Behaviour of cattle: molecular biological background and relationship to milk performance

In a genome-wide association study 41 markers were identified for behaviour traits and BTA29 emerged to be an interesting genomic target region. Mutual markers for agitated behaviour and milk production showed competitive genotype effects. Gene expression profiles of the adrenal cortex revealed differentially expressed genes between cows with distinct temperament types. “Fearful/neophobic-alert” cows could be clearly discriminated from others by transcripts involved in the physiological stress response. Moreover, cows that were more fearful had lower milk yields in comparison to the others

Bergsport und Naturschutz im Nationalpark Sächsische Schweiz - Wirkungen, Konflikte, Lösungsmöglichkeiten: Entwicklung eines Umweltbildungsprogramms für einen zukunftsfähigen Bergsport: Band 2 - Bergsport und Naturschutz im Nationalpark Sächsische Schweiz - Bildungsprogramm für die Kletterausbildung in der Sächsischen Schweiz

Mit der zunehmend künstlichen Gestaltung des menschlichen Lebensumfeldes verstärkt sich das Bedürfnis nach Aufenthalt in der Natur. Freizeit und Erholung sind dabei zunehmend von einem Drang nach Selbsterfahrung und Selbstverwirklichung geprägt. Freigabe und Genuß rücken zunehmend an die Stelle fester Formen und Regeln. In diesem Zeichen steht auch die Entwicklung immer neuer Trend- und Outdoorsportarten. Die Vielfalt der Sportarten und die stärkere Frequentierung führen zu einer stärkeren Belastung naturnaher Gebiete. Im Gegenzug schwinden weiterhin natürliche Lebensräume und mit ihren Tier- und Pflanzenarten. Noch naturnah verbliebene Lebensräume erhalten daher eine besondere Bedeutung für den Schutz von Natur und Landschaft. Gleichzeitig konzentrieren sich auf diese Freiräume Freizeit- und Erholungsaktivitäten. Sämtliche Natursportarten, einschließlich des Klettersports müssen sich daher in das Spannungsfeld von verstärkter Nutzungsintensität und begrenztem Platzangebot einordnen. Seit der Gründung des gleichnamigen Nationalparkes 1990 steht auch die Sächsische Schweiz verstärkt im Spannungsfeld von Naturschutz und Erholungsnutzung. Das landschaftlich eindrucksvolle Gebiet ist Rückzugsraum von Flora und Fauna, darunter einiger bedrohter Tier- und Pflanzenarten. Gleichzeitig gehört es zu den ältesten und bekanntesten Mittelgebirgsklettergebieten der Welt. Sowohl Bergsport als auch Naturschutz stellen Raumansprüche an die Sächsische Schweiz - Raumansprüche, die sich in ihrer Wirkungsweise wechselseitig beeinflussen. Insbesondere die bergsportliche Inanspruchnahme des Naturraumes führt zu einem raumbezogenen Nutzungskonflikt. Zur Betrachtung und Bearbeitung dieses Konfliktes ist die Geographie mit ihrer integrativen Betrachtungsweise der Landschaft als Wirkungsgefüge aus physischen, biotischen und anthropogenen Sachverhalten bevorzugt geeignet. Ziel des Nationalparkes ist es, die in Europa einmaligen naturräumlichen Eigenarten und die artenreiche Tier- und Pflanzenwelt zu bewahren sowie den ungestörten Ablauf der Naturvorgänge zu gewährleisten. Dazu ist eine Beruhigung der Lebensräume notwendig. Der Bergsport als touristische Erholungsnutzung hingegen strebt eine möglichst beschränkungsfreie Ausübung des Sports oder aber zumindest den Erhalt des Kletterns in seinem bisherigen Umfang an. Freies, uneingeschränktes Klettern in der Natur ist jedoch nur so lange möglich, wie es die Belastungsgrenzen des betreffenden Ökosystems nicht überschreitet. Da es sich bei Klettergebieten in der Regel um relativ naturnahe Räume und Rückzugsgebiete von Flora und Fauna handelt, werden hier oft schon frühzeitig Maßnahmen zum Schutz derselben eingeleitet. Dazu gehören räumliche und zeitliche Zutrittsbeschränkungen. Eine Alternative zu Sperrungen stellt die Aufstellung von Klettergebietskonzeptionen dar, die sowohl die Belange des Bergsports als auch des Naturschutzes berücksichtigen. In der Sächsischen Schweiz werden zwischen Nationalparkverwaltung und Sächsischem Bergsteigerbund seit 1996 Verhandlungen über eine Bergsportkonzeption geführt, welche die Grundlage für die zukünftige bergsportliche Nutzung des Nationalparkes darstellt. Daneben enthalten die Sächsischen Kletterregeln differenzierte Gebote für eine möglichst naturschonende Ausübung des Bergsports. Die Akzeptanz der behördlichen Einschränkungen im Rahmen der Bergsportkonzeption sowie die Einhaltung der traditionellen Sächsischen Kletterregeln sind Voraussetzung für eine Erhaltung des Klettersports in der Sächsischen Schweiz. Dazu sind Information und Weiterbildung der aktiven Kletterer notwendig. Umweltbildung als Instrument des vorsorgenden Naturschutzes kann dabei im Sinne einer verstehenden Lösungsstrategie zu freiwilligen Verhaltensänderungen und Verständnis von Zusammenhängen beitragen. Während der Arbeit erhobene Daten belegen, daß in die Kletterausbildung bereits naturschutzrelevante Themen einfließen. Allerdings existiert bisher kein umfassendes Lehrmaterial zum Thema Bergsport und Naturschutz in der Sächsischen Schweiz. Daraus resultiert möglicherweise der vielfach geäußerte Wunsch nach zusammenfassenden Informationsmaterialien. Diesem Anliegen könnte ein Umweltbildungsprogramm Bergsport und Naturschutz in der Sächsischen Schweiz gerecht werden. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde ein solches Umweltbildungsprogramm erarbeitet. Es setzt die naturräumlichen Gegebenheiten der Sächsischen Schweiz zur Art der bergsportlichen Inanspruchnahme in Beziehung, zeigt Grundlagen von Geboten der Sächsischen Kletterregeln auf und erläutert behördliche Regelungen. Einsatzfähig könnte dieses Bildungsprogramm zukünftig in der Kletterausbildung sein

Bergsport und Naturschutz im Nationalpark Sächsische Schweiz - Wirkungen, Konflikte, Lösungsmöglichkeiten: Entwicklung eines Umweltbildungsprogramms für einen zukunftsfähigen Bergsport: Band 1

Mit der zunehmend künstlichen Gestaltung des menschlichen Lebensumfeldes verstärkt sich das Bedürfnis nach Aufenthalt in der Natur. Freizeit und Erholung sind dabei zunehmend von einem Drang nach Selbsterfahrung und Selbstverwirklichung geprägt. Freigabe und Genuß rücken zunehmend an die Stelle fester Formen und Regeln. In diesem Zeichen steht auch die Entwicklung immer neuer Trend- und Outdoorsportarten. Die Vielfalt der Sportarten und die stärkere Frequentierung führen zu einer stärkeren Belastung naturnaher Gebiete. Im Gegenzug schwinden weiterhin natürliche Lebensräume und mit ihren Tier- und Pflanzenarten. Noch naturnah verbliebene Lebensräume erhalten daher eine besondere Bedeutung für den Schutz von Natur und Landschaft. Gleichzeitig konzentrieren sich auf diese Freiräume Freizeit- und Erholungsaktivitäten. Sämtliche Natursportarten, einschließlich des Klettersports müssen sich daher in das Spannungsfeld von verstärkter Nutzungsintensität und begrenztem Platzangebot einordnen. Seit der Gründung des gleichnamigen Nationalparkes 1990 steht auch die Sächsische Schweiz verstärkt im Spannungsfeld von Naturschutz und Erholungsnutzung. Das landschaftlich eindrucksvolle Gebiet ist Rückzugsraum von Flora und Fauna, darunter einiger bedrohter Tier- und Pflanzenarten. Gleichzeitig gehört es zu den ältesten und bekanntesten Mittelgebirgsklettergebieten der Welt. Sowohl Bergsport als auch Naturschutz stellen Raumansprüche an die Sächsische Schweiz - Raumansprüche, die sich in ihrer Wirkungsweise wechselseitig beeinflussen. Insbesondere die bergsportliche Inanspruchnahme des Naturraumes führt zu einem raumbezogenen Nutzungskonflikt. Zur Betrachtung und Bearbeitung dieses Konfliktes ist die Geographie mit ihrer integrativen Betrachtungsweise der Landschaft als Wirkungsgefüge aus physischen, biotischen und anthropogenen Sachverhalten bevorzugt geeignet. Ziel des Nationalparkes ist es, die in Europa einmaligen naturräumlichen Eigenarten und die artenreiche Tier- und Pflanzenwelt zu bewahren sowie den ungestörten Ablauf der Naturvorgänge zu gewährleisten. Dazu ist eine Beruhigung der Lebensräume notwendig. Der Bergsport als touristische Erholungsnutzung hingegen strebt eine möglichst beschränkungsfreie Ausübung des Sports oder aber zumindest den Erhalt des Kletterns in seinem bisherigen Umfang an. Freies, uneingeschränktes Klettern in der Natur ist jedoch nur so lange möglich, wie es die Belastungsgrenzen des betreffenden Ökosystems nicht überschreitet. Da es sich bei Klettergebieten in der Regel um relativ naturnahe Räume und Rückzugsgebiete von Flora und Fauna handelt, werden hier oft schon frühzeitig Maßnahmen zum Schutz derselben eingeleitet. Dazu gehören räumliche und zeitliche Zutrittsbeschränkungen. Eine Alternative zu Sperrungen stellt die Aufstellung von Klettergebietskonzeptionen dar, die sowohl die Belange des Bergsports als auch des Naturschutzes berücksichtigen. In der Sächsischen Schweiz werden zwischen Nationalparkverwaltung und Sächsischem Bergsteigerbund seit 1996 Verhandlungen über eine Bergsportkonzeption geführt, welche die Grundlage für die zukünftige bergsportliche Nutzung des Nationalparkes darstellt. Daneben enthalten die Sächsischen Kletterregeln differenzierte Gebote für eine möglichst naturschonende Ausübung des Bergsports. Die Akzeptanz der behördlichen Einschränkungen im Rahmen der Bergsportkonzeption sowie die Einhaltung der traditionellen Sächsischen Kletterregeln sind Voraussetzung für eine Erhaltung des Klettersports in der Sächsischen Schweiz. Dazu sind Information und Weiterbildung der aktiven Kletterer notwendig. Umweltbildung als Instrument des vorsorgenden Naturschutzes kann dabei im Sinne einer verstehenden Lösungsstrategie zu freiwilligen Verhaltensänderungen und Verständnis von Zusammenhängen beitragen. Während der Arbeit erhobene Daten belegen, daß in die Kletterausbildung bereits naturschutzrelevante Themen einfließen. Allerdings existiert bisher kein umfassendes Lehrmaterial zum Thema Bergsport und Naturschutz in der Sächsischen Schweiz. Daraus resultiert möglicherweise der vielfach geäußerte Wunsch nach zusammenfassenden Informationsmaterialien. Diesem Anliegen könnte ein Umweltbildungsprogramm Bergsport und Naturschutz in der Sächsischen Schweiz gerecht werden. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde ein solches Umweltbildungsprogramm erarbeitet. Es setzt die naturräumlichen Gegebenheiten der Sächsischen Schweiz zur Art der bergsportlichen Inanspruchnahme in Beziehung, zeigt Grundlagen von Geboten der Sächsischen Kletterregeln auf und erläutert behördliche Regelungen. Einsatzfähig könnte dieses Bildungsprogramm zukünftig in der Kletterausbildung sein

Unravelling selection signatures in a single dog breed suggests recent selection for morphological and behavioural traits

Strong selection has resulted in substantial morphological and behavioral diversity across modern dog breeds, which makes dogs interesting model animals to study the underlying genetic architecture of these traits. However, results from between-breed analyses may confound selection signatures for behavior and morphological features that were coselected during breed development. In this study, we assess population genetic differences in a unique resource of dogs of the same breed but with systematic behavioral selection in only one population. We exploit these different breeding backgrounds to identify signatures of recent selection. Selection signatures within populations were found on chromosomes 4 and 19, with the strongest signals in behavior-related genes. Regions showing strong signals of divergent selection were located on chromosomes 1, 24, and 32, and include candidate genes for both physical features and behavior. Some of the selection signatures appear to be driven by loci associated with coat color (Chr 24; ASIP) and length (Chr 32; FGF5), while others showed evidence of association with behavior. Our findings suggest that signatures of selection within dog breeds have been driven by selection for morphology and behavior. Furthermore, we demonstrate that combining selection scans with association analyses is effective for dissecting the traits under selection

Genome-wide association studies for canine hip dysplasia in single and multiple populations – implications and potential novel risk loci

Background Association mapping studies of quantitative trait loci (QTL) for canine hip dysplasia (CHD) can contribute to the understanding of the genetic background of this common and debilitating disease and might contribute to its genetic improvement. The power of association studies for CHD is limited by relatively small sample numbers for CHD records within countries, suggesting potential benefits of joining data across countries. However, this is complicated due to the use of different scoring systems across countries. In this study, we incorporated routinely assessed CHD records and genotype data of German Shepherd dogs from two countries (UK and Sweden) to perform genome-wide association studies (GWAS) within populations using different variations of CHD phenotypes. As phenotypes, dogs were either classified into cases and controls based on the Federation Cynologique Internationale (FCI) five-level grading of the worst hip or the FCI grade was treated as an ordinal trait. In a subsequent meta-analysis, we added publicly available data from a Finnish population and performed the GWAS across all populations. Genetic associations for the CHD phenotypes were evaluated in a linear mixed model using 62,089 SNPs. Results Multiple SNPs with genome-wide significant and suggestive associations were detected in single-population GWAS and the meta-analysis. Few of these SNPs overlapped between populations or between single-population GWAS and the meta-analysis, suggesting that many CHD-related QTL are population-specific. More significant or suggestive SNPs were identified when FCI grades were used as phenotypes in comparison to the case-control approach. MED13 (Chr 9) and PLEKHA7 (Chr 21) emerged as novel positional candidate genes associated with hip dysplasia. Conclusions Our findings confirm the complex genetic nature of hip dysplasia in dogs, with multiple loci associated with the trait, most of which are population-specific. Routinely assessed CHD information collected across countries provide an opportunity to increase sample sizes and statistical power for association studies. While the lack of standardisation of CHD assessment schemes across countries poses a challenge, we showed that conversion of traits can be utilised to overcome this obstacle

Unravelling selection signatures in a single dog breed suggests recent selection for morphological and behavioral traits

Strong selection has resulted in substantial morphological and behavioral diversity across modern dog breeds, which makes dogs interesting model animals to study the underlying genetic architecture of these traits. However, results from between-breed analyses may confound selection signatures for behavior and morphological features that were coselected during breed development. In this study, we assess population genetic differences in a unique resource of dogs of the same breed but with systematic behavioral selection in only one population. We exploit these different breeding backgrounds to identify signatures of recent selection. Selection signatures within populations were found on chromosomes 4 and 19, with the strongest signals in behavior-related genes. Regions showing strong signals of divergent selection were located on chromosomes 1, 24, and 32, and include candidate genes for both physical features and behavior. Some of the selection signatures appear to be driven by loci associated with coat color (Chr 24; ASIP) and length (Chr 32; FGF5), while others showed evidence of association with behavior. Our findings suggest that signatures of selection within dog breeds have been driven by selection for morphology and behavior. Furthermore, we demonstrate that combining selection scans with association analyses is effective for dissecting the traits under selection

Erratum to: Adrenal cortex expression quantitative trait loci in a German Holstein × Charolais cross

BACKGROUND: The importance of the adrenal gland in regard to lactation and reproduction in cattle has been recognized early. Caused by interest in animal welfare and the impact of stress on economically important traits in farm animals the adrenal gland and its function within the stress response is of increasing interest. However, the molecular mechanisms and pathways involved in stress-related effects on economically important traits in farm animals are not fully understood. Gene expression is an important mechanism underlying complex traits, and genetic variants affecting the transcript abundance are thought to influence the manifestation of an expressed phenotype. We therefore investigated the genetic background of adrenocortical gene expression by applying an adaptive linear rank test to identify genome-wide expression quantitative trait loci (eQTL) for adrenal cortex transcripts in cattle. RESULTS: A total of 10,986 adrenal cortex transcripts and 37,204 single nucleotide polymorphisms (SNPs) were analysed in 145 F2 cows of a Charolais × German Holstein cross. We identified 505 SNPs that were associated with the abundance of 129 transcripts, comprising 482 cis effects and 17 trans effects. These SNPs were located on all chromosomes but X, 16, 24 and 28. Associated genes are mainly involved in molecular and cellular functions comprising free radical scavenging, cellular compromise, cell morphology and lipid metabolism, including genes such as CYP27A1 and LHCGR that have been shown to affect economically important traits in cattle. CONCLUSIONS: In this study we showed that adrenocortical eQTL affect the expression of genes known to contribute to the phenotypic manifestation in cattle. Furthermore, some of the identified genes and related molecular pathways were previously shown to contribute to the phenotypic variation of behaviour, temperament and growth at the onset of puberty in the same population investigated here. We conclude that eQTL analysis appears to be a useful approach providing insight into the molecular and genetic background of complex traits in cattle and will help to understand molecular networks involved

Exploratory study of functional and psychological factors associated with employment status in patients with head and neck cancer

Background Compared with other malignancies, head and neck cancer (HNC) increases the risk of not returning to work (RTW). Methods Within a cross-sectional study, patients with HNC filled out the OncoFunction questionnaire, a version of the International Classification of Functioning Core Sets for HNC. In 231 patients below 65 years of age, associations of sociodemographic, clinical, functional, and psychological factors with employment and participation in rehabilitation program were explored. Results Unemployed patients reported more swallowing difficulties and speaking problems. Being unemployed was associated with higher levels of depressive and anxiety symptoms, fatigue, and lower global health. Rehabilitation participation was not significantly associated with any of the assessed factors except for smoking. Conclusions Unemployed patients with HNC are more burdened than employed patients with HNC regarding clinical, psychological, and functional factors. These differences are more evident later in recovery. Rehabilitation participation was not associated with psychological and functional burden which indicates the need for tailored HNC rehabilitation programs