Innovations- und Forschungsprojekt
Möglichkeiten einer routinemäßigen Nachzuchtbewertung von Kühen mit hohem genetischem Niveau

Gerät zur Erfassung der Ergebnisse der Nachzuchtbewertung

Elektronische Erfassung der Ergebnisse der Nachzuchtbewertung

Die Ergebnisse der Nachzuchtbewertung bilden die Grundlage für die Schätzung von Exterieurzuchtwerten. Da eine Bewertung aller Jungkühe aus Gründen der Arbeitskapazität nicht möglich ist, kann nur eine zufällig ausgewählte Stichprobe von Prüfbullentöchtern und sogenannten Vergleichstieren beschrieben werden. Dies hat zur Folge, dass in Bayern nur von etwa 10 Prozent der Bullenmütter eine Eigenleistung, d.h. eine eigene Exterieurbewertung, vorliegt.

Auf Eigenleistung basierende Zuchtwerte aller Bullenmütter würden allerdings sowohl für das konventionelle als auch für das genomische Zuchtwertschätzsystem zu einem Gewinn an Sicherheit führen. Eine Möglichkeit, dies zu erreichen, ist die gezielte Nachzuchtbewertung der Erstkalbskühe mit den höchsten Gesamtzuchtwerten (GZW) und Milchwerten (MW). Hierdurch kann gewährleistet werden, dass vom überwiegenden Teil der späteren Bullenmütter, eine Eigenleistung als Erstkalbskuh vorliegt.

Ziele

Durch die Nachzuchtbewertung der genetisch besten Kühe, d.h. der potentiellen Bullenmütter als Jungkühe, kann eine deutliche Verbesserung des konventionellen und des genomischen Zuchtwertschätzsystems erreicht werden. In der Untersuchung sollen die Auswirkungen auf die Zuchtwertschätzung (ZWS) quantifiziert sowie Lösungsansätze für eine optimale Einbindung der zusätzlichen Arbeiten in den Routineablauf der Nachzuchtbewertung erarbeitet werden. Dies erfolgt in enger Zusammenarbeit mit den Fachzentren für Rinderzucht. Im Detail werden folgende Fragestellungen untersucht:

Auswirkungen auf das Zuchtwertschätzsystem

  • Niveau der Kühe im Exterieur (phänotypisch, Zuchtwerte)
  • Betriebsniveau und Betriefseffekt
  • Einfluss der Eigenleistung auf den Zuchtwert der Kuh
  • Einfluss der Eigenleistung der Bullenmutter auf den Zuchtwert des Sohnes bei vorliegenden Töchterleistungen
  • Einfluss der Eigenleistung der Bullenmutter auf den Zuchtwert eines genomischen Jungvererbers (JV)

Auswirkungen auf den Routineablauf der Nachzuchtbewertung

  • Arbeitsaufwand in der Gebietskulisse des Projekts und bei einer Ausdehnung auf Bayern
  • Integration der zusätzlichen Arbeiten in die Routineabläufe
  • Abhängigkeit von einzelnen aktuellen Bullen/Linien

Zusammenarbeit mit den Fachzentren

  • Verbesserung einer zeitnahen Selektion innerhalb des jungen Bullenmuttersegments
  • Gemeinsame Nutzung möglicher Synergieeffekte

Material und Methoden

Um die Bewertung möglichst vieler potentieller Bullenmütter zu gewährleisten, wurde wöchentlich eine Liste aller Erstkalbskühe mit einem Gesamtzuchtwert (GZW) von mindestens 120 und einem Milchwert (MW) von mindestens 115 vom LKV zur Verfügung gestellt. Als Reaktion auf Änderungen in der Berechnung des GZW wurde die Mindestgrenze im GZW ab April 2016 auf 118 reduziert (Tabelle 1 und Abbildung 1).
Tabelle 1: Überblick über den Gesamtzuchtwert und den Milchwert (Anzahl, Mittelwert, Streuung, Min./Max.) der ausgewählten Kühe
Zeitraum n Gesamtzuchtwert Milchwert
bis April 2016 457 124,7 ± 3,7 (120 – 140) 119,7 ± 4,2 (115 – 138)
ab April 2016 94 120,5 ± 2,6 (118 – 131) 118,4 ± 3,4 (115 – 130)
BalkendiagrammZoombild vorhanden

Abbildung 1

Abbildung 1 zeigt die Verteilung des Gesamtzuchtwerts bei den ab April 2016 ausgewählten Kühen, sowie deren GZW in der Zuchtwertschätzung August 2016. Es ist ersichtlich, dass einige der Kühe bereits im August nicht mehr die Anforderungen an eine Bullenmutter erfüllen.
Die vorgeschlagenen Kühe, bzw. Betriebe, wurden in die Tourenplanung der Nachzuchtbewerter integriert. Dabei wurde versucht, den Arbeitsaufwand für die Bewertung dieser Kühe möglichst gering zu halten und die zusätzlichen Bewertungen in den Routineablauf zu integrieren. Das zusätzliche Anfahren von Betrieben sollte minimiert und bereits vorgeschlagene Vergleichstiere durch die „genetisch wertvollen Kühe“ ersetzt werden. In begründeten Einzelfällen wurde auf die Bewertung einzelner Kühe gänzlich verzichtet.
Insgesamt erstreckte sich der Versuchszeitraum über 15 Monate von April 2015 bis Juni 2016, wobei die Bewertungen in der Gebietskulisse „Zuchtverband Weilheim“ durchgeführt wurden. In diesem Zeitraum wurden 551 Kühe mit den entsprechenden Zuchtwerten für eine Bewertung vorgeschlagen. Insgesamt wurden 385 der 551 Kühe (69,9 Prozent) bewertet. Der scheinbar relativ niedrige Anteil ist hauptsächlich durch einen „Schlupf“ durch die Aktualisierung der Zuchtwerte in der folgenden Zuchtwertschätzung, bedingt. Einige Kühe wurden aufgrund hoher Zuchtwerte vorgeschlagen, fielen aber nach der nächsten ZWS wieder aus dem Raster und wurden deshalb nicht linear bewertet.

Ergebnisse

Auswirkungen auf das Zuchtwertschätzsystem

Niveau im Exterieur sowie Unterschiede im Betriebseffekt

Tabelle 2: Bewertung der Projektkühe und der Vergleichskühe in den Hauptnoten Exterieur
n Rahmen
(Note)
Bemuskelung
(Note)
Fundament
(Note)
Euter
(Note)
Projektkühe 385 82,4 ± 4,1 80,7 ± 3,0 81,1 ± 3,4 81,1 ± 3,4
Vergleichskühe 3081 80,7 ± 3,8 80,4 ± 3,1 79,6 ± 3,3 80,1 ± 3,8
Differenz + 1,7 + 0,3 + 1,5 + 1,0
Die Tabellen 2 und 3 zeigen, dass die Projektkühe in den Merkmalen Rahmen, Fundament und Euter phänotypisch überlegen sind, auf Betrieben mit besserem Management stehen, von Vätern mit höheren Zuchtwerten abstammen und selbst höhere Zuchtwerte (Abbildung 2) für diese Merkmale aufweisen. Lediglich im Hauptmerkmal Bemuskelung sind die Zuchtwerte der Kühe, trotz phänotypischer Überlegenheit, niedriger. Dies ist im höheren Betriebseffekt und in der schlechteren Abstammung in diesem Merkmal begründet. Zur Verdeutlichung der Unterschiede wurden in Tabelle 3 die phänotypischen Differenzen und die Unterschiede in den Betriebseffekten auf Zuchtwertpunkte „standardisiert“.
Tabelle 3: Unterschiede zwischen den Projekt- und den Vergleichskühen (auf Zuchtwertpunkte standardisiert)
Rahmen Bemuskelung Fundament Euter
Phänotypische Note + 8,4 + 2,5 + 12,1 + 6.9
Betriebseffekt + 2,2 + 6,1 + 5,5 + 3,1
Zuchtwert des Vaters + 7,2 - 1,0 + 4,5 + 1,5
Zuchtwert der Kuh + 4,8 - 1,5 + 3,2 + 2,4
Die Ergebnisse verdeutlichen, dass die Kühe mit hohen Gesamtzuchtwerten und Milchwerten auch phänotypisch ein besseres Exterieur aufweisen. Dieses ist auf die bessere Genetik, aber auch auf das bessere Management der Betriebe zurückzuführen. Das bessere Management wird über den Betriebseffekt korrekt erfasst und in der ZWS korrigiert. Eine Verzerrung der Zuchtwerte durch eine bessere Umwelt kann somit ausgeschlossen werden.

Einfluss der Eigenleistung auf den Zuchtwert der Kuh

BalkendiagrammZoombild vorhanden

Abbildung 2

Um den Einfluss der Eigenleistung auf den konventionellen Zuchtwert der Projektkühe zu überprüfen, wurde der Routinelauf der ZWS (inkl. Eigenleistung) mit einem Vergleichslauf, bei dem die Eigenleistung der Kuh keine Berücksichtigung fand, verglichen. Im Vergleichslauf berechnet sich der Zuchtwert der Kuh ausschließlich aufgrund der Pedigree-Informationen. Tabelle 4 zeigt die Ergebnisse beider Läufe für die Merkmale Fundament und Euter.
Tabelle 4: Mittelwert, Streuung und Sicherheit (%) der Fundament- und Euterzuchtwerte bei Berücksichtigung und Nichtberücksichtigung der Eigenleistung der Projektkühe (n=385).
Fundament
Ø
Fundament
s
Fundament
Sicherheit
Euter
Ø
Euter
s
Euter
Sicherheit
ZWS ohne Eigenleistung 103,4 4,6 31,5 101,7 5,1 32,6
ZWS inkl. Eigenleistung 104,1 5,5 36,0 102,0 6,9 44,3
Es wird deutlich, dass sich die Sicherheit durch die Eigenleistung in Abhängigkeit von der Heritabilität des Merkmals erhöht. (Fundament h2 = 0,16 + 4,5 Prozent; Euter h2 = 0,21 +11,7 Prozent). Damit verbunden ist eine Erhöhung der Streuung der Zuchtwerte. Die Verteilung der Zuchtwertdifferenzen in den beiden untersuchten Merkmalen verdeutlicht Abbildung 3. Die maximalen Differenzen betragen beim Euter -16 bis + 11 Punkte und beim Fundament -8 bis + 8 Punkte, wobei der Großteil der Differenzen in beiden Merkmalen bei ± 5 Punkten liegt.
Insgesamt führt die Berücksichtigung der Eigenleistung zu einer deutlich höheren Sicherheit und damit zu einer besseren Differenzierung zwischen den Zuchtwerten.

Einfluss der Eigenleistung auf den Zuchtwert des Sohnes bei vorliegenden Töchterleistungen

Zur Beantwortung dieser Frage wurden die insgesamt 1969 bayerischen Bullen der Geburtsjahrgänge 2007 bis 2011 analysiert. Von diesen Bullen hatten 154 Bullen (7,8 Prozent) eine nachzuchtbewertete Mutter. Eine Berücksichtigung der Eigenleistung dieser Bullenmütter hat nur einen, von der Töchterzahl des Sohnes abhängigen, geringen Einfluss auf den Zuchtwert des Sohnes. Ab einer Töchterzahl von 50 Töchtern und mehr ist dieser Einfluss zu vernachlässigen, bei geringen Töchterzahlen (10 und weniger) liegt er in einem Bereich von maximal ± 2 Punkten.

Einfluss der Eigenleistung auf den Zuchtwert des Sohnes ohne vorliegende Töchterleistungen (Kandidaten, Genomische Jungvererber)

zwei Balkendiagramme nebeneinanderZoombild vorhanden

Abbildung 3

Aufgrund der sehr geringen Anzahl von Kandidaten mit nachzuchtbewerteten Müttern werden aktuell keine Zuchtwerte von Kandidatenmüttern (auch wenn vorhanden) auf die direkten genomischen Zuchtwerte aufgeblendet. Das Verfahren der Wahl ist die Berücksichtigung des sogenannten 3-Sire-Pedigrees, d.h. der Zuchtwerte des Vaters, Mutters-Vaters und Mutters-Mutter-Vaters. Von Edel (2016) am Institut für Tierzucht durchgeführte Validierungsstudien zeigen eine höhere Validierungssicherheit bei einer Berücksichtigung der Eigenleistung der Kandidatenmutter an. Der Einfluss auf den Zuchtwert des Sohnes liegt dabei zumeist in einem Bereich von ± 3 Punkten und nur in Extremfällen höher.
Eine Erweiterung des Zuchtwertschätzverfahrens mit dem Ziel der Berücksichtigung des Mutterzuchtwertes ist aufwendig, aber technisch möglich. Falls zukünftig, durch eine routinemäßige Bewertung aller potentiellen Bullenmütter, die Anzahl bewerteter Kandidatenmütter substantiell erhöht würde, könnte durch diese Erweiterung die Qualität und Sicherheit der genomischen ZWS verbessert werden. Aufgrund der nur geringfügig erhöhten Sicherheiten ist allerdings eine Kosten-Nutzen-Analyse notwendig. Aus diesem Grund wurde im vorliegenden Projekt der notwendige Mehraufwand für eine Nachzuchtbewertung aller genetisch interessanten Kühe in Gesamt-Bayern untersucht.

Auswirkungen auf den Routineablauf der Nachzuchtbewertung

Zusätzlicher Arbeitsaufwand bei einer Ausdehnung auf Bayern
Um den Bewertungsumfang bei einer bayernweiten Erfassung abschätzen zu können, wurde ein Jahreszeitraum (01.08.2015 und dem 30.07.2016) betrachtet. In diesem Zeitraum kamen im Gebiet des Zuchtverbandes Weilheim 13.387 Jungkühe mit Zuchtwerten zur 1. Kalbung. In Gesamtbayern waren dies im gleichen Zeitraum 240.641 Erstkalbskühe. Tabelle 5 zeigt den Anteil an Erstkalbskühen, die die Zuchtwertmindestgrenzen erfüllen, also für eine Nachzuchtbewertung in Frage kommen.
Tabelle 5: Anzahl und Anteil "Erstkalbskühe mit Zuchtwerten" im Gebiet des Zuchtverbandes Weilheim und in Gesamtbayern, die die Zuchtwertmindestgrenzen erreichen.
Gebiet Gesamt GZW mind. 118
Anzahl
GZW mind. 118
in %
MW mind. 115
Anzahl
MW mind. 115
in %
GZW mind. 118 u. MW mind. 115
Anzahl
GZW mind. 118 u. MW mind. 115
in %
Weilheim 13.387 702 5,2 940 7,0 482 3,6
Bayern 240.641 16.081 6,7 22.643 9,4 10.586 4,4
Tabelle 5 zeigt, dass der Anteil zusätzlich zu bewertender Erstkalbskühe in Gesamtbayern mit 4,4 Prozent höher liegt als im Gebiet des ZV Weilheim (3,6 Prozent). Insgesamt wären bei den obigen Zuchtwertgrenzen in Bayern 10.586 Jungkühe mit genetisch hohem Niveau zu bewerten. Auffallend ist außerdem, dass durch die Grenze im Milchwert weniger Erstkalbskühe ausselektiert werden als durch die Grenze im GZW.
Tabelle 6 zeigt die Anzahl und den Anteil zu bewertender „Kühe mit genetisch hohem Niveau“ bei unterschiedlichen Zuchtwertgrenzen in Gesamtbayern. Durch eine Verschärfung der Zuchtwertgrenzen lassen sich der Umfang der zu bewertenden Kühe und damit der Arbeitsaufwand deutlich reduzieren. Zum Beispiel wird bei einer Anhebung auf eine GZW-Grenze von mind. 120 und eine MW-Grenze von mind. 118 die Anzahl nahezu halbiert (5.176 Kühe, d.h. 2,2 Prozent aller Erstkalbskühe). Es ist zu prüfen, ob der Anteil nachzuchtbewerteter Bullenmütter bei einer Lockerung der Selektionsgrenzen noch ausreichend ist.

Integration der zusätzlichen Arbeiten in die Routineabläufe

Der Arbeitsaufwand lässt sich ebenfalls durch eine „intelligente“ Integration der zusätzlichen Bewertungen in die Routineabläufe reduzieren. Hierzu geben die Ergebnisse aus dem Projekt wichtige Hinweise.
Tabelle 6: Anzahl und Anteil zu bewertender "genetisch wertvoller Kühe bei unterschiedllichen Zuchtwertgrenzen (Gesamtbayern)"
Grenze im GZW Grenze im MW Anteil Kühe bei einer Grenze in MW und GZW
Anzahl
Anteil Kühe bei einer Grenze in MW und GZW
in %
118 115 10.586 4,4
116 9.575 4,0
117 8.470 3,5
118 7.278 3,0
119 115 8.623 3,6
116 7.939 3,3
117 7.146 3,0
118 6.294 2,6
120 115 6.688 2,8
116 6.269 2,6
117 5.747 2,4
118 5.176 2,2
So lagen den 385 zusätzlich bewerteten Erstkalbkühen 249 Betriebsbesuche zu Grunde. 149 dieser Betriebsbesuche waren Bestandteil der Routinearbeiten der Nachzuchtbewerter, d.h. diese Betriebe wären sowieso angefahren worden. In einigen Fällen mussten die Projektkühe zusätzlich bewertet werden, in vielen Fällen konnten sie jedoch Vergleichstiere ersetzen und es entstand keine Mehrarbeit.
In nur 26 Prozent der Fälle (100 Betriebsbesuche) erforderte die Bewertung der Projektkühe einen zusätzlichen Betriebsbesuch. Diese Zahlen verdeutlichen die Möglichkeiten zur Verringerung des Mehraufwandes.

Abhängigkeit von einzelnen aktuellen Kuhvätern

Die Verteilung der Projektkühe auf die Väter (siehe Tabelle 7) spiegelt die Situation im Zuchtprogramm wider. Die Tabelle verdeutlicht, dass allein vom Bullen Wille 174 Töchter, d.h. 31,3 Prozent aller vorgeschlagenen Erstkalbskühe abstammen. Betrachtet man die weiteren 9 Bullen mit mind. 10 Töchtern dann sind dies die Väter von 71 Prozent der Projektkühe. Auf der anderen Seite gibt es zusätzlich 63 Kuhväter mit 1 - 9 Töchtern.
Tabelle 7: Verteilung der nachzuchtbewerteten Projektkühe auf die Bullenväter
Name Bullenvater Anzahl bewerteter Kühe
WILLE 174
WALDBRAND 89
HUTERA 24
WILDWEST 26
ZAUBER 24
EVEREST 19
VANSTEIN 16
RUMGO 11
WINDECK 11
Somit spielt auch die jeweilige Situation im Zuchtgeschehen einen großen Einfluss auf die Anzahl zu bewertender Kühe. Sind unter den aktuellen Kuhvätern mehrere Bullen, die sowohl einen hohen GZW als auch MW besitzen, wird die Anzahl zu bewertender Kühe deutlich höher liegen, als wenn eine große Zahl an Erstkalbskühen von Bullen abstammt, deren hoher GZW stark durch die Fitnessmerkmale beeinflusst wird.

Zusammenarbeit mit den Fachzentren für Rinderzucht

Der Aufgabenschwerpunkt der Nachzuchtbewertung ist die lineare Beschreibung von zufällig ausgewählten Erstkalbskühen für die Zuchtwertschätzung. Diese Hoheitsaufgabe sichert eine unabhängige, objektive Leistungsprüfung und eine nachhaltige Zucht auf gesunde Kühe. Aufgabe der Fachzentren ist die lineare Beschreibung von für die Gezielte Paarung geeigneten Kühen, d.h. von Kühen, die aufgrund ihres genetischen Niveaus als Bullenmütter geeignet sind. Hierbei liegt der Schwerpunkt in einer Bewertung nach dem 2. Kalb.
Die Bewertung potentieller Bullenmütter als Erstkalbskühe könnte eine zeitnahe Selektion innerhalb des jungen Bullenmuttersegments unterstützen. Aus diesem Grund lieferte das Institut für Tierzucht der LfL dem Fachzentrum Weilheim in regelmäßigen Abständen eine Liste der bewerteten Tiere mit Angabe von GZW, MW und der Exterieurdaten für die Hauptmerkmale Rahmen, Bemuskelung, Fundament und Euter. Da in Zeiten der genomischen Selektion die Verkürzung des Generationsintervalls große Bedeutung hat, kann durch diese Kooperation die Arbeit der Fachzentren unterstützt und die Selektion verbessert werden.
Da allerdings eine Bewertung aller genetisch interessanten Jungkühe durch die Nachzuchtbewertung aus Gründen der Arbeitskapazität kaum möglich ist, könnte auch daran gedacht werden, die von den Fachzentren durchgeführten Bewertungen von Erstkalbskühen in der ZWS zu berücksichtigen. Voraussetzung hierfür sind gleiche, objektiv nachvollziehbare Bewertungsstandards. Mit der Einführung von FleckScore in der Bullenmutterbewertung und mit dem Monitoring der Bullenmütterbewertungen der Fachzentren durch die LfL ist bereits ein wichtiger Schritt in diese Richtung unternommen worden. Eine enge Zusammenarbeit zwischen Nachzuchtbewertung und Fachzentren für Rinderzucht könnte sowohl Vorteile für das System der ZWS als auch für die Bullenmutterselektion bringen.
Projektinformation
Projektleiter: Dr. Dieter Krogmeier
Projektbearbeiter: Bernhard Luntz, Dr. D. Krogmeier
Projektpartner: Weilheimer Zuchtverbände e.V., Fachzentrum Rinderzucht am AELF in Miesbach
Projektlaufzeit: 15.12.2015 bis 31.12.2016
Finanzierung: Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL)