60 research outputs found
Intra-Individual Behavioural Variability:A Trait under Genetic Control
When individuals are measured more than once in the same context they do not behave in exactly the same way each time. The degree of predictability differs between individuals, with some individuals showing low levels of variation around their behavioural mean while others show high levels of variation. This intra-individual variability in behaviour has received much less attention than between-individual variability in behaviour, and very little is known about the underlying mechanisms that affect this potentially large but understudied component of behavioural variation. In this study, we combine standardized behavioural tests in a chicken intercross to estimate intra-individual behavioural variability with a large-scale genomics analysis to identify genes affecting intra-individual behavioural variability in an avian population. We used a variety of different anxiety-related behavioural phenotypes for this purpose. Our study shows that intra-individual variability in behaviour has a direct genetic basis that is largely unique compared to the genetic architecture for the standard behavioural measures they are based on (at least in the detected quantitative trait locus). We identify six suggestive candidate genes that may underpin differences in intra-individual behavioural variability, with several of these candidates having previously been linked to behaviour and mental health. These findings demonstrate that intra-individual variability in behaviour appears to be a heritable trait in and of itself on which evolution can act
Proportional Cerebellum Size Predicts Fear Habituation in Chickens
The cerebellum has a highly conserved neural structure across species but varies widely in size. The wide variation in cerebellar size (both absolute and in proportion to the rest of the brain) among species and populations suggests that functional specialization is linked to its size. There is increasing recognition that the cerebellum contributes to cognitive processing and emotional control in addition to its role in motor coordination. However, to what extent cerebellum size reflects variation in these behavioral processes within species remains largely unknown. By using a unique intercross chicken population based on parental lines with high divergence in cerebellum size, we compared the behavior of individuals repeatedly exposed to the same fear test (emergence test) early in life and after sexual maturity (eight trials per age group) with proportional cerebellum size and cerebellum neural density. While proportional cerebellum size did not predict the initial fear response of the individuals (trial 1), it did increasingly predict adult individuals response as the trials progressed. Our results suggest that proportional cerebellum size does not necessarily predict an individual's fear response, but rather the habituation process to a fearful stimulus. Cerebellum neuronal density did not predict fear behavior in the individuals which suggests that these effects do not result from changes in neuronal density but due to other variables linked to proportional cerebellum size which might underlie fear habituation
Population structure and hybridisation in a population of Hawaiian feral chickens
Chickens are believed to have inhabited the Hawaiian island of Kauai since the first human migrations around 1200AD, but numbers have peaked since the tropical storms Iniki and Iwa in the 1980s and 1990s that destroyed almost all the chicken coops on the island and released large numbers of domestic chickens into the wild. Previous studies have shown these now feral chickens are an admixed population between Red Junglefowl (RJF) and domestic chickens. Here, using genetic haplotypic data, we estimate the time of the admixture event between the feral population on the island and the RJF to 1981 (1976-1995), coinciding with the timings of storm Iwa and Iniki. Analysis of genetic structure reveals a greater similarity between individuals inhabiting the northern and western part of the island to RJF than individuals from the eastern part of the island. These results point to the possibility of introgression events between feral chickens and the wild chickens in areas surrounding the Koke'e State Park and the Alaka'i plateau, posited as two of the major RJF reservoirs in the island. Furthermore, we have inferred haplotype blocks from pooled data to determine the most plausible source of the feral population. We identify a clear contribution from RJF and layer chickens of the White Leghorn (WL) breed. This work provides independent confirmation of the traditional hypothesis surrounding the origin of the feral populations and draws attention to the possibility of introgression of domestic alleles into the wild reservoir
Population structure and hybridisation in a population of Hawaiian feral chickens
Chickens are believed to have inhabited the Hawaiian island of Kauai since the first human migrations around 1200AD, but numbers have peaked since the tropical storms Iniki and Iwa in the 1980s and 1990s that destroyed almost all the chicken coops on the island and released large numbers of domestic chickens into the wild. Previous studies have shown these now feral chickens are an admixed population between Red Junglefowl (RJF) and domestic chickens. Here, using genetic haplotypic data, we estimate the time of the admixture event between the feral population on the island and the RJF to 1981 (1976-1995), coinciding with the timings of storm Iwa and Iniki. Analysis of genetic structure reveals a greater similarity between individuals inhabiting the northern and western part of the island to RJF than individuals from the eastern part of the island. These results point to the possibility of introgression events between feral chickens and the wild chickens in areas surrounding the Koke'e State Park and the Alaka'i plateau, posited as two of the major RJF reservoirs in the island. Furthermore, we have inferred haplotype blocks from pooled data to determine the most plausible source of the feral population. We identify a clear contribution from RJF and layer chickens of the White Leghorn (WL) breed. This work provides independent confirmation of the traditional hypothesis surrounding the origin of the feral populations and draws attention to the possibility of introgression of domestic alleles into the wild reservoir
Cerebrospinal fluid oxidative stress metabolites in patients with bipolar disorder and healthy controls:a longitudinal case-control study
Genetical Genomics of Tonic Immobility in the Chicken
Identifying the molecular mechanisms of animal behaviour is an enduring goal for researchers. Gaining insight into these mechanisms enables us to gain a greater understanding of behaviour and their genetic control. In this paper, we perform Quantitative Trait Loci (QTL) mapping of tonic immobility behaviour in an advanced intercross line between wild and domestic chickens. Genes located within the QTL interval were further investigated using global expression QTL (eQTL) mapping from hypothalamus tissue, as well as causality analysis. This identified five candidate genes, with the genes PRDX4 and ACOT9 emerging as the best supported candidates. In addition, we also investigated the connection between tonic immobility, meat pH and struggling behaviour, as the two candidate genes PRDX4 and ACOT9 have previously been implicated in controlling muscle pH at slaughter. We did not find any phenotypic correlations between tonic immobility, struggling behaviour and muscle pH in a smaller additional cohort, despite these behaviours being repeatable within-test
HĂ„llande av vaktel
Uppdraget har varit att utifrĂ„n givna frĂ„gestĂ€llningar beskriva det kunskapslĂ€ge som finns kring hur vaktlar bör hĂ„llas och skötas. Med begreppet âvaktelâ avses rent biologiskt inte en enskild art utan ett antal slĂ€kten med totalt ca 80 arter av en typ av smĂ„ hönsfĂ„glar, men det Ă€r den japanska vakteln som har domesticerats och idag frĂ€mst hĂ„lls för livsmedelsproduktion. Den japanska vakteln har hĂ„llits i fĂ„ngenskap sedan 1100-talet. Systematisk domesticering och selektion för Ă€gg- respektive köttproduktion har skett mer intensivt sedan omkring förra sekelskiftet, det vill sĂ€ga i drygt 100 Ă„r. Den domesticerade japanska vakteln utmĂ€rks av snabb tillvĂ€xt, tidig könsmognad och hög Ă€ggproduktion i de linjer som har selekterats för detta Ă€ndamĂ„l. LivslĂ€ngden hos viltlevande japanska vaktlar anges till 2â3 Ă„r, medan domesticerade vaktlar kan leva upp till 8 Ă„r. Den forskning som finns Ă€r frĂ€mst gjord pĂ„ den domesticerade japanska vakteln (Coturnix japonica domestica). Detta yttrande fokuserar dĂ€rför pĂ„ hĂ„llande och skötsel av den domesticerade japanska vakteln, fortsĂ€ttningsvis kallad âdomesticerad vaktelâ. Mycket av forskningen kring dessa vaktlars beteenden och inhysning Ă€r gjord under burförhĂ„llanden. BurhĂ„llning av vaktel Ă€r, sĂ„vitt RĂ„det kĂ€nner till, inte vanligt förekommande i Sverige i kommersiella vaktelbesĂ€ttningar och EU-kommissionen planerar att fasa ut all typ av sĂ„dan inhysning av livsmedelsproducerande vaktlar. Vi har dĂ€rför valt att lĂ€gga tyngdpunkten i denna rapport pĂ„ vaktelhĂ„llning i frigĂ„ende system. I Sverige hĂ„lls domesticerad vaktel för kommersiell produktion av Ă€gg och kött i smĂ„skaliga besĂ€ttningar som Ă€r spridda över landet. Omfattningen Ă€r dock liten. Domesticerad vaktel och flera andra vaktelarter, t.ex. den kinesiska dvĂ€rgvakteln, hĂ„lls Ă€ven för hobbyĂ€ndamĂ„l (sĂ€llskap, avel, prydnad) och som försöksdjur i Sverige. De omfattas av svensk djurskyddslagstiftning oavsett syftet med djurhĂ„llningen. Vilka regler som gĂ€ller Ă€r dock avhĂ€ngigt av dels vilket syfte man har med vaktelhĂ„llningen och dels hur den vaktelart man hĂ„ller ska karakteriseras. Beroende pĂ„ svar sĂ„ blir olika föreskrifter gĂ€llande, och ibland Ă€r det motstridigt vilka föreskrifter som ska följas. Bristen pĂ„ entydiga föreskrifter skapar en osĂ€kerhet kring vad som egentligen gĂ€ller, bĂ„de för djurhĂ„llare och för lĂ€nsstyrelserna som ska utföra djurskyddskontroller och ibland förpröva vaktelanlĂ€ggningar. Eftersom japanska vaktlar har varit domesticerade en kort tid (ca 800 Ă„r jĂ€mfört med t.ex. tamhöns [Gallus gallus domesticus] ca 8000 Ă„r) och selektionen har fokuserat pĂ„ produktionsegenskaper kan man utgĂ„ frĂ„n att de inte skiljer sig sĂ„ mycket frĂ„n vilda japanska vaktlar avseende behov och naturligt beteende. Den vilda anfadern till den domesticerade vakteln Ă€r marklevande och lever i habitat som erbjuder tĂ€ta skydd i form av grĂ€smarker och buskar lĂ€ngs vattendrag och odlade fĂ€lt. Dessutom Ă€r fĂ„glarna kamouflagefĂ€rgade och de Ă€r naturligt skygga. De fĂ„tal studier som finns av viltlevande japanska vaktlar visar att fĂ„glarna tillbringar mycket tid med att sprĂ€tta och leta efter frön och ryggradslösa djur pĂ„ marken. Viltlevande japanska vaktlar lever i par eller i smĂ„ grupper under reproduktionssĂ€songen, och samlas i större flockar under flyttsĂ€songen. Den domesticerade vakteln formar i fĂ„ngenskap en dominanshierarki likt tamhönsens hackordning. Den domesticerade vaktelns sinnen (syn, hörsel och lukt) verkar likna tamhönans. Vaktlar Ă€r tidigt utvecklade och vid klĂ€ckning Ă€r de befjĂ€drade, kan se, höra och förflytta sig i sin nĂ€rmiljö. De blir könsmogna redan vid 5â6 veckors Ă„lder och lĂ€gger sina Ă€gg skyddat pĂ„ marken. Bobyggande och ruvning utförs endast av hönorna. Det saknas dock forskning som tydligt visar vilken grad av ruvningsbenĂ€genhet de har. En allmĂ€n uppfattning bland djurĂ€garna tycks Ă€ven vara att vaktlar inte anvĂ€nder vĂ€rpreden och att fĂ„glarna dĂ€rför saknar detta behov. Det kan dock inte uteslutas att orsaken Ă€r att fĂ„glarna har specifika önskemĂ„l om utformning av reden som inte uppfylls av traditionella vĂ€rpreden. Ăven hĂ€r Ă€r forskningen mycket bristfĂ€llig (sĂ„ vilket behov av vĂ€rprede som rĂ„der och hur det bĂ€st utformas Ă€r oklart). Skydd Ă€r en mycket viktig resurs för vaktlar, och dĂ€rför behöver de erbjudas tillrĂ€ckligt med skydd i djurutrymmet sĂ„ att samtliga fĂ„glar samtidigt kan söka skydd utan att det uppstĂ„r konkurrens och stress. Dessa skydd ska placeras i marknivĂ„ för vaktlarna att gömma sig under. Sannolikt behöver Ă€ven dessa skydd vara utspridda i utrymmet dels för att uppmuntra till rörelse och stimulera till att hela utrymmet anvĂ€nds, men framför allt för att avstĂ„ndet till ett skydd ska vara kort. Eftersom vaktlarna har en rangordning och kan vara aggressiva mot varandra Ă€r det viktigt att essentiella resurser inte kan monopoliseras utan kommer alla fĂ„glarna till godo. Det Ă€r dĂ€rför Ă€ven viktigt att det finns tillrĂ€ckligt med plats kring utfodring, och att det finns tillrĂ€ckligt mĂ„nga vattenplatser. Som regel ges vaktlar fri tillgĂ„ng pĂ„ foder och dricksvatten. Det saknas forskning kring vaktlars behov att söka skydd högre upp, t.ex. pĂ„ sittpinnar. Den forskning som finns indikerar att behovet av sittpinnar Ă€r lĂ„gt. Vaktlar Ă€r sociala djur och ska dĂ€rför aldrig hĂ„llas ensamma. De bör hĂ„llas i grupper som Ă€r mixade (bĂ„de hönor och tuppar) eller i grupper som bestĂ„r enbart av hönor. Det Ă€r inte lĂ€mpligt att hĂ„lla enbart tuppar i en grupp. Ăven om de i naturen kan leva i par Ă€r rekommendationen att antalet hönor överstiger antalet tuppar i vaktelflockar med könsmogna fĂ„glar. Denna rekommendation motiveras av behovet att minska aggression och risken för skador pĂ„ hönan. Det Ă€r viktigt för vaktlar att ströbada av flera anledningar, bl.a. för att hĂ„lla fjĂ€derdrĂ€kten i trim. Vaktlar ströbadar flera gĂ„nger dagligen om lĂ€mpligt strömedel finns fritt tillgĂ€ngligt. Att hĂ„lla vaktlarna pĂ„ ett strömaterial som möjliggör att de kan picka och sprĂ€tta Ă€r ocksĂ„ en viktig vĂ€lfĂ€rdshöjande resurs, eftersom de naturligt Ă€gnar en stor del av tiden Ă„t dessa födosöksrelaterade beteenden. Ljustillförsel för domesticerad vaktel bör vara naturligt ljus eller armatur med dagsljusliknande spektrum. Ljusintensitet och ljusprogram kan jĂ€mföras med de som anvĂ€nds för vĂ€rphöns. De domesticerade vaktlarna har ett behov av termisk komfort som kan jĂ€mföras med tamhöns, bĂ„de som kycklingar och som vuxna djur. Det regelverk som finns för vĂ€rphöns gĂ€llande ljus, temperatur och övriga klimatfaktorer bör kunna tillĂ€mpas Ă€ven för domesticerad vaktel, Ă„tminstone tills kunskapslĂ€get för dessa fĂ„glar Ă€r bĂ€ttre. NĂ€r man utformar miljön Ă€r det Ă€ven viktigt att tĂ€nka pĂ„ biosĂ€kerheten och möjligheten till god tillsyn över vaktlarna. Eftersom vaktlarna Ă€r i behov av att söka skydd fĂ„r man planera utformningen av dessa sĂ„ att tillsyn kan ske. Det behöver Ă€ven vara tillrĂ€cklig ljusintensitet sĂ„ att skydd och eventuella vĂ€rpreden kan inspekteras vid den dagliga tillsynen. NĂ€r det gĂ€ller biosĂ€kerheten bedömer RĂ„det att samma principer som gĂ€ller för besĂ€ttningar med vĂ€rphöns, slaktkyckling och kalkonuppfödning i stora drag bör kunna appliceras i livsmedelsproducerande vaktelflockar. Bland annat bör inomhusutrymmen vara saneringsbara och utomhusytor bör vara hĂ„rdgjorda eller vĂ€ldrĂ€nerade nĂ€rmast inomhusutrymmet. OmgĂ„ngsuppfödning Ă€r att rekommendera av smittskyddsskĂ€l, och man bör undvika att blanda fjĂ€derfĂ€n av olika arter, ursprung och Ă„ldrar. En annan viktig orsak till att man bör undvika blandning av flockar Ă€r att detta kan leda till social instabilitet i flocken med nedsatt djurvĂ€lfĂ€rd som följd. Det Ă€r Ă€ven viktigt att djurutrymmena utformas sĂ„ att vaktlarna inte kan rymma. DĂ„ den domesticerade vakteln Ă€r relativt nĂ€ra slĂ€kt med vĂ„r inhemska europeiska vaktel kan dessa tvĂ„ hybridisera och producera fertil avkomma, vilket Ă€r ytterst olĂ€mpligt ur ett bevarandebiologiskt perspektiv. Den forskning som idag finns kring vaktlar ger inget underlag för att ge rekommendationer kring exakta gruppstorlekar, utöver att fĂ„glarna aldrig bör hĂ„llas ensamma eller i grupp med enbart tuppar. Den forskning som finns kring utrymmesbehov Ă€r frĂ€mst framtagen genom forskning i bursystem, vilket inte Ă€r relevant i detta sammanhang eftersom burhĂ„llning av livsmedelsproducerande fjĂ€derfĂ€n ska fasas ut inom EU. NĂ€r det gĂ€ller minimiutrymme kan man generellt sĂ€ga att forskningen enhĂ€lligt visar att en hög djurtĂ€thet inverkar negativt pĂ„ djuren och att tillgĂ„ngen till skydd och könssammansĂ€ttning av gruppen pĂ„verkar lĂ€mplig belĂ€ggningsgrad. Det finns flera kunskapsluckor kring vaktlar och deras naturliga beteenden och behov, och den forskning som finns Ă€r frĂ€mst gjord pĂ„ vaktlar i bur. DĂ€rför behövs det generellt mer forskning kring hĂ„llande av frigĂ„ende vaktlar
Elevated Plasma Corticosterone Decreases Yolk Testosterone and Progesterone in Chickens: Linking Maternal Stress and Hormone-Mediated Maternal Effects
Despite considerable research on hormone-mediated maternal effects in birds, the underlying physiology remains poorly understood. This study investigated a potential regulation mechanism for differential accumulation of gonadal hormones in bird eggs. Across vertebrates, glucocorticoids can suppress reproduction by downregulating gonadal hormones. Using the chicken as a model species, we therefore tested whether elevated levels of plasma corticosterone in female birds influence the production of gonadal steroids by the ovarian follicles and thus the amount of reproductive hormones in the egg yolk. Adult laying hens of two different strains (ISA brown and white Leghorn) were implanted subcutaneously with corticosterone pellets that elevated plasma corticosterone concentrations over a period of nine days. Steroid hormones were subsequently quantified in plasma and yolk. Corticosterone-implanted hens of both strains had lower plasma progesterone and testosterone levels and their yolks contained less progesterone and testosterone. The treatment also reduced egg and yolk mass. Plasma estrogen concentrations decreased in white Leghorns only whereas in both strains yolk estrogens were unaffected. Our results demonstrate for the first time that maternal plasma corticosterone levels influence reproductive hormone concentrations in the yolk. Maternal corticosterone could therefore mediate environmentally induced changes in yolk gonadal hormone concentrations. In addition, stressful situations experienced by the bird mother might affect the offspring via reduced amounts of reproductive hormones present in the egg as well as available nutrients for the embryo
Genetical genomics of growth in a chicken model
Background: The genetics underlying body mass and growth are key to understanding a wide range of topics in biology, both evolutionary and developmental. Body mass and growth traits are affected by many genetic variants of small effect. This complicates genetic mapping of growth and body mass. Experimental intercrosses between individuals from divergent populations allows us to map naturally occurring genetic variants for selected traits, such as body mass by linkage mapping. By simultaneously measuring traits and intermediary molecular phenotypes, such as gene expression, one can use integrative genomics to search for potential causative genes. Results: In this study, we use linkage mapping approach to map growth traits (N = 471) and liver gene expression (N = 130) in an advanced intercross of wild Red Junglefowl and domestic White Leghorn layer chickens. We find 16 loci for growth traits, and 1463 loci for liver gene expression, as measured by microarrays. Of these, the genes TRAK1, OSBPL8, YEATS4, CEP55, and PIP4K2B are identified as strong candidates for growth loci in the chicken. We also show a high degree of sex-specific gene-regulation, with almost every gene expression locus exhibiting sex-interactions. Finally, several trans-regulatory hotspots were found, one of which coincides with a major growth locus. Conclusions: These findings not only serve to identify several strong candidates affecting growth, but also show how sex-specificity and local gene-regulation affect growth regulation in the chicken.Funding Agencies|Carl Tryggers Stiftelse; Swedish Research Council (VR); Swedish Research Council for Environment, Agricultural Sciences and Spatial Planning (FORMAS); Linkoping University Neuro-network; European Research Council [GENEWELL 322206]</p
- âŠ