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Genomic management Tools to Optimise Resilience and Efficiency

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Viehzucht: Ausrichtung an Genom sorgt für mehr Resilienz und Effizienz

Nicht alle Kühe sind gleich. Das Projekt GenTORE will per Analyse von Genom und Phänotyp jeder einzelnen Kuh die wirtschaftliche, ökologische und soziale Nachhaltigkeit der Viehproduktionssysteme in Europa verbessern.

Lebensmittel und natürliche Ressourcen

Tierhaltung – einschließlich der Sortierung in Zuchtvieh und Schlachttiere – ist stark von Intuition und Vermutungen geprägt. Was wäre, wenn Landwirtinnen und Landwirte für ihre Entscheidungen auf präzise genetische und nicht-genetische Informationen zugreifen könnten? In einer solchen Welt würden sich der Wert eines einzelnen Tieres und seine Zuchteignung mithilfe von speziell dafür erstellten Bewirtschaftungsinstrumenten bestimmen lassen. Und genau das hat sich das EU-finanzierte Projekt (GenTORE) (Genomic management Tools to Optimise Resilience and Efficiency) nun zum Ziel gesetzt. „Die Tierhaltenden haben oft viele Fragen zu ihrem Vieh und die Antworten stecken hauptsächlich in deren angeborenen Anlagen – ihrem Genotyp – und ihrem gegenwärtigen Zustand bzw. dem Phänotyp“, erklärt Nicolas Friggens, Forscher bei der Organisation INRAE und Projektkoordinator von GenTORE. Bis vor Kurzem konnten beide nur grob abgeschätzt werden. Doch mit dem Aufkommen der Genomik und automatisierter Überwachungstechnologien im landwirtschaftlichen Betrieb kann sich das jetzt von Grund auf ändern. „So könnten die Landwirtinnen und Landwirte hochpräzise Informationen bekommen, auf denen sie ihre Entscheidungen aufbauen“, so Friggens. Ausgehend von diesen neuen Entwicklungen stellt GenTORE passende Instrumente bereit, die die Viehhaltung in jeder einzelnen Phase verbessern. Sie ermöglichen eine Auswahl mehrerer Zuchtlinien für größere Resilienz und Effizienz der Tiere, eine Charakterisierung verschiedener Umgebungsbedingungen auf dem Hof, großskalige Phänotypisierung von Resilienz und Effizienz mithilfe von Technologie direkt im Betrieb sowie innerbetriebliche Entscheidungen über Zucht und Keulung. Mit GenTORE kann man sogar vorhersagen, welche Konsequenzen Veränderungen in Zucht und Bewirtschaftung für die Gesamtresilienz des Betriebs haben würden.

Viehwirtschaft unter der Lupe

Dank GenTORE können Betriebe ihre Kühe nach ihrer Milcherzeugung ordnen. Davon ausgehend können sie wiederum entscheiden, welches Tier als Milchvieh besamt wird und welches für die Mastzucht genutzt werden sollte, weil es Kälber mit höherem Wert für die Fleischerzeugung liefern kann. Doch es gibt noch viel mehr Möglichkeiten: „Anhand dieser genomischen Informationen über ihre Tiere können die Landwirtinnen und Landwirte auch die Bullen auswählen, die die bestmögliche Genkombination ergeben. GenTORE hat bereits Instrumente dafür entwickelt, die auch schon von Zuchtunternehmen und landwirtschaftlichen Betrieben eingesetzt werden“, ergänzt Friggens. Um dieses Niveau an Präzision überhaupt erst zu erreichen, musste das Konsortium von GenTORE eine einzigartige Datenbank aus über einer Million Genotypen erstellen und die Genotypen mit den einzelnen Phänotypen von Resilienz und Effizienz kombinieren. Das war der vielleicht schwerste Teil des Projekts. „Manchmal gab es nur sehr wenige Daten, insbesondere bei komplexen Systemen der Rindfleischproduktion. Wir mussten dann innerhalb von GenTORE spezielle Studien dazu durchführen“, so Friggens. Und er ergänzt: „Wir wollten auch herausfinden, ob eine Fernüberwachung der Tiere möglich wäre. Da es keine Informationen dazu gab, haben wir eigene Studien mit Drohnentechnologie durchgeführt. Sie haben ergeben, dass die Technologie Potenzial hat, aber noch nicht vollständig einsatzfähig ist.“ Viele andere Instrumente hingegen sind schon soweit. Neben der Sortierungsfunktion hat das Team von GenTORE auch eine europaweite Kartografie erarbeitet, die Angaben über Geophysik, Wetter und Betriebsform enthält und Schlüsselinformationen über den Produktionskontext vor Ort liefert. Parallel dazu sind verbesserte Methoden für die Phänotypisierung von Resilienz und Effizienz mit betriebseigenen Technologien entstanden, die sowohl die Leistung der Tiere messen können (Milchproduktion, Körpergewicht usw.) als auch ihre Aktivität, Temperatur und weitere Aspekte. Zu guter Letzt hat das Team völlig neue Methoden erarbeitet, um die genomische Bewertung von Tieren zu optimieren, die aus Kreuzzüchtung hervorgegangen sind. „Wir hoffen, dass unsere Arbeit ganz neue Generationen von Kühen ermöglicht, die besser an ihre lokalen Produktionsbedingungen angepasst sind. Denn besser angepasste Tiere bedeuten mehr Tierwohl, höhere Langlebigkeit und nachhaltige Effizienz in den Systemen zur Vieherzeugung.“ Dank der innerbetrieblichen Bewirtschaftungsinstrumente lassen sich Zuchtstrategien so individuell anpassen, dass genau die richtige Anzahl von Tieren für den jeweiligen Bedarf entsteht. Dadurch werden weniger Ersatztiere gebraucht und der ökologische Fußabdruck der Vieherzeugung verkleinert. „Mit den längerfristigen Prognosemodellen, die wir in GenTORE entwickelt haben, können Beratende und Betriebe schlussendlich auch die Folgen des Klimawandels in ihrer Region besser vorhersehen und sich darauf vorbereiten“, so Friggens abschließend.

Schlüsselbegriffe

GenTORE, Genominformationen, genomische Informationen, Daten, Phänotyp, Viehwirtschaft, Kühe, Rinder

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27 Juni 2022