erfolgten multivariat, d.h. jedes Merkmal wurde für alle drei Tiergruppen gleichzeitig analysiert, und zwar mit den folgenden Tiermodellen. Mastleistung y ijkl mit: y ijkl μ = μ + SAM i +b SG ijkl +pg j + tier k +e ijkl = l-te Beobachtung der täglichen Zunahme = allgemeines Mittel

4 Genotyp-Umwelt-Interaktionen bei Schweinen niedersächsischer Prüfstationen 301 SAM i = fixer Effekt des i-ten Aufstallungsmonats innerhalb Prüfstation b SG ijkl = lineare Regression auf das l-te Schlachtgewicht pg j = zufälliger unkorrelierter Effekt der j-ten Prüfgruppe tier k = zufälliger Effekt des k-ten Tieres = zufälliger Restfehler e ijkl Schlachtkörperwert und Fleischbeschaffenheit y ijkl mit: y ijkl SST i = μ + SST i +b SG ijkl +pg j + tier k +e ijkl = l-te Beobachtung des jeweiligen Schlachtkörpermerkmals = fixer Effekt des i-ten Schlachttages innerhalb Prüfstation In den Analysen der beiden Merkmale Rückenmuskelfläche und Fleisch : Fett-Verhältnis blieb das Schlachtgewicht unberücksichtigt, da es sich bei der Rückenmuskelfläche schon um auf ein Schlachtkörpergewicht warm von 85 kg vorkorrigierte Werte handelte und diese in die Berechnung des Fleisch:Fett-Verhältnisses eingingen. Statt der üblichen Berücksichtigung des Wurfes als zufälliger Variationsursache wurde die Prüfgruppe gewählt, und zwar unter der Annahme, dass die sozialen Interaktionen innerhalb der Zehnergruppen eine bedeutendere Rolle spielen als die der fünf Herkunftswürfe. Im Fall der Zweiergruppen sind Prüfgruppe und Herkunftswurf nahezu identisch. Die Tabelle 5 weist die endgültige Anzahl der Effektstufen und die Anzahl der Prüftiere je Effektstufe in den Auswertungsmodellen aus. Vier Aufstallungsmonate erfuhren eine Umcodierung, denn je Monat sollten mindestens drei Prüftiere aufgestallt werden. Die Vorgabe für den Schlachttag lautete mindestens zwei Prüftiere, so dass 47 Schlachttage jeweils mit benachbarten Tagen zusammengefasst wurden. Tab. 5. Anzahl der Effektstufen und Anzahl der Prüftiere (durchschnittliche Anzahl und Extremwerte) je Effektstufe in den Auswertungsmodellen in Abhängigkeit von der Tiergruppe Number of effect classes and number of tested progenies (average and extreme values) per effect class within the statistical models in the three animal groups Effekt Reinzucht (2er) Kreuzung (2er) Kreuzung (10er) Aufstallungsmonat 1 Anzahl Umfang 23,7 (4-57) 34,8 (6-96) 41,5 (9-104) Umcodiert Schlachttag 2 Anzahl Umfang 6,3 (2-18) 9,0 (2-35) 9,7 (2-29) Umcodiert Prüfgruppe Anzahl Umfang 1,94 (1-2) 1,94 (1-2) 9,34 (1-10) 1 mindestens drei Prüftiere; 2 mindestens zwei Prüftiere Die Pedigreeinformationen beinhalten für jedes Prüftier drei Ahnengenerationen. Bei den Reinzuchttieren umfassen die Nachkommengruppen durchschnittlich 6,5 Tiere je Vater; bei den Kreuzungstieren ergeben sich Gruppengrößen von 6,6 bzw. 5,2 Tieren je Vater (Tabelle 6). Somit zeigen die drei Tiergruppen vergleichbare Strukturen. Gleichzeitig treten zwischen den Stationen Unterschiede im Prüfungsumfang der Väter auf. Von den Kreuzungsvätern wurden in Rohrsen in den Zweiergruppen durchschnittlich ca. zehn Tiere geprüft; alle anderen Kombinationen aus Herkunft und Prüfungsort weisen ca. fünf bis sechs geprüfte Nachkommen je Vater auf.

5 302 E. Stamer u.a. Tab. 6. Anzahl der Väter in Abhängigkeit von der Prüfumwelt und Herkunft (in Klammern Anzahl der Prüftiere je Vater) Number of boars dependent on genotype and environment and number of tested progenies per boar (within parentheses) Prüfstation (Gruppengröße) Reinzucht Kreuzung Rohrsen (2er) 254 (6,2) 167 (10,2) 454 (6,5) Quakenbrück (2er) 225 (6,2) } 439 (5,2) } 606 (6,6) Quakenbrück (10er) (5,2) Der Anteil gemeinsam eingesetzter Väter bzw. Großväter beschreibt das Ausmaß der genetischen Verknüpfung zwischen den drei definierten Tiergruppen. Bei den beiden Kombinationen zwischen Reinzucht- und Kreuzungstieren sind nur 6,2 % bzw. 6,0 % aller Väter gemeinsam eingesetzte Väter (Tabelle 7). Eine deutlich höhere genetische Verknüpfung ergibt sich über die väterlichen Großväter, denn die Väter der Prüfungstiere stammen zu 24,3 % bzw. 19,2 % von den gleichen Großvätern ab. Zwischen den Tiergruppen Kreuzung (2er) und Kreuzung (10er) zeigen sich mit 45,6 % (Väter) und 57,8 % (väterliche Großväter) deutliche Gemeinsamkeiten. Zusätzlich sind diese Tiergruppen sehr stark verknüpft über die mütterlichen Großväter. Tab. 7. Anzahl der gemeinsam eingesetzten Väter in den Tiergruppen (in Klammern relativer Anteil an allen eingesetzten Vätern) Number of common mated boars between the animal groups and their proportion of all mated boars (within parentheses) Kreuzung (2er) Kreuzung (10er) A. gemeinsam eingesetzte Väter Reinzucht (2er) 62 (6,2 %) 47 (6,0 %) Kreuzung (2er) 309 (45,6 %) B. gemeinsame Väter der Eber Reinzucht (2er) 102 (24,3 %) 72 (19,2 %) Kreuzung (2er) 156 (57,8 %) C. gemeinsame Väter der Mütter Reinzucht (2er) - - Kreuzung (2er) 256 (86,5 %) 3 Ergebnisse und Diskussion Die Heritabilitätsschätzwerte für die Merkmale der Mastleistung und des Schlachtkörperwertes zeigen eine weitgehende Übereinstimmung zwischen den Tiergruppen (Tabelle 8). Auffällig sind nur die Differenzen in den Merkmalen Rückenmuskelfläche, Fleisch:Fett-Verhältnis und Muskelfleischanteil. Hier ergeben sich höhere Schätzwerte für die Kreuzungstiere, insbesondere für die in den Zehnergruppen geprüften Tiere. Im Vergleich zu den Untersuchungen von Schmutz (1996), der ebenfalls auf der Station geprüfte Reinzuchttiere der Rasse Piétrain analysierte, besteht für die bedeutenden Merkmale eine Übereinstimmung in der täglichen Zunahme (h 2 = 0,35) und eine leichte Abweichung im Muskelfleischanteil (h 2 = 0,53). Ruten et al. (2002), die die dieser Auswertung vorausgehenden Jahrgänge der Tiergruppe Reinzucht (2er) analysierten, fanden für die Merkmale tägliche Zunahme (h 2 = 0,32), Rückenmuskelfläche (h 2 = 0,37)

6 Genotyp-Umwelt-Interaktionen bei Schweinen niedersächsischer Prüfstationen 303 Tab. 8. Schätzwerte der Heritabilitäten für die Merkmale der Mastleistung und des Schlachtkörperwertes in Abhängigkeit von der Tiergruppe (Standardfehler in Klammern) Estimates of heritabilities for fattening performance and carcass traits in the three animal groups (standard errors within parentheses) Merkmal Reinzucht (2er) Kreuzung (2er) Kreuzung (10er) Tägliche Zunahme g 0,41 (0,03) 0,36 (0,03) 0,47 (0,04) Schlachtkörperlänge cm 0,58 (0,03) 0,53 (0,03) 0,55 (0,04) Rückenspeckdicke cm 0,42 (0,05) 0,46 (0,03) 0,43 (0,04) Seitenspeckdicke cm 0,39 (0,05) 0,39 (0,03) 0,32 (0,04) Speck Rückenmuskel cm 0,43 (0,03) 0,52 (0,03) 0,52 (0,04) Fleischanteil Bauch % 0,54 (0,03) 0,54 (0,03) 0,59 (0,04) Rückenmuskelfläche cm 2 0,35 (0,04) 0,58 (0,04) 0,70 (0,04) Fleisch:Fett-Verhältnis 1: 0,42 (0,05) 0,55 (0,03) 0,61 (0,04) Schinkenanteil % 0,39 (0,04) 0,40 (0,03) 0,36 (0,03) Muskelfleischanteil % 0,42 (0,02) 0,55 (0,03) 0,64 (0,04) und Muskelfleischanteil (h 2 = 0,37) vergleichbare Werte. Für französische Reinzuchttiere der Rassen Large White und Französische Landrasse schätzten Bidanel et al. (1995) niedrigere Koeffizienten für die tägliche Zunahme, aber höhere Werte für die Rückenspeckdicke und den Muskelfleischanteil. In einer aktuellen Untersuchung, basierend auf den Daten aus zwei bayerischen Stationsprüfungen mit Zweiergruppen, weisen die Kreuzungstiere im Vergleich zu den Reinzuchttieren niedrigere Heritabilitäten auf in den Merkmalen tägliche Zunahme, Rückenspeckdicke und Muskelfleischanteil (Habier et al., 2006). So stehen den Heritabilitäten h 2 = 0,37, h 2 = 0,46 und h 2 = 0,59 aus der Reinzucht die Koeffizienten h 2 = 0,27, h 2 = 0,34 und h 2 = 0,44 für die Kreuzungstiere gegenüber. Für die Merkmale der Fleischbeschaffenheit ergeben sich mehr oder weniger vergleichbare Heritabilitäten zwischen den drei Tiergruppen (Tabelle 9). Diese zeigen weitgehende Übereinstimmungen mit den Literaturangaben. So schätzten Ruten et al. (2002) für den ph 24 -Wert im Schinken und den LF 24 -Wert Heritabilitäten von h 2 = 0,26 und h 2 = 0,31, und bei Schmutz (1996) findet sich für die Fleischbeschaffenheitszahl ein Koeffizient von h 2 = 0,22. Habier et al. (2006) schätzten für die Kreuzungstiere vergleichbare Heritabilitäten, jedoch deutlich höhere Werte für die Reinzuchttiere, so zum Beispiel für das Merkmal ph 1 -Kotelett h 2 = 0,58 gegenüber h 2 = 0,21. Vor dem Hintergrund unterschiedlicher Varianzen und Heritabilitäten empfehlen die Autoren, die Leistungen aus der Reinzucht und Kreuzung als genetisch unterschiedliche Merkmale zu betrachten. Als Ursache wird der MHS-Status der Reinzuchttiere angesehen, denn insbesondere für die Merkmale der Fleischbeschaffenheit ergeben sich bei Berücksichtigung Tab. 9. Schätzwerte der Heritabilitäten für die Merkmale der Fleischbeschaffenheit in Abhängigkeit von der Tiergruppe (Standardfehler in Klammern) Estimates of heritabilities for meat quality traits in the three animal groups (standard errors within parentheses) Merkmal Reinzucht (2er) Kreuzung (2er) Kreuzung (10er) ph 1 -Kotelett 0,38 (0,05) 0,35 (0,03) 0,28 (0,04) ph 24 -Kotelett 0,16 (0,03) 0,23 (0,03) 0,24 (0,04) ph 24 -Schinken 0,23 (0,04) 0,24 (0,03) 0,40 (0,04) LF 1 -Kotelett 0,19 (0,05) 0,11 (0,02) 0,04 (0,02) LF 24 -Kotelett 0,39 (0,05) 0,29 (0,03) 0,22 (0,04) FBZ Punkt 0,29 (0,04) 0,25 (0,03) 0,28 (0,04) Fleischhelligkeit (Opto) Punkt 0,29 (0,04) 0,30 (0,03) 0,22 (0,03)

7 304 E. Stamer u.a. des jeweiligen Status Heritabilitäten, die mit den Schätzwerten für die Kreuzungstiere vergleichbar sind (Habier et al., 2006). Bei den Reinzuchttieren der vorliegenden Untersuchung ist durch die konsequente Nutzung des MHS-Gentestes seit den neunziger Jahren von stressresistenten Nachkommen auszugehen (Ruten et al., 2002), resultierend in vergleichbaren Heritabilitäten zwischen den Reinzucht- und Kreuzungstieren. Daher besteht nicht die Notwendigkeit, die beiden Herkunftsleistungen als unterschiedliche Merkmale zu betrachten. Der Anteil des zufälligen Effektes der Prüfgruppe an der Gesamtvarianz fällt unterschiedlich für die drei Tiergruppen aus. Über alle Merkmale ergibt sich für die Reinzucht (2er) ein mittlerer Anteil von 11 % (1 bis 18 %), für die Kreuzung (2er) 3,8 % (0 bis 14 %) und für die Kreuzung (10er) 1,6 % (0 bis 8 %). Die höchsten Anteile wurden für die Mastleistung und die niedrigsten für die Merkmale der Fleischbeschaffenheit geschätzt. Die niedrigen Varianzanteile in der Tiergruppe Kreuzung (10er) lassen vermuten, dass sich die Effekte des Stallabteils und der fünf Herkunftswürfe überlagern bzw. gegenseitig aufheben. Die genetischen Korrelationen zwischen den Tiergruppen liegen für die Merkmale der Mastleistung und des Schlachtkörperwertes fast ausschließlich auf hohem Niveau (Tabelle 10). Die mittlere Beziehung zwischen den Reinzucht- und Kreuzungstieren aus den Zweiergruppen liegt bei r g = 0,80 (0,30 bis 0,99), wobei die niedrigsten Schätzwerte für die Merkmale Rückenspeckdicke und Speckdicke über Rückenmuskelfläche auftreten. Die Kombination aus Reinzucht (2er) und Kreuzung (10er), die der allgemeinen praktischen Produktionsumwelt am nächsten kommt, weist im Durchschnitt aller zehn Korrelationen einen Wert von r g = 0,66 (0,02 bis 0,99) auf. Zusätzlich zur Rückenmuskelfläche treten auch hier die geringsten Korrelationskoeffizienten bei den Merkmalen Rückenspeckdicke und Speckdicke über Rückenmuskelfläche auf. Offensichtlich existieren in den Speckmaßen bzw. im Speckansatz deutliche genetische Differenzen zwischen den Genotypen, und auch nicht-additive Geneffekte können eine Ursache sein. Zwischen den Kreuzungstieren aus den beiden Haltungsvarianten besteht eine hohe Übereinstimmung; die mittlere genetische Korrelation für die Bereiche Mastleistung und Schlachtkörperwert beträgt r g = 0,90 (0,79 bis 0,98); demnach ist bei den Ebern mit Kreuzungsnachkommen mit mehr oder weniger stabilen Rangierungen unabhängig von der Gruppengröße zu rechnen. In der Literatur werden für Stationsdaten in etwa ähnliche Größenordnungen für die Beziehungen zwischen Reinzucht- und Kreuzungstieren genannt. So fanden Trapp- Tab. 10. Schätzwerte der genetischen Korrelationen zwischen den Tiergruppen für die Merkmale der Mastleistung und des Schlachtkörperwertes (Standardfehler in Klammern) Estimates of genetic correlations between the three animal groups for fattening performance and carcass traits (standard errors within parentheses) Reinzucht (2er) Reinzucht (2er) Kreuzung (2er) Merkmal Kreuzung (2er) Kreuzung (10er) Kreuzung (10er) Tägliche Zunahme g 0,91 (0,09) 0,65 (0,15) 0,90 (0,08) Schlachtkörperlänge cm 0,70 (0,10) 0,81 (0,12) 0,88 (0,07) Rückenspeckdicke cm 0,58 (0,13) 0,57 (0,16) 0,89 (0,06) Seitenspeckdicke cm 0,89 (0,13) 0,99 (0,02) 0,86 (0,08) Speck Rückenmuskel cm 0,30 (0,16) 0,02 (0,20) 0,96 (0,03) Fleischanteil Bauch % 0,89 (0,09) 0,67 (0,16) 0,92 (0,04) Rückenmuskelfläche cm 2 0,92 (0,06) 0,51 (0,14) 0,79 (0,04) Fleisch:Fett-Verhältnis 1: 0,92 (0,07) 0,70 (0,13) 0,92 (0,04) Schinkenanteil % 0,94 (0,08) 0,87 (0,13) 0,98 (0,05) Muskelfleischanteil % 0,99 (0,02) 0,80 (0,13) 0,85 (0,05)

8 Genotyp-Umwelt-Interaktionen bei Schweinen niedersächsischer Prüfstationen 305 mann und Kirstgen (1995) (zit. bei Schmutz, 1996) für den Fleischanteil eine Korrelation von r g = 0,75. Für die Merkmale tägliche Zunahme und Muskelfleischanteil schätzte Schmutz (1996) Beziehungen von r g = 0,73 und r g = 0,98. Bei Habier et al. (2006) sind für die Merkmale tägliche Zunahme, Rückenspeckdicke und Muskelfleischanteil r g = 0,88, r g = 0,92 und r g = 0,90 angegeben. Für die sieben Merkmale der Fleischbeschaffenheit sind zwischen den Reinzucht- und den Kreuzungstieren geringfügig niedrigere Korrelationen zu verzeichnen (Tabelle 11). Die Kombination Reinzucht (2er) und Kreuzung (2er) weist eine mittlere Korrelation von r g = 0,59 (0,17 bis 1,00) auf, und zwischen Reinzucht (2er) und Kreuzung (10er) ergibt sich eine durchschnittliche Korrelation von r g = 0,58 (0,28 bis 0,88). Bei einzelnen Merkmalen (zum Beispiel ph 24 -Kotelett oder Fleischbeschaffenheitszahl) kann es demnach zu deutlichen Rangfolgeverschiebungen kommen, wenn die Eber einerseits über reingezüchtete Nachkommen und andererseits über Kreuzungsnachkommen geprüft werden. Für das oft als stellvertretend für die Fleischbeschaffenheit gewählte Merkmal ph 1 -Kotelett ist in diesem Szenario mit nahezu übereinstimmenden Rangierungen zu rechnen. Die Kreuzungen wiederum zeigen ein hohes Maß an Übereinstimmung mit einer durchschnittlichen Korrelation von r g = 0,83 (0,51 bis 0,99), d.h. die Gruppengröße scheint von untergeordneter Bedeutung zu sein. Tab. 11. Schätzwerte der genetischen Korrelationen zwischen den Tiergruppen für die Merkmale der Fleischbeschaffenheit (Standardfehler in Klammern) Estimates of genetic correlations between the three animal groups for meat quality traits (standard errors within parentheses) Reinzucht (2er) Reinzucht (2er) Kreuzung (2er) Merkmal Kreuzung (2er) Kreuzung (10er) Kreuzung (10er) ph 1 -Kotelett 0,75 (0,16) 0,79 (0,21) 0,95 (0,09) ph 24 -Kotelett 0,17 (0,23) 0,28 (0,27) 0,51 (0,10) ph 24 -Schinken 0,33 (0,11) 0,61 (0,07) 0,95 (0,05) LF 1 -Kotelett 1,00 (0,01) 0,63 (0,12) 0,62 (0,18) LF 24 -Kotelett 0,86 (0,13) 0,48 (0,21) 0,87 (0,10) Fleischbeschaffenheitszahl 0,33 (0,18) 0,40 (0,18) 0,99 (0,01) Fleischhelligkeit (Opto) 0,69 (0,17) 0,88 (0,11) 0,95 (0,07) Literaturangaben zu diesem Merkmalskomplex übersteigen die hier genannten Wertebereiche der genetischen Korrelationen. So hat Schmutz (1996) für die Fleischbeschaffenheitszahl r g = 0,99 geschätzt, und Habier et al. (2006) fanden für die vier Merkmale ph 1 -Kotelett, ph 24 -Kotelett, LF 24 -Kotelett und Fleischbeschaffenheitszahl Koeffizienten zwischen r g = 0,71 bis r g = 0,88. Insgesamt zeigen die Ergebnisse, dass für die ökonomisch wichtigsten Merkmale tägliche Zunahme, Muskelfleischanteil und ph 1 -Kotelett vergleichbare Heritabilitäten und genetische Korrelationen zwischen r g = 0,65 und r g = 0,99 existieren. Die Leistungen der beiden Genotypen und aus den beiden Haltungsumwelten können demnach weitestgehend als übereinstimmende Merkmale betrachtet werden. Genotyp-Umwelt-Interaktionen sind zwischen den Kreuzungstieren nahezu auszuschließen; die Kreuzungsnachkommen können sowohl in Zweier- als auch in Zehnergruppen getestet werden. Auch bei der Prüfung der Eber mit Reinzuchttieren und mit Kreuzungstieren jeweils in Zweiergruppen sind keine substanziellen Rangfolgeverschiebungen zu erwarten. Der Vergleich der Reinzuchttiere mit den Kreuzungstieren in den Zehnergruppen führt ebenfalls zu einer weitgehenden Übereinstimmung. Abstriche müssen dabei jedoch bei der täglichen Zunahme (r g = 0,65) gemacht werden. Offensichtlich wirken hier zum Teil unterschiedliche Gene unter den Bedingungen der beiden Haltungsumwelten bzw.

9 306 E. Stamer u.a. Gruppengrößen. So könnte die veränderte Konkurrenzsituation zwischen den Tieren in den verschieden großen Prüfungsgruppen von einem möglichen zusätzlichen Einfluss sein. Insgesamt kann die Prüfung der Piétraineber auf Station sowohl über Reinzucht- als auch über Kreuzungsnachkommen sowie in Zweier- oder in Zehnergruppen erfolgen. Es sind dann mit Einschränkungen in der Mastleistung nur geringe Rangierungsverschiebungen zu erwarten, so dass eine multivariate Zuchtwertschätzung aus Reinzuchtund Kreuzungsleistung nicht notwendig erscheint. Eine erfolgreiche Übertragung der Stationsergebnisse auf allgemein übliche praktische Produktionsumwelten, die sich durch Kreuzungstiere in großen Mastgruppen auszeichnen, kann nach den vorliegenden Ergebnissen unter dem Vorbehalt, dass die hier betrachteten Zehnergruppen stellvertretend für noch größere Mastgruppen stehen, angenommen werden. 4 Zusammenfassung Das Ziel der vorliegenden Untersuchung liegt in der Schätzung genetischer Beziehungen zwischen Haltungsumwelten und Genotypen beim Schwein für 17 Merkmale aus den Komplexen Mastleistung, Schlachtkörperwert und Fleischbeschaffenheit, um mögliche Genotyp-Umwelt-Interaktionen und den Grad der Übereinstimmung zwischen Reinzucht- und Kreuzungsleistung aufzuzeigen. Die Daten stammen von insgesamt 8945 Schweinen aus zwei Leistungsprüfungsstationen Niedersachsens aus den Jahren 2000 bis Bei den untersuchten Herkünften handelt es sich um Reinzucht- (Piétrain) und Kreuzungszuchttiere (Piétrain*(Deutsche Landrasse*Deutsches Edelschwein)). Die Reinzuchttiere wurden in beiden Stationen in Zweiergruppen gehalten, und die Kreuzungen wurden sowohl in Zweier- (beide Stationen) als auch in Zehnergruppen (eine Station) geprüft. Resultierend daraus erfolgte die Definition von drei Tiergruppen, und zwar bildeten alle Reinzuchttiere sowie die Kreuzungstiere aus den Zweiergruppen und die Kreuzungen aus den Zehnergruppen jeweils eine Gruppe. Die Varianzkomponentenschätzung erfolgte innerhalb Merkmal für die drei Tiergruppen gleichzeitig mit einem Tiermodell unter der Verwendung der Methode REML. Die Auswertungsmodelle enthielten die fixen Effekte Aufstallungsmonat innerhalb Station (Mastleistung), Schlachttag innerhalb Station (Schlachtkörperwert und Fleischbeschaffenheit) und für alle Merkmale die Regression auf das Schlachtgewicht sowie die zufälligen Effekte der Prüfgruppe und des Tieres. Zwischen den Haltungsumwelten Zweier- und Zehnergruppe ergibt sich über alle 17 Merkmale eine mittlere genetische Korrelation von r g = 0,87, wobei die Schätzwerte von r g = 0,51 bis r g = 0,99 reichen. Die mittleren genetischen Beziehungen zwischen den Reinzuchttieren und den Kreuzungen in der Zweiergruppe sowie den Kreuzungstieren in den Zehnergruppen betragen r g = 0,72 bzw. r g = 0,63. Die entsprechenden Wertebereiche liegen zwischen r g = 0,17 und r g = 0,99 bzw. zwischen r g = 0,02 und r g = 0,99. Dabei ist zu beachten, dass die Mastleistung und die Merkmale des Schlachtkörperwertes im Vergleich zu den Merkmalen der Fleischbeschaffenheit höhere genetische Beziehungen zwischen den Tiergruppen aufweisen. Die Gesamtergebnisse belegen keine nennenswerten Genotyp-Umwelt-Interaktionen bei Prüfung von Kreuzungstieren in Zweier- und Großgruppen sowie eine weitgehende Übereinstimmung zwischen den Prüfungen mit Reinzucht- oder Kreuzungsnachkommen jeweils in Zweiergruppen. Geringfügige Unterschiede in der täglichen Zunahme (r g = 0,65) zwischen den Reinzuchttieren und den Kreuzungstieren in Zehnergruppen deuten auf unterschiedliche Einflüsse der Gruppengröße auf das Wachstum und damit Rangierungsunterschiede in der Mastleistung hin. Schlüsselwörter: Schwein, Stationsprüfung, Genotyp-Umwelt-Interaktion, Reinzucht, Kreuzungszucht

10 Genotyp-Umwelt-Interaktionen bei Schweinen niedersächsischer Prüfstationen Literatur Bidanel, J. P., Ducos, A. and Gueblez, R. (1995): Genetic x environmental interactions in French pig breeding programs. 46 th Ann. Meet. Europ. Assoc. Anim. Prod., Prague, Czech Republic. De Haer, L. C. M. (1990): Sire x testing regime interactions in growing pigs. Anim. Prod. 51, Falconer, D. S. (1952): The problem of environment and selection. Amer. Nat. 86, Habier, D., Göetz, K.-U. and Dempfle, L. (2006): Estimation of genetic parameters on test stations using purebred and crossbred progeny of sires of the Bavarian Piétrain. Livest. Sci., doi: /j.livsci Neumaier, A. and Groneveld, E. (1998): Restricted Maximum Likelihood Estimation of Covariances in Sparse Linear Models. Genet. Select. Evol. 30, Ruten, W., Schoen, A. Brade, W., Bach, T. and Reinhardt, F. (2002): Estimation of genetic parameters and genetic trends in Hanoverian pig herdbook populations. 53 th Ann. Meet. Europ. Assoc. Anim. Prod., Cairo, Egypt. Schmutz, M. (1996): Multivariate Schätzung von Populationsparametern für Merkmale aus Stations- und Feldprüfung der bayerischen Schweine-Herdbuchzucht in Reinzucht und Kreuzung. Schriftenr. Inst. Tierz. Tierhaltg. Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Bd. 88. Webb, A. J. and Curran, M. K. (1986): Selection regime by production system interaction in pig improvement: A review of possible causes and solutions. Livest. Prod. Sci. 14, Wei, M. and Van Der Werf, J.H.J (1994): Maximizing genetic response in crossbreds using both purebred and crossbred information. Anim. Prod. 59, ZDS (2004): Richtlinie für die Stationsprüfung auf Mastleistung, Schlachtkörperwert und Fleischbeschaffenheit beim Schwein. Ausschuss für Leistungsprüfung und Zuchtwertschätzung (ALZ) beim Schwein des Zentralverbandes der Deutschen Schweineproduktion (ZDS). Genetic correlations between purebred and crossbred performances and different environments in pigs from test stations in Lower Saxony by E. Stamer, W. Brade and E. Kalm Genetic correlations between genotypes and housing systems for seventeen traits of the complexes fattening, carcass and meat quality were estimated in order to show possible genotype x environment interactions and the degree of accordance between purebred and crossbred performance. Data of 8945 female pigs tested in two test stations of Lower Saxony in the years 2000 to 2005 were analysed. Piétrain purebred and crossbred progenies were kept in two-pig pens, and crossbred progenies were also kept in groups with ten pigs. The crossbred progenies originated from hybrid sows (German Landrace * German Large White). For statistical analysis three animal groups were defined: purebreds in twopig pens, crossbreds in two-pig pens, and crossbreds in groups with ten pigs. Variance components were estimated simultaneously for all three animal groups with an animal model by REML. Statistical models considered the fixed effects month at the beginning of the fattening period within station (fattening), day of slaughtering within station (carcass and meat quality), regression on carcass weight and the random effects of test group and animal.

11 308 E. Stamer u.a. Between the crossbreds of the two housing systems the averaged genetic correlation for all traits is r g = 0,87 (0,51 to 0,99). The mean correlation between purebreds and crossbreds kept in two-pig pens resulted in r g = 0,72 (0,17 to 0,99). Finally, between purebreds and crossbreds kept in groups with ten pigs the mean correlation is r g = 0,63 (0,02 to 0,99). For fattening and carcass traits the estimated correlations are higher than for meat quality traits. Considering the important traits daily gain, meat content and ph 1 -value cutlet the results do not indicate the existence of genotype x environment interactions between crossbreds in the two different housing systems. Also a wide accordance can be stated between purebreds and crossbreds kept in two-pig pens. The correlations for the combination purebred and crossbred in groups with ten pigs show a good accordance with the exception that the group size influences the daily gain (r g = 0,65). So, for this trait moderate differences in the ranking of the purebred boars can be expected. Keywords: Pig, station test, genotype x environment interaction, purebred, crossbred

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