ÖkoSus

Genomische Charakterisierung bedrohter Schweinerassen als Grundlage nachhaltiger Zuchtprogramme in der ökologischen Tierzucht

Die genetische Vielfalt unserer Nutztiere ist eine unverzichtbare Ressource für eine nachhaltige Landwirtschaft und ökologische Tierhaltung. Besonders heimische Schweinerassen in Deutschland sind stark gefährdet und stehen auf der Roten Liste bedrohter Nutztierrassen. Ihr Erhalt ist essenziell für robuste, gesunde Tiere und eine zukunftsorientierte Tierproduktion.

Im Projekt „ÖkoSus“ werden innovative genomische Methoden eingesetzt, um nachhaltige Erhaltungszuchtprogramme zu entwickeln. Dabei werden moderne Sequenziertechnologien mit traditionellen Zuchtverfahren kombiniert, um wertvolle genetische Ressourcen langfristig zu sichern. Im Fokus stehen dabei unter anderem eine Reduzierung der Ferkelsterblichkeit sowie eine Verbesserung der Lebensleistung.

Die gewonnenen Erkenntnisse fließen in eine gezielte Auswahl neuer Kandidaten für die Einlagerung in die Deutsche Genbank ein. So schafft „ÖkoSus“ die Grundlage für den Erhalt genetischer Vielfalt statt genetischer Verarmung. Ziel ist es, Erhaltung satt Verlust, Vielfalt statt Einfalt und Zukunft statt Aussterben, für eine resiliente Schweinehaltung und eine nachhaltige Lebensmittelproduktion von morgen. 

Mit zunehmender Umweltveränderung, veränderten gesellschaftlichen Anforderungen und zunehmenden Herausforderungen in der landwirtschaftlichen Tierhaltung spielt die genetische Vielfalt eine entscheidende Rolle. Nachhaltigkeit, Tierwohl und Umweltverträglichkeit treten dabei stärker denn je in die Forschungsfelder und in die breite Öffentlichkeit. Bedeutend ist es, dass die Schweinehaltung wirtschaftlich für Produzenten ebenso wie für Endverbraucher tragfähig bleibt. 

Hierzu können für Kreuzungen reinrasige Stammtiere verwendet werden, um gesunde, robuste Nachkommen zu züchten. Ihre genetische Vielfalt ermöglicht eine bessere Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche Haltungsbedingungen und steigert die Krankheitsresistenz. Dadurch kann die Wirtschaftlichkeit der ökologischen Schweinezucht nachhaltig verbessert werden. Das Projekt steht zudem in direktem Einklang mit der Nachhaltigkeitsstrategie der Europäischen Union sowie den Anforderungen der EU-Öko-Basisverordnung (VO (EU) 2018/848), welche die Nutzung angepasster, einheimischer Nutztierrassen in der ökologischen Landwirtschaft ausdrücklich fördert.

Wir verbinden die Erhaltung gefährdeten Rassen in landwirtschaftlichen Betrieben mit den genetischen Ressourcen der Deutschen Genbank für landwirtschaftliche Nutztiere (DGB). Damit leisten wir einen wesentlichen Beitrag zur langfristigen genetischen Vielfalt und einer nachhaltigen Entwicklung der Schweinehaltung 

Der Projektzweck besteht in der detaillierten Erfassung und wissenschaftlichen Dokumentation der genetischen Diversität bedrohter deutscher Schweinerassen. Ziel ist es, genetische Marker zu bestimmen, die für die Gesundheit, Robustheit und Zuchtwertschätzung dieser Schweinerassen relevant sind und in späteren Nextflow-Protokollen genutzt werden können. Mittels modernster genomischer Analyseverfahren wird die Populationsstruktur bestehender Zuchtbeständen untersucht. Parallel dazu werden Strategien entwickelt, die genetische Engpässe vermeiden und die langfristige Erhaltungszucht dieser Rassen sichern.

Zur Gewinnung detaillierte Erkenntnisse über die genetische Zusammensetzung kommen sowohl Next-Generation-Sequencing (NGS) und Long-Read-Sequencing (LRS), insbesondere mit der innovativen Technologie von Oxford Nanopore, zum Einsatz. Diese fortschrittlichen Technologien ermöglichen das Lesen längerer DNA-Segmente, während frühere Methoden wie SNP-Arrays nur kurze DNA-Segmente analysieren konnten. Durch die Kombination neuer (NGS, LRS) und etablierter Techniken wird die Genauigkeit der genetischen Informationen wesentlich verbessert.

Zur detaillierten Analyse der genetischen Vielfalt wird das Verfahren Low-Coverage-Sequencing (LC) genutzt. Dabei erfolgt die Sequenzierung der DNA eines Tieres mit geringeren Sequenzierungstiefe, was die Methode kosteneffektiv effizient macht und dennoch ein umfassendes genetisches Profil liefert. Zudem bietet LC den großen Vorteil der Mobilität, sodass DNA-Proben direkt auf dem Betrieb analysiert werden können. Perspektivisch könnte diese Methode bestehende DNA-Tests zur genetischen Überwachung ersetzen. 

Bei ausgewählten Tieren erfolgt zusätzlich eine Sequenzierungstiefe-Analyse das gesamten Genoms mit einer von 15- bis 20-facher Abdeckung, um höchste Genauigkeit zu gewährleisten. Durch den Vergleich verschiedener Sequenziertechnologien wird zudem eine schnellere und effektivere zukünftige Datenaufbereitung angestrebt.

Das Projekt verknüpft genomische Daten von Lebendtieren mit Kryoreserven, um eine nachhaltige Erhaltungszucht zu ermöglichen