Genetische Konnektivität bei Schwarzwild in einer von der afrikanischen Schweinepest bedrohten Region

Die Afrikanische Schweinepest bedroht aktuell nicht nur die Wildschweinbestände in ganz Europa, sondern stellt auch eine große Gefahr für die Schweinefleischindustrie dar. Die derzeitig grassierenden ASPV-Stämme gehören allesamt zum Genotyp II. Dieser zeichnet sich vor allem durch eine hohe Virulenz und perakute Verläufe aus. Dabei ist einerseits der Kontagiösitätsindex und die Prävalenz des Virus in den betroffenen Populationen zwar niedrig, die Tenazität in Kadavern jedoch sehr hoch. Neben anthropogenen Wegen, wie die unachtsame Entsorgung roher Schweinefleischprodukte in die Umwelt, verbreitet sich das Virus auch durch direkten und indirekten Kontakt. Neben den Kontroll- und Präventionsmaßnahmen in den Hausschweinebeständen ist das Management von freilebenden Wildschweinen ein Hauptgesichtspunkt in der ASP-Prophylaxe. Hierzu zählen besonders die Eindämmung des Einschleppungsrisikos und die Verhinderung der weiteren Verbreitung des Virus in benachbarte Regionen. Populationsgenetische Untersuchungen mit Hilfe von Mikrosatellitenmarkern eröffnen die Möglichkeit, die Konnektivität von Wildschweinen innerhalb und zwischen Regionen zu quantifizieren. Auf der Basis solcher Daten lassen sich sowohl Gebiete mit besonders hohem Austausch, als auch Barrieren identifizieren und Maßnahmen zur Vorbeugung und Bekämpfung der ASP optimieren.
Auf Grund seiner hohen Wildschweindichte, Infrastruktur und landschaftlichen Gegebenheiten sowie aufgrund der Bedrohung durch die ASP aus dem benachbarten Belgien, wurde das Bundesland Rheinland-Pfalz als Untersuchungsgebiet ausgewählt. Es wurden 1186 Blutproben von erlegten Wildschweinen mit Hilfe von 12 Mikrosatelliten untersucht. Das Gebiet wurde in 22 Regionen unterteilt. Die Population zeigte, verglichen mit Daten aus anderen Studien, eine unerwartet niedrige Heterozygosität und geringe Allelfrequenzen. Die Populationsstruktur wurde mit einer nicht-räumlichen (STRUCTURE) und zwei räumlichen (TESS und BAPS) Methoden, alle auf Basis individueller-Bayes'sche Clustering-Algorithmen, sowie mit einer mehrdimensionalen Methode (DAPC), untersucht. Alle vier Methoden teilten die Wildschweine in vier genetisch differenzierbare Gruppen ein. Dabei zeigte sich eine deutliche genetische Teilung der Populationen durch den Rhein. Dieser stellt offenbar ein starkes Hindernis dar. Zusätzlich deuten die Ergebnisse auf eine geringere, wenn auch signifikante Wirkung von natürlichen und anthropogenen Hindernissen sowohl in der Eifel-Hunsrück-Region und Pfalz als auch im Westerwald und Taunus hin.
Die EU-Maßnahmen zur Prävention und Bekämpfung der ASP zielen besonders auf die Kontrolle der Wanderung infizierter Tiere ab. Noch bevor die ASP Rheinland-Pfalz erreicht hat, sollte an den identifizierten Strukturen (Siedlungsgebiet um Koblenz, Autobahn A 6 mit ihren Begleitstrukturen und besonders der Rhein) durch verstärkte Bejagung die potentielle Ausbreitung reduziert werden. Außerdem sollten an den neuralgischen Punkten Vorkehrungen getroffen werden, um im Ausbruchsfall die Barrierewirkung, z.B. durch Zäune zu erhöhen. African swine fever (ASF) is posing a threat to wild boar populations all over Europe and to the European pork industry. The ASF virus strains currently spreading all belong to Genotype II. This genotype is characterized by high virulence and peracute disease. Although contagiousity and prevalence in the affected populations are low, the tenacity in cadavers is very high. The virus is spreading for anthropogenic reasons, e. g. careless disposal of raw pork products in the environment and indirect contact. Apart from control and prevention measures directed at domestic pig populations, the management of wild boar is a key aspect of ASF prophylaxis. The risk of infection has to be contained and viral spread to adjacent regions has to be avoided. The genetic monitoring of boar populations by using microsatellite markers opens up opportunities for the quantification of wild boar connectivity within and between regions. These data help to identify regions with an especially high rate of contact, but also possible barriers. Based on this knowledge, prophylaxis and combat of ASF can be obtimized.
The German federal state of Rhineland-Palatinate was chosen as research area because of its high wild boar density, its infrastructure and its landscape, and because of the threat from ASV infected wild boar in the neighbouring Belgium. 1186 blood samples of hunted wild boar were analysed with the help of 12 micro satellites. The area was subdivided into 22 regions. Compared with data from other studies, the boar population showed an unexpectedly low heterozygosity and few allele frequencies. The population structure was analysed using one non-spatial (STRUCTURE) and two spatial methods (TESS and BAPS) based on individual Bayes clustering algorithms, and one multidimensional method (DAPC). All four methods categorized the wild boar into four genetically distinct groups. A significant genetic separation can be attributed to the river Rhine which apparently acts as an effective barrier. The results also indicate a lesser, but still significant, effect of natural and anthropogenic barriers both in the Eifel-Hunsrueck and Palatinate areas as well as in Westerwald and Taunus.
EU prevention and eradication measures against African swine fever are focussed on stopping the migration of infected animals. To prevent ASF from crossing Rhineland-Palatinate the barrier effects in identified structures (settlement area around Koblenz, A6 motorway and its accompanying infrastructure) should be increased by intensive hunting of wild boar in these regions. In addition, precautions should be taken at the neuralgic points to increase the barrier effect in case of an outbreak, e.g. by fences.