Correlated responses to selection for large body size in oMt1a-oGH mice: growth, feed efficiency and body composition.

Summary Correlated responses were determined for growth, feed consumption, feed efficiency and body composition following short-term selection for large 8-week body weight in transgenic and nontransgenic mice. Replicate lines which either carried or did not carry the sheep metallothionein 1a-sheep growth hormone transgene (oMt1a-oGH) were established. The lines carrying the transgene at an initial frequency of 0.5 came from a high-growth (TM) and a randomly selected (TC) background. The respective nontransgenic lines were identified as NM and NC. Control replicates (CC) came from the randomly selected background. During the selection process the transgene was activated by adding 25 mm ZnSO4 to the drinking water of all mice. Correlated responses were measured with (Z) and without (C) the addition of zinc. After seven and eight generations of selection, the frequency of transgenic mice in line TM had fallen sharply, whereas transgene frequency had risen moderately in TC. The reduced frequency of oMt1a-oGH in the high-growth genetic background may have been caused by a lower additive effect compared with the randomly selected background combined with a fitness disadvantage of the transgene. Therefore, the utility of a transgene in improving a quantitative trait may depend in part on genetic background. Correlated responses for most traits in NC were similar for Z and C. In contrast, correlated responses in TC showed marked differences in C compared with Z. For example, daily gain and feed efficiency showed no significantly correlated responses under C and positive responses (p < 0.001) under Z, and the reverse was found for indicators of body fat percentage. These line by environment (Z versus C) interactions may represent a genetic correlation of less than one between a trait expressed in two distinct environments. Thus, in developing lines with a transgene that can be regulated, a critical question is whether selection for quantitative trait(s) should be conducted when the transgene is activated or not activated. Zusammenfassung Nach kurzfristiger Selektion auf hohes 8-Wochen-Korpergewicht bei transgenen und nicht-transgenen Mausen wurden korrelierte Reaktionen fur Wachstum, Nahrstoffverwertung und Korperzusammensetzung gefunden. Identische Linien, die entweder das Schaf-Metallothionein 1a-Schafwachstumshormon transgen (oMt1a-oGH) oder auch nicht trugen, wurden erstellt. Diejenigen Linien, die das Transgen mit einer initialen Frequenz von 0.5 trugen, kamen aus einer schnellwachsenden (TM) und einer zufallig selektierten (TC) Basis. Die entsprechenden nicht-transgenen Linien wurden mit NM und NC bezeichnet. Kontrollgruppen (CC) kamen aus einem zufallig selektierten Hintergrund. Wahrend des Selektionsprozesses wurde das Transgen durch Zugabe von 25 mm ZnSO4 zum Trankwasser aller Mause aktiviert. Korrelierte Reaktionen wurden mit der Zugabe von Zink (Z) und ohne Zugabe (C) gemessen. Nach 7 und 8 Generationen Selektion war die Frequenz der transgenen Mause der Linie TM drastisch gefallen, wohingegen in Linie TC die Frequenz des Transgens leicht angestiegen war. Im Vergleich wurde die reduzierte Frequenz des oMt1a-oGH innerhalb der Gruppe aus der schnellwuchsigem Basis moglicherweise durch einen geringeren additiven Effekt gegenuber der zufallig ausgewahlten Gruppe, verbunden mit einem Verlust an Fitness der Transgenen verursacht. Aus diesem Grund kann die Brauchbarkeit eines Transgens bei der Verbesserung eines QTL's teilweise vom genetischen Hintergrund abhangen. Korrelierte Reaktionen der meisten Merkmale in NC waren ahnlich bei von Z und C. Im Unterschied dazu zeigten korrelierte Reaktionen bei TC markante Unterschiede in C verglichen zu Z. Zum Beispiel zeigten Tageszunahme und Nahrstoffverwertung keine signifikant korrelierte Reaktion bei C und eine positive Reaktion (p < 0.001) bei Z, wobei die Umkehrung dessen fur Indikatoren der Korperfettprozente gefunden wurde. Diese Reihe von Umweltinteraktionen (Z gegenuber C) stellt moglicher Weise eine genetische Korrelation kleiner als 1, zwischen einem Merkmal in zwei unterschiedlichen Umwelten dar. Bei der Entwickling von Linien mit einem regulierbaren Transgen stellt sich folglich die kritische Frage, ob die Selektion auf ein quantitatives Merkmal (quantitative Merkmale) bei aktiviertem oder nicht aktiviertem Transgen vorgenommen werden sollte.