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

Utmaningar och behov för svenskt jordbruksproduktion - möjliga vägar för teknikutveckling för att uppnå lönsamhet samt miljö- och klimatanpassning
Eva Salomon, RISE Research institutes of Sweden

Projektnummer: JTI-19-82-290 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

Swedish agriculture needs to be environmentally and climate-friendly and at the same time be productive, profitable and ethically- and socially sustainable. RISE knowledge and skills covers a large part of Sweden’s agricultural technical competence. RISE has established national and internationally …

Läs mer

Test och utvärdering av ett digitalt utbildningskoncept till nytta för Sveriges fjäderfäbransch.
Helene Oscarsson, Vreta Kluster AB

Projektnummer: R-19-62-181 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 29 januari 2021

The Swedish poultry industry have been in a major scaleup phase during the last decades, not least in the region of Östergötland. To be able to continue this growth, the industry needs more staff and more young employees with the right competence with the ambition to work in the poultry sector. The …

Läs mer

Mot ett miljövänligt svenskt lantbruk
Magdalena Bieroza

Projektnummer: O-16-23-749 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 31 december 2020

Växtodling

Swedish farmers, advisors, authorities and researchers are working together towards the same goal of Zero Eutrophication by reducing losses of nutrients and sediment from agricultural land to streams, lakes and the Baltic Sea. The Focus on Phosphorus project was carried out to test measures of …

Läs mer

Kostnadseffektiva system för skörd av slybränslen
Daniel Nilsson

Projektnummer: O-17-21-988 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 18 december 2020

Energi & biomassa

During recent decades the area with brushwood has increased in the Swedish rural landscape. A study has shown that the annual harvest of brushwood for fuel purposes could amount to about 6 TWh. Some advantages with the utilization of brushwood as fuel are that the growth areas do not compete with …

Läs mer

Nya behandlingsmetoder för att minska tillväxthämning hos grisar med spiroketal diarré
Anna Rosander

Projektnummer: O-15-20-563 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 17 december 2020

Kött

Brachyspira pilosicoli causes spirochetal diarrhea resulting in reduced growth and great economic losses in pig herds. The disease is treated with antibiotics but today we see an increased incidence of antibiotic resistance in the bacteria, which may lead to difficulties to treat the disease in the …

Läs mer

God juverhälsa hos förstakalvare - en väg till god ekonomi i mjölkföretaget
Karin Persson Waller

Projektnummer: O-16-20-743 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 15 december 2020

Mjölk

Mastitis (udder inflammation) is the most costly disease among dairy cows. Swedish studies show that first parity cows often have udder infections and mastitis at calving, which may have considerable negative effects on their milk production and longevity, but that the prevalence varies among …

Läs mer

Konstellationsbaserad affärsmodellutveckling för lantbruk
Charlotte Norrman

Projektnummer: O-16-21-773 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 30 november 2020

Matfågel
Växtodling
Energi & biomassa
Kött
Mjölk
Potatis
Trädgård

The main objective of the project is to develop and disseminate an innovative research-based tool kit for development of collaboration-based business models for agricultural companies. Through this, the project contributes to increased profitability within the agricultural sector. The toolkit will …

Läs mer

Automatiska registreringar för ökad djurhälsa och djurvälfärd hos betesdjur
Mats Emilson, Agroväst Livsmedel AB

Projektnummer: R-19-62-179 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 2 oktober 2020

Global livestock production must be intensified to meet the demand from a growing human population. However, this must not be at the expense of reduced animal health and deteriorated animal welfare. Infection with parasitic worms of ruminants is a major constraint on an efficient pasture-based …

Läs mer

Vaccination - ett möjligt alternativ till avmaskning av häst?
Caroline Fossum, SLU

Projektnummer: H-16-47-193 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 28 september 2020

Resistance against antiparasitic drugs is now an increasing problem. Despite a lot of effortd put on preventive measures, such as egg counting and selective treatments, there is still a need for alternative and sustainable methods that do not result in rapid development of drug resistance. The …

Läs mer

Uppdaterad och utökad livscykelanalys av svensk grisproduktion
Ulf Sonesson

Projektnummer: O-17-23-979 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 4 september 2020

Kött

The most recent carbon footprint of Swedish pig production was presented in 2009, and no full LCA have been published in 15 years. In recent years major improvements have occurred in Swedish pig production and an updated environmental profile for Swedish pork is needed. The project will identify …

Läs mer
Prenumerera på vårt nyhetsbrev