Title (eng)
Costs and benefits of genetic mate choice
Parallel title (deu)
Kosten und Nutzen der Partnerwahl ; die Rolle von genetischer Kompatibilität
Author
Barbara Lukasch
Advisor
Hans Winkler
Assessor
Jacob Höglund
Tommaso Pizzari
Abstract (deu)
Weibchen vieler Arten sind bei der Partnerwahl sehr wählerisch, da sie im Allgemeinen und im Vergleich zu Männchen mehr in die Fortpflanzung investieren. Durch passende Partnerwahl können Weibchen direkte Vorteile wie väterliche Fürsorge bekommen, aber auch indirekte Vorteile, wie z.B. „gute Gene“ die ihren Nachkommen eine überlegene Immunkompetenz bieten könnten. Der Haupthistokompatibilitätskomplex (MHC), eine hoch polymorphe Genregion, ist wichtig für eine angemessene Immunabwehr gegen Pathogene. Der Hauptfokus meines Projekts war es, die Beziehungen zwischen genetischer Zusammensetzung am MHC und verschieden Merkmalen in der Lebensgeschichte zu untersuchen um zu testen, ob die Verpaarung mit einem „MHC kompatiblen“ und/oder MHC heterozygoten Partners eine überlegene Immunkompetenz bei den Nachkommen bieten kann. Um den Einfluss von Umweltfaktoren zu reduzieren wurde unsere Studie an einer Volierenpopulation von Haussperlingen (Passer domesticus) durchgeführt. Mit Hilfe von „next generation sequencing“ (454 amplicon sequencing) wurden MHC class I Allele DNA-sequenziert. Um unsere Studienziele zu erreichen haben wir i) getestet ob die MHC Zusammensetzung in Brutpaaren deren Fruchtbarkeitserfolg beeinflusst, ii) die Überlebensraten ihrer Nachkommen überwacht, iii) verschiedene immunologische Tests durchgeführt, die zur angeborenen und adaptiven Abwehr gehören und iv) geprüft ob die Ausbildung eines sexuell selektierten Ornaments in Männchen (Brustlatz) ein Indikator für den Gesundheitszustandes und eine MHC basierende Resistenz gegen Parasiten darstellen könnte. Wir haben herausgefunden, dass der Fruchtbarkeitserfolg von der MHC Heterozygosität des Weibchens, der MHC Kompatibilität in Paaren und einem speziellen Allel in Männchen abhängig ist. Funktionelle MHC Diversität korrelierte mit der Überlebensrate in mehreren Lebensphasen und verschiedenen Immuntests. Außerdem haben wir herausgefunden, dass ein spezielles MHC Allel mit einer höheren Resistenz gegen Malaria assoziiert war und Männchen mit diesem Allel außerdem größere Brustlätze besaßen, was ein Hinweis darauf ist, dass der Brustlatz ein Anzeichen für Parasitenresistenz und Immunkompetenz bei Männchen darstellen kann.
Abstract (eng)
In many species females are highly selective when choosing a mate, because in general, they invest more into reproduction compared to males. By choosing the right partner, females may gain direct benefits like paternal care, but also indirect benefits in the form of e.g. ‘good genes’ that could provide superior immunocompetence to their offspring. The major histocompatibility complex (MHC), a highly polymorphic gene region, is important for an appropriate immune response against pathogens. The main focus of my project was to investigate the relationship between the genetic make-up at the MHC and different life-history traits to test if mating with a ‘MHC compatible’ and/or MHC heterozygote partner provides superior immunocompetence in the offspring. To control for environmental factors, our study was carried out on an aviary population of house sparrows (Passer domesticus). MHC class I alleles were DNA sequenced using next generation sequencing (454 amplicon sequencing). In order to achieve the major study aims we i) tested if MHC composition of breeding pairs influenced their fertilization success, ii) monitored survival rates in their offspring, iii) conducted several immunological tests corresponding to the innate and adaptive defence and iv) investigated whether the expression of a sexually selected male ornament (black throat badge) may constitute an indicator of health status and MHC based resistance against parasites. We found that fertilization success was influenced by female MHC heterozygosity, MHC compatibility in pairs and one specific MHC allele in males. Functional MHC diversity correlated with survival rate at different life stages and several immunological tests. Furthermore, one specific MHC allele was associated with higher resistance against avian malaria and males with this allele also had larger badges, indicating that badge size can constitute a predictor of male parasite resistance and immunocompetence.
Keywords (eng)
Major histocompatibility complexFertilization SuccessMate choiceCompatibilityHatching SuccessEmbryonic MortalityOrnamentAvian malariaSurvivalImmunocompetence
Keywords (deu)
HaupthistokompatibilitätskomplexFruchtbarkeitserfolgPartnerwahlKompatibilitätSchlupferfolgEmbryonalsterblichkeitOrnamentMalaria bei VögelnÜberlebenImmunkompetenz
Subject (deu)
Subject (deu)
Subject (deu)
Subject (deu)
Subject (deu)
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
Extent (deu)
138 S.
Number of pages
138
Study plan
PhD-Studium (Doctor of Philosophy) (Dissertationsgebiet: Biologie)
[UA]
[094]
[437]
Association (deu)
Title (eng)
Costs and benefits of genetic mate choice
Parallel title (deu)
Kosten und Nutzen der Partnerwahl ; die Rolle von genetischer Kompatibilität
Author
Barbara Lukasch
Abstract (deu)
Weibchen vieler Arten sind bei der Partnerwahl sehr wählerisch, da sie im Allgemeinen und im Vergleich zu Männchen mehr in die Fortpflanzung investieren. Durch passende Partnerwahl können Weibchen direkte Vorteile wie väterliche Fürsorge bekommen, aber auch indirekte Vorteile, wie z.B. „gute Gene“ die ihren Nachkommen eine überlegene Immunkompetenz bieten könnten. Der Haupthistokompatibilitätskomplex (MHC), eine hoch polymorphe Genregion, ist wichtig für eine angemessene Immunabwehr gegen Pathogene. Der Hauptfokus meines Projekts war es, die Beziehungen zwischen genetischer Zusammensetzung am MHC und verschieden Merkmalen in der Lebensgeschichte zu untersuchen um zu testen, ob die Verpaarung mit einem „MHC kompatiblen“ und/oder MHC heterozygoten Partners eine überlegene Immunkompetenz bei den Nachkommen bieten kann. Um den Einfluss von Umweltfaktoren zu reduzieren wurde unsere Studie an einer Volierenpopulation von Haussperlingen (Passer domesticus) durchgeführt. Mit Hilfe von „next generation sequencing“ (454 amplicon sequencing) wurden MHC class I Allele DNA-sequenziert. Um unsere Studienziele zu erreichen haben wir i) getestet ob die MHC Zusammensetzung in Brutpaaren deren Fruchtbarkeitserfolg beeinflusst, ii) die Überlebensraten ihrer Nachkommen überwacht, iii) verschiedene immunologische Tests durchgeführt, die zur angeborenen und adaptiven Abwehr gehören und iv) geprüft ob die Ausbildung eines sexuell selektierten Ornaments in Männchen (Brustlatz) ein Indikator für den Gesundheitszustandes und eine MHC basierende Resistenz gegen Parasiten darstellen könnte. Wir haben herausgefunden, dass der Fruchtbarkeitserfolg von der MHC Heterozygosität des Weibchens, der MHC Kompatibilität in Paaren und einem speziellen Allel in Männchen abhängig ist. Funktionelle MHC Diversität korrelierte mit der Überlebensrate in mehreren Lebensphasen und verschiedenen Immuntests. Außerdem haben wir herausgefunden, dass ein spezielles MHC Allel mit einer höheren Resistenz gegen Malaria assoziiert war und Männchen mit diesem Allel außerdem größere Brustlätze besaßen, was ein Hinweis darauf ist, dass der Brustlatz ein Anzeichen für Parasitenresistenz und Immunkompetenz bei Männchen darstellen kann.
Abstract (eng)
In many species females are highly selective when choosing a mate, because in general, they invest more into reproduction compared to males. By choosing the right partner, females may gain direct benefits like paternal care, but also indirect benefits in the form of e.g. ‘good genes’ that could provide superior immunocompetence to their offspring. The major histocompatibility complex (MHC), a highly polymorphic gene region, is important for an appropriate immune response against pathogens. The main focus of my project was to investigate the relationship between the genetic make-up at the MHC and different life-history traits to test if mating with a ‘MHC compatible’ and/or MHC heterozygote partner provides superior immunocompetence in the offspring. To control for environmental factors, our study was carried out on an aviary population of house sparrows (Passer domesticus). MHC class I alleles were DNA sequenced using next generation sequencing (454 amplicon sequencing). In order to achieve the major study aims we i) tested if MHC composition of breeding pairs influenced their fertilization success, ii) monitored survival rates in their offspring, iii) conducted several immunological tests corresponding to the innate and adaptive defence and iv) investigated whether the expression of a sexually selected male ornament (black throat badge) may constitute an indicator of health status and MHC based resistance against parasites. We found that fertilization success was influenced by female MHC heterozygosity, MHC compatibility in pairs and one specific MHC allele in males. Functional MHC diversity correlated with survival rate at different life stages and several immunological tests. Furthermore, one specific MHC allele was associated with higher resistance against avian malaria and males with this allele also had larger badges, indicating that badge size can constitute a predictor of male parasite resistance and immunocompetence.
Keywords (eng)
Major histocompatibility complexFertilization SuccessMate choiceCompatibilityHatching SuccessEmbryonic MortalityOrnamentAvian malariaSurvivalImmunocompetence
Keywords (deu)
HaupthistokompatibilitätskomplexFruchtbarkeitserfolgPartnerwahlKompatibilitätSchlupferfolgEmbryonalsterblichkeitOrnamentMalaria bei VögelnÜberlebenImmunkompetenz
Subject (deu)
Subject (deu)
Subject (deu)
Subject (deu)
Subject (deu)
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
Number of pages
138
Association (deu)
License
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Persistent identifier
https://phaidra.univie.ac.at/o:1315508Handle
https://hdl.handle.net/11353/10.1315508URN
https://nbn-resolving.org/nbn:at:at-ubw:1-30115.10317.312454-0 - Other links
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