Effekten af indavl på kuldstørrelse: En undersøgelse af racekatten Europé foretaget på tre populationer i Norden

Transkript

1

2 Effekten af indavl på kuldstørrelse: En undersøgelse af racekatten Europé foretaget på tre populationer i Norden Speciale af Eva Køhler Genetik og Økologi Naturvidenskabeligt fakultet Aarhus Universitet, Danmark Vejledere Torsten N. Kristensen NordGen Nordisk Genressource Center, Norge Cino Pertoldi Sektion for Biologi og Miljøteknologi Aalborg Universitet, Danmark Volker Loeschcke Genetik og Økologi Naturvidenskabeligt fakultet Aarhus Universitet, Danmark S. 1/58

3 Indholdsfortegnelse Forord s. 3 Resumé s. 4 Introduktion s. 5 Specialet s. 6 Européen s. 7 Avl s. 10 Katteracernes forskelle s. 12 Kattens reproduktion s. 14 Indavl s. 15 Indavlsdepression s. 18 Metoder og materialer s. 22 Resultater s. 23 Diskussion s. 28 Konklusion s. 36 Referencer s. 37 Appendiks s. 44 S. 2/58

4 Forord Med internettets komme og den større mulighed der er for at lære nyt og have meningsudveksling herigennem, så er der hos opdræt af kæledyr kommet en langt større fokus på emner som konsekvenserne af indavl og genpuljens størrelse. For racekatte er der dog kun lavet få studier direkte på stambogsmateriale. I dette speciale er der derfor lavet en analyse af stambogsmateriale for at se om det kan fortælle os noget om en af de vigtige faktorer i raceopdræt; kuldstørrelsen. Jeg skylder Torsten N. Kristen en meget stor tak for al den opmuntring og hjælp, jeg har modtaget undervejs. Det har været skønt altid at blive modtaget med godt humør og en besked om at jeg altid er velkommen. Tak til Cino Pertoldi for hjælp vedrørende statistiske analyser og for at opleve den meget interessante måde, du laver te på. Ligeledes en tak til Volker Loeschske for at ville stå som min hovedvejleder, så jeg havde en vejleder tilknyttet Aarhus Universitet. Derudover skal Nina Hald Andersen, Lykke Simonsen, Martin Dan Rasmussen og min kæreste Casper Madsen have tak for jeres hjælp og støtte gennem min specialeskrivning. Jeg sætter stor pris på jeres opmuntring og vores samtaler undervejs. S. 3/58

5 Resumé Målet for specialet har været, at undersøge om der findes en sammenhæng mellem graden af indavl og kuldstørrelsen hos tre populationer af en katterace. For at opnå dette mål blev stamtavleinformation fra Sverige, Finland og Danmark fra årene 1954 til 2012 analyseret. Indavlskoefficienter blev beregnet med programmet Pedigree Viewer. Til statistiske analyser blev PAST brugt. Der blev udført lineær regression for at finde sammenhængen mellem kuldstørrelsen og indavlen hos kuld, mødre og fædre. Yderligt blev der udført lineær regression på indavlskoefficienten på disse i alle kombinationer muligt. For at undersøge om der var en forskel mellem indavlskoefficienten alt efter antal af killinger i kuldet, blev indavlskoefficienten opdelt i grupper baseret på antal killinger i kuldet for kuld med 1-7 killinger. Disse blev analyseret med oneway ANOVA og Tukey's pairwise comparison. Analyserne blev alle udført både på den samlede population og de tre landes populationer. Der blev fundet en signifikant sammenhæng mellem kuldstørrelsen og kuldets indavl (P<0,001), hvor kuldets indavl forklarede 4,81 % af kuldstørrelsen. Da resultaterne afslørede en overraskende stor sammenhæng mellem kuldstørrelse og faderens indavl, blev der udført en Spearman rank korrelation på kuldets indavl og fædrenes indavl (P<0,001) og det formodes at faderens relativt store betydning for kuldstørrelsen er en følge heraf, og ikke giver udtryk for en reel sammenhæng. Analyserne viste en signifikant forskel i den gennemsnitlige indavl i kuld med 1-2 afkom i forhold til kuld med 3 eller flere afkom. Baseret på disse resultater konkluderes at indavl reducerer kuldstørrelsen i de undersøgte populationer, og at der derfor skal fokuseres på avlsstrategier, der reducerer indavlsstigningen i populationerne for at undgå at mindske kuldstørrelsen og at racen bliver påvirket af de andre negative effekter, der er ved indavlsdepression. S. 4/58

6 Introduktion Genomet hos Felis catus blev første gang kortlagt i 2006 på en kat af racen abyssinier. Flere kattes genomer er sidenhen blevet kortlagte. Herunder har 112 racekatte fået kortlagt deres genom, hvor man tydeligt kan se nogle af de større historiske begivenheder (O Brien et al., 2008). Kattens domesticering er en af disse begivenheder, men også racens opståen kan spores i genomet på de forskelle racekatte. Hos den første af de kortlagte racekatte, en abyssinier, er 57 % af genomet overvejende homozygotisk (O Brien et al., 2008; Pontius et al., 2007). F. catus er vores domesticerede huskat, hvorfra alle racekatte er opstået. Den tilhører familien af felidae, der er opstået ud fra en fælles forfader for millioner år siden. Molekylære analyser har vist, at de 37 arter tilhørende familien af felidae kan inddeles i 8 grupper. F. catus tilhører den gruppe, der kaldes den domesticerede kat, hvor også Felis silvestris, Felis nigripes, Felis chaus og Felis margarita hører til (O Brien et al., 2007). F. catus stammer fra individer, der blev domesticeret for ca år siden (Vigne et al., 2004; Lipinski et al., 2008; O Brien et al., 2008). Man troede først, at domesticeringen var sket ud fra en enkelt hændelse (Driscoll et al., 2007). Men nærmere analyser viser, at kattens domesticering adskiller sig væsentligt fra hundens, idet katten ikke har gennemgået en flaskehals i forbindelse med domesticeringen, men derimod har tydelige molekylære tegn på, at domesticeringen er sket ad flere omgange og over et større geografisk område. En flaskehals er en periode med en meget lille populationsstørrelse, hvilket betyder at den genetiske drift vil være stærk og den naturlige selektion, derfor kun vil have en lille effekt (Christiansen, 2008). De molekylære analyser viser, at F. catus nedstammer fra mindst 5 linier af vildkatte (Driscoll et al, 2009). Analyser tyder på at det geografiske område, hvor domesticeringen er sket er Cypern og Nærøsten (Vigne et al., 2004, Lipinski et al., 2008). I modsætning til mange andre arter, så er kattens domesticering ikke så langt i sin proces. Katten er stadig et dyr, der kan overleve på egen hånd, når der er behov for det. Graden hvorved katte accepterer mennesker rangerer da også fra at være vilde og utilnærmelige til at være de mest kælne og opsøgende kæledyr (Bradshaw et al., 1999; Lipinski et al., 2008). I slutningen af 1800 tallet begyndte mennesket at stambogsføre, og dermed lave systematisk avl på det vi i dag betragter som kæledyr, som hunde og katte (Driscoll et al., 2009; Leroy, 2011). Denne opståen af racer, kan spores i genomet på racekatte (O Brien et al, 2008), og har en stor betydning for genpuljen. S. 5/58

7 Kattens genom består af 18 autosomale kromosom-par og et XX eller XY kønskromosom-par, i alt 38 kromosomer. En meget økonomisk metode at teste hele genomet er gennem analyser af SNP markører (Single Nucleotide Polymorphism), hvor man udnytter de forskelle, der kan være på et enkelt nukleosid på et kromosom. Denne form for variation er den mest udbredte i genomet, og repræsenterer hos mennesket 90 % af den polymorfisme, der findes i genomet. SNP har en inklination for at optræde i klynger. Disse klynger har tendens til at optræde, hvor rekombinationsraten er høj. (Varela og Amos, 2010). Da mange af kattens arvelige og smitsomme sygdomme har store ligheder med menneskets, er der en ekstra iver for at man til kat får udviklet analyser, der gør brug af SNP. Dette kræver at forarbejdet med at bestemme den genetiske struktur hos F. catus er gjort. Muligheden for at trække paralleller til menneskets sygdomme har gjort at fokus og motivation har været der længe og det er nu muligt at SNP analyserer genomet hos kat (Lyons, 2012; Mullikin et al., 2010; O Brien et al., 2008). Genetiske laboratorier som UC Davis og Texas A&M University er derfor begyndt at udbyde DNA-tests baseret på SNP teknologien (UC Davis, 2013; Texas A&M University, 2013). Specialet I mit speciale har jeg valgt at fokusere på hvilken information man kan få fra stambogsdata for en race. Jeg har gennem analyser af stambogsdata undersøgt om der er en sammenhæng mellem graden af indavl og kuldstørrelsen, som estimeres ud fra det antal katte i et kuld, der opnår en alder, hvor de stambogsføres. Det var min oprindelige tanke at sammenligne danske populationer af tre katteracer; maine coon, europé og kategori IV, som består af racerne siameser, orientalsk korthår, orientalsk langhår, balineser, seychellois korthår og seychellois langhår, der er søskende racer og sammen med en nyetableret race, peterbald, udgør kategori IV. De to af katteracerne, maine coon og kategori IV, er udbredt over hele verdenen og er anerkendte i flere store stambogsførende organisationer (FIFe, 2013; CFA, 2013; TICA, 2013). Disse to racer viste sig af den årsag at have meget ukomplette stambøger. Den tredje race havde en mere komplet stambog, og da der blev indhentet oplysninger fra både Sverige og Finland gav dette et langt mere nuanceret billede af racen. Specialet kom derfor i stedet til at omhandle tre nordiske populationer af en katterace. Specialet bidrager med information omkring betydning af indavl i europé racen og hvilke problemstillinger, der er forbundet med at opdrætte katte. Da man ikke kan bruge insemination hos S. 6/58

8 katte, er opdrættere i en mindre eller større grad også er begrænset af afstand, og jeg har derfor i specialet valgt både at se på de tre lande som en samlet population og som tre sub-populationer. Forskelle mellem populationerne og årsager hertil er blevet diskuteret, og der er i konklusionen givet en anbefaling til fremtidigt opdræt. Der er i specialet også set på hvilke andre faktorer, udover graden af indavl, der kan påvirke kuldstørrelsen. Européen Specialet omhandler katteracen europé. Denne race blev stambogsført første gang i 1946 i Svenska Kattklubben. Billede 1: Sort sølv klassisk tabby europé hankat på 1 år I forhold til mange andre racer, så er européen kun godkendt i én af de store anerkendte organisationer: Fédération Internationale Féline. Denne organisation kræver at alle katte individuelt registreres, i modsætning til f.eks. The International Cat Association og Cat Fanciers Association, der kun kræver registrering af kuld. Derudover har européen i forhold til de fleste andre racer ikke nogen stor udbredelse. Racen findes som en etableret race, der har eksisteret i mange år i Danmark, Sverige og Finland. Tidligere S. 7/58

9 fandtes den også i Norge, men pt. findes der, så vidt vides, ingen aktive europé-opdrættere i Norge. Der findes enkelte opdrættere i lande som Tjekkiet, Slovakiet og Frankrig, men disse har kun lille til ingen kontakt til opdrætterne i Norden, og man ser da heller ikke mere end en håndfuld importer herfra i stambogsinformationerne. Disse forhold gør, at européen er en god race at undersøge, da jeg dermed har større mulighed for at få stambogsdata, der indeholder alle registrerede katte af racen. I dette speciale behandles stambogsinformation fra Sverige og Finland tilbage til racens oprindelse i henholdsvis 1950 erne og 1960 erne og for Danmark fra da man begyndte elektronisk registrering i starten af 1980 erne. Européen er en race, hvor opdrætterne tager stolthed i racens oprindelse i den nordiske huskat. Dette betyder, at i modsætning til andre racer, som eksempelvis perser og siameser, så bruges det stadig at optage det der kaldes novicer i stambogen, som det har været brugt gennem hele racens eksistens. Novicer er huskatte med ukendt baggrund, som man har vurderet lignede européen tilstrækkeligt meget til at kunne anerkendes som værende en af disse og bruges i avl til at producere europé-killinger. Derfor har der været en løbende optagelse af katte, der formodes at være ubeslægtede med kattene i den eksisterende genpulje. I Danmark har européen siden 1999 haft i gennemsnit 44 killinger (25-73) registreret per år (Felis Danica, 2012). Det er dog langt fra alle disse katte, der har videreført deres gener ved at gå videre i avl, da flertallet af killingerne i et kuld typisk bliver solgt som det der kaldes kælekatte. En kælekat er en kat, der ikke er tiltænkt at skulle indgå i avlen. Katten sælges derfor typisk som kastrat eller med en lukket stamtavle, der kun kan åbnes af opdrætteren. En lukket stamtavle betyder, at der ikke kan trækkes stamtavler på killinger efter en kat med sådan en stamtavle (Felis Danica stambogsføring, 2013) Udseendemæssigt har européen det avlsmål, at racen skal være en naturlig kat, der ikke adskiller sig anatomisk fra naturligt udviklede katte. Man har dog i racen søgt at homogenisere de fænotypiske træk og fastholde et meget harmonisk udseende, hvor huskatten typisk udviser et større spænd i de fænotypiske træk. En europé karakteriseres derfor ved at være en harmonisk bygget kat. Størrelsen varierer fra middel til stor, hvilket typisk giver en vægt på 3,5-5,5 kg for hunner og 4,5-6,5 kg for hanner. En mere specifik angivelse af størrelse findes dog desværre ikke angivet for racekattes standarder. S. 8/58

10 Kroppen hos en europé er robust og brystpartiet er rundet og veludviklet. Benene er af medium længde og kraftige, med runde og faste poter. Halen er af middel længde og ganske kraftig ved roden. Pelsen er blank og skinnende, og underpelsen er kort og tæt. Européens hoved er forholdsvis stort og giver indtrykket af at være rundet, men er i virkeligheden lidt længere end det er bredt. Panden er let rundet og kinderne er veludviklede. Profilen er lige, men med en let kurve indad mellem øjnene. Øjnene på en europé er rundede og let skråstillede, hvilket giver katten et opmærksomt og intelligent udtryk. Européen har middelstore ører, der let afrundede i spidsen. Bredden på ørerne bør korrespondere med højden på ørerne (FIFe standard, 2013). Européen fås i mange farver og mønstre. Den mest kendte i Danmark er sort sølv klassisk tabby (tabby = mønstret, se figur 1), som er den farve katten på billedet i starten af afsnittet har. Katte med denne farve og dette mønster kaldes populært for Whiskas-katte. Et tilnavn der er opstået fordi racen har optrådt i flere reklamer for Whiskas kattemad i årenes løb. Figur 1: Tegning af de tre typer af mønster, der er anerkendte af FIFe hos européen. Efter FIFe s generelle standard, Sort sølv klassisk tabby er dog langt fra den eneste farvevariant. Européen findes blandt andet også i en rød tabby farve og i ensfarvet sort og blå. Hvide européer findes, men er sjældne. Det er værd at notere, at trods det at farven genetisk nemt kan produceres ud fra farverne i racen, så er européen ikke anerkendt i tabby med hvid, men den må derimod gerne være ensfarvet med hvid (FIFe standard, 2013). Det betyder, at der indenfor racen er en let opdeling af populationen i farvelinjer. S. 9/58

11 Avl Interessen for at avle på katte blev beskrevet allerede af Darwin i On the Origin of Species (Darwin, 1859, s. 55), som mente, at katte var en kvindes interesse og at avlen ikke var særligt succesfuld, idet han skrev: we rarely see a distinct breed long kept up. Der var dog en stigende interesse for at vise katte frem på dyrskuer og særligt arrangerede cat shows. Jo mere anderledes en kat så ud, jo mere populær var den. Disse katteudstillinger og interessen for at avle efter fænotypiske træk gjorde, at der med tiden opstod et behov for katte organisationer til at afholde udstillinger og registrere informationer om ophav. I løbet af 1900 tallet opstod et ønske om at samle disse mange mindre klubber under en fælles overordnet organisation. I Europa blev dette til starten på Fédération Internationale Féline d Europe, der blev stiftet i 1949, senere betegnet Fédération Internationale Féline (FIFe oprindelse, 2013), der er den største organisation for katte opdræt i verden (Mucha, 2011). På det tidspunkt fandtes i USA allerede Cat Fanciers Association, der blev stiftet i 1903 (CFA, 2013). Med tiden kom andre til. Ligeledes i USA blev The Internationale Cat Association (TICA, 2013) til i Ved dannelsen af racer opdeles den samlede population af en art i mindre sub-populationer bestående af forskellige racer. Dette betyder at indavlen nemt stiger, da den effektive populationsstørrelse bliver mindre (Pedersen og Kristensen, 2004). Indavlen hos en race kan have betydning for racens helbred i form af nedsat fitness grundet skadelige alleler, der på grund af indavl bliver udtrykt som homozygoter mere hyppigt (Batallion og Kirkpartick, 2000). Racebegrebet opstod i løbet af 1800-tallet, omtrent samtidig med at man begyndte at stambogsføre. Som man kan se i citatet længere oppe, så nævnte allerede Darwin begrebet race. På den tid så blev en race defineret ud fra at individerne deri skulle kunne spore deres ophav gennem en stamtavle. Nu om dage defineres en race som en distinktiv intraspecifik gruppe, der deler bestemte karakteristika (Rege, 2001). Udviklingen indenfor det molekylære område har gjort det muligt, at tilføje en specifik genetisk profil til disse karakteristika. Analyser udført på et udvalg af katteracer, har vist at dette i overvejende grad gør sig gældende for katteracerne, hvor nogle racer endda udviser en underinddeling, der kan tolkes til at der er flere særskilte linier (Lipinski et al., 2008). Siden interessen for katteavl opstod, har mennesket udviklet mange forskellige racer. I naturen ser man hos mange arter at indavl reduceres, ved at det ene køn migrere til andre områder (Keane, 1990; Bollinger et al., 1993), men også andre adfærdsrelaterede strategier synes at være udviklet for S. 10/58

12 at reducere at parringer mellem tæt beslægtede individer finder sted (Geffen et al., 2011; Nielsen et al., 2012; Sparkman et al., 2012). Nogle undersøgelser tyder på, at denne migration er udviklet, som en følge af at hunnerne undgår at parre sig med tæt beslægtede hanner (Keane, 1990; Bollinger et al., 1993). Et studie af F. catus viser, at hunkatte kontrollerer hvilke hankatte, de parrer sig med, og at de hermed reducerer parringer med en tæt beslægtet partner (Ishida et al., 2001). Ved avl på racekatte kontrollerer mennesket hvilke katte, der avles på. Konsekvenserne ved at avle efter bestemte fænotypiske træk er typisk at indavlen stiger og herved øges de negative effekter for fitness (Mucha et al., 2010; Leroy, 2011). Katteracerne adskiller sig dog fra de fleste andre domesticerede arter, da de andre domesticerede arter i årtusinder er blevet kraftigt selekteret på både adfærd og nytteværdi, for eksempelvis for præstation eller produktionsegenskaber, hvor selektionen hos racekatte primært har været på fænotypiske træk relateret til kun udseendet. Hos katte er racerne delt op i natur-racer, der siges at stamme fra en bestemt region, samt øvrige racer, der typisk er udviklet fra natur-racerne i løbet af de sidste 50 år på baggrund af en variation i et enkelt gen eller få gener (Lipinski et al., 2008). Stamtavlen er det mest nyttige redskab opdrætterne har for at vide, hvad slægtskabet mellem to individer, de ønsker at parre, er, og dermed hvor høj en indavlskoefficient afkommet vil få. Baseret på Mendels teori om segregation, kan man følge genernes transmission gennem generationerne for en hel race (Leroy, 2011). Det betyder også, at stamtavlens kvalitet er den begrænsende faktor for dette kendskab. Kvaliteten på en stamtavle afhænger primært af stamtavlens dybde, altså hvor mange generationer tilbage man kan følge et individs aner (Sørensen et al., 2008). For opdrættere kan stambogsdatabaser også bruges til andet end at beregne indavlskoefficienten, da det er kutyme at registrere andre oplysninger end kun forældrene til et individ (FIFe B&R, 2013). I denne sammenhæng har mængden af information som registreres derfor betydning. Andre informationer af værdi kan være helbredsoplysninger, fødselsdato, dødstidspunkt, farve, oprindelsesland, samt information om søskende i kuldet, hvilket ofte kan mangle, hvis ikke disse er indgået i avlen. Flere af de store stambogsførende organisationer genkender også dette behov. For visse racer med sygdomme specifikke for racen er der, hvor det er muligt at DNA-teste for sygdommene, indført krav om at disse tests skal udføres og at helbredsoplysningerne skal påføres stamtavlen (FIFe B&R, 2013) S. 11/58

13 Avlspraksis hos en given race kan have stor betydning for den genetiske diversitet. Her bruges begrebet matador-avl om hanner, som vurderes til at være af god kvalitet og som derfor bliver hyppigt brugt. Hos hunde, hvor insemination er mulig, er dette især udbredt. En enkelt hanhund kan blive far til så mange som 2500 afkom (Calboli et al., 2008). Denne praksis med at kun få hanner bliver fædre til en stort andel af afkommene er med til at mindske den effektive populationsstørrelse og dermed den genetiske variation (Leroy, 2011). Raceavl hos katte er typisk baseret på, at man ønsker at bibeholde eller fremavle æstetisk tiltrækkende træk hos kattene (Lipinski et al., 2008). Det er derfor almen praksis at bruge det, der kaldes linjeavl eller tæt avl for at fiksere denne egenskab. Linjeavl eller tæt avl defineres ved, at opdrætteren bevidst vælger at parre to beslægtede individer, for at fiksere eller bibeholde et bestemt træk (Leroy, 2011). Denne måde at avle på har følger for den genetiske variation, dog primært på individniveau, mens det sjældent påvirker diversiteten hos hele populationen (Leroy et al., 2009, Leroy og Beumung, 2011). Modsat så påvirker udavl og udkrydsning den genetiske variation både på individ og populationsniveau (Leroy, 2011). Katteracernes forskelle Inden for katteracerne er der stor forskel både på hvornår en race er opstået og hvor mange individer racen er baseret på. Hos FIFe er der i øjeblikket anerkendt 43 forskellige racer. 11 af disse 43 racer er såkaldte søskenderacer, hvor racerne frit kan parres og det er pelslængde eller farve, der afgør om katten er af den ene eller anden race. Yderligere kan to racer frit bruge en anden race til at parre ind i racen, men her vil afkommet blive af de to racer, uanset afkommets udseende. Udover de 43 fuldt anerkendte racer, så er der én enkelt race, singapura, der er foreløbigt godkendt, og som først vil blive fuldt anerkendt, hvis racen kan fremvise en række specifikke resultater indenfor de næste år (FIFe B&R, 2013). Mange etablerede katteracer har en tydelig founder effekt 1 i deres genetiske profil. Et studie baseret på stambogsdata fra polske racekatte viser, at de to racer russian blue og norsk skovkat er opstået ud fra så lidt som henholdsvis 48 og 59 individer (Mucha et al., 2011). Et andet studie baseret på molekylære analyser placerer den norske skovkat som havende den næsthøjeste heterozygositet (0,6) ud af 22 racer analyseret (Lipinski et al., 2008). Dette er i modstrid med den første undersøgelse, hvor man på grund af det lave antal founders ville forvente en lav heterozygositet. 1 Founder effekt kan findes forklaret i afsnittet Indavlsdepression S. 12/58

14 Det er dog værd at bemærke, at selvom den polske population er baseret på 59 founders, så kan forskellen i resultatet være at de 10 katte af racen norsk skovkat, der bliver brugt i studiet af Lipinski et al. har været fra forskellige lande eller alternativt fra Norge eller andre lande tættere på racens oprindelsesland, hvor der er brugt et andet og meget plausibelt større antal founders end der blev i den population, der er etableret i Polen. En svensk spørgeundersøgelse (Holst og Frössling, 2009) med 264 deltagende opdrættere fordelt på 9 racer viser, at den gennemsnitlige kuldstørrelse var på 3,7 killinger (3,2-4,6), med gennemsnitligt 3,0 killinger (2,6-3,7) i live efter 12 uger. Der var en vis variation inden for racerne, hvor det dog er de samme tre racer, perser/exotic, brite og hellig birma, der har et gennemsnit for både antal fødte og antal overlevende killinger efter 12 uger, der er mindre end eller lig det samlede gennemsnit for alle racerne. I alt var 18,1 % af killingerne i et kuld dødfødte eller døde i løbet af de første 12 uger, med den første uge som klart den mest kritiske (5,7 %) og de 4-12 uger med kun få dødsfald (1,5 %), og med 9,7 % dødfødte. En britisk spørgeundersøgelse (Sparkes et al., 2006) med 942 deltagere (1056 kuld) fordelt på 14 racer viste en gennemsnitlig kuldstørrelse på 4,6 killinger. Her fandt man at der gennemsnitligt var 7,2 % dødfødte i et kuld og en killingedødelig på 9,1 % mellem fødsel og 8 uger. I dette studie fandt man også en variation indenfor racerne, og med en sammenhæng der viste, at de racer med den største procentdel af dødfødte også havde stor killingedødelighed. En tredje spørgeundersøgelse (land ikke angivet) på drægtighed hos hunkatte baserer sig på 197 fødende hunkatte fordelt på 29 forskellige racer (Musters et al., 2010). Undersøgelsen angiver ikke en gennemsnitlig kuldstørrelse, men angiver medianen som 4,5, men da de skriver i undersøgelsen at der deltog 197 hunkatte, der fik 877 killinger, så giver gennemsnittet her 4,5 killinger per kuld, hvilket er noget højere end i den første undersøgelse. De 29 racer er grupperet i 5, og man ser igen en forskel indenfor racerne. I undersøgelsen finder de også at antallet af dødfødte er 5 %. En ældre undersøgelse af racekatte i USA og Canada finder en gennemsnitlig kuldstørrelse på 3,7 killinger pr kuld. Denne er baseret på 370 kuld. I denne undersøgelse findes at 11,6 % af killingerne er dødfødte, at der er en killingedødelighed på 8,6 % indenfor den første uge og 27,3 % af killingerne dør indenfor de første 8 uger, og igen at der er racespecifikke variationer (Povey, 1978). Et amerikansk studie (Root et al., 1995) af en population af huskatte brugt til forskning viser en gennemsnitlig kuldstørrelse på 3,7, og en killingedødelighed i de første 8 uger på 29,1 %. Det amerikanske studie er i modsætning til de tre andre ikke baseret på spørgeundersøgelser eller S. 13/58

15 racekatte, men på observationer af populationen. Dog er datasættet meget mindre, da det baseres på kun 15 kuld. Ud fra disse spørgeundersøgelser kan noget tyde på, at forholdene for racekatte hos opdrættere er forbedret siden den ældste undersøgelse, da killingedødeligheden siden er faldet. Langt de fleste opdrættere holder deres avlskatte inde eller med adgang til løbegårde eller indhegnede haver. Det samme træk ses hos købere af racekatte, hvor disse er langt mere tilbøjelige til ikke at lade deres katte løbe frit i forhold til ejere af huskatte (Toribio et al., 2009). Opdrætterne gør både dette for ikke at miste deres katte, men også for bedre at kunne kontrollere hvilke katte, der parrer sig. Kattens reproduktion Hunkatte betegnes som en induceret ovulator, hvilket betyder at dens ægløsning sker ved parring. Hunkattens første løbetid optræder typisk, når katten er mellem 4 og 12 måneder, og influeres af faktorer som kondition, dagenes længde og race, hvor de lette racer typisk går i løbetid før end de tunge racer gør. Løbetider optræder typisk med dages mellemrum og varer i gennemsnit 5,8 dage (Little, 2005; Bristol-Gould og Woodruff, 2006). En hunkat går alt efter klimaet og racen tit i løbetid året rundt. I det nordiske klima, hvor vinteren har kortere dage og lavere temperaturer, holder mange hunkatte dog en såkaldt vinterpause. Generelt har 50 % af de lette racerne ingen pause, men kan gå i løbetid året rundt, kun afbrudt af drægtighed, evt. falsk drægtighed eller sygdom (Little, 2005). En europé ligger midt imellem de tunge og de lette racer, og går i Danmark typisk i løbetid ved 9-10 måneders alderen. Hunkattens løbetid indeholder 4 stadier; proestrus, estrus, diestrus og anestrus. Proestrus varer typisk et døgn og er starten på løbetiden, hvor hunkatten vil vise tegn ved at gnubbe området omkring hovedet mod diverse genstande og generelt udvise en mere kælen og kærlig adfærd. Hos nogle hunkatte er signalerne i dette stadie så svage, at ejeren kan overse dem. En hankat vil dog sjældent overse de tegn og dufte, som hunkatten udsender, men hunkatten er på dette tidspunkt ikke klar til parring. Estrus er stadiet, hvor hunkatten er klar til parring. Her viser hun de klassiske tegn med at gå i knæ på forbenene, stritte med bagdelen og lægge halen til side, for en lettere adgang for hankatten. Udover de fysiske tegn vil hunkatten ofte kalde højlydt for at tiltrække hanner, ligesom de også kan finde på at gøre brug af urinmarkering til at tiltrække hankatte. Med løbetiden kommer ofte en manglende appetit, da hunkatten har for travlt med at tiltrække hanner og gøre sig til (Little, 2005; Bristol-Gould og Woodruff, 2006). S. 14/58

16 Bliver hunkatten ikke parret eller får hunkatten ikke ægløsning trods parring, så vil hun gå ind i interestrus, hvilket varer til hunkatten igen er i proestrus. Diestrus fører til pseudodrægtighed, og anestrus til mangel på løbetid (Bristol-Gould og Woodruff, 2006). Hankatten er typisk kønsmoden i 7-18 måneders alderen, og begynder i den forbindelse ofte at markere deres territorium ved at strinte med en kraftigt lugtende urin. På grund af hyppigheden mellem hunkattenes løbetider, kan der i den forbindelse opstå problemer hvis ikke hunkatten parres med det samme. Gentagne løbetider kan give forandringer i livmoder og æggestokke, der kan give forskellige typer af betændelsestilstande hos hunkatten. Disse forandringer i livmoder og æggestokke kan være årsag til infertilitet eller til at der sker aborter hos hunkatten. Forandringerne kan også medføre at hunkatten ikke bliver drægtig eller aborterer undervejs på grund af lette infektioner, der med tiden vil blive til mere alvorlige og behandlingskrævende infektioner (Little, 2005). En svensk spørgeundersøgelse viser, at 10 % af opdrætterne en eller flere gange har oplevet at en hunkat, man har været troet drægtig, ikke fik killinger alligevel. Det var dog kun 24 % af disse opdrættere, der havde fået drægtigheden bekræftet hos en dyrlæge (Holst og Frössling, 2009) Hos hankatte er en betydningsfuld årsag til sterilitet teratospermia, hvor >60 % af produceret sperm er morfologisk abnorm. Sperm kvaliteten falder, når den genetiske variation mindskes. Det er observeret at ved domesticerede katte, hvor der bevidst er lavet indavl for at bevare visse genotyper, udviser disse en højere andel af morfologisk abnorm sperm (Pukazhenthi et al., 2006). Indavl Når man ønsker at opdrætte, så bør en sund race være af høj prioritet. Derfor er kendskabet til individernes ophav, altså deres stamtavle et vigtigt redskab i avlen, da stamtavlen bruges til at beregne individets indavlskoefficient. Definitionen på indavl kan hos individer, der formerer sig via kønnet formering, udtrykkes ved at individer, der er beslægtede gennem fælles ophav, parrer sig og får afkom. Hvis forældrene til et afkom begge bærer den samme allel i et locus, så vil afkommet kunne arve den samme allel fra begge forældre og vil dermed blive homozygot i dette locus for en allel, der stammer fra en fælles forfader. Desto mere beslægtede forældre, desto større er sandsynligheden for at afkommet arver en identisk allel fra forældrene. Det er kun muligt at undgå indavl i en uendelig stor population. I en lukket population af endelig størrelse vil der derfor altid være en vis grad af indavl (Falconer og Mackay, 1989). S. 15/58

17 I opdræt bruges begrebet indavlskoefficienten, F, som bestemmes på individniveau gennem kendskab til individets ophav, stamtræet. Indavlskoefficienten defineres som sandsynligheden for at to alleler i et locus er identiske og stammer fra en fælles forfader (Falconer og Mackay, 1989), som det kan ses illustreret i figur 2. Figur 2: Stamtræ, der viser at forudsat Mendelsk segretion, så er sandsynligheden for, at individ A videregiver allel A 1 til individ D en ½. Sandsynligheden er den samme fra D til X, A til E og E til X. Derfor udtrykkes sandsynligheden for at X bliver homozygot for A 1 som p(a1a1) = (½) 4. Sandsynligheden for at X bliver A2A2 er den samme, og indavlskoefficienten for individ X er derfor summen af disse: Fx = p(a 1 A 1 ) = (½) 4 + p(a 1 A 1 ) = (½) 4 = 1/16. (Frankham et al, 2002) Parring mellem beslægtede individer kan ske som følge af tilfældighed, en præference for beslægtede individer eller på grund af en endelig populationsstørrelse. I en population, hvor ikke alle fødte individer indgår i avl bruges begrebet effektiv populationsstørrelse (N e ). Den effektive populationsstørrelse er det antal af individer, der reproducerer sig selv, i en population under tilfældig selektion og med tilfældig parring, og som vil vise det samme tab af genetisk diversitet som den population, der henholdes til (Leroy, 2011). En tommelfinger regel har været at den effektive populationsstørrelse skulle være på mindst 50 individer for at indavlsdepressionen blev holdt på et acceptabelt niveau, da dette i teorien ville holde indavlsstigningen på 1 % per generation (Franklin, 1980 ref. i Lynch og Lande, 1998), men i nogle senere undersøgelser tyder det på, at dette ofte vil være for lav en effektiv populationsstørrelse, hvis indavlsraten ikke skal stige, og indavlsdepression skal undgås og genetisk variation bibeholdes (Lynch og Lande, 1998; Reed og Bryant, 2000) Den effektive populationsstørrelse påvirkes af faktorer som kønsratioen og fekunditeten i populationen (Parker og Owen, 2001). Den generelle vurdering er, at den effektive populationsstørrelse hos vilde dyr ligger mellem en tiendedel og halvdelen af den faktiske S. 16/58

18 population (Frankham, 2005). Hos produktionsdyrene ses dog ofte nogle helt andre tal. Canadisk holstein- og jerseykvæg har f.eks. trods store populationer kun en effektiv populationsstørrelse på henholdsvis 114 og 54 individer (Stachowicz et al., 2011), mens dansk holstein- og jerseykvæg har en effektiv populationsstørrelse på henholdsvis 43 og 42 individer, hvor holstein kvæg har en census størrelse på omkring dyr og jersey ligger på små individer (Sørensen et al., 2005). De to nedenstående figurer skitserer problemstillingen ved at have en lav effektiv populationsstørrelse over længere tid. Figur 3: Indavlskoefficienten som funktion af antal generationer, og for forskellige effektive populationsstørrelser, forkortet Ne i figuren. Der ses i figuren bort fra effekter som selektion og ikke additive gen-effekter måtte have på sammenhængen (Kristensen, 2007). Som det ses så giver en meget lav effektiv populationsstørrelse et større tab af genetisk diversitet og en hurtig stigning i indavlskoefficienten. Forskellen mellem 100 og 1000 individer er derimod ikke så stor, som forskellen mellem 10 og 100 individer er. Figur 4: Relativ mængde genetisk variation til rådighed i en population som funktion af antal generationer for forskellige effektive populationsstørrelser (Ne). I den skitserede sammenhæng ses bort fra mutationer, og det antages, at egenskaben udelukkende er under additiv genetisk indflydelse, samt at den ikke er underlagt S. 17/58

19 selektion. Antagelserne vil ofte ikke være opfyldt, hvilket betyder at faldet i genetisk variation per generation ofte vil være mindre end skitseret (Kristensen, 2007). Heterozygositet er et udtryk for graden af genetiske variation hos en population. Ved indavl vil der ske et fald i graden af heterozygositet og graden af homozygositet vil tilsvarende stige. (Falconer og Mackay, 1989; Frankham et al., 2002). Heterozygositeten kan nu om dage ikke kun beregnes via stamtræer, men også måles ved brug af molekylære teknikker (Frankham et al., 2002). Man kan på den måde undersøge om den forventede indavlskoefficient stemmer overens med den observerede (Lipinski et al, 2008). I små isolerede populationer vil den genetiske variation ligge under for drift, der påvirker genfrekvenserne til tilfældige og ofte erratiske udsving, så det ikke bliver den naturlige selektion, der påvirker den genetiske variation, da denne sættes ud af spil ved stærk genetisk drift (Falconer og Mackay, 1989). Den effektive populationsstørrelse bruges, når man skal beregne raten af indavl i en population og dermed tabet af genetisk variation. Indavlsraten eller indavlsstigningen kan udtrykkes således: df=1/2n e hvor df er ændringen i indavl per generation, og N e er den effektive populationsstørrelse (Falconer og Mackay, 1989). Indavlsdepression Det har i århundreder været kendt, at indavl har en negativ effekt på overlevelse og reproduktion (Darwin, 1876; Charlesworth og Charlesworth, 1987; Falconer og Mackkay, 1989; Lynch, 1991; Frankham, 1995; Roff, 2002; Rabon og Waddell, 2010) kaldet indavlsdepression. Blandt disse egenskaber findes både voksen og juvenil overlevelse, moderens fekunditet og evne til at opfostre afkom, faderens spermproduktion, parringsevner, samt alderen hvor seksuel modenhed opnås (Frankham, 2005). Disse egenskaber betegnes normalt som fitnesskarakterer og indgår i det samlede begreb fitness, der bruges til at kvantificere, hvor godt et individ eller en population har det. Indavlsdepression skyldes et fald i heterozygositeten og en heraf følgende fiksering af både overdominante og recessive, eller delvist recessive, skadelige alleler, hvor den sidste type af alleler tillægges størst betydning i forbindelse med at forklare indavlsdepression (Lande, 1988; Lynch, 1991; Charlesworth og Charlesworth, 1999; Roff, 2002). Disse to måder som alleler, der påvirker S. 18/58

20 indavlsdepressionen, kan fungerer på, beskrives i henholdsvis hypotesen om overdominans og hypotesen om partiel dominans. Begge hypoteser, der er vist i figur 5, har lignende underliggende mekanismer, men har forskellige konsekvenser set i forhold til den naturlige selektion. Hypotesen om overdominans baseres på at heterozygoter har en øget fitness i forhold til homozygoter. Ved indavl vil frekvensen af homozygote allel-par stige, og muligheden for at udtrykke overdominans vil derfor mindskes. Ved hypotesen om partiel dominans menes der i stedet, at faldet i fitness skyldes recessive skadelige alleler, der kommer mere til udtryk som frekvensen af homozygote stiger. En væsentlig pointe til fordel for denne hypotese er at kun denne forklarer hvordan naturlig selektion kan fjerne skadelige alleler. De to hypoteser udelukker dog ikke hinanden, og det ses også at nogle loci vil udvise overdominans og andre partiel dominans (Kristensen og Sørensen, 2005). Figur 5: Genotypeværdier fra -a til +a vist for additive, domiante og overdomiante loci. A1 er den dominante allel, A2 er den recessive allel og d er heterozygotens afvigelse fra middelværdien af de to homozygoter. Additive loci indeholder ikke alleler, der opfører sig dominante eller recessive overfor hinanden, og disse loci er derfor ikke omfattet af hypotesen for partiel dominans eller hypotesen for overdominans. Partiel dominans-hypotesen omfatter både loci, der udviser dominans og dermed indeholder fuldstændigt recessive alleler og loci der udviser partiel dominans (0<d<+a) og dermed indeholder delvist recessive alleler. Overdominans-hypotesen omfatter loci der udviser overdominans (Frankham et al, 2002). Udover at påvirke enkelte egenskaber, så påvirker indavl, sammen med genetisk drift, også den genetiske variation, så denne mindskes (Frankham, 2003). I sidste ende, så kan denne reducering af den genetiske variation betyde at en allel vil blive fikseret indenfor populationen (Kristensen og Sørensen, 2005). Selektion imod disse skadelige effekter udtrykt med stigende indavl er formodentligt det, der har været medvirkende i at udvikle en adfærd, hvor dyr undgår parringer mellem tæt beslægtede individer (Pusey og Wolf, 1996; Ishida et al., 2001). Den naturlige selektion kan purge skadelige alleler, hvilket nemmere vil ske via indavl end ved tilfældig parring (Frankham, 2001). Dette skulle derfor kunne afhjælpe risikoen for at uddø for arter eller populationer, der er i farezonen. Der er uenighed om, hvorvidt purging faktisk kan bruges i S. 19/58

21 praksis, og Frankham konkluderer i sin artikel at purging ikke kan bruges til at eliminere risikoen for at uddø og man bør prioritere at reducere indavlsraten hos truede arter eller populationer. Den faktiske indavl i en population henholdes til basepopulationen. Dette er den population, der eksisterede, da man begyndte at stambogsføre individerne. Disse individer betragtes som ubeslægtede. Dette betyder også at individer, der senere optages i stambogen og som har ukendt baggrund betragtes som ubeslægtede med de stambogsførte individer, og derfor har indavlskoefficienten 0 (Kristensen og Sørensen, 2005). I praksis kan dette dog give en skævvridning af indavlskoefficienterne, da individer med ukendt baggrund ikke altid er ubeslægtede med individerne i den stambogsførte population. For at hindre denne bias kan man eventuelt vælge at give individer med ukendte forældre tilfældigt udvalgte forældredyr i populationen. Det er dog en løsning man skal være varsom med, da dette kan skævvride indavlskoefficienterne i forkert retning, hvis individerne med ukendte forældre faktisk er meget ubeslægtede med populationen (Leroy, 2011). Founder effekten er en af de mekanismer, der påvirker den genetiske struktur i en population. Founder effekt forårsager en betydelig mængde af genetisk drift. Denne opstår når en population opstår på basis af et lavt antal af individer (Falconer og Mackay, 1989). For eksempel når en art koloniserer et nyt territorium, ved domesticering af en art eller når en ny race opstår via menneskets påvirkning. En flaskehals har lignende effekt, da det er et tidspunkt, hvor en etableret population har en lille størrelse, og populationen her vil være under stærk genetisk drift (Christiansen, 2008). Et eksempel på dette er den ungarske fuldblod. En hesterace, der har 232 oprindelige founders, der har bidraget genetisk, men nu om dage er der kun 42 af disse founders, hvis genetiske bidrag kan findes i den nuværende bestand, hvilket indikerer at siden det oprindelige genetiske bidrag fra founderne, er der sket et tydeligt fald i den genetiske diversitet, hvilket kan indikere at populationen har gennemgået en flaskehals (Bokor et al, 2013). En af metoderne til at sænke en eksisterende indavl er introduktionen af immigranter til populationen. Et ubeslægtet individ, der migrere til en indavlet population vil enten selv have en fitness fordel i at være udavlet eller også så vil dens afkom have denne fordel, kaldet hybrid vigour (Ball et al., 2000). Hybrid vigour defineres som, at individer, der førhen ellers ville have været S. 20/58

22 homozygote for skadelige alleler bliver heterozygote på disse loci, ved at man enten parrer to forskellige indavlede linier, eller parrer en udavlet linje med en indavlet linje og dermed opnår en øget fitness (Falconer og Mackay, 1989). Mennesket har i årtusinde selekteret på et bedre udbytte fra både afgrøder og husdyr. Dette har gjort at den naturlige selektion her i nogen grad er blevet erstattet af kunstig selektion. Ved den naturlige selektion påvirker miljøet hvilke træk, der er de mest fordelagtige at have. Der sker derfor en postzygotisk selektion, da det kun er de bedst egnede, der kommer til at parre sig. Med kunstig selektion udvælger mennesket hvilke dyr, der skal parres, og laver derfor en selektion allerede prezygotisk (Driscoll et al., 2009). DNA ets struktur blev opdaget i 1953 (Watson og Crick, 1953) af Watson og Crick, og siden da har metoderne indenfor kunstige selektion udviklet sig hastigt. I landbruget har man i mange år brugt forskellige selektionsmetoder og modeller. I øjeblikket er den foretrukne model Best Linear Unbiased Prediction (BLUP), der også medtager miljø-faktorer (Henderson, 1975). Nu om dage bruges også genomisk selektion i stor stil i avlen af produktionsdyr, især efter udviklingen af de såkaldte SNP chip (single nucleotide polymorphism), som muliggør analyser af hele genomer på en langt nemmere og mere økonomisk måde end tidligere molekylære teknikker gjorde. I de konventionelle avlsprogrammer bruger man data indsamlet fra dyrets afkom (progeny testing, PT) og så en model som BLUP. Undersøgelser har vist, at man ved brug af PT har et generationsinterval for selektion på mindst 5 år (König et al., 2007). Ved genomisk selektion estimerer man først effekten af tætte genetiske markører i en testpopulation, som herefter bruges til at estimere et givent dyrs avlsværdi. Dette behøves kun gjort én gang pr. race, da man herefter kan med sekvenserer enkelte individers genom og henholde dette til testpopulationen. Dermed behøver man ikke kun bruge data fra præstationer målt hos dyrets afkom eller søskende. Dette er både mere effektivt og økonomisk, blandt andet fordi generationsintervallet derved kan mindskes og fordi antallet af afkom eller søskende, der behøver blive testet er langt mindre (König et al., 2009; Sonesson og Meuwissen, 2009). S. 21/58

23 Metoder og materiale Jeg har modtaget stambogsinformation fra Felis Danica, Sveriges Kattklubbars Riksförbund og Soumen Kissaliitto r.y., der er de tre medlemsklubber i Fédération Internationale Féline (FIFe) i henholdsvis Danmark, Sverige og Finland. For både Sverige og Finland findes stambogsmaterialet tilbage til det tidspunkt racen opstod, i form af hvornår man begyndte systematisk stambogsføring. Dette var i henholdsvis 1954 og For Danmarks vedkommende går informationerne kun tilbage til 1983, hvor man begyndte at stambogsføre elektronisk. Det har ikke været muligt at få adgang til det stambogsmateriale, der findes på papirform hos Felis Danica. For Sveriges vedkommende er der også modtaget data for de to racer brite og chartreux, da disse to racer og européen i en kortere periode blev betragtet som samme race i FIFe. Det betyder, at jeg har modtaget tre forskellige datasæt, hvor nogle af kattene f.eks. er født som briter med brite forældre, og deres forfader-information ligger i brite datasættet, men hvor disse katte så er indgået i europé avlen og har lavet killinger registrerede som européer. Brite og chartreux datasættet er derfor blevet brugt som basis for at finde F, hvor afkom i kuldet er registreret som europé. Der er fra Felis Danica yderligere modtaget information for racen maine coon og orientaler og de orientalske racer, der samlet udgør det der i FIFe betegnes som kategori IV. Disse viste sig dog at være for mangelfulde i form af mange katte med ukendt baggrund fra andre lande og forbund end FIFe, og blev derfor ikke medtaget i specialet. Det samlede datasæt indeholder lidt over européer. Ud fra dette materiale er kuldstørrelsen på alle kuld i datasættet fundet ved manuelt at tælle sammen, hvor stort et antal afkom efter to forældre, der er født på en given dato. Den individuelle F for alle forældre og kuld er beregnet via Pedigree Viewer, version 6.5b (Kinghorn og Kinghorn, 2011), hvor F er fundet ved at slå alle forældres stambogsnumre op. For kuld er F fundet ved at slå stambogsnummeret på et af afkommene i et kuld op. Efter datasættet til sidst er renset for usikre faktorer, indeholder det 1839 kuld. Usikre faktorer er kuld, hvor forældrene pludselig optræder som forældre uden tidligere at være blevet registreret, samt kuld, hvor det baseret på stambogsoplysningerne, formodes, at det er novicer, der er blevet optaget, og der dermed er usikkerhed om hvorvidt hele kuldets størrelse er registreret. S. 22/58

24 F er beregnet ud fra et sæt med alle européer fra de tre lande samlet. Der er i sættet korrigeret for, at individer får nyt nummer ved eksport til en anden hovedklub. Data for chartreux og brite er også medtaget til beregningerne af européernes F, for at give et mere nøjagtigt billede. Pedigree Viewer er endvidere blevet brugt til at give et overblik over antal generationer i racen, samt den gennemsnitlige F pr. generation. Dette er gjort ud fra et datasæt kun indeholdende katte registreret som européer. Til alle statistiske analyser er programmet PAST, version 2.15 (Hammer et al., 2001) blevet brugt. Via lineær regression blev der set på om F forklarede kuldstørrelsen. Dette er lavet for Kuld F, Mor F, Far F, og for F sammenlagt indenfor følgende grupper: Far+Kuld, Far+Mor, Far+Mor+Kuld, Mor+Kuld. Derudover er der kørt One-way ANOVA på kuldenes F opdelt efter antal killinger i kuldet. Da der kun fandtes 3 kuld med 8 killinger og de alle var født i Sverige, blev disse ikke medtaget i analysen. F fra kuld med 1-7 killinger blev analyseret gennem Turkey s Pairwise comparison test. Resultater Oversigten over antal af katte i tabel 1 viser, at Danmark med det mindste datasæt er den population med den højeste gennemsnitlige indavl. Danmark er det land med den højeste gennemsnitlige kuldstørrelse, men er også den population med den største standard error. Ingen af de tre population afviger dog fra hinanden i væsentlig grad (F: P-værdi mellem landene <0,001. Kuldstørrelse: P- værdi mellem landene<0,01). Tabel 1: Antal katte i de tre landes populationer og den samlede population for alle tre lande (total), samt den gennemsnitlige F og kuldstørrelse hos populationerne. Standard error er angivet i klammerne. N katte Gns. F (%) Gns. Kuldstr. [std. error] Danmark ,09 3,63 [0,007] Finland ,48 3,47 [0,003] Sverige ,053 3,32 [0,003] Total ,048 3,41 [0,002] Mere detaljerede informationer om kuldstørrelsen og indavl hos kuld, mødre, fædre for de tre lande samlet og hver for sig, samt for Finland og Sverige grupperet sammen, kan findes i appendiks. S. 23/58

25 Kuldstørrelse Kuld F Figur 6: Lineær regression, der viser hvor stor en del af kuldstørrelsen, der forklares af kuldets F, målt på de tre populationer samlet. R 2 : 0,048, P<0,001. Figur 6 illustrerer den lineære regression, der kan ses mellem indavlskoefficienten hos kuldene og kuldstørrelsen. Denne sammenhæng kunne findes for alle grupperne, men langt fra alle grupper viste nogen signifikans, Resultaterne kan ses i tabel 2. Grafer der viser den lineære regression for hvor meget af kuldstørrelsen, der forklares af F hos kuld, mødre og fædre hos den samlede population og for alle tre lande for sig kan findes i appendiks, bortset fra grafen, der vises på figur 6 her. Alle analyser mellem gruppernes indavlskoefficient og kuldstørrelse, der blev kørt på det samlede datasæt, havde signifikans (P<0,01). Alle på nær sammenligningen mellem mødrenes F og kuldstørrelse havde også en P-værdi på langt mindre end 0,001. Kuldets indavl var klart den gruppe, der forklarede mest af kuldstørrelsen (R 2 = 0,048), og den forklarede også mere end forældrenes og afkommets indavlskoefficient grupperet sammen. Tabel 2: Alle R 2 og P-værdierne fra analyse, hvor kuldstørrelsen sammenholdes med indavlskoefficient på nedenstående. Fundet ved lineær regression. R 2 P-value Samlet for alle tre lande Kuld 0,048 P<0,001 Far 0,013 P<0,001 Mor 0,005 P<0,01 S. 24/58

26 Far+kuld 0,046 P<0,001 Far+mor 0,015 P<0,001 Far+mor+kuld 0,039 P<0,001 Mor+kuld 0,035 P<0,001 Danmark Kuld 0,0074 P>0,05 Far 0,001 P>0,05 Mor 0,000 P>0,05 Far+kuld 0,002 P>0,05 Far+mor 0,015 P<0,001 Far+mor+kuld 0,001 P>0,05 Mor+kuld 0,003 P>0,05 Sverige Kuld 0,056 P<0,001 Far 0,014 P<0,001 Mor 0,007 P<0,01 Far+kuld 0,055 P<0,001 Far+mor 0,019 P<0,001 Far+mor+kuld 0,051 P<0,001 Mor+kuld 0,045 P<0,001 Finland Kuld 0,069 P<0,001 Far 0,029 P<0,001 Mor 0,013 P<0,01 Far+kuld 0,067 P<0,001 Far+mor 0,032 P<0,001 Far+mor+kuld 0,058 P<0,001 Mor+kuld 0,051 P<0,001 Indavl forklarer mest af variationen i kuldstørrelse i de to populationer fra Sverige og Finland. Her har jeg data tilbage til racens oprindelse. Hos den danske population, der klart er den mindste i størrelse, får jeg ingen signifikante resultater (bortset fra Far+Mor), da P i alle tilfælde er større end 0,05. Det blev undersøgt om indavlskoefficienten for kuldene i Finland og Sverige grupperet sammen (se appendiks) forklarede mere af variationen i kuldstørrelse end det bedste af de to lande. Dette var ikke tilfældet (R 2 = 0,06, P<0,001). Kuldets indavl er den faktor, der viser den største indflydelse på kuldstørrelsen. Faderens indavl viser en større end forventet påvirkning af kuldstørrelsen, men en Spearman Rank korrelation (P<0,001) viser, at der er en signifikant sammenhæng mellem faderens indavl og kuldets indavl, og man kan derfor antage, at den sammenhæng man ser mellem faderens indavlskoefficient og kuldstørrelsen faktisk er et udtryk for at kuldets indavl påvirkes af faderens indavl, frem for at faderens indavlskoefficient reelt betyder så meget for kuldstørrelsen. S. 25/58

27 Tabel 3 viser antallet af kuld med 1-7 afkom i den samlede population og for de tre lande individuelt. Danmark har klart den mindste population, med kun en tredjedel af kattene i forhold til den næststørste population, Finland. Tabel 3: Antal kuld med 1-7 afkom i kuldet for de tre lande sammen og landene individuelt. Kuld str. N Samlet N Danmark N Finland N Sverige 1 afkom afkom afkom afkom afkom afkom afkom Totale antal kuld Figur 7 illustrerer den sammenhæng, der ses mellem indavlskoefficienten hos kuldene opdelt efter kuldstørrelse, hvor de kuld med færrest killinger har en betydeligt højere gennemsnitlig indavlskoefficient end de kuld med mange killinger i kuldet Kuldets indavl afkom 2 afkom 3 afkom 4 afkom 5 afkom 6 afkom 7 afkom Figur 7: Den gennemsnitlige F hos kuld delt op efter antal af killinger i kuldet. De blå blokke viser den gennemsnitlige indavl og stregerne viser standard error. For at teste om den forskel, der kan ses illustreret på figur 7 havde signifikans, blev der udført en one-way ANOVA, der viser en signifikant forskel mellem grupperne (P<0,001). Turkey s Pairwise comparison test på kuldenes indavl viser at der er en signifikant forskel mellem S. 26/58

28 indavlskoefficienten hos de kuld med 1 afkom og så de kuld med 3 eller flere afkom i. Det samme gør sig gældende for de kuld med 2 afkom, hvor der også ses en signifikant forskel mellem indavlskoefficient på de kuld med 2 afkom og de kuld med 4 eller flere afkom. Hos alle kuld med 3 eller flere afkom, ses der ingen signifikant forskel når disse sammenholdes med kuld med flere end 3 afkom. Tabel 4: Tukey's pairwise comparisons- test ud ført på kuld F opdelt efter kuldstørrelse. P >0,05 = N.S., <0,05 = *, <0,01 = ** <0,001 = *** 1 afkom 2 afkom 3 afkom 4 afkom 5 afkom 6 afkom 7 afkom 1 afkom - N.S. *** * * * * 2 afkom - N.S. * ** * * 3 afkom - N.S. N.S. N.S. N.S. 4 afkom - N.S. N.S. N.S. 5 afkom - N.S. N.S. 6 afkom - N.S. 7 afkom - Figur 7 og tabel 4 viser analyserne udført på den samlede population. For resultater for mødre og fædre i den samlede population og for de enkelte lande se i appendiks. Da der for kuldets indavl var en signifikant forskel, blev samme analyser udført for mødrenes indavl og fædrenes indavl. Inge af one-way ANOVA-analyserne udført på mødrenes indavl opdelt efter kuldstørrelse var signifikante. For fædrenes indavl gælder det, at der for den samlede population var en signifikant forskel for kuldene imellem. Tukey's pairwise comparisons- test viser her en forskel i indavlen mellem kuld med 1 afkom og kuld med 3-7 afkom. Sveriges population viste en forskel i fædrenes indavl mellem kuld med 1 afkom og kuld med 7 afkom. Resultaterne kan findes i appendiks. Tabel 5 viser den gennemsnitlige indavlskoefficient hos de enkelte generationer i den samlede population. Det ses her at indavlskoefficienten støt er steget i løbet af de første mange generationer. Selv hvis man ikke medtager generation 26-28, da det er muligt at ikke alle katte i disse generationer er medtaget, da de tre datasæt ikke slutter i samme år (Sverige: Finland: og Danmark ), så viser resultaterne stadig en tendens til at den gennemsnitlige indavlskoefficient er faldet over de sidste generationer. Yderligere ser man et fald i antal katte per generation. S. 27/58

29 Tabel 5: Oversigt over antal generationer, antal individer i generationen (N) og den gennemsnitlige indavlskoefficient i generationen (F) hos européens stambogsdata. Resultaterne er fundet via Pedigree Viewer. Generationer med en lavere gennemsnitlig indavlskoefficient end alle generationernes gennemsnitlige indavlskoefficient er markeret med *. Generation N F , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , Gennemsnit 382,18 (I alt 10701) 0, Diskussion Som det kan ses i resultaterne, så viser mine analyser, at graden af indavl hos kuld har en betydning for kuldstørrelsen. Indavl er dog kun en af mange faktorer må man formode, da det kun er knap 4,8 % af kuldets størrelse, der forklares af indavlen, men signifikansen (P<0,001) for indavlens påvirkning er meget tydelig. S. 28/58

30 Det er også meget tydeligt at de to lande, hvor jeg har data tilbage til racens oprindelse er dem, hvor jeg finder at indavlen påvirker kuldstørrelsen mest (henholdsvis 5,6 % og 6,9 % i Sverige og Finland mod ikke-signifikante resultater i Danmark). Disse forskelle i signifikante resultater kan skyldes det større antal katte i den svenske og finske population, men også at jeg i det danske datasæt har nogle katte med en indavlskoefficient på nul, hvor det er meget plausibelt at de har en indavlskoefficient på over nul. Jeg fandt, at kuldets indavlskoefficient har en signifikant indvirkning på kuldstørrelsen. Det må tages i betragtning at denne betydning findes selv under optimale forhold i form af foder frit tilgængeligt, et varmt og tørt sted at føde og opfostre killingerne, samt hverken intra- eller interspecifik konkurrence om disse ressourcer. Derudover er der heller ingen prædation fra andre rovdyr. Dette betyder at ved vildtlevende populationer af katte, ville man formodentligt finde en langt større effekt af indavl på kuldstørrelsen, end det er tilfældet hos racekatte, der lever under optimale forhold. Denne sammenhæng mellem effekten af miljø og indavlen kan ses på figur 8. De negative forhold, som racekatte kan være udsat for er, at antallet af katte i et katteri overstiger det optimale i forhold til plads og kattenes indbyrdes forhold, og kattene derfor kan være i en let tilstand af stres. Antallet af katte påvirker graden af smittepres på kattene, og en let stresstilstand vil gøre kattene mere modtagelige for sygdomme. Figur 8: Interaktioner mellem miljø (E) og indavl (I), og deres effekt på fitness. Hvis miljøkvaliteten reduceres, vil en reduktion i fitness være den samme for en indavlet og udavlet population, under antagelsen af at indavlseffekten er uafhængig af miljøet. De blå og grå linjer repræsenterer fitness hos henholdsvis en udavlet og indavle population, i det tilfælde at miljø og indavl interaktioner ikke er til stede. Empriske studier har dog vist at mere indavlsdepression (reduceret fitness) observeres i et ugunstigt miljø. Den røde linje illustrerer fitness hos en indavlet population når man medtager disse vekselvirkninger mellem miljø og indavl (Kristensen, 2007). S. 29/58

31 Som det ses af ovenstående figur, så kan det derfor være muligt, at en langt større betydning ville kunne observeres hos vildtlevende populationer, der ikke lever under optimale forhold. En af de faktorer, der kan tænkes at påvirke resultatet af mine undersøgelser er, at jeg ikke får de dødfødte eller den tidlige killingedødelighed med. Ser man på den svenske spørgeundersøgelse (Holst og Frössling, 2009), så går 17,6 % af killingerne i et kuld bort i løbet af de første 3 uger. Herunder medregnes 9,7 % dødfødte killinger. Idet man i spørgeundersøgelsen ser en klar racespecifik forskel, så er det muligt at man ville kunne finde, at indavlskoefficienten påvirkede antal dødfødte eller antallet af killinger, der døde indenfor de første 3 uger, hvis det var muligt at analysere dette ud fra stambogsdata. Det behøver dog ikke give mine resultater en alvorlig bias, da man også ved at en højere indavl påvirker den juvenile dødelighed. Mine analyser af stambogsdata viser heller ikke de kuld, der ikke bliver til noget. Det kan være kuld, hvor hunkatten trods parring ikke bliver drægtig på grund af fertilitets problemer hos enten hunkat eller hankat. Det kan også være kuld, hvor hunkatten aborterer undervejs i drægtigheden, hvor alle killingerne er dødfødte eller går bort inden den tid, hvor der søges stamtavler. Årsagen til aborter tillægges ofte infektioner eller forandringer i uterus (Little, 2005; Little, 2011), men det kunne være interessant at lave en undersøgelse på om der også er en sammenhæng med graden af indavl og antallet af aborter. Man ved for eksempel fra kvæg, at intervallet mellem kælvninger stiger, når indavlen også gør (Panetto et al., 2012). Udover at selve indavlen kan give problemer, så kan man også få problemer med arvelige sygdomme, der påvirker fosterets udvikling. Et studie på kvæg viser, at den arvelige sygdom complex vertebral malformation kan medføre dødfødte kalve eller aborter (Nielsen, 2003). Det interessante ved denne sygdom er, at man på grund af den kontrollerede avl og stambogsføring kan spore denne arvelige defekt tilbage til en mutation hos en enkelt tyr, der blev født i 1963, som her 40 år efter giver problemer, da mutationen på grund af indavlen i racen er blevet udbredt i racen (Jensen, 2005). Ser man dog på de spørgeundersøgelser (Sparkes et al., 2006; Holst og Frössling, 2009), der har været blandt opdrættere af racekatte i England (United Kingdom) og opdrættere i Sverige, så er der grund til at tro, at kuldstørrelsen er mellem 16,3-16,6 % større, baseret på dødfødte og killingedødelighed i undersøgelserne ved henholdsvis 8 og 4 uger (18,1 % ved 12 uger frem for 4 uger). Et estimat giver en gennemsnitlig kuldstørrelse på 3,97 hos européen på antal fødte killinger, frem for antal registrerede killinger. Dette baseret på den svenske killingedødelighed ved 4 ugers alderen, da det er kutyme i de nordiske lande at søge stamtavle fra killingerne er en 6 uger, og ud fra S. 30/58

32 at forholdene i Sverige i andre racer formodentligt er mere lig forholdene i de tre nordiske populationer af européen end forholdene i England i andre racer. Dette stemmer fint overens med den svenske spørgeundersøgelse, hvor den race, der har mest tilfælles i oprindelse med Européen, ligger på et gennemsnit af 3,7 fødte killinger og 2,7 overlevende killinger. Baseret på dette virker det til at mine resultater i form af gennemsnitlig kuldstørrelse hos européen stemmer fint overens med hvad undersøgelser af andre racer har fundet frem til og européen her ikke skiller sig ud i negativ retning, hvilket ellers kunne tyde på en større effekt af en indavlsdepression end set ved racer med en større udbredelse og et større antal individer i populationen (effektiv populationsstørrelse ukendt). Sammenligner man med den svenske spørgeundersøgelser, der primært baseres på racer med en stor udbredelse (BRI, NFO, ORI/SIA, PER/EXO), så virker européen, der kan klassificeres som en sjælden race, ikke til at lide under den langt mindre populationsstørrelse. Mine resultater viser en sammenhæng mellem faderens indavl og kuldstørrelse (R 2 = 0,013, P<0,001), men da der også ses en korrelation mellem faderens indavl og kuldets indavl, så kan denne sammenhæng være et udtryk for dette i stedet, frem for at faderen reelt influerer kuldstørrelsen. Skulle faderen dog faktisk have en effekt på kuldstørrelsen, så kan det skyldes at man hos flere arter af felidae, herunder også den domesticerede kat kan se en øget mængde af fejlfungerende sæd hos katte ved høj indavl. Det ses primært ved arter, som f.eks. Florida panteren (Puma concolor) og den asiatiske løve (Panthera leo persica), hvor der har været en vedvarende høj indavl i flere generationer (Shivaji et al., 1998; Pukazhenthi et al., 2006). Ved den domesticerede kat (F. catus) ses det, at hankatte med teratosperma øger produktionen af sædceller, når kvaliteten falder. Dette formodentligt for stadig at kunne levere samme eller nær samme antal fungerende sædceller i hunkatten ved parring (Pukazhenthi et al., 2006). Hos européen bliver der hyppigt taget novicer ind, og man forsøger typisk at undgå for høj en indavl når man udvælger avlsdyr til parring, så det er plausibelt at antage at européen ikke lider under indavlsdepression i en grad, så man kan formode at fædrenes sædkvalitet er påvirket, så det vil influere kuldstørrelsen. Hunkattens alder ved drægtighed er også en faktor, der kan påvirke antallet af killinger. Den svenske undersøgelse (Holst og Frössling, 2009) viser en sammenhæng med en gennemsnitlig kuldstørrelse på knap 4 killinger ved 1 år og kun 1,5 killinger ved 10 år, samt en stigende procentdel af dødfødte killinger, når hunkattens alder stiger. S. 31/58

33 Derudover så har man påvist at løbetider, hvor hunkatten ikke bliver drægtig ofte forårsager underlivsbetændelse (Cystic Endometrial Hyperplasia-Pyometra kompleks) hos kattene (Agudelo, 2005; Little, 2005). I en undersøgelse af katte indlagt med CEH-pyometra kompleks fandt man, at 80 % af disse katte var blevet syge indenfor 8 uger efter en løbetid (Sohst et al., 2003). Ved CEHpyometra kompleks ser man en infektion, der ofte er forårsaget af bakterien Escherichia coli (Little, 2009; Agudelo, 2005). Der ses desuden en øget sandsynlighed for CEH, når hunkatten er under påvirkning af hormonet progestin, som bruges i p-piller (Little, 2005). En af de hyppigste dødsårsager for killinger under 1 uge gamle er infektion med E. coli, hvor blandt andet sekret fra moderens vagina er under mistanke for årsag (Münnich, 2008). Den avlspraksis, der eksisterer i racen og bruges hos den enkelte opdrætter kan derfor formodentligt også påvirke kuldstørrelse, både i antal levende fødte og overlevende. Forskellene kan bestå i hvilken alder hunkatten har, når opdrætteren vælger at hunkatten skal have afkom. Parringstidspunktet kan blandt andet udskydes af sundhedsmæssige årsager, såsom tests for arvelige sygdomme der først udvikles i en senere alder. For at udskyde parring kan det derfor være nødvendigt enten at lade hunkatten gennemgå gentagende løbetider eller bruge p-piller til at holde hunkatten ude af løbetid. En anden faktor, der påvirker antal dødfødte er tilsyneladende kuldstørrelsen under drægtighed, hvor kuld med 9 killinger har 6 gange så stor en andel af dødfødte killinger, som kuld på 5-6 killinger har (Holst og Frössling, 2009) Derudover kan det have betydning, hvor mange forskellige hunkatte en hankat parrer, og også om disse er fra forskellige katterier, da han derved har mulighed for at overføre potentiel smitte imellem både hunkatte indenfor samme katteri, og mellem flere katterier. I tabel 5 ser man i de sidste generationer et fald i den gennemsnitlige indavlskoefficient. Et estimat, baseret på, at der har været 28 generationer mellem 1954 og 2012, viser at faldet startede for år siden. Dette passer med at internettet for alvor begyndte at vinde frem, og opdrætterne derfor fik nogle andre muligheder for at beregne indavlskoefficienter og spore kattens aner længere tilbage end de tidligere havde mulighed for med de fire generationer, som en FIFe stamtavle viser for en kats forfædre. Et af de redskaber som opdrættere af europé benytter i stor stil er den online stambogsdatabase, der findes på Denne database har dog den usikkerhed, at det er et privat projekt, der varetages af frivillige, der taster tilsendt information ind i databasen, og der derfor er ingen eller kun ringe kontrol med oplysningernes korrekthed. S. 32/58

34 Udover disse muligheder, så har internettet også betydet en hel anden mulighed for vidensøgning og kommunikation opdrætterne imellem. Det giver et langt større fokus på hvilken betydning indavl har og større mulighed for udveksling af information omkring arvelige sygdomme hos kattene. Det fald man også kan observere i antal af katte i en generation, skyldes meget plausibelt et fald i racens population. Dette fald kan finde sin årsag i, at der med tiden er kommet mange andre katteracer til og européens popularitet derfor med årene gradvist er aftaget. Det samme fald i popularitet kan også observeres i to af de tidligere meget store katte racer, som perseren (under perser regnes også dens søskenderace; exotic. Disse to racer udgør kategori I) og siameseren (under siameser regnes alle søskenderacer, som orientalsk korthår, orientalsk langhår, balineser, seychellois korthår og seychellois langhår. De seks søskenderacer udgør sammen med peterbald kategori IV). For at illustrere dette kan det nævnes at der for 25 år siden kunne ses 325 katalognumre i kategori I og 134 katalognumre i kategori IV. På en nylig udstilling var der til sammenligning 59 katalognumre i kategori I og 22 katalognumre i kategori IV. Populationen af européen har aldrig været stor og det er ikke kutyme at sende mange killinger fra et kuld ud i avl. Man bør derfor antage at den effektive populationsstørrelse er noget mindre end den faktiske. En svensk opdrætter af europé har to år i træk lavet et estimat af den effektive populationsstørrelse hos hver af de tre populationer (Sörlid, 2011). Hun har baseret dette estimat på en omskrivning af den formel for indavlsraten, som er vist i introduktionen. Ved at beregne indavlsraten, som den ændring der er i gennemsnittet af forældrenes indavl og kuldets indavl, så har hun i 2009 fundet at Sverige har en effektiv populationsstørrelse på 59 og at Danmark og Finland begge har en på lidt over 100. Dette er dog en meget usikker måde at gøre det på, og resultaterne fra 2010 giver da også nogle radikalt anderledes tal. Her finder hun at Sverige har en effektiv populationsstørrelse på 72, Finland har på 50 og Danmark er helt nede på 13. Dette store udsving gør at det kan være svært at vide hvad den effektive populationsstørrelse reelt set ville være over en årrække, men disse store udsving kan også tyde på at populationerne af den årsag gennemgår flaskehalse med regelmæssige mellemrum. Det er uklart om opdrætterne formår at rette op på tabet af genetisk variation via importer fra en af de andre to populationer eller ved at tage novicer ind fra populationen af huskatte i landet. Da kønsratioen er en af de faktorer der påvirker den effektive populationsstørrelse, så har opdrætteren også brugt fordelingen af han- og hunkatte til at danne sig et indtryk af den effektive S. 33/58

35 populationsstørrelse. I den finske populationen har man i 2009 brugt 16 hanner til 17 hunner (0,94:1). Dette er langt den bedste fordeling af kønsratioen i de tre lande. I Sverige har man brugt 15 hanner til 21 hunner (0,71:1). Danmark har den laveste kønsratio, da der her er brugt 8 hanner til 13 hunner (0,62:1). Denne forskubber sig dog lidt året efter. Her har man i Sverige brugt 15 hanner til 16 hunner (0,94:1), hvor man i Finland har brugt 13 hanner til 17 hunner (0,76:1). Det er dog stadig bedre end Danmark, hvor man har brugt 10 hanner til 16 hunner (0,63:1). Kønsratioen er altså tættest på det idelle i det land, der også generelt virker til at have det bedst i form af den laveste gennemsnitlige indavlskoefficient, selvom Sverige også i det ene år har en rigtig god fordeling af kønsratioen. Finland er derudover også det land, der ved gennemgang af stambogsmaterialet har virket til at bruge flest novicer i avlen. Figur 9: De blå blokke viser den oberserverede heterozygositet (Ho) og de røde blokke viser den observerede indavlskoefficient (FIS). Populationerne er listet efter stigende grad af heterozygositet (Lyons, 2013). Genetiske analyser, som for eksempel genomisk selektion, der er blevet et meget brugbart værktøj i avlen af produktionsdyr, vil også kunne bruges i en eller anden grad i avlen af kæledyr. Den begrænsende faktor vil nok primært være økonomi. De muligheder, som genetiske analyser blandt S. 34/58