Mit steigender Leistungsfähigkeit der Milchkühe steigt auch das Risiko eines Energiedefizits in der frühen Laktationsphase. Während davon auszugehen ist, dass alle hochleistenden Milchkühe zu Beginn der Laktation einen höheren Energiebedarf haben als mit dem Futter abgedeckt werden kann, besteht eine große, physiologisch bedingte Variabilität im Vermögen der Milchkühe, mit dieser Defizitsituation umzugehen. Ziel dieser Studie ist es daher, die genetische Basis dieser Variabilität zu erforschen. Dies wurde unter drei verschiedenen Perspektiven betrachtet: aus genomischer, transkriptomischer und züchterischer Sicht. Sowohl auf genomischer als auch auf transkriptomischer Ebene wurden Gene und Pathways identifiziert, die einen signifikanten Einfluss auf die metabolische Adaptation haben. Des Weiteren wurden Zuchtwerte für die metabolische Robustheit von Bullen hergeleitet, die beschreiben, wie sensitiv oder robust deren Töchter auf das Energiedefizit in der frühen Laktationsphase reagieren. Die Ergebnisse unterstützen die Hypothese einer genetischen Veranlagung für Robustheit und können somit für die praktische Rindzucht verwendet werden.
The transition phase of dairy cows is marked by severe metabolic stress resulting from a discrepancy of a high energy demand for rapidly increasing milk production and limited feed intake. Here, a failure in metabolic adaptation results in an increased susceptibility to health problems. However, even under the same environmental factors and production level, the variability of how each cow deals with metabolic load is substantial, leading to the hypothesis that there might be an underlying genetic basis. The main goal of this thesis is to study this genetic basis from a genomic, transcriptomic and breeding point of view. In both, the genome-wide association study and gene expression analyses, we identified several genetic factors associated with the metabolic adaptation during transition. We further developed a robustness measure in form of breeding values for each bull describing how sensitive his daughters are to the metabolic load during transition. Our results strongly support the hypothesis of the genetic basis of metabolic robustness and provide an effective tool for the dairy industry to breed for metabolically robust dairy cows.
