Om vast te stellen of de afstamming van een fokdier klopte, werd tussen 1940 en 1990 wereldwijd het bloedgroepenonderzoek gebruikt. In een reeks artikelen willen we aangeven welke inzichten het bloedgroepenonderzoek gegeven heeft in de genetische samenstelling van de zeldzame Nederlandse runderrassen FH, Fries roodbont, MRIJ, Groninger blaarkop en Lakenvelder. Hier het eerste artikel

Oldenbroek, J.K.

Wageningen Yield 

10 ZeldzaamHuisdier
Bloedgroepen bij rundvee 
als DNA-merkers
Om vast te stellen of de afstamming van een fokdier klopte, werd 
tussen 1940 en 1990 wereldwijd het bloedgroepenonderzoek ge-
bruikt. In een reeks artikelen willen we aangeven welke inzichten het 
bloedgroepenonderzoek gegeven heeft in de genetische samenstel-
ling van de zeldzame Nederlandse runderrassen FH, Fries roodbont, 
MRIJ, Groninger blaarkop en Lakenvelder. Hier het eerste artikel.
somen liggen. Tegenwoordig selecteren de 
grote commerciële rundveefokkerijorga-
nisaties hun fokdieren met 50.000 geneti-
sche merkers. Dit wordt ‘genomic selec-
tion’ genoemd. In de computerprogramma’s 
die ze daarvoor gebruiken wordt de 
afstamming met deze 50.000 merkers 
‘automatisch’ gecheckt. 
Met de opkomst van deze grote aantallen 
genetische merkers is een oude wens van 
fokkers in vervulling gegaan: er is precies 
na te gaan welke stukken van de erfelijke 
aanleg van een jong fokdier afkomstig zijn 
van de vader en welke van de moeder. Met 
de bloedgroepen als genetische merkers 
was dit maar beperkt mogelijk (elf merkers 
voor dertig chromosomen), hoewel het 
wel een betrouwbare methode van afstam-
mingsverificatie was. 
Met genomic selection kan betrouwbaar 
geschat worden wat er van het jonge fok-
dier verwacht mag worden en de grote 
aantallen merkers lenen zich uitstekend 
voor genetisch onderzoek van de popula-
tie: welke verschillen zijn er tussen rassen 
in DNA-samenstelling en welke verschui-
vingen treden er in de loop van de tijd op 
binnen een ras? In het bloedgroepenon-
derzoek stelden onderzoekers zich ook al 
voortdurend de vraag: kunnen we bloed-
groepen als genetische merkers voor nog 
meer doeleinden gebruiken dan alleen 
afstammingscontrole? 
Gebruikte bloedgroepsystemen
Er zijn enkelvoudige bloedgroepsystemen 
met één of meerdere varianten. Ze berus-
ten op allelen van hetzelfde gen dat op één 
van de chromosomen ligt; bijvoorbeeld 
het R/S-systeem met twee aantoonbare 
varianten R’ en S’. Er zijn ook meervoudige 
Tekst: Kor Oldenbroek en Kees Buys
Tegenwoordig worden genetische merkers 
gebruikt om iets te zeggen over de geneti-
sche samenstelling van rassen. Tussen 
1940 en 1990 gebeurde dat met behulp 
van bloedgroepenonderzoek.
In dit eerste artikel in een nieuwe reeks 
willen we aangeven wat het bloedgroe-
penonderzoek opgeleverd heeft voor het 
genetisch onderzoek en wat de beperkin-
gen waren ten opzichte van het huidige 
genetische onderzoek met grote aantallen 
merkers.
Erfelijke antigenen
Een stier en een koe geven elk de helft van 
hun erfelijke aanleg door aan hun kalf. 
Daarom is een afstammingsbewijs waar-
devol, mits dit bewijs betrouwbaar is. 
Runderen hebben net als mensen bloed-
groepen. 
Bloedgroepen zijn erfelijke factoren die 
berusten op antigenen op de rode bloed-
cellen. Deze antigenen activeren het 
afweersysteem en kunnen een immuunre-
actie oproepen. De antigenen zijn met een 
bloedmonster in het laboratorium te 
bepalen en zijn erfelijk. 
De antigene factoren die bij een dier vast-
gesteld worden, moeten altijd terug te 
vinden zijn bij een van de ouders. De 
eigenschappen van het antigeen worden 
bepaald door een DNA-code, een gen, op 
één van de dertig chromosomen van het 
rund. Een antigeen kan zo fungeren als 
een genetische merker die aangeeft of een 
chromosoom van de vader of van de moe-
der afkomstig is. 
Het rund kent elf bloedgroepsystemen 
(zie tabel 1). Een bloedgroepsysteem kan 
gevormd worden door één antigene fac-
tor, bijvoorbeeld het L-systeem. Een dier 
kan drie genotypen hebben: L/L, L/– of 
–/–. Het meest complex is het B-systeem, 
dat bestaat uit verschillende antigene fac-
toren die vrij dicht bij elkaar op chromo-
soom 12 liggen, waarbij de antigene facto-
ren in meer dan driehonderd verschillende 
combinaties voorkomen. 
Genetische merkers
In 1990 is het bloedgroepenonderzoek bij 
het rund vervangen door afstammings-
controle met achttien DNA-merkers die 
op verschillende plaatsen op de chromo-
Deel 1: Wat zijn bloedgroepen?
Zh01-binnen_feb_2014.indd   10 07-02-14   09:56
ZeldzaamHuisdier 11
systemen met meerdere varianten: ze 
berusten op allelen van verschillende 
genen die nauw gekoppeld op één chro-
mosoom liggen en als één geheel, één 
zogenaamd haplotype, overerven. Voor-
beelden van meervoudige systemen zijn 
het B-, C- en S-systeem. In deze systemen 
komen veel verschillende haplotypen voor 
en daarom zijn ze heel informatief in 
het afstammings- en populatiegenetisch 
onderzoek. 
Op dit moment wordt het bloedgroepen-
onderzoek voor afstammingscontrole niet 
meer routinematig uitgevoerd. In de over-
gangsfase naar de DNA-merkers is er vrij-
wel geen vergelijkend onderzoek uitge-
voerd, zodat het niet mogelijk is om 
resultaten van deze twee methoden te 
vergelijken. Tabel 1 geeft een overzicht van 
de bloedgroepsystemen, het chromosoom 
waar de DNA-code voor het bloedgroe- 
pensysteem gepositioneerd is en het aan-
tal verschillende allelen of haplotypen.
Wat zijn DNA-merkers?
De genen en chromosomen bestaan uit 
DNA. In onderzoek van dit DNA is ontdekt 
dat de chromosomen genen bevatten die 
leiden tot de productie van een eiwit. Een 
antigeen op een rode bloedcel is zo’n 
eiwit. Chromosomen bestaan ook uit 
grote stukken DNA waar we de functie nog 
niet precies van kennen, maar die wel een 
variabele samenstelling laten zien. Varia-
tie in dit DNA kan in laboratoria wel 
geanalyseerd worden en vormt de basis 
voor een genetische merker. Genetische 
merkers zijn variabele stukken DNA die 
herkend worden en die aangeven welke 
variant van een gen dat codeert voor een 
eiwit, welk allel op dat chromosoom aan-
wezig is. Deze merker en het allel erven 
samen over. 
Recombinatie in het DNA
Genetische merkers voor gewenste eigen-
schappen zijn goed bruikbaar in de fokkerij 
mits ze op het chromosoom dicht bij de 
genen liggen die verantwoordelijk zijn voor 
de gewenste eigenschappen. Die afstand is 
belangrijk omdat er bij de vorming van 
eicellen en zaadcellen de zogenaamde 
  antigenen
bloedgroep- chromo-  (factoren)/aantal
systeem soom  haplotypen
L 3 L en _
Z 10 Z en _
J 11 J en _
B 12 > 300
A 15 A1, A2, H en _
R 16 R’ en S’
F 17 F, V, FN’ en VN’
C 18 > 100
T 19 T’ en _
S 21 SH’, H’, SH’S”en SU1
M 23 M en _
Tabel 1 – Bloedgroepsystemen en positie 
antigene factoren
Bloedmonsters waren de basis voor het onderzoek Kees Buys licht de afstammingscontrole toe
C. Buys Fotobureau Peter Drent bv
Zh01-binnen_feb_2014.indd   11 07-02-14   09:56
12 ZeldzaamHuisdier
recombinatie kan optreden. Recombinatie 
of overkruising is een proces waarin de 
chromosomen van een chromosomenpaar 
breken en stukken van het ene chromo-
soom worden ingebouwd in het andere en 
omgekeerd. Een chromosoom bevat daar-
na een nieuwe combinatie van allelen. 
De mate waarin recombinatie tussen twee 
genen op een chromosoom kan plaatsvin-
den, hangt af van de afstand tussen de 
genen. Bij de vorming van een nieuwe 
generatie kan een bestaande koppeling 
verbroken worden. In het bloedgroepen-
onderzoek is verschillende malen een der-
gelijke recombinatie vastgesteld, bijvoor-
beeld in het B-systeem (zie kader). Binnen 
dit systeem zijn ongeveer twintig posities 
(factoren) op chromosoom 12 bekend die 
verantwoordelijk zijn voor de productie 
van een antigeen. 
Bloedgroepen als merker
In het bloedgroepenonderzoek zijn vaak 
verbanden vastgesteld tussen bloedgroe-
pen en gewenste eigenschappen, maar 
het verband was nooit krachtig genoeg 
om het effectief te kunnen benutten. Een 
bepaalde bloedgroep leek in het ras bij-
voorbeeld samen te gaan met een hoog 
vetgehalte. Analyse wees uit dat dit terug 
te voeren was op een stier met een opval-
Op chromosoom 12 liggen wel twintig 
verschillende genen voor antigene facto-
ren in een vaste volgorde naast elkaar die 
samen het B-systeem vormen. De twintig 
antigene factoren komen echter lang niet 
alle twintig bij elk dier voor. Eén of meer-
dere genen (coderend voor antigene facto-
ren) die in een dier voorkomen, vormen 
samen een B-bloedgroep een zogenaamd 
haplotype van genen dat in die combina-
tie gezamenlijk overerft.
Door recombinaties, overkruisingen tus-
sen de chromosomen van één paar tijdens 
de meiose (de vorming van eicellen en 
zaadcellen), kunnen nieuwe combina- 
ties van antigene factoren ontstaan die 
een nieuw haplotype vormen. Komt een 
dergelijk nieuw haplotype, bijvoorbeeld 
dus een nieuwe B-groep, in een fok- 
dier voor dat veel gebruikt wordt, dan 
kan deze B-groep zich sterk verspreiden in 
een ras.
Hiernaast staat een schematische weerga-
ve van een recombinatie in het B-systeem 
die in 1968 is vastgesteld in een moeder 
van een MRIJ-stier. In dit schema zijn de 
twee chromosomen van de moeder (rood 
en groen gekleurd) en de vader (paars en 
blauw) uitgebeeld en is aangeven welke 
chromosomen de stier van zijn vader en 
moeder heeft gekregen.
De zoon heeft dus het rode chromosoom 
uit een eicel van de moeder gekregen en 
het blauwe uit een spermacel van de vader. 
In de zoon kon echter de factor I’ niet 
teruggevonden worden en hij bleek dit 
later ook niet aan zijn kalveren door te 
geven. De nieuwe groep, het nieuwe 
haplotype BO1Y2D’I” is ontstaan door 
recombinatie uit de groep BO1Y2D’I’I”. 
De moeder heeft dus ook een eicel 
gevormd met de nieuwe groep G”I’. 
Recombinatie en het ontstaan van een nieuw haplotype
—Q—Y
2
—G—D’—G’—G”—F’—F’
1
—BKP’—I
1
—J’—K’—I
2
—O
1
—O
3
A—I”—I’—
De vaste volgorde in het B-systeem is:
Chromosomenpaar van de moeder
Chromosomenpaar van de zoon (MRIJ-stier)
Chromosomenpaar van de vader
—Y
2
—D’—B—O
1
—I”—I’—
G”
overkruising
           B—O
1
—I”
G’—G”—F’            OxO’
—Y
2
—D’                             B—O
1
              I”—
G’—G”—F’                  OxO’
Zh01-binnen_feb_2014.indd   12 07-02-14   09:56
ZeldzaamHuisdier 13
lende bloedgroep die toevallig ook een 
hoog vetgehalte vererfde. Na een aantal 
generaties was het effect weer verdwe-
nen. Ook waren er soms fokkers met een 
scherp eigen fokdoel die verschillende 
keren stieren elders kochten die achteraf 
alle een specifieke bloedgroep bleken te 
bezitten. 
Veel gewenste eigenschappen in de rund-
veefokkerij berusten op veel genen die 
verspreid op de dertig chromosomen-
paren liggen. Met DNA-onderzoek is het 
gelukt om van de elf bloedgroepsystemen 
te bepalen op welk chromosoom de ver-
antwoordelijke genen liggen. Met het 
bepalen van de bloedgroepen van een dier 
en zijn ouders kun je dus ruwweg, als er 
geen overkruisingen zijn opgetreden, voor 
een derde deel van de chromosomen (en 
dus voor de erfelijke aanleg) vaststellen 
wat een dier van welke ouder aan eigen-
schappen heeft gekregen. Daar ligt de 
beperkte kracht van het bloedgroepenon-
derzoek voor de selectie die het moderne 
onderzoek met 50.000 merkers niet heeft.  
Bloedgroepenonderzoek
Het bloedgroepenonderzoek bij runderen 
was heel effectief voor de afstammings-
controle: in vrijwel alle gevallen kon wor-
den vastgesteld dat de opgegeven ouders 
inderdaad de ouders zouden kunnen zijn. 
Gemiddeld bleek 2 procent van de stam-
boekdieren een andere vader of moeder 
te hebben dan opgegeven was. Fouten 
waren veelal terug te voeren op fouten 
of verwisseling door de inseminator, een 
losgebroken stier of een eigenaar die 
bewust of onbewust twee kalveren ver-
wisseld had. Met name de meervoudige 
B- en C-systemen zijn veel gebruikt om 
veranderingen in een ras aan te geven of 
verschillen tussen rassen duidelijk te 
maken. 
De genetische samenstelling van een ras 
kan veranderen door mutatie, migratie, 
random drift en door selectie. Mutaties, 
spontane veranderingen in het DNA, zijn 
heel zeldzaam en zijn niet vastgesteld 
in het bloedgroepenonderzoek. Migratie, 
bijvoorbeeld door import van buitenlands 
fokmateriaal, is met bloedgroepenon- 
derzoek duidelijk aangetoond. De geïm-
porteerde Holstein Friesians hadden voor 
een deel heel andere bloedgroepen dan 
de FH’s. Random drift, het door toeval 
veranderen van genfrequenties, is her-
haaldelijk vastgesteld met bloedgroe- 
penonderzoek. In de rundveefokkerij fluc-
tueert van generatie op generatie het aan-
tal stiervaders en het aantal zonen per 
vader enorm. De bloedgroepen van deze 
stiervaders veroorzaakten grote verande-
ringen in genfrequenties binnen het ras en 
leidden tot het verdwijnen van zeldzame 
bloedgroepen. 
Het bloedgroepenonderzoek heeft zich 
dus bewezen voor de afstammingscon-
trole. En het bleek bruikbaar om verschil-
len tussen rassen en genetische verschui-
vingen binnen rassen aan te tonen. 
Tegenwoordig kunnen de grote aantallen 
genetische merkers gebruikt worden voor 
de selectie van jonge dieren. Die kracht 
hadden de bloedgroepen als vroege gene-
tische merkers niet. =
Prof. dr. Jacob Bouw, grondlegger van het 
bloedgroepenonderzoek
Testresultaten voor antigenen. Een wazig vlekje wijst op een positieve 
reactie van het antigeen
I.S.A.G C. Buys 
Zh01-binnen_feb_2014.indd   13 07-02-14   09:56


Bloedgroepen bij rundvee als DNA-merkers

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Wageningen Yield

Name not available

NARCIS