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

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

Fullständiga växthusgasbudgetar för odlade mulljordar skapar underlag för klimatsmarta åtgärder
Achim Grelle

Projektnummer: O-18-23-169 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

Växtodling
Energi & biomassa
Kött
Mjölk

Conventional technology is virtually unable to measure complete GHG budgets of drained organic soils, which may provide misleading results. So, global estimates of GHG emissions are based on coarse assumptions that don’t take into account the complexity of agroecosystems. Better data are needed for …

Läs mer

Mjölkfettsyror - verktyg för att hitta kor med ökad risk för ämnesomsättningssjukdomar och reproduktionsstörningar
Kjell Holtenius

Projektnummer: O-19-20-306 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

Milk

The overall objective of this project is to create milk biomarkers based on specific milk fatty acids for identification of cows with reproductive disorders and metabolic disturbances. Milk will be analysed by Fourier-transform mid-infrared technology. An important value of this project for the …

Läs mer

Vattenstress och sensorstyrd kvävegödsling: utveckling av beslutsstöd för bättre synergier mellan vatten- och kvävestatus
Bo Stenberg

Projektnummer: O-19-20-319 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

Crop production
Energy and biomass

This project aims to modify existing sensor systems for adapted nitrogen fertilization to consider water stress at
supplementary fertilization in cereals. Different approaches to consider sensor data and soil information will be tested
in field trials. Current commercial systems interpret water …

Läs mer

Utveckling av den didaktiska processen i ridundervisning (Delstudie 3: Ridlärare-Häst)
Charlotte Lundgren, Linköpings universtitet

Projektnummer: H-17-47-278 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

'Work Package 3: Riding Instructor-Horse' is the final part of the project 'Improving Teaching Methods in Riding Education: the Interplay between Rider, Riding Instructor and Horse'. In this project, the Swedish-Norwegian Foundation for Equine Research has previously funded the first two work …

Läs mer

Säkrad mikrobiell kvalitet hos grovfoder och mjölkråvara för lönsam produktion av långlagrad ost
Åse Lundh

Projektnummer: O-16-20-764 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2016

Mjölk

Increased production and export of products with high added values, e.g. long-ripened hard cheeses, are considered important steps for a positive development of the Swedish dairy sector. Increased investment in Swedish premium cheese will, however, require increased volumes of high quality raw milk …

Läs mer

Ursprungs- och artbestämning av kött – en ny snabbmetod för att upptäcka matfusk
Alastair Ross

Projektnummer: O-18-20-174 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

Matfågel
Kött

A cornerstone of the Swedish Food Strategy is trust in Swedish food production. Yet each year Swedish farmers and food processors lose both money and trust due to food fraud, especially for non-Swedish meat relabelled as Swedish. Most fraud remains undetected. A recent analytical development, Rapid …

Läs mer

Tidiga larm om produktionsstörningar för snabbare åtgärd och minskade förluster i grisföretag
Fernanda Cetrangolo Dórea

Projektnummer: O-17-20-978 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

Kött

Disease and production disturbances in a herd are often silent, and may cause major losses if they remain undetected. Continuous analysis and monitoring of data already recorded at the farm level can improve profitability. This project will develop methods for monitoring trends in production and …

Läs mer

Validering av prebiotiska och antioxidanta effekter av vetekli hemicellulosor i bakprodukter
Francisco Vilaplana

Projektnummer: O-17-20-962 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

Socker

Wheat bran is the largest by-product of wheat flour production with approximately 300,000 tonnes in Sweden. Bran is mainly used in animal feed, as human digestion is not fully able to absorb it. Wheat bran contains valuable biomolecules, such as dietary fiber (arabinoxylans, AX) and phenolic …

Läs mer

Individuellt anpassad laktationslängd för lönsam och hållbar mjölkproduktion
Kjell Holtenius

Projektnummer: O-17-20-957 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

Mjölk

The aim of the project is to develop tools which can be used for individually adapted lactation lengths based on the biological conditions of the cow. Today a one year calving interval and a short lactation period, is recommended. The recommendations are based on 30 years old information and do not …

Läs mer
Prenumerera på vårt nyhetsbrev