Key words
(German)
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Einsiedler Warmblut-Pferd, Pferdepopulation, Pferdeschlag, Pferde-Genetik, Pedigree
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Key words
(English)
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horse breeeding, Einsiedler horses, horse poulation, Einsiedeler warmblood, phylogenetic relationsship, pedigree
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Short description
(German)
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Im Kloster Einsiedeln werden historisch verbrieft seit etwa dem Jahr 1000 Pferde gehalten, gezüchtet und mit ihnen nach Norden (Süddeutschland, Oesterreich) bzw. Süden (Norditalien) Handel getrieben. Entsprechend scheinen Einsiedler Pferde auch Einfluss auf Pferdepopulationen nördlich und südlich der Alpen gehabt zu haben. Bekannt ist der Einsiedler auch etwa unter dem Namen "Schwyzer" Pferdeschlag. Das Einsiedler Warmblut-Pferd wurde und wird vielseitig genutzt (Reiten, Fahren, Feldarbeit, Armee) und ist dafür, zumindest europaweit, bekannt. Mit der Gründung des Schweizerischen Warmblutpferdezuchtverbandes in den 70-iger Jahren des letzten Jahrhunderts fanden Pferde aus Einsiedlerzucht Aufnahme in die Population der CH-Warmblutpferde, welche genetisch wiederum ein "Gemisch" aus vielen verschiedenen Sportpferdepopulationen Europas darstellen (Frankreich, Deutschland, Irland, Schweden...). Möglicherweise konnte sich aber ein Teil der "Einsiedler-Genetik", durch das Engagement weniger Züchter und des klösterlichen Marstalles, über Mutterlinien bis heute halten.
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Short description
(English)
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Since about the year 1000, the monastery of "Einsiedeln" in central Switzerland is known for its horse breeding activities and livestock trading to north (Germany, Austria) and south (northern Italy). Therefore, horses from Einsiedeln might have influenced horse populations on both sides of the alps. Einsiedler horses are also known as horses from "Schwyz" and have always been used for various services (riding, driving, field work, army). At a particular time, these horses were well known all over Europe. In the 1970-ties the "Swiss Sporthorse Breeding Association" was established and Einsiedler warmblood horses were registered to this organisation. The Swiss Sporthorse is itself a genetic "mixture" of all kind of european sporthorse breeds (France, Germany, Ireland, Sweden....). However, part of the original Einsiedler breed might have been conserved through maternal line breeding practiced by a few remaining breeders and the monastery itself.
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Project aims
(German)
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In Zusammenarbeit mit dem Nationalen Gestüt Avenches, dem Marstall des Klosters Einsiedeln sowie der Einsiedlerpferdezuchtgenossenschaft wird versucht die Geschichte des Einsiedler Warmblut-Pferdes aus genetischer Sicht zu analysieren. Konkret: Wie weit lassen sich verbleibende Einsiedler Pferde (basierend auf Pedigree-Information) genetisch noch vom Durchschnitt des modernen Schweizer Warmblut-Sportpferdes und weiteren Pferderassen unterscheiden? Letztlich geht es dabei um einen Beitrag zur Frage, ob Einsiedler Pferde biologisch untermauert noch als "Schlag" oder "Rasse" zu definieren sind oder weitgehenst der Geschichte angehören.
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Project aims
(English)
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In cooperation with the "National Stud Avenches", the monastery of Einsiedeln and the "Einsiedler Horse Breeding Association" we wish to analyse the history and phylogenetic relationships of Einsiedler horses. In particular we would like to know whether it is possible to distinguish on a genetic level Einsiedler horses (pedigree based) from the present Swiss Sporthorse population and other horse breeds. In conclusion we would like to contribute to the question whether it still exists an Einsiedler horse breed (based on biological data) or whether this ancient breed rather belongs to history.
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Abstract
(German)
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Zusammenfassung
Eine Population von domestizierten Tieren, die einander in wesentlichen morphologischen und physiologischen Merkmalen ähnlich sind und eine gemeinsame Zuchtgeschichte haben, bezeichnet man als Rasse. Ähnliche Formen innerhalb von Rassen werden auch als "Schläge" bezeichnet. Am Beispiel des Einsiedler Warmblutpferdes wurde der Frage nachgegangen, ob dieser historisch alte "Pferdeschlag" sich mittels molekularbiologischer Techniken von anderen Pferdepopulationen abgrenzen liesse?
Die Einsiedler Pferdezucht zeichnet sich insbesondere durch die systematische Linienzucht auf die Stutenseite aus. Im Vordergrund der Untersuchungen standen zwei Einsiedler Stutenlinien, die sich aufgrund von Abstammungseinträgen bis in die Mitte des 19. Jahrhunderts zurückverfolgen liessen (Quarta N=14; Klima N=14). Als Vergleichspferde dienten vor allem Vertreter von Warmblutpopulationen (Schweiz/Europa) aber auch typfremder Rassen (N=52). Untersucht wurden einerseits Sequenzabschnitte des mitochondrialen Genoms (12S rRNA/D-Loop), welches fast ausschliesslich über die maternale Seite verebt wird und andererseits Allelinformationen von 50 Mikrosatelliten-Markern auf der genomischen DNA-Ebene. Letztere schliesst auch die paternale Erbinformation mit ein.
Die Ergebnisse zeigten, dass sich zur Abgrenzung von heutigen Pferdepopulationen bzw. Rassen, die Variationen (Haplotypen) des mitochondrialen Genoms als nur bedingt geeignet erwiesen. Pferde der unterschiedlichsten Rassen können identische mtDNA Sequenzabschnitte besitzen. Trotz grosser phänotypischer Unterschiede deuten gemeinsame mtDNA Sequenzabschnitte auf entwicklungsgeschichtliche Verwandtschaft zwischen ansonst typfremden Pferdepopulationen hin. Der mtDNA-Haplotyp der Klima-Stutenlinie besitzt einen gemeinsamen Sequenzabschnitt mit E. przewalskii und geht vermutlich auf einen gemeinsamen Vorfahren von E. przewalskii und E. caballus zurück. Die Klima-Linie scheint diesbezüglich einen entwicklungsgeschichtlich älteren Haplotypen als die Quarta-Linie zu tragen. Auf Ebene der Mikrosatelliten-Marker lassen sich über Anteil und Frequenzen gemeinsamer Allele Populationen voneinander abgrenzen bzw. Tiere einer bestimmten Population zuweisen. Die Untersuchungen ergaben, dass sich Pferde aus den beiden Einsiedler Stutenlinien zwar von typfremden Rassen abgrenzen lassen (Quarter Horse, Freiberger, Comtois, Camargue) nicht aber von vergleichbaren europäischen Warmblütern und englischem Vollblut. Auch wenn in die vorliegende Arbeit nur relativ bescheidene Stichproben einflossen so zeigte sich doch, dass zum heutigen Zeitpunkt auf Basis der molekularbiologischen Daten keine eigenständige Einsiedlerpopulation in Bezug auf vergleichbare Warmblutpopulationen abgrenzbar ist.
Ein klares Zuchtziel und konsequente Selektion könnte dies in Zukunft jedoch ändern und damit dem Einsiedler zumindest einen Teil der vormaligen Bedeutung erhalten.
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Abstract
(English)
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Summary
A population of domesticated animals, resembling each other in major morphological and physiological traits and sharing a common breeding history, is usually denominated as a breed. Resembling subpopulations within a breed are also known as local subpopulations. In this study the question was investigated whether the "Einsiedler" warmblood horse, a historically old "horse-Schlag" from central Switzerland (Abbey of Einsiedeln), is distinguishable from other horse populations, using molecular genetic techniques.
The breeding history of Einsiedler horses is characterised by a systematic line breeding program through the dams. Therefore, two Einsiedler dam lines going back to the middle of the 19th century according to pedigree entries, were the focus of this study (Quarta N=14; Klima N=14). Random samples of diverse warmblood horse populations (Switzerland/Europe), but also samples from more distinct types of horse breeds, served as control and comparison populations (N=52). Sequence fragments of the mitochondrial genome (12S rRNA/D-Loop), segregating primarily through the maternal line, and allele information from 50 microsatellite markers on the genomic DNA level were analysed. The latter also including the paternal genetic information.
The results demonstrated, that mitochondrial genome variation (haplotypes) are only partially informative to demarcate todays horse populations or breeds. Horses of distinct breeds may share identical mtDNA sequence fragments. Despite huge phenotypic differences, common mtDNA haplotypes indicate phylogenetic kinship between distinct types of horse breeds. For example mtDNA haplotype of the Klima dam line shares an identical sequence fragment with E. przewalskii. This haplotype seems to originate from a common ancestor of E. przewalskii and E. caballus. Therefore, the Klima dam line appears to carry a phylogenetically older haplotype than the Quarta dam line. Microsatellite markers are a primary source to measure genetic variation within and among populations on the genomic DNA level. The frequency and number of shared alleles is used to distinguish populations from each other or to allocate individuals to a specific population, respectively. The results demonstrated that horses from the two Einsiedler dam lines were in fact distinguishable from more distinct types of horse breeds (Quarter Horse, Freiberger, Comtois, Camargue) but not from closely related European warmblooded and English thoroughbreds. Although the present study contained only a moderate number of samples, it has been clearly shown that the present Einsiedler population is not definable from comparable warmblood horse populations based on the molecular genetic data.
A unique breeding goal and consistent selection could change this in the future and would help to save to the historical Einsiedler and at least a part of the ancient prominence.
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Abstract
(French)
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Résumé
On décrit comme race une population d'animaux domestiques qui sont semblables de par leurs caractères morphologiques et physiologiques et dont l'élevage a une histoire commune. Des formes semblables à l'intérieur d'une race sont décrites comme " lignées ". Dans le cas du demi-sang Einsiedler la question suivante s'est posée: Est-il possible de différencier avec des techniques de la biologie moléculaire cette ancienne "lignée chevaline" d'autres populations chevalines?
L'élevage des Einsiedler se distingue en particulier par une sélection en lignée passant par les juments. Au premier plan de la recherche se trouvent deux lignées de juments de Einsiedler, dont les données des origines permettent de remonter le cours de l'histoire jusqu'à la moitié du 19e siècle (Quarta N=14 ; Klima N=14). Les chevaux de comparaison étaient avant tout des représentants de populations de demi-sangs (Suisse/Europe) mais aussi de races de types différents (N=52). La diversité génétique entre les différents groupes a été calculée au moyen de la séquence du génome mitochondrial (12S rRNA/D-Loop). Le patrimoine génétique mitochondrial est transmis quasi exclusivement du côté maternel. En plus des fréquences alléliques de 50 marqueurs microsatellites de l'ADN nucléaire, ont été déterminées. Ces derniers sont transmis selon la loi de Mendel.
Les résultats ont montré que les variations des haplotypes du génome mitochondrial n'étaient guère appropriées afin de délimiter des populations voire races chevalines actuelles. Des chevaux de races des plus éloignées peuvent posséder des bouts de séquences de mtDNA identiques. Malgré de grandes différences phénotypiques, des bouts de séquences de mtDNA communs indiquent des parentés de longue date entre populations chevalines de types différents. Le type haploïde mtDNA de la lignée de la jument Klima a un bout de séquence commun avec E. przewalskii et remonte probablement à un ancêtre commun à E. przewalskii et E. caballus. A cet égard la lignée Klima semble posséder un haplotype plus ancien quant à leur histoire évolutive que la lignée Quarta. Sur le plan des marqueurs microsatellites il est possible de délimiter des populations de par la fréquences d'allèles communs ainsi que de mettre en évidence des animaux provenant d'une population distincte. Les résultats ont montré que des chevaux des deux lignées de Einsiedler pouvaient être distingués de races de types différents (Quarter horse, Franches Montagnes, Comtois, Camargue) mais pas de demi-sangs européens comparables et du pur-sang anglais. Malgré la modestie des échantillons à la base du présent travail il est démontré qu'à l'heure actuelle il n'y a pas de population particulière de Einsiedler qui puisse être individualisée par rapport aux populations de demi-sangs comparables.
Cela pourrait cependant changer de par la définition d'un but d'élevage particulier et de par l'application de la sélection subséquente. Ainsi pourrait se conserver au moins en partie la signification particulière de l'Einsiedler.
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Transfer and application
(English)
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A unique breeding goal and consistent selection could change this in the future and would help to save to the historical Einsiedler and at least a part of the ancient prominence.
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Knowlegde improvements / Publications
(German)
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Bjørnstad G, Røed KH (2001) Breed demarcation and potential for breed allocation of horses assessed by microsatellite markers. Animal Genetics, 32: 59-65
Bjørnstad G, Røed KH (2002) Evaluation of factors affecting individual assignment precision using microsatellite data from horse breeds and simulated breed crosses. Animal Genetics, 33: 264-270
Bowling AT & Ruvinsky A: (2000) The Genetics of the Horse. CAB International Oxen UK
Cañon J, Checa ML, Carleos C, Vega-Pla JL, Vallejo M, Dunner S (2000) The genetic structure of Spanish Celtic horse breeds inferred from microsatellite data. Animal Genetics, 31: 39-48
Guldener G (1990) Geschichte der Einsiedler Pferdezucht. Dissertation veterinärmedizinische Fakultät, Universität Zürich
Hill EW, Bradley DG, Al-Barody M, Ertugrul O, Splan RK, Zakharov I, Cunningham EP (2002) History and integrity of thoroughbred dam lines revealed in equine mtDNA variation. Animal Genetics, 33: 287-294
Jansen T, Forster P, Levine MA, Oelke H, Hurles M, Renfrew C, Weber J, Olek K (2002) Mitochondrial DNA and the origins of the domestic horse. Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA, 99: 16, 10905-10910
Krüger K, Gaillard C, Stranzinger G, Rieder S (2003) Phylogenetic analysis and species allocation of individual equids using microsatellite data. Dissertation veterinärmedizinische Fakultät, Universität Zürich (manuscript submitted)
Manel S, Berthier P, Luikart G (2002) Detecting Wildlife Poaching: Identifying the Origin of Individuals with Bayesian Assignment Tests and Multilocus Genotypes. Conservation Biology, 16: 3, 650-659
Oakenfull EA, Lim HN, Ryder OA (2000) A survey of equid mitochondrial DNA: Implications for the evolution, genetic diversity and conservation of equids. Conservation Genetics 1: 341-355
Vilà, C, Leonard JA, Götherström A, Marklund S, Sandberg K, Lidén K, Wayne RW, Ellergen H (2000) Widespread origins of domestic horse lineages. Science, 291: 474-477
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Knowlegde improvements / Publications
(English)
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Bjørnstad G, Røed KH (2001) Breed demarcation and potential for breed allocation of horses assessed by microsatellite markers. Animal Genetics, 32: 59-65
Bjørnstad G, Røed KH (2002) Evaluation of factors affecting individual assignment precision using microsatellite data from horse breeds and simulated breed crosses. Animal Genetics, 33: 264-270
Bowling AT & Ruvinsky A: (2000) The Genetics of the Horse. CAB International Oxen UK
Cañon J, Checa ML, Carleos C, Vega-Pla JL, Vallejo M, Dunner S (2000) The genetic structure of Spanish Celtic horse breeds inferred from microsatellite data. Animal Genetics, 31: 39-48
Guldener G (1990) Geschichte der Einsiedler Pferdezucht. Dissertation veterinärmedizinische Fakultät, Universität Zürich
Hill EW, Bradley DG, Al-Barody M, Ertugrul O, Splan RK, Zakharov I, Cunningham EP (2002) History and integrity of thoroughbred dam lines revealed in equine mtDNA variation. Animal Genetics, 33: 287-294
Jansen T, Forster P, Levine MA, Oelke H, Hurles M, Renfrew C, Weber J, Olek K (2002) Mitochondrial DNA and the origins of the domestic horse. Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA, 99: 16, 10905-10910
Krüger K, Gaillard C, Stranzinger G, Rieder S (2003) Phylogenetic analysis and species allocation of individual equids using microsatellite data. Dissertation veterinärmedizinische Fakultät, Universität Zürich (manuscript submitted)
Manel S, Berthier P, Luikart G (2002) Detecting Wildlife Poaching: Identifying the Origin of Individuals with Bayesian Assignment Tests and Multilocus Genotypes. Conservation Biology, 16: 3, 650-659
Oakenfull EA, Lim HN, Ryder OA (2000) A survey of equid mitochondrial DNA: Implications for the evolution, genetic diversity and conservation of equids. Conservation Genetics 1: 341-355
Vilà, C, Leonard JA, Götherström A, Marklund S, Sandberg K, Lidén K, Wayne RW, Ellergen H (2000) Widespread origins of domestic horse lineages. Science, 291: 474-477
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Process / State of work
(German)
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Projekt abgeschlossen
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Process / State of work
(English)
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project finished
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