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Optimisation of early reproductive success in dairy cattle through the definition of new traits and improved reproductive biotechnology

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Bessere Fruchtbarkeit bei Milchkühen

Um die Ursachen rückläufiger Fruchtbarkeit bei Milchkühen zu klären und besser gegensteuern zu können, trug das EU-finanzierte Projekt FECUND detaillierte genetische Daten zusammen.

Lebensmittel und natürliche Ressourcen

Seit den 90er Jahren sinkt die Fruchtbarkeit bei Milchkühen und damit auch die Produktionsleistung der Tiere. "Kühe gebären inzwischen selten mehr als 3 Kälber", sagt Filippo Biscarini vom Institut für Agrarbiologie und Biotechnologie des Nationalen Forschungsrates CNR-IBBA in Mailand/Lodi, Italien. Biscarini ist Koordinator von FECUND, einem kürzlich abgeschlossenen vierjährigen Projekt, das die Ursachen für den Rückgang klären und herausfinden soll, was in der Milchviehzucht und Landwirtschaft dagegen getan werden kann. Durch den Rückgang der Fruchtbarkeit vor allem bei Holstein-Rindern sind die Trächtigkeitsraten nach der Besamung in den letzten 20 Jahren von 80 % auf weniger als 40 % gesunken. Die schlechte Fruchtbarkeit ist heutzutage einer der Hauptgründe für vorzeitige Keulung. Das FECUND-Konsortium mit 13 Partnern aus sieben EU-Ländern sollte dieses Problem nun lösen und führte bei Milchkühen metabolische und genetische Analysen durch, um Faktoren für hohe und niedrige Fertilität zu finden. "Unsere Ausgangsthese lautete, dass heutige Hochleistungskühe ihre Energie zumeist auf die Milchproduktion verwenden. Dabei gehen andere wichtige physiologische Aktivitäten wie die Reproduktion zurück, was wiederum die Empfängisrate verringert und den Zeitraum zwischen den Geburten auf mehr als 14 Monate verlängert", erklärt Biscarini. Die Fertilität bei Kühen wird aber nicht nur durch den Stoffwechsel, sondern auch die genetische Konstitution beeinflusst. "Um zu verstehen, was passiert, schauten wir uns zwei Modelle an: ein Modell des Stoffwechsels (Energieverbrauch und Ernährung), und ein genetisches Modell", sagt Biscarini. Schwerpunkt von FECUND waren die frühen Phasen der Reproduktion - von der Entwicklung der Eizelle bis zu ihrer Einnistung. Die Proben stammten aus den Fortpflanzungsorganen in verschiedenen Stadien des Reproduktionszyklus. Daraus wurde ein umfassender Datensatz zur genetischen Konstitution der Tiere erstellt, der zeigt, wo und wann spezifische Gene an- und ausgeschaltet werden. Letztlich sollte dies Klarheit über genetische Einflüsse auf die Fruchtbarkeit liefern. Die biologischen Proben stammten aus kommerziellen Milchkühen verschiedener Länder: aus Rindern mit hohen und niedrigen geschätzten Zuchtwerten (Kennzahl des genetischen Potenzials für Fertilität), von Kühen unter Energiestress durch frühe Laktation sowie von trockenen Kühen und jüngeren, noch nicht trächtigen Tieren. FECUND erweiterte damit den Kenntnisstand über den Einfluss von Laktationsstress und Genetik auf die Qualität von Ei und Embryo sowie über Komponenten in der Follikelflüssigkeit, die Eiqualität und Wachstumsfähigkeit beeinflussen. FECUND nutzte die aus den Studien gewonnenen genetischen Daten, um neue fertilitätsassoziierte Mutationen zu finden und Träger vorteilhafter oder nachteiliger Mutationen vorherzusagen. So erhöht etwa die kürzlich entdeckte TUBD1-Mutation die Embryosterblichkeit und verringert so die Fruchtbarkeit. "Das Projekt hat große Datensätze für die Forschung geliefert und ein neues Instrumentarium zur Klärung der Ursachen beigetragen", schließt Biscarini. Damit zahlten sich das Projekt und die anderen Forschungen in diesem Feld jetzt schon aus, wie er hinzufügt. "Die intensive Tätigkeit der wissenschaftlichen und Zuchtforschung konnte die rückläufige Tendenz der Fruchtbarkeit bei Kühen aufhalten und in einigen Fällen sogar umkehren."

Schlüsselbegriffe

FECUND, Milchvieh, Fruchtbarkeit, Tierzucht, Holstein-Rinder, Stoffwechsel, Milchproduktion, geschätzte Zuchtwerte, TUBD1

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27 Juni 2022