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: 1676

Mer vall på slätten för klimateffektiv produktion
Carl-Otto Swartz, SLU

Projektnummer: R-20-62-324 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Agriculture in plain-lands is often specialized in crop production, with no on-farm use of ley as animal fodder, and crop rotations that often includes only annual crops (e.g. oilseed rape, cereals and sugar beets). At the same time, integrating ley in arable cropping systems generates several …

Läs mer

Förbättring av klimat i fjäderfästall - för bättre djurhälsa, produktion och mindre miljöpåverkan
Helene Oscarsson, Vreta Kluster AB

Projektnummer: R-20-62-328 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Achieving and maintaining a good stable climate with low ammonia levels is a major challenge for many poultry farmers. In addition to adversely affecting animal health, production and the working environment, high levels of ammonia in the stable can also lead to increased environmental impact. The …

Läs mer

Beslutsstöd och integrerade bekämpningsstrategier för rapsskadegörarna skidgallmygga och blygrå rapsvivel
Peter Anderson

Projektnummer: O-19-20-320 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

Crop production

The Brassica pod midge Dasineura brassicae and its facilitator, the cabbage seed pod weevil Ceutorrhynchus obstrictus, have caused serious damage in oilseed rape crops during the last few years. No locally adapted IPM strategies exist, including pesticide management thresholds with evidentiary …

Läs mer

Innovativ salixförädling för fossilfritt drivmedel
Ann Christin Rönnberg-Wästljung

Projektnummer: O-19-22-292 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

Energy and biomass

The conversion into a bio-based economy in Sweden requires a broad range of initiatives. One of the challenges is that additional sources of biomass will be needed. High yield potential, low conversion and production costs are critical success factors for new raw material. Salix is an energy crop …

Läs mer

SamZoner 2.0 - Optimering av multifunktionella skyddszoner för ökad biologisk bekämpning och pollinering
Maria Viketoft

Projektnummer: O-19-23-298 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

Crop production
Horticulture

Adding flowers to the cropping system that support beneficial insects is a promising option to achieve crop protection
in Swedish agriculture and horticulture. However, the wide-spread adoption of this approach has been hampered by
limited economic benefit and the risk of propagating pests and …

Läs mer

Brukningsmetoder för ökad markkvalité och högre skördestabilitet under extremväder
Thomas Keller

Projektnummer: O-19-23-309 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

Crop production

Climate projections for Sweden indicate higher temperatures during summer and larger variability in precipitation between years. This poses enormous challenges for Swedish agriculture. The main aim of this project is to investigate relationships between soil management, soil quality and crop yield. …

Läs mer

Syntes av unga lantbrukares förutsättningar och möjligheter för ett hållbart och produktivt lantbruksföretag som omfattar betesmarker och vattenvård
Eva Edin, HS Konsult AB

Projektnummer: JTI-19-82-289 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

Kim, aged 24, is to take over Grandpa's dairy farm with a large acreage of land and natural pastures. The synthesis will address the development opportunities of the farm based on knowledge regarding cultivation systems, technical solutions and animal husbandry, but above all highlight unresolved …

Läs mer

Vägen till cirkulära ekonomi i svenskt jordbruk för ökad återvinning av växtnäring och för effektiv och hållbar produktion
Erik Sindhöj, RISE

Projektnummer: JTI-19-82-291 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

Applying circular economy principles to agriculture is a systematic approach to reduce the environmental and climate impact of agriculture while increasing efficiency, production and profitability. The road to circular agriculture requires that we 1) minimize external inputs, 2) reduce losses and …

Läs mer

Integrerad användning av genetisk resistens i Svensk matpotatisproduktion
Erik Andreasson, Sveriges lantbruksuniversitet

Projektnummer: R-19-25-282 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

Potato cultivars that are resistant to late blight and at the same time having acceptable other traits, have started to emerge. However, little of this material is used in Sweden and no organized and comparative table potato trials are done. Biological products against skin-finish diseases are …

Läs mer

Utsädesbehandling med ThermoSeed i kombination med mikroorganismer - en framtid utan kemisk betning
Mariann Wikström, Agro Plantarum AB

Projektnummer: R-19-25-287 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

The purpose of this project is to develop new non-chemical methods for control of different seedborne-and soilborne pathogens. Aerated steam treatment (ThermoSeed) is a modern and environmentally friendly method for seedborne pathogen sanitation, mainly used on cereals. We intend to develop the …

Läs mer
Prenumerera på vårt nyhetsbrev