Studium ztráty genetické diverzity u norského lundehunda

Hedvika Vilímková

Bachelor's thesis

Study of genetic diversity loss in the Norwegian Lundehund

Abstract:

Tato bakalářská práce se věnuje analýze ztráty genetické diverzity u norského lundehunda, což je plemeno psa pocházející z odlehlých arktických ostrovů Norska. Lundehund je malý, agilní špic, který byl tradičně využíván k lovu mořského ptactva. Díky specifickým podmínkám jeho existence se u něj vyvinuly unikátní vlastnosti, jako je polydaktylie (přítomnost šestého prstu), hyperflexibilita ramenních kloubů a další. V polovině 20. století došlo k drastickému poklesu populace lundehundů kvůli řadě nepříznivých faktorů, včetně druhé světové války a vypuknutí psinky v Norsku. V reakci na tuto situaci byl v roce 1961 zahájen šlechtitelský program, a dnešní populace lundehundů pochází odhadem pouze z pěti zakladatelů. V současné době se odhaduje, že existuje mezi 1500 a 2000 jedinců tohoto plemene. Kromě ztráty genetické diverzity se lundehundi potýkají s vysokou prevalencí dědičných chorob, zejména s problémy trávicího ústrojí. Ve své práci jsem zkoumala klíčové mechanismy ovlivňující genetickou diverzitu, jako je například selekce, která má vliv na vzhled, chování a anatomické abnormality plemene. Podstatné bylo zmínit důsledky genetického driftu, který ovlivňuje změny v genetickém složení populace, a příbuzenskou plemenitbu, která je spojena se snížením plodnosti, životaschopnosti a projevem recesivních alel. Efektivní velikost populace je důležitým ukazatelem, který pomáhá pochopit vliv genetického driftu a příbuzenského křížení na populaci. V práci jsem se zaměřila na genetickou analýzu, včetně porovnání heterozygotnosti s jinými plemeny, což ukazuje na vysokou nebo nízkou genetickou variabilitu těchto plemen. V rámci záchranného outcrossingu bylo zvažováno začlenění plemen jako norský buhund, islandský ovčák a norbotenský špic, která vykazují vysokou heterozygotnost. Byly identifikovány pozitivní i negativní korelace ve frekvencích alel napříč celým genomem, což naznačuje selekci pro podobné vlastnosti mezi lundehundy a ostatními plemeny, ale i přítomnost genetického driftu. Cílem chovatelského programu je udržet křížence tří oddělených plemen psů jako oddělené linie, každou s vlastní plemennou knihou, a tím zajistit udržení genetické rozmanitosti, zlepšení zdraví a genetických vlastností.

Abstract:

This bachelor’s thesis focuses on the analysis of genetic diversity loss in the Norwegian Lundehund, a dog breed originating from the remote Arctic islands of Norway. The Lundehund is a small, agile spitz traditionally used for hunting seabirds. Due to the specific conditions of its existence, it has developed unique features such as polydactyly (the presence of a sixth toe), hyperflexibility of shoulder joints, and more. In the mid-20th century, the Lundehund population drastically declined due to several adverse factors, including World War II and an outbreak of distemper in Norway. In response, a breeding program was initiated in 1961, and today’s population of Lundehunds is estimated to have originated from only five founders. Currently, it is estimated that there are between 1,500 and 2,000 individuals of this breed. In addition to the loss of genetic diversity, Lundehunds struggle with a high prevalence of hereditary diseases, particularly digestive system issues. In my work, I examined key mechanisms affecting genetic diversity, such as selection, which influences appearance, behavior, and anatomical abnormalities of the breed. It was essential to mention the consequences of genetic drift, which affects changes in the genetic composition of the population, and inbreeding, associated with reduced fertility, viability, and the expression of recessive alleles. The effective population size is an important indicator that helps understand the impact of genetic drift and inbreeding on the population. My work focused on genetic analysis, including comparing heterozygosity with other breeds, indicating high or low genetic variability of these breeds. As part of the rescue outcrossing, the inclusion of breeds such as the Buhund, Icelandic Sheepdog, and Norrbottenspets, which exhibit high heterozygosity, was considered. Positive and negative correlations in allele frequencies across the entire genome were identified, suggesting selection for similar traits between Lundehunds and other breeds, as well as the presence of genetic drift. The goal of the breeding program is to maintain the crossbreeds of three separate dog breeds as separate lines, each with its own breed book, thereby ensuring the maintenance of genetic diversity, improved health, and genetic traits.

Keywords

genetická variabilita, genetické parametry, izolovaná populace, dědičné choroby, genetická záchrana

Keywords

genetic variability, genetic parameters, isolated population, inherited diseases, genetic rescue

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 3. 5. 2024

Thesis defence

• Date of defence: 30. 5. 2024
• Supervisor: Ing. Hana Vostrá Vydrová, Ph.D.
• Reader: Barbora Hofmanová, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Bachelor programme / specializace:
Companion Animal Management / Cynology