Genetická analýza dysplazie kyčelního kloubu u plemen psů

Anežka Formanová

Bachelor's thesis

Genetic analysis of hip dysplasia by dogs breeds

Abstract:

Dysplazie kyčelního kloubu (CHD) je nejčastější ortopedická diagnóza u psů, která probíhá na základě vyhodnocení rentgenových snímku v kombinaci s fyzickou prohlídkou psa. Dále je možné využít v omezené míře ultrazvuku nebo počítačové tomografie. Mezi přední organizace zabývající se snímáním kyčlí patří OFA, FCI, BVA/KC nebo pennHIP. CHD je onemocnění genetické povahy do značné míry ovlivněné environmentálními faktory. Mezi tyto negenetické faktory (které je nutno podrobit důkladnějšímu výzkumu) prokázaně patří výživa psa, cvičení psa, hormony a glykosaminoglykanové polysulfáty. Dysplazie kyčelního kloubu je nemoc polygenního charakteru s působením jednoho či více major genů. Nejdůležitějším genetickým parametrem je heritabilita (h2). Výběr finálních kandidátů do další plemenitby probíhá na základě selekce fenotypové, selekce na základě EBV (plemenných hodnot) a v poslední době se rozvíjí genomická selekce, opírající se o konkrétní SNP (jednonukleotidové polymorfy) asociované se vznikem CHD. Výzkumy dědičnosti CHD u jednotlivých plemen se v různých zemích liší. Liší se také využití modelu pro stanovení heritability. Nejčastěji se využívá modelu REML, dále regresní analýzy a prhového modelu. Pro plemeno novofoundlandského psa (NF) se hodnoty ve Švýcarsku pohybují v rozmezí od h2=0,28 až po h2=0,38 (model REML), v USA pro NF byla heritabilita stanovena na h2=0,51 (prahový model). Pro finskou populaci německého ovčáka (NO) heritabilita kolísá v rozmezí h2=0,24-0,35 (REML), při použití regresní analýzy je h2=0,09-0,22. Heritabilita německé populace NO se pohybuje v rozmezí 0,237-0,264 (lineární model). V USA pro NO byla stanovena hodnota h2=0,58 (prahový model). V Austrálii u NO nejnižší heritability dosahuje znak sublaxace, kdy h2=0,03 a nejvyšší znak kaudální acetubulární okraj, kdy h2=0,17. Pro českou populaci labradorského retrívra (LR) byla heritabilita stanovena v rozmezí 0,237-0,288 (lineární model) v porovnání s hodnotami h2=0,339-0,316 (prahový model). V USA heritabilita pro LR byla stanovena na h2=0,59 (prahový model). Britská populace dosahovala hodnot h2=0,30-0,41 (regresní analýza). Pro francouzskou populaci zlatého retrívra byla stanovena heritabilitia na h2=0,28, pro švédskou na h2=0,28 a pro britskou na h2= 0,41.

Abstract:

Hip Dysplasia (CHD) is the most common orthopaedic diagnosis in dogs, based on evaluation of X-rays in combination with a physical examination of the dog. It is also possible to use ultrasound or computer tomography to a limited extent. The leading hip scanning organizations include OFA, FCI, BVA / KC or Penn HIP. CHD is a disease of a genetic nature to a large extent influenced by environmental factors. Such non-genetic factors (that need to undergo more detailed research) are often dog nutrition, dog exercises, hormones and glycosaminoglycan polysulphides. Dysplasia of the hip joint is of polygenic nature mostly influenced by few major genes. The most important genetic parameter is heritability (h2). Selection of final candidates for further breeding is based on phenotypic selection, EBV selection (breeding values), and recently booming genomic selection based on specific SNP (single nucleotide polymorphs) associated with the onset of CHD. CHD inheritance studies for individual breeds differ from country to country. The selection of the model for determining heritability is also different. The REML model is used most frequently, followed by regression analyses and the thereshold model. For the Newfoundland dog (NF), the values in Switzerland range from h2 = 0.28 to h2 = 0.38 (REML model), in the US the heritability for NF was set to h2 = 0.51 (threshold model). For the Finnish population of German shepherd (GS), the heritability fluctuates in the range of h2 = 0.24-0.35 (REML), using regression analysis, value changes to h2 = 0.09-0.22. Heritability of the German population of GS ranges from h2=0.237-0.264 (according to linear model). In US for GS the value of h2 = 0.58 (threshold model) was determined. In Australia for GS, subluxation has the lowest heritability of h2 = 0.03 and the Caudal acetabular edge achieves as high values as h2 = 0.17. For the Labrador retriever (LR) population of Czech Republic, heritability was set in the range of 0.237-0.288 (linear model) compared to h2 = 0.339-0.316 (threshold model). In the United States, heritability for LR was set to h2 = 0.59 (threshold model). The British population of LR reached h2 = 0.30-0.41 (regression analysis). For the French Gold retriever (GR) population, heritability was set at h2 = 0.28, for Swedish population of (GR) for h2 = 0.28 and for British population of GR at h2 = 0.41.

Keywords

dysplazie kyčelního kloubu, plemenná hodnota, heritabilita, fenotyp, selekce

Keywords

hip dysplasia, breeding value, heritability, phenotype, selection

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 21. 4. 2018

Thesis defence

• Supervisor: doc. Ing. Luboš Vostrý, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Bachelor programme / field:
Animal Science / Companion Animals