Programmbereiche


Nach Maßgabe der künftigen Anforderungen an eine nachhaltige, bedarfsdeckende Erzeugung von Nahrungsmitteln tierischer Herkunft, des Forschungsauftrages des FBN und seines strategischen Forschungsansatzes wurden folgende drei Themenbereiche/Programmbereiche als zukünftige Forschungsfelder (Programmbereiche) identifiziert:

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Adaptation und Biodiversität

Tiere unterscheiden sich in der quantitativen wie auch qualitativen Ausprägung ihrer Merkmale (Biodiversität) wie z.B. in der Körpergröße oder der Anzahl von Nachkommen und in ihrer Fähigkeit sich an wechselnde Umweltbedingungen (Umgebungstemperatur, Futterzusammensetzung, Nahrungsrestriktion) mehr oder weniger erfolgreich anzupassen (Adaptation). Solche Unterschiede finden sich zwischen Individuen einer Herkunft, aber auch zwischen Rassen und Arten und sind die Folge von natürlicher und züchterischer Selektion. Wichtige Stellgrößen für Biodiversität und Adaptationsfähigkeit liegen bereits im prä- und früh-postnatalen Leben, weshalb  Prozesse der Ontogenese und Prägung in die Betrachtung mit einbezogen werden. Dieser Programmbereich beleuchtet die grundlegenden genetischen, epigenetischen und physiologischen Mechanismen der Anpassung auf der Ebene von Individuen (Adaptation) und Populationen (Biodiversität) und darüber hinaus die funktionellen Annotation der Nutztiergenome und statistische und bioinformatische Modelle zur Schätzung genetischer Effekte, um eine nachhaltige Bewirtschaftung und Nutzung der Vielfalt unserer Nutztiere zu gewährleisten.

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Tiergesundheit und Tierwohl

Die nachhaltige Sicherung der Gesundheit und des Wohlergehens von Tieren in der Obhut des Menschen ist heute eine von Wissenschaft, Gesellschaft, Politik und Wirtschaft gleichermaßen erkannte und geforderte Aufgabe. Im Vergleich zu Wildtieren, haben Domestikation und Zucht, limitierte Haltungsumwelten in anthropogenen Ökosystemen, ökonomisierte Leistungsanforderungen sowie veränderte Sozial- und Lebensbedingungen bei vom Menschen bewirtschafteten Tierpopulationen zu großen Veränderungen in Physiologie und Verhalten der Tiere geführt. Wird dabei das evolvierte Anpassungspotential überfordert, kann das mit problematischen Auswirkungen für die Tiere verbunden sein. Unsere Forschung an vom Menschen genutzten Tieren richtet sich deshalb auf die Aufklärung biologischer Systeme und deren Funktionen und Prozesse, die bei der physischen und psychischen Bewältigung von Herausforderungen in Nutzökosystemen im Kontext von Gesundheit und Wohlbefinden eine essentielle Rolle spielen. Dazu zählen Schlüsselelemente des Immun-, Reproduktions- und metabolen Systems sowie des Neuroendokriniums und des Verhaltens, vor allem aber die komplexen Wechselwirkungen zwischen den Systemen. Die interdisziplinär bearbeiteten Untersuchungsansätze reichen dabei von der molekularen Ebene bis zum Verhalten; angefangen von der Zelle und deren Kompartimenten, über den Organismus bis zum Sozialverband. Ziel ist es, innovative Bioindikatoren für Gesundheit und Wohlbefinden zu identifizieren und Strategien zur Prävention von Krankheiten sowie zur Verbesserung der Tiergerechtheit von Haltung, Ernährung und Management zu entwickeln.

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Ressourcennutzung und Umweltinteraktion

Ein schonender Umgang mit der Umwelt ist eine zentrale Anforderung an die zukünftige Nutztierhaltung, wobei der prognostizierte Klimawandel eine besondere Herausforderung darstellt. Dies erfordert einerseits eine effiziente Nutzung natürlicher Ressourcen wie Land und Wasser sowie andererseits eine möglichst geringe Beeinträchtigung der Umwelt. Beides setzt ein umfassendes Verständnis der Regulation metabolischer Prozesse im Nutztier unter verschiedenen Haltungsbedingungen voraus. Im Programmbereich werden unterschiedliche Ebenen der Steuerung von des Stoffwechsels und des Verhaltens untersucht, um einerseits Unterschiede in der Adaptationsfähigkeit der Tiere zu erkennen und andererseits die Haltungsumwelt besser an die Bedürfnisse der Nutztiere anpassen zu können. Dazu werden molekulare Mechanismen der Nährstoffaufnahme, -umwandlung und -verteilung, einschließlich intra- und extrazellulärer Signalwege sowie Mikrobiom-Wirts-Interaktionen analysiert, um die Energie-, Stickstoff- und Phosphat-Effizienz zu verbessern, die Treibhausgasemissionen zu reduzieren und entsprechende Biomarker zu entwickeln. Darüber hinaus werden Fütterungs- und Tierhaltungsstrategien zur Erleichterung der Anpassung an den Hitzestress entwickelt. Die Untersuchung der Wechselwirkungen von Nutztieren mit ihrer Umwelt zielt somit auf die Verbesserung von Gesundheit, Wohlbefinden und Leistung der Tiere bei einer Reduzierung von Umweltbelastungen ab.