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17 Feb 2021

Funktionieren genomische Zuchtwerte in der Praxis?

Heutzutage sind immer mehr Landwirte daran interessiert, ihre Tiere genomisch untersuchen zu lassen. Christian Bengtsson, Doktorand an der Schwedischen Universität für Agrarwirtschaft (SLU) und einer der Zuchtspezialisten von VikingGenetics, hat die meist gestellte Frage für uns beantwortet: Funktionieren genomische Zuchtwerte in der Praxis?

Die Studie dazu fand 2019 statt und umfasste die drei Rassen Rotvieh (RDC), Holstein und Jersey. In seiner Untersuchung verglich Bengtsson die Fähigkeiten, aus den genomisch verbesserten Zuchtwerten der Jungrinder (GEBV) und dem Elterndurchschnitt (PA) die Leistung der zukünftigen Kühe hervorzusagen.

 

Genomsiche Zuchtwerte sind hilfreich

„Diese Untersuchungen sind ein wichtiger Schritt, um den Landwirten den Nutzen der genomischen Zuchtwerte für die Selektionsentscheidungen in ihrer Herde zu verdeutlichen“, so Bengtsson.

Bengtsson erklärt weiter, dass die Merkmale, die in der Studie betrachtet wurden, eben diese Merkmale sind, die Landwirte in ihrer täglichen Arbeit mit den Kühen als die wichtigsten definiert hatten. Die Merkmale reichen von der Milchleistung und Fruchtbarkeit über das Exterieur, um zu zeigen, wie die genetischen Werte in der Praxis funktionieren.

Die Doktorarbeit beinhaltet die Analyse folgender zwölf Merkmale in der Laktation:

Drei Merkmale der Milchproduktion (Milchleistung, Fett- und Proteingehalt)

Zwei Merkmale der Eutergesundheit (somatische Zellzahl und Auftreten klinischer Mastitis)

  • Ein Fruchtbarkeitsmerkmal (Besamungsintervall in Tagen, erste bis letzte Besamung)
  • Zwei Exterieurmerkmale (Euter und Fundamente)
  • Ein Kalbemerkmal (Leichtkalbigkeit)
  • Ein Fitnessmerkmal (Überlebensrate bis zur zweiten Kalbung)
  • Ein Merkmal der Klauengesundheit
  • Ein Merkmal der allgemeinen Gesundheit

„Die genutzten GEBV und PA basierten auf Zuchtwerten, die ermittelt wurden, als die Tiere etwa ein Jahr alt wurden, da die Zuchtwerte nicht durch den jeweiligen Phänotypen beeinflusst werden sollten“, erklärt der Doktorand weiter. „Ein weiteres Argument war, dass so die Zuchtwerte bei der ersten Besamung der Jungrinder berücksichtigt werden konnten. So kann der Landwirt z. B. die genomische Selektion mit der Entscheidung für den Gebrauch von gesextem oder Fleischrassensperma kombinieren“, sagt Bengtsson.

Hauptergebnisse

Die Studie nutzte die Phänotypen und Korrelationen zwischen den GEBV und den PA, um ihre Unterschiede zu ermitteln. Die Korrelationen mit den ausgewählten Phänotypen war zwischen 38-136 % höher für die GEBV als für die PA beim Rotvieh, 42-194 % höher für GEBV bei den Holstein und 11-78 % höher für GEBV bei den Jersey.

Merkmale mit geringer Heritabilität, wie die Fruchtbarkeit, klinische Mastitis, Leichtkalbigkeit, Klauengesundheit und die allgemeine Gesundheit, wiesen eine höhere Genauigkeit in der Inklusion der genomischen Informationen auf als die Merkmale mit einer hohen Erblichkeit, wie die Milchleistung.

„Es ist vorteilhaft zeigen zu können, dass die genomischen Zuchtwerte nicht nur in der Theorie funktionieren, sondern auch in der Praxis auf realen Betrieben. Die Landwirte können auf die genomische Technologie vertrauen und sie in ihren Herden zur Selektion nutzen“, so Bengtsson.

 

Wichtige Managementkomponente

Die genomische Untersuchung von Kühen und Rindern startete in DFS (Dänemark, Finnland und Schweden) bereits 2012 im großen Stil. In der Anfangszeit der genomischen Selektion wurden hauptsächlich Bullen getestet, aber die Genotypisierung von Rindern wird immer interessanter, auch weil die Kosten dafür gesunken sind.

Auf Herdenebene können die genomischen Tests für folgende Zwecke genutzt werden:

  1. Auswahl der besten weiblichen Tiere für die Zucht und Remontierung
  2. Identifizierung der Kühe für den Embryonentransfer oder der in vitro-Befruchtung
  3. Korrekter Abstammungsnachweis
  4. Kontrolle der monogenen Merkmale
  5. Verhinderung von Inzucht durch genomisch-basierte Anpaarungspläne

 

Diese Untersuchungen sind ein wichtiger Schritt, um den Landwirten den Nutzen der genomischen Zuchtwerte für die Selektionsentscheidungen in ihrer Herde zu verdeutlichen.

Christian Bengtsson,
Doktorand an der Schwedischen Universität für Agrarwirtschaft (SLU) und einer der Zuchtspezialisten von VikingGenetics

Scientific-based and reliable information

Für drei Rassen in den DFS-Ländern gibt es genomische Zuchtpläne: RDC, Holstein und Jersey. 2018 wurden fast 12 % aller hier geborenen, weiblichen Tiere genomisch untersucht. 2012 waren es nur ca. 2 %. Bis heute wurde über 250.000 weibliche Tiere genotypisiert und von über 100.000 dieser untersuchten Kühe wurden auch phänotypische Informationen erfasst. Etwa 85 % der Betriebe in DFS werden in der nationalen Milchleistungsprüfung erfasst, wodurch die Validierung der GEBV mit den phänotypischen Daten umfassend möglich ist. 

„Diese Zahlen machen deutlich, dass uns genügend Informationen zugrunde liegen, um relevante Schlüsse aus unserer Studie zu ziehen“, erklärt Bengtsson.

 

Material und Methoden:

  • Phänotypische Daten der drei Rassen RDC, Holstein und Jersey wurden durch die Milchleistungsprüfung in Dänemark, Finnland und Schweden erfasst.
  • Die Gesamtzahl der genotypisierten Tiere in dieser Studie beläuft sich auf 20.274 RDC, 23.910 Holstein und 9312 Jersey.

 

Tabelle 1: Relative Veränderungen in Prozent zwischen den Phänotypen und dem jeweiligen Zuchtwert des Elterndurchschnitts (PA) und den genomisch verbesserten Zuchtwerten für RDC, Holstein und Jersey.

Merkmal

RDC

Rel. Veränderung

Holstein

Rel. Veränderung

Jersey

Rel. Veränderung

Milch

+63%

+49%

+59%

Fett

+46%

+46%

+60%

Protein

+52%

+44%

+63%

SCC

+63%

+65%

+67%

Klin. Mastitis

+62%

+38%

+13%

Fruchtbarkeit

+68%

+64%

+78%

Euter

+42%

+61%

+71%

Fundamente

+73%

+56%

+32%

Leichtkalbigkeit

+77%

+88%

+37%

Klauengesund-heit

+74%

+91%

n/a

Allg. Gesundheit

+194%

+94%

n/a

Überlebensrate

+71%

+136%

+11%