ZAR-Seminar 2006 – Christian Fürst Züchterische Aspekte der Fruchtbarkeit Christian Fürst und...

ZAR-Seminar 2006 – Christian Fürst

Züchterische Aspekte

der Fruchtbarkeit

Züchterische Aspekte

der Fruchtbarkeit

Christian Fürst und Birgit GredlerZuchtData und BOKU, Wien


Überblick

Einleitung und Grundlagen

Zuchtwertschätzung

Zusammenhang zu anderen Merkmalen

Züchterische Möglichkeiten

Resümee


Überblick

Einleitung und Grundlagen Merkmale

Wirtschaftliche Bedeutung

Genetische Grundlagen

Zuchtwertschätzung



Resümee


EinleitungUnfruchtbarkeit zählt zu häufigsten Abgangsursachen (ZuchtData, 2006):

RasseAbgang wegen

Unfruchtbarkeit (%)

Fleckvieh 23,8

Braunvieh 24,6

Holstein 23,6

Pinzgauer 22,5

Grauvieh 14,8

großer wirtschaftlicher Schaden

Züchterische Verbesserung wünschenswert


Merkmale

Intervall zwischen 2 folgenden Bes.

Rastzeit Verzögerungszeit

Serviceperiode

Zwischenkalbezeit

Abkalbung 1. Bes. 2. Bes. letzte Bes. Abkalbung


MerkmaleIntervallmerkmale: Rastzeit Verzögerungszeit Serviceperiode Zwischenkalbezeit

+ kontinuierliche Verteilung

- Verzerrung durch Management

Erfolgsmerkmale: Non-Return-Rate (56 oder 90) Konzeptionsrate Besamungsindex

+ rasch verfügbar

- diskontinuierliche Verteilung


Merkmale

Fruchtbarkeitskennzahlen 2005 (ZuchtData, 2006):

Fleckvieh

Braunvieh

Holstein

Pinzgauer

Grauvieh

Besamungsindex

1,64 1,76 1,85 1,55 1,51

NRR 90 62,4 59,5 57,6 64,5 65,1

ZKZ 391 412 413 399 401



Kosten durch schlechte Fruchtbarkeit:

Sterilitätsbehandlungen

Samenkosten

Höheres Erstkalbealter

Weniger Kälber

Verringerte Selektionsmöglichkeit

Teilweise niedrigere Milchleistung

Abgang



Platen, 2002:

€ 3,75 Mehrkosten pro Tag bei Serviceperiode >85

Jahnke, 2002:

bei ZKZ 365 um 120 kg niedrigere 305-Tage-Lstg als

bei ZKZ 385 (bei gl. 100-Tage-Lstg)

bei 6.500 kg: ZKZ max. 385

bei 7.700 kg: ZKZ max. 385-405

bei 9.000-10.000 kg: ZKZ max. 405-425



Greimel und Steinwidder, 1998:

Verlängerung der Laktation bei guten Management-

und Fruchtbarkeitsbedingungen: wirtschaftlich positiv

Verlängerung der Laktation wegen schlechter

Fruchtbarkeit: wirtschaftlich negativ

Forderung ‚jedes Jahr ein Kalb‘ muss nicht

allgemein gültig sein!



Heritabilitäten:

niedrig: ca. 1-5%

Genetische Korrelationen zw.

Fruchtbarkeitsmerkmalen:

günstig: ca. 0,50 bis 0,90



Nicht-additive Genwirkungen: additiv: Mittelwert der Genwirkungen der Eltern

Dominanz: Wechselwirkung innerhalb Genort

Epistasie: Wechselwirkung zwischen Genorten

Speziell bei Fitnessmerkmalen nennenswerte nicht-additive Genwirkungen: Fürst, 1994:

ZKZ: 2% additiv, 4% Dominanz, 6% Epistasie

Heterosis: Fitness: meist 3-10%Egger-Danner und Fürst, 2005: 1% für NRR 90

Ausnutzung durch spezielle Zuchtsysteme (Kreuzung, Linienzucht)



Zytoplasmatische Effekte:

Weitergabe von Erbanlagen außerhalb des

Zellkerns

nur von Mutter auf Nachkommen!

Essl und Schnitzenlehner, 1999:

Serviceperiode: 2-3%

Nutzungsdauer: 4-6%

tw. Erklärung für ‚Kuhfamilien‘

Zytoplasmatische Erbanlagen können über

Söhne nicht genutzt werden!


Überblick


Zuchtwertschätzung

ZWS Fruchtbarkeit

Fruchtbarkeit in der ZWS Milch

Gesamtzuchtwert

Weiterentwicklung der ZWS



Resümee


AllgemeinesAllgemeines

In Österreich seit 1995

Seit November 2002 gemeinsam mit

Deutschland

4-mal jährlich (Holstein: 1-mal)

Durchführung durch ZuchtData (Holstein: VIT

Verden)


Daten und Merkmal

alle künstlichen Besamungen seit 1990

aus Österreich auch Natursprung

Merkmal: Non-Return-Rate 90

Fleckvieh: 19 Mio. NRR 90 von über 7 Mio

Kühen


EinflussfaktorenEinflussfaktoren

Betrieb * Jahr

Region * Jahr * Monat

Art * Besamer * Jahr

Laktation * Erstbesamungsalter * Rastzeit

permanenter Umwelteffekt

Belegstier (paternal)

Kuh (maternal)

Heritabilität = 2%

genet. Korr. paternal-maternal = 0,00


EinflussfaktorenBetrieb


40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

4.000 5.000 6.000 7.000 8.000 9.000 10.000

Stalldurchschnitt

Non

-Ret

urn-

Rat

e 90

1. L.3. L.7. L.




40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

5 10 15 20 25 30 35 40

Kuhzahl

Non

-Ret

urn-

Rat

e 90

1. L.3. L.7. L.


EinflussfaktorenBesamungsmonatEinflussfaktoren

Besamungsmonat

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Besamungsmonat

Non

-Ret

urn-

Rat

e 90


EinflussfaktorenErstbesamungsalter

EinflussfaktorenErstbesamungsalter

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Erstbesamungsalter (Monate)

Non

-Ret

urn-

Rat

e 90


EinflussfaktorenLaktation

EinflussfaktorenLaktation

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

0 1 2 3 4 5 6 7

Laktation

Non

-Ret

urn-

Rat

e 90


EinflussfaktorenRastzeit

EinflussfaktorenRastzeit

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

30 40 50 60 70 80 90 100

110

120

130

140

150

160

170

180

190

200

Rastzeit (Tage)

Non

-Ret

urn-

Rat

e 90

1. L.3. L.7. L.


Veröffentlichung

Relativzuchtwerte:

100 / 12

paternal: gibt Auskunft über die eigene

Fruchtbarkeit (Befruchtungsfähigkeit) eines

Stieres, die v.a. von der Spermaqualität

abhängt

maternal: gibt Auskunft über die

Fruchtbarkeit der Töchter eines Stieres

Die Töchter eines Stieres mit gutem FRUmat

werden leicht trächtig


InterpretationNRR 90 in Abhängigkeit von ZW FRU paternal

71,3

63,8

50,5

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

80 85 90 95 100 105 110 115 120

ZW Fruchtbarkeit paternal

Non

-Ret

urn-

Rat

e 90

patmat


InterpretationNRR 90 in Abhängigkeit von ZW FRU maternal

68,265,9

55,8

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

80 85 90 95 100 105 110 115 120

ZW Fruchtbarkeit maternal

Non

-Ret

urn-

Rat

e 90

patmat


Genetischer Trend - Fleckvieh

90

92

94

96

98

100

102

104

106

108

110

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000

Geburtsjahre

Zuc

htw

ert

pat.mat.


Genetischer Trend - Braunvieh

90

92

94

96

98

100

102

104

106

108

110

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000

Geburtsjahre

Zuc

htw

ert

pat.mat.


Fruchtbarkeit in der ZWS MilchTesttagsmodell

Fruchtbarkeit in der ZWS MilchTesttagsmodell

1L

„Testtags-leistungen“

2L

3L und weitere

ZuchtwertZuchtwert

TTM-ZWS

Herdenkontrolltag

Kalbealter

Trächtigkeitstag

Laktationsnummer

Laktationsstadium

Kalbejahr,-saison,-region


Fruchtbarkeit in der ZWS MilchEinfluss der Trächtigkeitsdauer

Deutlicher Effekt nach ca. 5 Monaten

Vollständige Besamungsmeldung wichtig!

-10

-9

-8

-7

-6

-5

-4

-3

-2

-1

0

1

2

1 21 41 61 81 101 121 141 161 181 201 221 241 261 281

Lakt. 1 Lakt. 2 Lakt. 3 Lakt. 4 Lakt. 5

kg Milch


Gesamtzuchtwert

Milch Fleisch Fitness

Exterieur

Fleckvieh

39,3 16,4 44,3 0,0

Braunvieh

48,0 5,0 47,0 0,0

Holstein 50,0 0,0 35,0 15,0

Pinzgauer

36,0 14,3 49,6 0,0

Grauvieh 36,1 16,3 47,7 0,0


Gesamtzuchtwert

Milch Fleisch Fitness Exterieur

Frucht-barkeit

(pat+mat)

Fleckvieh

39,3 16,4 44,3 0,0 8,9

Braunvieh

48,0 5,0 47,0 0,0 9,8

Holstein 50,0 0,0 35,0 15,0 1,3

Pinzgauer

36,0 14,3 49,6 0,0 7,5

Grauvieh 36,1 16,3 47,7 0,0 8,2



Projekt: „Entwicklung einer ZWS für

Merkmale der Fruchtbarkeit beim Rind“

Dissertation DI Birgit Gredler

Finanzierung: BMLFUW, ZAR

Projektpartner: BOKU, ZAR, ZuchtData,

NÖ Genetik, LKV NÖ

Laufzeit: November 2004 – Oktober 2007



Ziele und Aufgaben: Verbesserung der Wirtschaftlichkeit (Kostenersparnis)

Langfristige genetische Verbesserung der Fruchtbarkeit

Erweiterung der Merkmalsdefinition Fruchtbarkeit

Neue statistische Methoden (Lebensdaueranalyse)

Untersuchung der männlichen Fruchtbarkeit (Charge)

Vortrag Fürst-Waltl

Hilfsmerkmale:

Harnstoff, Fett:Eiweiß-Verhältnis, BCS Vortrag Gredler

Ausarbeitung eines „Fruchtbarkeitsindexes“

Einführung in die gemeinsame ZWS in D + Ö für

Fleckvieh, Braunvieh, Pinzgauer und Grauvieh


Überblick


Zuchtwertschätzung


Milch, Fleisch und Fitness

Exterieur


Resümee



Milch, Fleisch, FitnessZW-Korrelationen – Fruchtbarkeit paternal:

Fleckvieh BraunviehGesamtzuchtwert 0,16 0,23Milchwert 0,10 0,18Fleischwert 0,01 0,01Fitnesswert 0,17 0,13Milchmenge 0,10 0,15Eiweißgehalt -0,04 0,02Nutzungsdauer 0,04 -0,05Persistenz -0,03 0,01Kalbeverlauf maternal

0,01 -0,01

Totgeburten maternal 0,02 0,01Zellzahl -0,01 -0,01



Milch, Fleisch, FitnessZW-Korrelationen – Fruchtbarkeit maternal:

Fleckvieh BraunviehGesamtzuchtwert 0,09 0,01Milchwert -0,06 -0,17Fleischwert -0,01 0,09Fitnesswert 0,37 0,34Milchmenge -0,08 -0,20Eiweißgehalt 0,08 0,10Nutzungsdauer 0,20 0,17Persistenz 0,09 -0,02Kalbeverlauf maternal

0,10 0,19

Totgeburten maternal 0,10 0,12Zellzahl 0,02 0,07



Milch, Fleisch, FitnessKalbeverlauf – NRR 90:

64,757,5

62,156,2

60,153,1

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

Non

-Ret

urn-

Rat

e 90

leicht schwer leicht schwer leicht schwer

1 1 3 3 7 7

Kalbeverlauf pro Laktation



ExterieurBühler und Maurer, 2004: Schweiz:

Fleckvieh, Braunvieh, Holstein

Zusammenhang Exterieur – NRR 75

normal Senkscheide



ExterieurBühler und Maurer, 2004: Schweiz:

Fleckvieh, Braunvieh, Holstein

Zusammenhang Exterieur – NRR 75

„Harnsee“ auf Scheidenboden



ExterieurBühler und Maurer, 2004:

Beckenneigung:

ansteigend deutlich negativNRR 75: abgezogen: 65,9%, ansteigend: 62,2%




Oberlinie:

leicht gesenkt leicht negativNRR 75: gerade: 64,6%, leicht gesenkt: 62,7%




Lage der Labien (Scham):

eingefallen negativNRR 75: senkrecht: 64,6%, >50% waagrecht: 62,6%



Beckenneigung - Fleckvieh

61,8

68,0 68,9 68,569,4 69,0 69,4 69,3

70,7

60

62

64

66

68

70

72

74

76

Non

-Ret

urn-

Rat

e 90

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Beckenneigung (ansteigend - abfallend)



Beckenneigung - Braunvieh

64,7

67,7 67,4 68,1 67,9 67,7 68,4 68,266,1

60

62

64

66

68

70

72

74

76

Non

-Ret

urn-

Rat

e 90

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Beckenneigung (ansteigend - abfallend)



Senkrücken - Fleckvieh

69,267,8 68,3

60

62

64

66

68

70

72

74

76

Non

-Ret

urn-

Rat

e 90

0 1 2

Senkrücken



Oberlinie - Braunvieh

63,2

66,2 66,8 66,567,5 68,3 68,5 69,4

75,4

60

62

64

66

68

70

72

74

76

Non

-Ret

urn-

Rat

e 90

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Oberlinie (durchhängend - erhöht)



Senkscheide/eingefallener Mastdarm - Braunvieh

67,965,7 66,3

60

62

64

66

68

70

72

74

76

Non

-Ret

urn-

Rat

e 90

0 1 2

Senkscheide


Überblick


Zuchtwertschätzung


Züchterische Möglichkeiten zur

Verbesserung Verbesserung der ZWS

Höhere Gewichtung im GZW

Erhöhung der Töchterzahlen

Nutzung von Kreuzungseffekten

Markergestützte Selektion

Resümee


Züchterische Möglichkeiten zur Verbesserung der Fruchtbarkeit

(Krogmeier, 2001)

Verbesserung der ZWS:

genauere Merkmalserfassung:

Besamungen, Gesundheitsdaten

Verwendung von Hilfsmerkmalen:

Progesteron, Harnstoff, Fett:Eiweiß, BCS, usw.

Verbesserung der ZWS-Methodik



(Krogmeier, 2001)

Stärkere Gewichtung im GZW:

derzeit: 1,3 bis 9,8% Gewicht

durch niedrige Heritabilität bzw. Sicherheit und

negative genetische Korrelationen zur Milch

‚Zuchtrückschritt‘ zu erwarten

in Modellrechnungen Gewicht für Fitness erhöht



(Krogmeier, 2001)

GZW-Varianten

GZWFitness +50%

Fitness +100%

nur Fitness

nur Milch (MW)

Gesamt (rel.,%)

100,0

Fruchtbarkeit paternal (ZW)

+0,2

Fruchtbarkeit maternal (ZW)

-0,9

Monetärer Zuchtfortschritt (Fürst, 2006):



(Krogmeier, 2001)

GZW-Varianten

GZWFitness +50%

Fitness +100%

nur Fitness

nur Milch (MW)

Gesamt (rel.,%)

100,0 97,8


+0,2 +0,8


-0,9 -0,1




(Krogmeier, 2001)

GZW-Varianten

GZWFitness +50%

Fitness +100%

nur Fitness

nur Milch (MW)

Gesamt (rel.,%)

100,0 97,8 92,3


+0,2 +0,8 1,3


-0,9 -0,1 0,6




(Krogmeier, 2001)

GZW-Varianten

GZWFitness +50%

Fitness +100%

nur Fitness

nur Milch (MW)

Gesamt (rel.,%)

100,0 97,8 92,3 18,5


+0,2 +0,8 1,3 3,1


-0,9 -0,1 0,6 3,6




(Krogmeier, 2001)

GZW-Varianten

GZWFitness +50%

Fitness +100%

nur Fitness

nur Milch (MW)

Gesamt (rel.,%)

100,0 97,8 92,3 18,5 85,7


+0,2 +0,8 1,3 3,1 -1,3


-0,9 -0,1 0,6 3,6 -2,5




(Krogmeier, 2001)

Erhöhung der Töchterzahlen: derzeit: 60 bis 80 pro Stier, Skandinavien: > 100

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

25 100

175

250

325

400

475

550

625

700

775

850

925

1000

Anzahl Nachkommen

Sic

herh

eit 0,01

0,020,050,20

Sicherheit nach Anzahl Tö.und Heritabilität



(Krogmeier, 2001)

Einschränkung Inzucht, Nutzung von

Kreuzungseffekten: Inzuchtdepression: bei Merkmalen mit niedriger Heritabilität

am höchsten

Kreuzungszucht: Ausnutzung der Heterosis

Markergestützte Selektion: Suche nach QTLs bisher überwiegend für

Leistungsmerkmale

Auffindung von QTLs setzt exakte Daten voraus!

Erfolgsaussichten?

Kosten-Nutzen?


Überblick


Zuchtwertschätzung



Resümee


Resümee

Genetische Verbesserung der Fruchtbarkeit

aufgrund niedriger Heritabilitäten schwierig

Umso wichtiger ist die Optimierung der

züchterischen Maßnahmen!

Forschungsprojekt soll dazu beitragen

Wenn Datenqualität, ZWS, Zuchtprogramme

optimal, kann Fruchtbarkeit zumindest stabil

gehalten werden

ZAR-Seminar 2006 – Christian FürstDanke für die Aufmerksamkeit!

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