Züchtungskunde, 93, (2) S. 157-168, 2021, ISSN 0044-5401
© Verlag Eugen Ulmer, Stuttgart
Scientific Articles
DGfZ-Preis 2020 (Masterarbeiten)
Estimation of genetic parameters of milk urea content
Ricarda Elisabeth Jahnel1 ; Dörte Wittenburg1 ; M. Mayer1 ; H. Täubert2 ; N. Reinsch1 ; 1 Institut für Genetik und Biometrie, Leibniz-Institut für Nutztierbiologie, Dummerstorf, Germany ; 2 Vereinigte Informationssysteme Tierhaltung w. V., Verden, Deutschland, E-Mail: jahnel@fbn-dummerstorf.de
The dairy cattle industry emits considerable amounts of nitrogen, contributing to eutrophication and greenhouse gas emissions. Therefore, breeding and selection of cattle with outstanding low nitrogen emission is investigated as a possible countermeasure. Since milk urea content (MUC) correlates with the amount of nitrogen emitted, this study aimed at estimating genetic parameters of MUC using a German Holstein dairy cattle population in Mecklenburg Western Pomerania. Records of first, second and third lactation of 178,932 dairy cows, collected between January 2016 and June 2018, were analysed using univariate and multivariate random regression models implemented in ASREML 3.0 and WOMBAT, respectively. Average MUC decreased for first, second and third lactation with 232.0 ± 67.28, 231.3 ± 68.1 and 228.5 ± 67.81 ppm, respectively. The results revealed moderate average estimates of heritability of 0.24 ± 0.005, 0.22 ± 0.003 and 0.20 ± 0.002 and average repeatability estimates of 0.40, 0.39 and 0.40 for first, second and third lactation, respectively. Genetic and phenotypic correlations for MUC between two consecutive days in milk were 0.99 and 0.47, respectively. Correlations between lactations were highest between lactations two and three with genetic correlation ranging from 0.88 to 0.97, and phenotypic correlation ranging from 0.27 to 0.33. Whereas, the correlations between lactations one and three were the least (range of genetic correlation 0.63 – 0.88, phenotypic correlation 0.25 – 0.26). Elucidating the genetic parameters of MUC helps understanding the underlying mechanisms, as a first step to select on this trait in the future.
dairy cattle; Random Regression Model; nitrogen reduction; greenhouse gas emission
Schätzung genetischer Parameter des Milchharnstoffgehaltes
Stickstoff (N)-Emissionen aus der Milcherzeugung tragen zur Eutrophierung und zum Gesamtausstoß an Treibhausgasen bei. Möglichkeiten Tiere mit einer guten N-Effizienz zu selektieren wären deshalb willkommen, um die Belastung zu minimieren. Der Milchharnstoffgehalt (MUC) bietet sich als ein einfach zu messendes Merkmal an. Für diese Studie wurden 2.089.883 Milchproben aus der Milchleistungsprüfung von 178.932 Deutschen Holstein Kühen der ersten bis zur dritten Laktation in einem Zeitraum von Januar 2016 bis Juni 2018 untersucht. Mittlere Milchharnstoffgehalte der ersten drei Laktationen sanken mit 232,0 ± 67,28, 231,3 ± 68,1 und 228,5 ± 67,81 ppm. Zur Schätzung genetischer Parameter wurden univariate und multivariate Random Regression Modelle aufgestellt und mit den Programmen ASREML 3.0 und WOMBAT ausgewertet. Es konnten moderate Heritabilitäten von 0,24 ± 0,005, 0,22 ± 0,003 und 0,20 ± 0,002, sowie mittlere Wiederholbarkeiten 0,40, 0,39 und 0,40, der 1., 2. und 3. Laktation, geschätzt werden. Genetische (0,99) und phänotypische (0,47) Korrelationen von MUC von zwei aufeinanderfolgenden Melktagen einer Laktation wurden geschätzt. Bei Korrelationen von MUC zwischen Laktationen war die stärkste Assoziation zwischen der 2. und 3. Laktation zu finden (genetische Korrelation: 0,88 – 0,97; phänotypische Korrelation:0,27 – 0,33). Die niedrigsten Korrelationen wurden zwischen den Laktationen 1 und 3 beobachtet (genetische Korrelation: 0,63 – 0,88; phänotypische Korrelation: 0,25 – 0,26). Durch die Schätzung genetischer Parameter von MUC konnten die genetischen Mechanismen aufgezeigt werden, als ersten Wegweiser für eine zukünftige Selektion auf dieses Merkmal.
Milchkuh; Random Regression Modell; Stickstoffreduktion; Treibhausgas Emission