Stiftelsen lantbruksforskning

Lantbruks- och trädgårdsföretagarnas egen forskningsstiftelse finansierar behovsdriven forskning för svenska förhållanden.
Läs mer

Registreringar från automatiska mjölkningssystem som informationskälla i genomisk avelsvärdering

Status: Avslutat
Projektnummer: V1330048
Kategori: Research program | Milk
Ansökningsår: 2013
Datum för slutrapport: 2 maj 2019
Huvudsökande: Freddy Fikse
Organisation: SLU
E-postadress: Freddy.Fikse@slu.se
Telefon: 018-671994
Medsökande: Dirk-Jan de Koning
Beviljade medel: 1 900 000 SEK

Genomic selection is revolutionizing animal breeding, since selection is based on the joint genetic merit of all SNP alleles across the genome. Lack of accurate and frequent data, however, forms the most important barrier to realize the full potential of genomic selection. There is on the other hand an enormous unexploited potential to utilize measurements taken by voluntary milking systems in breeding decisions. The overall aim is to investigate how data collected by voluntary milking systems can be used for genome-wide prediction of breeding values for udder conformation, using teat coordinates registered by voluntary milk systems and genotype data for cows. Results will be applicable to other on-farm automatic recording devices, for example used for heat detection and measuring
methane emissions, and as such contribute to genetic improvement in animal welfare and health, greenhouse gas emissions and production, amongst others.

Genomisk selektion har medfört en revolution inom husdjursaveln genom att djur kan selekteras baserat på sin genetiska förmåga, skattad med hjälp av tusentals DNA-markörer i genomet. För att skatta effekter av alla markörer krävs noggranna och frekventa registreringar. Brist på registreringar riskerar att bli begränsningen för att kunna utnyttja potentialen med genomisk selektion. Samtidigt utvecklas mätutrustning och sensorer för att ge lantbrukare stöd till förbättrad företagsstyrning. Syftet med detta projekt är att studera hur data från automatiska mjölkningssystem kan användas för att skatta genomiska avelsvärden för juverexteriör, med hjälp av spenkoordinater registrerade i automatiska mjölkningssystem och markörinformation för mjölkkorna. Resultaten är tillämpbara för andra automatiska registreringssystem, som till exempel används för brunstdetektering, och projektet kan på så sätt bädda för ett ökat genetiskt framsteg i egenskaper som bland annat djurvälfärd och reproduktion.

Syftet med studien var att härleda det effektivaste sättet att introducera genomiskt selektion för nya egenskaper, som de som kommer från mjölkrobotar. Vi studerade två delar av denna utmaning: 1) Effektivisering av imputering av genotyper i nordiska mjölkraser 2) Säkerhet av genomisk selektion med hjälp av omfattande simuleringsstudier.
Resultaten visade att imputering av genotyper med hög säkerhet är möjlig med nordisk data, inklusive imputering av icke-genotypade djur. Med hjälp av en referenspopulation på 5000 kor med genotyper och fenotyper kan användbara genomiska avelsvärden (säkerhet > 0,40) erhållas för egenskaper med en måttlig arvbarhet (0,30). När man använder ytterligare fenotypade djur i en så kallades ’single Step’ blir säkerheten för egenskaper med en arvbarhet omkring 0,15 också acceptabelt (> 0,40). För genomisk prediktion av egenskaper med låg arvbarhet (0,05) kommer ytterligare genotypning och fenotypning att krävas före genomförandet av genomiskt selektion.

År 2016 fanns i Sverige 4048 mjölkgårdar med totalt 337 000 kor. Omkring 20% av gårdarna använder en mjölkrobot som motsvarar 1/3 av alla mjölkkor. Omkring 220 gårdar är deltagare i en rutinmässig genotypprogram som koordineras av Viking Genetics och Växa Sverige, motsvarande cirka 10 000 genotypade kor. Ungefär hälften av dessa gårdar använder en mjölkrobot. Mjölkrobotar samlar stora mängder data som för närvarande används främst för rådgivning om skötsel till bönderna. Dessa egenskaper kan också vara värdefulla för selektiv avel, särskilt när det gäller egenskaper som gör djur bättre lämpade för robotmjölkning. I ett tidigare projekt undersökte vi arvbarhet av en rad egenskaper som kan härledas från robotdata. Det drogs slutsatsen att många av dessa egenskaper har måttliga arvbarheten och kan vara lämpliga för selektiv avel.
För 10 år sedan lanserade bioteknikföretaget Illumina ett så kallat SNP-chip för nötkreatur. Detta möjliggör genetisk kartläggning av mer än 50 000 DNA-markörer(positioner i arvsmassan) per djur. Principen för genomisk selektion är att man skattar samband mellan dessa DNA-markörer (s.k. SNPs) och egenskaper av intresse i avelsarbetet för en referenspopulation, t.ex. bestående av redan avkommeprövade tjurar med många döttrar. Med hjälp av dessa skattningar kan man sedan beräkna ett genomiskt avelsvärde –summan av markörernas effekt – för djur utan egna observationer eller avkomma, redan kort efter födseln.
Syftet med studien var att härleda det effektivaste sättet att introducera genomiskt selektion för nya egenskaper, som de som kommer från mjölkrobotar (även kallade frivilliga mjölkningssystem eller VMS). Även om genotypning har blivit billigare, är kostnader fortfarande betydlig när man ska ha 50 000 DNA markörer kartlagt på alla djur i en besättning. Eftersom det finns redan tiotusentals tjurar som är redan kartlagt för 50 000 markörer, då finns det möjlighet att genotypera våra kor (som är besläktat med dessa tjurar) med en mindre mängd markörer (e.g. 7000) och använda så kallade ”imputering” för att skatta information om de andra 43 000 markörer. I första del av studien kollade vi hur effektiv vi kan använda imputering på nordiska mjölkkor. Slutsatsen var att vi kan imputera med rimlig säkerhet för att tillämpa genomisk selektion inom våra nordiska mjölkraser.
Andra delan av studien fokuserade på säkerhet av möjlig genomisk selektion med hjälp av omfattande simuleringsstudier för ett antal scenarier som informerats av tidigare resultat och nuvarande status för genotypning av besättningar i Sverige. Med hjälp av en referenspopulation på 5000 kor med genotyper och fenotyper kan användbara genomiska avelsvärden (säkerhet > 0,40) erhållas för egenskaper med en måttlig arvbarhet (0,30), förutsatt att genotyper är korrekt imputerad till medeltäthet (45 000 SNP). När man använder ytterligare fenotypade djur i en så kallades ’single Step’ modell (dvs utan ytterligare genotypning) blir säkerheten för egenskaper med en ärftlighet omkring 0,15 också acceptabelt (> 0,40). För genomisk selektion av egenskaper med låg arvbarhet kommer ytterligare genotypning och fenotypning att krävas före genomförandet av genomiskt selektion.
Denna studie har visat att genomiskt urval av egenskaper som mäts av mjölkrobotar är tekniskt möjligt i Sverige utan ytterligare investeringar. Lösningar för datautbyte mellan olika ekonomiska intressenter behöver emellertid utveckla innan detta kan bli verklighet.

 

Antal träffar i projektbanken: 1722

Filtermaterialets påverkan på underhållsbehov, vattenkvalitet och skörd vid täckdikning
Eva Edin, Hushållningssällskapet HS Konsult AB

Projektnummer: JTI-21-83-606 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2021

The overall purpose of the project is to generate a base for recommendations for construction of new subsurface drainage and re-drainage of clay soils in the area Water - resource efficient management. Efficient drainage of arable land is important to increase crop production, to achieve …

Läs mer

FeNomen: Fertilitet hos nasjonale norske hesteraser.
Ingrid H Holmøy, Norwegian University of Life Sciences, Veterinary Faculty

Projektnummer: R-21-47-575 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2021

Decreasing population sizes and risk of accumulation of inbreeding is a challenge for the national Norwegian horse breeds; the Dole, the Fjord and the Nordland/Lyngen. The average breed-specific reduction in covered mares is between 37% and 45%, when comparing the years 2000 to 2009 to the years …

Läs mer

Växtnäringseffekt hos nya gödselprodukter - Metodutveckling för kvalitetssäkring
Åsa Myrbeck, RISE, Jordbruk och Livsmedel

Projektnummer: JTI-20-83-494 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

For sustainable future development, it is essential to recirculate plant nutrients from different parts of society,
especially sewage plants, back to arable land. The aim of the proposed project is to ensure that high-quality fertiliser
products attractive for agricultural use are produced from …

Läs mer

Nya rotsjukdomar i korn och vete- okända hot mot svensk spannmålsodling
Lars Persson

Projektnummer: O-20-20-472 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Crop production

Cereal production is limited by many different factors. Leaf diseases are often well known, while diseases on roots are more difficult to identify. Root diseases are often caused by oomycetes, fungus-like microorganisms that live for years in soil and on old root debris, parasitizing the roots of …

Läs mer

Strategier för välmående kor i lönsamma företag
Helena Hansson

Projektnummer: O-18-21-152 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

Mjölk

This project aims at investigating the relationship between animal health and fertility, productivity in terms of milk yield and the economic outcome of dairy farms, and to investigate the conditions under which farms can succeed in combining profitability with high animal health standards.
There …

Läs mer

Diagnos av parasitsjukdomar hos hästar med hjälp av mikrofluidik och mobiltelefonbaserad mikroskopi
Jonas Tegenfeldt, Lunds Universitet

Projektnummer: H-19-47-493 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

All horses grazing freely are at risk of parasitic diseases. Due to a growing problem with drug resistance in parasites, there is a need to improve the diagnostic methods. One important problem with today's situation is that one diagnostic procedure costs significantly more than one treatment, both …

Läs mer

Går det att höja vallskördarna med enstaka bevattningsgivor - vad händer med kvaliteten?
Ingrid Wesström

Projektnummer: O-19-20-316 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

Crop production
Milk

Climate change has brought about changing conditions for agriculture. In recent years precipitation deficit during the growing season has led to a shortage of forage in Sweden. During dry years, irrigation is necessary to achieve optimal yields. In addition, irrigation can bring about positive …

Läs mer

Förbättrad rengöring och desinfektion på köttanläggningar - minskad spridning av livsmedelsförstörande, patogena och antibiotikaresistenta bakterier
Sofia Boqvist

Projektnummer: O-20-20-447 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Poultry
Meat

Cleaning and disinfection are critical elements for meat premises when it comes to production of safe food of high quality. It is the responsibility of the meat premises to ensure this is done efficiently to keep levels of pathogenic, spoilage and antimicrobial resistant bacteria low. This can be …

Läs mer

Från hav till mule - alger minskar metanemissioner från mjölkkor
Rebecca Danielsson

Projektnummer: O-20-23-461 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Meat
Milk

The purpose of this project is to investigate to what extent substances in algae inhibit microbial methane formation in cows. Several substances, so-called bioactive substances, in red, green and brown algae, have a significant methane reducing effect. These are promising results but in order to …

Läs mer

Förbättrad utvärdering av officiella fältförsök genom bildanalys av drönarfoton med maskininlärning
Aakash Chawade

Projektnummer: O-20-23-462 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Crop production
Energy and biomass

The goal of the project is to digitize the data from the Swedish official field trials through automated estimates of important traits such as germination, growth, resistance, maturity and the effect of plant protection products. The purpose is to streamline and improve scoring of both diseases but …

Läs mer
Prenumerera på vårt nyhetsbrev