Indeks for HD
Per Madsen, Seniorforsker
Aarhus Universitet
Det Jordbrugsvidenskabelige Fakultet
Institut for Genetik og Bioteknologi
Forskningscenteret Foulum, Danmark
Hofteledsdysplasi (HD) er en lidelse, hvor lårbenshovedet og hofteskålen ikke er tilpasset hinanden optimalt. HD er en arvelig betinget sygdom med en "polygenetisk" genetisk arvegang, d.v.s. at flere (mange) gener afgør, hvorvidt en hund er disponeret for at udvikle lidelsen. Hunden som er arveligt disponeret, har større risiko for at udvikle HD, især hvis den udsættes for negative miljøpåvirkninger som forkert fodring, forkjert motion etc.
Hvor stor en del af variationen mellem indi-vider, der er genetisk betinget udtrykkes ved heritabiliteten, som er forholdet mellem den genetiske variation og den totale variation. I litteraturen findes estimater af heritabiliteter fra ~0.1 til ~0.8. Race synes at være en be-tydelig faktor for heritabilitetens størrelse.
Det er bred enighed om, at de fleste hunde-racers HD status kan forbedres gennem et målrettet avlsarbejde. En væsentlig fordel ved en genetisk forbedring sammenlignet med en miljømæssig forbedring er, at en ge-netisk forbedring videregives til afkommet. Det vil sige at genetiske forbedringer akku-mules over generationer.
Forudsætningen for et sådan avlsarbejde er en sikker avlsværdivurdering. Derfor indfører NKK nu et nyt avlsværdivurderingsystem baseret på en statistisk metoder der hedder BLUP (Best Linear Unbiased Prediction) og med en såkaldt ”Animal Model” (AM). BLUP og AM har i en årrække været anvendt indenfor kommerciel husdyravl med stor succes.
I det følgende beskrives først ideen bag en BLUP AM. Dernæst beskrives udviklingen af den operationelle model som NKK nu tager i anvendelse.
BLUP - AM
En ”Animal Model” er en samlet betegnelse for en klasse af statistiske modeller, der an-vendes i den biometriske genetik. De model-ler, der anvendes i praksis, kan have mange forskellige udformninger, så de kan tage hen-syn til de forhold, som gælder i den popula-tion, hvor de skal anvendes. En model tilpas-set én population kan ikke uden videre an-vendes i en anden population. Ud fra en sta-tistisk synsvinkel ønsker man, at den an-vendte model beskriver de observerede data så godt som muligt samtidig med, at model-len bevares så simpel som muligt. Ud fra genetiske principper er det afgørende, at mo-dellen så godt som muligt beskriver de gene-tiske sammenhænge i populationen, således at modellen så præcist som muligt kan be-stemme avlsværdien af såvel nuværende dyr som deres afkom.
Animal Model er, som nævnt, en statistisk model. I modellen bliver de observerede egenskaber beskrevet så præcist som muligt ved at specificere alle de effekter, som på-virker den aktuelle egenskab. Endvidere søges alle sammenhænge (korrelationer) i data beskrevet. Herved opnås en simultan-statistisk estimering af alle effekter i model-len, og man undgår, at prækorrigere data inden de indgår i selve avlsværdivurderin-gen. Problemet med prækorrektion er, at de 1
korrektionsfaktorer der anvendes, efterhån-den bliver uaktuelle og ikke passe til de aktuelle data. Ved at inkludere effekterne i modellen bliver disse effekter i princippet op-dateret ved hver avlsværdivurdering.
Den væsentligste egenskab ved en AM er, at den tager hensyn til alt kendt slægtskab mel-lem dyrene. Ved at inddrage det fulde slægt-skab er det muligt at tage hensyn til tids-mæssige ændringer i det genetiske niveau og til visse typer af ændringer i den gene-tiske variation. Det enkelte individs bereg-nede avlsværdi indeholder derfor udover informationer fra en eventuel egen regist-rering også informationer fra alle kendte aner og eventuelle efterkommere.
Den operationelle model
På grundlag af de registrerede HD data er der opsat en statistiske model som udover den genetiske effekt tager hensyn til og korrigere for hundens køn, kuldet hunden er født i og året hunden er født i.
For at anvende denne model til beregning af avlsværdier skal varians komponenterne for de tilfældige effekter være kendt. Der er derfor først estimeres varianskomponenter for de tilfældige effekter.
Heritabiliteter
Der er beregnet varianskomponenter for 32 racer. Data grundlagt, de beregnede varians-komponenter samt heritabiliteter med tilhørende middelfejl er vis i tabel 1.
For racer med mere end 1000 registreringer med alle nødvendige oplysninger varierer heritabilitets estimaterne fra 0.080 til 0.447 med et gennemsnit på 0.273.
HD-avlsværdi – HD-indeks
Varianskomponenter i Tabel 1 er anvendt sammen med model [1] til at beregne avls-værdier. De beregnede avlsværdier er derefter omregnet til et relativ HD-indeks med en genetisk base bestående af racens hunde med HD registreringer født fra 1991 til 2005. Det gennemsnitlige HD-indeks for den genetiske base se sat til 100 og der er standardiseret til en spredning på 10. Det vil sige at HD-indekset for hunde som tilhøre racens genetiske base vil ligge mellem 70 og 130.
HD-indekset fortæller, hvordan hunden står genetisk og dermed i avlsmæssig henseende med hensyn til HD-egenskaber i forhold til gennemsnittet for racen. HD-indekset er en prognose for, om hunden vil lave hvalpe bedre end eller dårligere end racens gen-nemsnit.
Da HD-indeks = 100 er defineret som racens gennemsnit vil hunde med HD-indeks over 100 forbedre racens samlede HD-forekomst, mens hunde med HD-indeks under 100 vil forværre forekomsten. Da HD forekomst er forskellig fra race til race vil det også være forskelligt hvad indeks 100 svarer til i de forskellige racer.
Sikkerhed på HD-indekset
Sammen med beregningen af HD-indekset beregnes også en sikkerheden på den en-kelte hunds indeks. Sikkerheden er her defineret som korrelationen mellem indekset og den sande avlsværdi. Sikkerheden er et udtryk for hvor store ændringer der kan forventes i hundens indeks, når der kommer flere informationer. En høj sikkerhed betyder at der kun forventes små ændringer, omvendt betyder en lav sikkerhed at der kan forventes betydelige ændringer. Sikkerheden siger ikke noget om retningen af en eventuel ændring og i gennemsnit vil ændringerne være 0.
Sikkerheden på en hunds indeks afhænger af de racespecifikke varianskomponenter og af informationsmængden for det pågældende individ. Den vigtigste enkelte information er HD-bedømmelsen af individet selv, og uden informationer fra slægtninge med HD data vil sikkerheden være lig med kvadratroden af heritabiliteten. Som nænt ovenfor udnytter en ”Animal Model” alle kendte slægtskabs relationer, og jo flere familiemedlemmer, især afkom, der indgår i beregningen af en hunds HD-indeks, jo højere sikkerhed har indekset.
En sikkerhed på 1.0 - opnås aldrig, og der skal mere og mere til for at forbedre sikker-
heden, jo højere tallet allerede er. En forbedring fra 0.85 til 0.95 kræver flere nye oplys-ninger end en forbedring fra 0.5 til 0.6.
Som nævnt ovenfor vejer afkom tungere end andre slægtninge, når hundens indeks be-regnes. Derfor er det især antallet af bedømt afkom, der kan forøge sikkerheden. Til at illustrere dette er de gennemsnitlige sikkerheder for Rottweiler med egen HD-bedømmelse og hhv. 0, 1-5, 5-10 og mere end 10 stk afkom med HD-bedømmelse: 0.69, 0.73, 0.77 og 0.82. Disse sikkerheder indeholder udover egen information og informationer fra afkom også informationer fra øvrige slægtninge. Sikkerhed på 0.69 for en Rottweiler med egen HD registrering men ingen afkom på 0.69 er derfor større kvadratroden af heritabiliteten (558.0311.0=) som udtryk for at der er indregnet informationer fra fjernere slægtninge.
Tabel 1. Beregningsgrundlaget (antal), heritabilitet (h2), middel fejlen på h2 (SE(h2)) og en anbefalet minimumsværdi for sikkerheden (Min sikkerhed).
Race Antal h2 SE(h2) Min sikkerhed*)
Chow Chow
786 0.34 0.08 0.63
Samojedhund
1350 0.42 0.07 0.63
Drever
1769 0.15 0.05 0.52
Finsk Støver
1792 0.28 0.06 0.66
Hamiltonstøver
739 0.05 0.07 0.63
Breton
1555 0.21 0.06 0.59
Engelsk Setter
9818 0.23 0.03 0.61
Engelsk Springer Spaniel
2102 0.25 0.06 0.63
Flat Coated Retriever
6657 0.15 0.03 0.52
Golden Retriever
14122 0.26 0.02 0.64
Gordon Setter
6255 0.34 0.04 0.70
Irsk Setter
4088 0.24 0.04 0.62
Labrador Retriever
8290 0.24 0.03 0.62
Nova Scotia Duck Tolling Retriever
1335 0.28 0.07 0.65
Pointer
2390 0.38 0.06 0.73
Vorstehhund Korthåret
2582 0.25 0.05 0.64
Vorstehhund Strihåret
1979 0.45 0.06 0.77
Border Collie
4485 0.32 0.04 0.69
Boxer
2651 0.34 0.05 0.71
Collie Langhåret
2890 0.22 0.04 0.60
Dobermann
1523 0.40 0.06 0.74
Riesenschnauzer Sort
1387 0.35 0.07 0.71
Rottweiler
6756 0.31 0.03 0.68
Schaferhund
22345 0.27 0.02 0.65
Belgisk Fårehund, Tervueren
2530 0.23 0.05 0.61
Berner Sennenhund
4739 0.24 0.04 0.62
Dalmatiner
1187 0.21 0.07 0.59
Leonberger
2318 0.28 0.06 0.66
Newfoundlandshund
2494 0.080 0.04 0.40
Sankt Bernhardshund
1180 0.478 0.08 0.63
I tabel 1 er der anført en anbefalet minimums værdi for sikkerheden. Denne værdi er fastsat som den sikkerhed der kan opnås på grundlag af en egne HD registrering og HD registreringer fra 5 stk. afkom. For racerne ChowChow, Samojedhund, Hamiltonstøver og Sankt Bernhardhund er der anvendt en heritabilitet på 0.25 ved beregningen af den anbefalede minimums værdi for sikkerhed.