Tierwohl
Neue Hornlosmutation entdeckt

Jungbulle stehend auf der Weide

Hornloser Jungbulle ohne Hornlosabstammung, Foto: Eckardt

Ein männliches Fleckviehkalb mit ausschließlich gehörnten Vorfahren fiel auf, da es keine Hornansätze ausbildete. Der Bulle und seine Nachkommen wurden vom Fachzentrum für Rinderzucht Bayreuth, der LMU München, der LfL-Institut für Tierzucht Grub und der Tierzuchtforschung e.V. Poing züchterisch und molekulargenetisch begleitet. Es gelang, eine neue Hornlosmutation zu lokalisieren. Trotz dieses großen wissenschaftlichen Erfolges entsteht kein neuer Weg für die Hornloszucht.

Als im November 2014 auf einem Zuchtbetrieb im Bayreuther Zuchtgebiet ein männliches Zwillingskalb ohne jegliche Hornansätze zur Welt kam, war zu erwarten, dass sich diese noch ausbilden würden, zumal mit dem Vater Zocker, MV Hupsol, MMV Poldi und den weiter zurückliegenden Ahnen ausschließlich gehörnte Bullen in der Abstammung vorhanden waren und auch die Mutter nicht hornlos war. Auch sein Zwillingsbruder war gehörnt.

Kein Hornlosallel P vorhanden

Im Zuge einer vom Fachzentrum für Rinderzucht (FZ) Bayreuth veranlassten Untersuchung zur Genomischen Selektion wies das Ergebnis den Hornstatusgenotyp pp* aus. Das Kalb besaß folglich trotz seiner Hornlosigkeit in der bekannten Polled-Region auf Rinderchromosom 1 kein Hornlosallel P. Damit ist keine der beiden erforschten Hornlosmutationen die Ursache der Hornlosigkeit.
Beim genauen "Durchleuchten" des Pedigrees erscheint – ähnlich wie bei einer ganzen Reihe anderer Hornlosfälle ohne hornloser Eltern in der Vergangenheit – der Bulle Salus (geb. 1960) mehrmals sowohl in der väterlichen als auch in der mütterlichen Abstammung. Bei dieser Konstellation war bei den allermeisten dem ITZ über mehr als zwei Jahrzehnten gemeldeten und überprüften Fällen eine um mehrere Monate verzögerte Hornausbildung festzustellen, die von kurzen dünneren deutlich wackeligen Ansätzen von wenigen Zentimetern bis hin zu normalen festen Hornansätzen variierte. Die Ansätze wackeln meist beim Heranwachsen des Tieres und können sich bis zum Jungbullen- bzw. Jungkuhalter auch verfestigen.
Doch dieser Fall weicht von den geschilderten üblichen Erscheinungsformen ab: Der heranwachsende Jungbulle war mit einem Jahr noch sauber hornlos und passte mit zunehmendem Alter immer weniger in die "Schublade" der bekannten Salus-Fälle. Seitdem wurde sein Werdegang in einer Zusammenarbeit des FZ Bayreuth mit der LfL-ITZ in Grub, der LMU München und der Tierzuchtforschung e.V. Poing züchterisch und molekulargenetisch begleitet.

Einsatz im Natursprung zur Gewinnung von Nachkommen

Als der schwächere Zwilling zeigte der Jungbulle in der Aufzucht eine mäßige Entwicklung und war bei der Körung am Zuchtviehmarkt in Bayreuth im Alter von 17 Monaten atypisch immer noch sauber hornlos.
Seine genomischen Zuchtwerte bewegten sich im durchschnittlichen Bereich ohne konkrete Schwächen bei sehr guter Fitness- und Eutererwartung (gG 119, MW 106, FW 105, FIT 122, Ext. 92 95 98 121 (110)). Es gelang, ihn an einen Milchviehbetrieb im Bayreuther Zuchtgebiet zu vermitteln. Der Landwirt kaufte „Zoopu“ und ließ seine Jungrinder und einen Teil der Kühe von dem Bullen belegen, so dass die für die Erforschung der Ursache von Zoopu’s Hornlosigkeit elementar wichtigen Nachkommen gewonnen werden konnten.
Hornstatusphänotyp der Zoopu-Kälber
KälberHornansätzesauber hornlosgesamt
ml15722
wbl81119
alle231841
Kuhkalb in StallungZoombild vorhanden

Sauber hornloses Kuhkalb des Bullen Zoopu im Alter von 11 Wochen

Die Hornstatuseinstufung der Zoopu-Nachkommen (siehe Tabelle) erfolgte im Kälberalter. Die Ersteinstufung durch den Landwirt nach der Geburt wurde durch eine Nachprüfung des ITZ oder des FZ Bayreuth abgesichert. Die in der Tabelle erfassten 41 Zoopu-Kälber stammen von 40 genetisch gehörnten Müttern ohne Hornlosabstammung und einer natürlich hornlosen Mutter (Pp), dessen Kalb mittels Gentest als pp* am Polled-Genort erkannt wurde und somit ebenfalls keine herkömmliche Hornlosanlage mitvererbt bekommen hat. Ein hornloses ml. Kalb von einer natürlich hornlosen Mutter (Pp) wurde nicht in die Auswertung miteinbezogen, da der Gentest beim Kalb Pp* ergab und somit der Phänotyp der neuen Mutation nicht ersichtlich war.
Die 18 hornlosen Kälber beweisen eindrucksvoll, dass sich die neue Hornlosanlage von Zoopu auf die Nachkommen vererbt.

Molekulargenetische Erforschung der neuen Hornlosmutation

Um die unbekannte Hornlosmutation erforschen zu können, wurden Blut- und Gewebeproben von den Zoopu-Nachkommen sowie Blut- und Haarwurzelproben von 17 Müttern gewonnen. Es erfolgte eine Überprüfung der väterliche Abstammung aller Nachkommen. Lediglich ein Kalb musste aufgrund einer bestrittenen väterlichen Abstammung ausgeschlossen werden.
Das Veterinärwissenschaftliche Department der LMU München führte daraufhin genetische Analysen an SNP-Genotypen der Zoopu-Familie durch, welche in Zusammenarbeit mit der Tierzuchtforschung e.V. mittels SNP-Chip genotypisiert worden war. Für die umfangreichen Untersuchungen wurde vorher bereits das Genom des Bullen sequenziert. Auf diese Weise gelang es, die Mutation erfolgreich zu lokalisieren.
Die bisher bekannten Hornlosmutationen befinden sich auf Rinderchromosom 1. Das gilt jedoch nicht für die Zoopu-Familie. Der Bulle Zoopu und alle seine hornlosen Nachkommen tragen einen gemeinsamen Genomabschnitt auf Rinderchromosom 2. Somit bestätigen die statistisch hoch signifikanten Kartierungen eine neue, komplett unabhängig vererbbare Hornlosmutation in der Zoopu Familie. Da es sich hier nicht um den Polled Locus auf Chromosom 1 handelt, können in Folge dessen hornlose Tiere aufgrund dieser Mutation nicht beim LKV mit den definierten Hornlosgenotypen gekennzeichnet werden.

Probleme bei vergleichbaren Mutationen

Auf Rinderchromosom 2 trat bei Charolais in Frankreich bereits früher eine vergleichbare Mutation auf, welche zwar ebenfalls zur Hornlosigkeit führte, aber zugleich mit einigen gravierenden negativen Eigenschaften einherging. Auch beim Menschen ist eine vergleichbare Mutation bekannt. Die unerwünschten Eigenschaften sind Kleinwuchs, Fruchtbarkeitsstörungen, Schädeldeformation und geistige Behinderung, um nur einige wenige zu nennen.
Da bei der "Bayreuther Mutation" nur ein kleinerer Genabschnitt fehlte als beim französischen Charolais, war zu hoffen, dass sich solche negativen Eigenschaften nicht einstellten.
Dies wurde bei den heranwachsenden Jungrindern und Jungbullen überprüft. Die wissenschaftliche Untersuchung von Zoopu‘s Nachkommen liefert bemerkenswerte Erkenntnisse.

Nachkommenprüfung mit Abklärung des Auftretens unerwünschter Merkmale

Die Zuchtwerte von 8 hornlosen Jungrindern und 4 hornlosen Jungbullen aus der Genomischen Selektion zeigten insgesamt überdurchschnittliche Resultate, so dass die Möglichkeit einer gezielten Vermehrung der neuen Anlage in der Population aus züchterischer Sicht gegeben war.
Im nächsten Schritt wurden die auf dem Betrieb vorhandenen weiblichen Nachkommen über 14 Monate (8 hornlos, 4 gehörnt) sowie 4 männliche hornlose Jungbullen in Aufzucht gründlich untersucht, um abzuklären, ob die neue Hornlosmutation mit unerwünschten Eigenschaften gekoppelt sein könnte.
Ergebnis der Hornstatusnachprüfung
Das ITZ führte eine Hornstatusnachprüfung durch zur Abklärung, ob noch Hornstatusveränderungen eingetreten sind. Da Zoopu im Alter von 34 Monaten immer noch sauber hornlos war, war zu überprüfen, ob bei der neuen Hornlosmutation generell Wackelhörner auftreten. Ergebnis: Sowohl bei den 8 hornlosen Jungrindern über 14 Monate als auch bei den 4 hornlosen Jungbullen konnten keine Ansätze in Form von Krusten oder Wackelhörnern festgestellt werden, so dass es möglich ist, dass bei dieser Hornlosmutation kein Wackelhorn auftritt.
Normale Fruchtbarkeit
Der Tierarzt konnte keine gynäkologischen Auffälligkeiten bei den hornlosen Zoopu-Töchtern feststellen. Die ältesten beiden Kalbinnen wurden belegt und waren bereits trächtig. Zoopu selbst trägt die gleiche Mutation und zeigte ebenfalls keine Fruchtbarkeitsprobleme.
Eingeschränkte Entwicklung
Die hornlosen Zoopu-Jungrinder (mit der neuen Mutation) zeigten augenscheinlich deutlich weniger Wuchs und einen deutlich kleineren Rahmen. Die gehörnten Zoopu-Jungrinder (ohne neue Mutation) waren dagegen normal entwickelt. Ein Team der LMU München vermaß die wbl. hornlosen Zoopu-Jungrinder. Obwohl es sich um eine relativ kleine Stichprobe handelte, bestätigte die Vermessung der Körpergröße signifikante Unterschiede zwischen Tieren, die die neue Hornlosmutation tragen, und Vergleichstieren in vergleichbarem Alter vom selben Betrieb.
Zoopu-Jungrind beim Fressen in der StallungZoombild vorhanden

Zoopu-Jungrind mit Schädeldeformation, Foto: Robeis

Deformationen am Kopf
Eine weitere Besonderheit der hornlosen Zoopu-Nachkommen waren Deformationen am Kopf: Alle 8 wbl. und 4 ml. Tiere hatten am Stirnbein eine deutliche längliche Erhebung (Kamm), wobei diese in der Länge und Stärke variierte. Bei einem Teil der Tiere verlief der Kamm nach oben nach links und rechts in einer rundlichen höckerartigen Erhebung aus, so dass dazwischen eine kleine Mulde sichtbar war (siehe Foto).

Fazit

Aufgrund der mit der neuen Hornlosmutation einhergehenden deutlichen Entwicklungsverzögerung im Wuchs und der Veränderungen am Kopf ist einer züchterischen Nutzung und Verbreitung entschieden abzuraten. Bis jetzt sind alle hornlosen Zoopu-Nachkommen heterozygot. Es ist jedoch aufgrund der Mutationsart durchaus möglich, dass diese Mutation in homozygotem Zustand zu nicht lebensfähigen Embryonen führt und somit in geringerer Fruchtbarkeit mündet.
Anhand dieser und weiterer Forschungsergebnisse wird deutlich, dass es auch in der Vergangenheit höchstwahrscheinlich mehrere Ursachen für die genetische Hornlosigkeit gab. Dennoch haben sich bei den europäischen Rinderrassen nur zwei Hornlosmutationen ohne schädliche Nebenwirkungen dauerhaft durchgesetzt und ausgebreitet.