Disease resistance in Merino sheep: I. Traits indicating resistance to footrot following experimental challenge and subsequent vaccination with an homologous rDNA pilus vaccine.

Clinical and serological responses were monitored in sheep following experimental challenge with footrot and subsequent vaccination with an homologous rDNA pilus vaccine. Twenty-two clinical indicators of footrot were identified to describe differences between feet, between sheep, between flocks, and over time. All eleven between-sheep indicators were significantly correlated with each other (0.47 to 0.96). However, analyses of liability on a underlying scale showed that those indicators with several categories, such as the number of feet affected or underrun, were most useful: the data strongly indicated that increasing grades of severity reflect a single underlying variable. The proportion of sheep affected and/or underrun (i.c.e. prevalence) was the most suitable indicator of flock differences. Repeatability of footrot scores over time was relatively low (0.36 to 0.56 prior to vaccination; 0.02 to 0.30 after vaccination), highlighting the need for repeat observations to describe differences in footrot over time. A need was shown to incorporate spontaneous or induced healing following vaccination in scoring systems for footrot. Serological assays detected an increase in antibody titres during infection, but antibody titres were not sufficiently correlated with clinical indicators (0.34 to 0.61) to justify their use as indicators of footrot. K-agglutination titres were moderately to highly correlated with Pili ELISA assays (0.69 to 0.86), but the two types of assay are not interchangeable. On balance, K-agglutination is the most appropriate measurement of antibody response for all types of footrot studies. This set of initial analyses has shown large phenotypic variation in all important footrot indicators. Subsequent studies will investigate the extent to which there is genetic variation in these indicators, with the aim of determining the feasibility of incorporating resistance to footrot into breeding programmes. The traits defined and described in this paper from the basis of a large scale investigation into genetic and phenotypic aspects of resistance to footrot. ZUSAMMENFASSUNG: Krankheitsresistenz bei Merinos. I. Moderhinkeresistenz nach experimenteller Infektion und Impfung mit homologer rDNA-pilus vaccine Klinische und serologische Reaktionen wurden nach experimenteller Infektion von Schafen mit Moderhinke und folgender Impfung mit homologer rDNA-pilus vaccine verfolgt. 22 klinische Symptome wurden identifiziert um Unterschiede zwischen Füßen, zwischen Schafen, Herden und Zeitspannen zu beschreiben. Alle elf "zwischen Schaf" Symptome waren signifikant miteinander korreliert (0,47 bis 0.96). Die Analysen der Liabilität auf zugrundeliegender Skala zeigt allerdings, daß Symptome mit mehreren Kategorien, wie etwa Zahl der befallenen Füße, am nützlichsten waren: Die Daten weisen darauf hin, daß steigende Erkrankungsgrade eine zugrundeliegende Variable wiedergeben. Der Anteil der befallenen Schafe und/oder lose Klauen gaben am besten Herdendifferenzen wieder. Wiederholbarkeit von Moderhinke über einen Zeitraum war relativ niedrig (0,36 bis 0,56 vor der Vaccination; 0,02 bis 0,30 nachher), wodurch Notwendigkeit wiederholter Beobachtungen der Moderhinke deutlich wird. Notwendigkeit zur Berücksichtigung spontaner oder medikamentös verursachter Heilung nach Impfung in dem Beurteilungssysteme für Moderhinke ist gegeben. Serologisch konnte ein Anstieg von Antikörperspiegel während der Infektion festgestellt werden, doch waren diese nicht hinreichend eng mit klinischen Symptomen verbunden (0,34 bis 0,61), um sie als Moderhinkemerkmale betrachten zu können. K-Agglutinationsspiegel waren mäßig bis stark mit Pili ELISA-Werten korreliert (0,69 bis 0,86), doch waren die beiden nicht auswechselbar. Insgesamt erscheint K-Agglutination das beste Maß der Antikörperreaktion in allen Arten von Moderhinkeuntersuchungen zu sein. Diese anfänglichen Analysen zeigten große phänotypische Variabilität in allen wichtigen Moderhinkesymptomen. Folgende Studien werden das Ausmaß genetischer Ursachen dieser Symptome untersuchen mit dem Ziel, Moderhinkeresistenz in Zuchtprogrammen zu berücksichtigen. Die in dieser Arbeit definierten und beschriebenen Merkmale bilden die Basis einer größeren Untersuchung über genetische und phänotypische Aspekte der Moderhinkeresistenz.