Ein Pangenom der weltweiten Hühnervielfalt zur Entdeckung struktureller Varianten mit Auswirkungen auf Gesundheit, Nachhaltigkeit, Zucht und Domestikation

• Antragsteller: Dr. Edward Ricemeyer, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Tierzucht, Tierernährung, Tierhaltung
• Förderung: Förderung seit 2026
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 563353940

Das Haushuhn ist eine der wichtigsten tierischen Proteinquellen in der menschlichen Ernährung. Moderne Zuchtverfahren, die die Genetik einbeziehen, haben in den letzten 50 Jahren die Wachstumsrate sowie die Fleisch- und Eierproduktion drastisch erhöht. Die kausalen, spezifischen genetischen Varianten für derartige Phänotypen sind jedoch größtenteils unbekannt. Darüber hinaus beschränkte sich die Genomforschung bei Hühnern in erster Linie auf kurze und leicht zu analysierende Varianten wie Basenunterschiede oder Insertionen und Deletionen, obwohl größere Strukturvarianten (SVs) für einen Großteil der genomischen Variation bei Hühnern verantwortlich sind. Dank neuer Sequenzierungs- und Analysemethoden ist es heute möglich, Genome für eine Vielzahl an Individuen einer Spezies kostengünstig zu generieren und diese Information zu nutzen, um die in einer Population vorhandenen genomischen SVs mit hoher Präzision zu finden und zu reproduzieren. Unsere kürzlich publizierte Studie zeigt, dass die Erstellung eines auf langen Sequenzen basierenden Pangenoms von Hühnern das Detektieren von vielen SVs ermöglicht und zusätzlich eine Alignment-Referenz liefert, die genutzt werden kann, um Referenzverzerrungen zu reduzieren und bekannte SVs mit kurzen Sequenzfragmenten zu reproduzieren. Um die Vorteile dieser Methode voll auszuschöpfen, müssen weit mehr Hühner aus verschiedenen Populationen sequenziert und deren Genome generiert werden. Daher schlagen wir vor, ein Haushuhn-Pangenom zu erstellen, das aus 90 Hühnern unterschiedlicher geographischer und züchterischer Herkunft besteht. Dies beinhaltet ein Diversitätspanel mit 50 weltweit beprobten Hühnern aus modernen und traditionellen Rassen sowie ein Selektionspanel mit 40 Hühnern aus einer einzigen hochgezüchteten, kommerziellen Linie. Dieses Pangenom dient dann zur Genotypisierung von SVs und anderen Varianten in einem bestehenden Satz von fast 5000 Hühnern, von denen jeweils Millionen an kurzen Sequenzfragmenten vorliegen, und wir als Mitglieder des Chicken Genetic Diversity Consortium unter der Leitung von Prof. Dr. Frantz Zugang haben. Mit dem von uns erstellten Pangenom werden wir und andere Forscher in der Lage sein, die Domestizierung, die Zucht und die Gesundheit des modernen Haushuhns detaillierter als bisher zu untersuchen. Es wird eine wertvolle Ressource für die Hühnergenomforschung sein, welche derzeit nur Zugang zu einer linearen Hühnergenomreferenz hat. Darüber hinaus werden die Genotypen, die wir durch die Kombination des Pangenoms mit den vorhandenen Daten erzeugen, es uns ermöglichen, die Rolle der SVs sowohl bei der anfänglichen Domestizierung der Hühner von ihrer wilden Stammform dem Bankivahuhn (Gallus gallus), als auch bei der modernen, kommerziellen Zucht zu untersuchen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Professor Laurent Frantz, Ph.D.