9 TH BROWN SWISS WORLD CONGRESS

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1 9 TH BROWN SWISS WORLD CONGRESS Gesundheitsmonitoring Rind Gesundheits-Zuchtwerte für Braunvieh in Österreich und Deutschland Health monitoring in cattle Breeding values for direct health traits in Brown Swiss in Austria and Germany Dr. Christa Egger-Danner, Dr. Birgit Fürst-Waltl und Dr. Christian Fürst, ZuchtData und BOKU Wien, Austria St. Gallen, 7. Dezember, 2012 ÜBERSICHT / OVERVIEW Hintergrund / Background Gesundheitsmonitoring in Österreich Health monitoring in Austria Zuchtwertschätzung für Gesundheitsmerkmale Genetic evaluation direct health traits Warum sind Gesundheits-Zuchtwerte wichtig? Why - breeding values for direct health traits? Genomische Selektion und neue Merkmale Genomic selection and new traits Ausblick / Outlook 1

2 HINTERGRUND/BACKGROUND Zuchtfortschritte (ZF) von bis zu 100 kg Milch/Jahr; negative genetische Zusammenhänge Milchleistung und Fitness; nicht zufriedenstellende Zuchtfortschritte bei der Fit/Gesundheit; genomische Selektion forciert ZF. Genetic gain up to 100 kg milk per year; undesired genetic correlations between milk yield and fitness/health; unsatisfactory genetic gain for fitness; genomic selection enforces genetic gain. Niedrige Erblichkeiten für Fitness und Gesundheitsmerkmale schwierige Datenerfassung. Verwendung von indirekten Merkmalen. Low heritabilities for fitness and health traits difficulties in recording. Indirect traits are used for breeding for health most of the time. HINTERGRUND/BACKGROUND II Aber, Zucht auf direkte Merkmale ist effektiver (Heringstad et al. 2007,..) But, selection for direct health traits is more effective (Heringstad et al. 2007,..) Konsumenten fordern gesunde Lebensmittel von gesunden Tieren (Tierschutz,...) Consumers ask for healthy food from healthy animals (animal welfare,...) Züchter erwarten genetische Verbesserung der Fitness und Gesundheit! Breeders expect genetic improvement of fitness traits! 2

3 ERWARTUNGEN DER ZÜCHTER?/REL. GEWICHTUNG INDIV.ZUCHTZIEL EXPECTATIONS OF BREEDERS? REL. WEIGHT OF INDIV. BREEDING GOAL RESULTS OF A SURVEY WITHIN BRAUNVIEH-BREEDERS IN 1998 AND 2012 (STEININGER ET AL. 2012) ,9 % +11,4% Milch/Dairy Fleisch/Beef Fitness/Fitness Exterieur/Conformation Umfrage/Survey 1998 Umfrage/Survey2012 Mehr Bedeutung der Fitness, weniger Gewicht auf Milchmerkmale. More weight on fitness, reduced importance of dairy traits. REGISTRATION OF DIAGNOSES IN AUSTRIA AND GERMANY (GMON; PROGESUND) Erfassung von Diagnosen Registration of diagnoses Zucht Breeding Management Management Kennzahlen Key figures for monitoring ZW für Stiere EBVs for bulls Information für Landwirte Information for farmers Information für Tierärzte Information for veterinarians Austria: Health monitoring cattle ; routine since 2011 Germany (Bavaria/Baden-Württemberg): start

4 DATEN UND VALIDIERUNG FÜR DIE ZWS DATA AND VALIDATION FOR GENETIC EVALUATION Datenquelle /Source of data: Tierärztliche Diagnosen / Veterinarian diagnoses ARZNEIMITTELBELEG ADAPTIERT RECEIPT FOR THE APPLICATION OF DRUGS ADJUSTED PUBLIZIERT BEIM BMG 2006; PUBLISHED BY THE MINISTRY OF HEALTH IN 2006 Erfasst / Recorded: Tieridentität / Identity of the animal Betrieb / Identity of the farm Tierarztnummer* / Number of the veterinarian* Erstdiagnosen und Diagnosedatum / Diagnoses and date of diagnoses from first treatments only 4

5 DIAGNOSESCHLÜSSEL STANDARDISATION OF DIAGNOSES AUSTRIAN WIDE KEY DATEN UND VALIDIERUNG FÜR DIE ZWS DATA AND VALIDATION FOR GENETIC EVALUATION Datenquelle /Source of data: Tierärztliche Diagnosen / Veterinarian diagnoses Erfassungsart / Ways of recording: Elektronische Übermittlung durch Tierärzte / Electronic transmission by veterinarians Kontrollverband / Performance recording organisation 5

6 DATEN UND VALIDIERUNG FÜR DIE ZWS DATA AND VALIDATION FOR GENETIC EVALUATION Datenquelle /Source of data: Tierärztliche Diagnosen / Veterinarian diagnoses Erfassungsart / Ways of recording: Elektronische Übermittlung durch Tierärzte / Electronic transmission by veterinarians Kontrollverband / Performance recording organisation Teilnahme Gesundheitsmonitoring: Betriebe, davon 62% mit Diagnosen (45-94% große regionale Unterschiede) / Participation in health monitoring: 24,043 farms and 62% with diagnoses (45-94% depending on region) Validierung / Validation: Kontinuierliche und vollständige Datenerfassung (ca. 30% Datenverlust) Continuous and comprehensive recording (about 30% of data lost) DIAGNOSEDATENERFASSUNG IN ÖSTERREICH REGISTRATION OF DIAGNOSES IN AUSTRIA November 2012: Betriebe mit Diagnosen / 12,487 farms with diagnoses Jänner 2011: Betriebe mit Diagnosen / 9,066 farms with diagnoses 6

7 DATENUMFANG / DATA Betriebe mit Braunvieh Herdebuch- Kühen 5,087 farms with 52,524 Brown Swiss herdbook cows Braunvieh-Zuchtbetriebe mit Diagnosedatenerfassung (8/2012) 1,970 farms with Brown Swiss cows with registration of diagnoses Betriebe mit Kühen für die Gesundheits- Zuchtwertschätzung validiert 1,390 farms with 29,333 cows validated for genetic evaluation of direct health traits 14 MERKMALE FÜR DIE ZUCHTWERTSCHÄTZUNG TRAITS IN GENETIC EVALUATION Klinische Mastitis (Mas): 10 Tage vor und 150 Tage nach der Abkalbung Clinical mastitis (CM): / 10 days before to 150 days after calving Frühe Fruchtbarkeitsstörungen (ffru): bis 30 Tage nach der Abkalbung Early fertility disorders (EREPRO): till 30 days after calving Zysten (ZYST): 30 bis 150 Tage nach der Abkalbung Cystic ovaries (CYST): 30 to 150 days after calving Milchfieber (MF): 10 Tage vor bis 10 Tage nach der Abkalbung Milkfever (MF): 10 days before and 10 days after calving 7

8 MODELL UND GENETISCHE PARAMETER MODEL AND GENETIC PARAMETERS Effekte/ Effects: Laktation*Alter / lactation*age Jahr*Monat / year*month Art der Datenerfassung*Jahr / type of data recording*year Zufälliger Herdenjahreseffekt, permanenter Umwelteffekt und der genetische Effekt des Tieres / random herd-year-effect, permanent environmental effect and genetic effect of animal Erblichkeiten / Heritabilities*: Basierend auf ZWS-Datensatz: Mas 3%; ffru 2,2%; Cyst 1,1%; MF 1,7% Based on dataset for genetic evaluation: CM 3.0%, EREPRO 2.2%; Cyst 1.1%; MF 1.7%. *lineares Modell; higher heritabilities if data validation is more strict (use of mainly electronically transmitted data) MERKMALE UND DATENUMFANG TRAITS AND DATA Häufigkeiten der Erkrankungen und Anzahl Stiere mit Gesundheits- Zuchtwerten Incidence rates and number of bulls with EBVs for direct health traits n Avg. freq. (%) n bulls (R²>30%) n bulls (R²>50%) n bulls (R²>70%) CM ( dpp) 1 41, EREPRO (-30 dpp) 2 46, CYST ( dpp) 3 41, MF ( dpp) 4 47, Derzeit nur relativ wenige Stiere für eine Referenzpopulation für die genomische ZWS. Only few bulls for reference population for genomic EBVs! 8

9 Anteil Töchter mit mindestens einer Diagnosen / Percentage of daughters with at least one diagnoses ZUCHTWERTE FÜR DIREKTE GESUNDHEITSMERKMALE EBVS FOR DIRECT HEALTH TRAITS ANTEIL TÖCHTER MIT MIND. EINER DIAGNOSE / PERCENTAGES OF DAUGHTERS WITH AT LEAST ONE DIAGNOSES CM ffru ZYST MF Besten 20 Stiere / Best 20 bulls Schlechteste 20 Stiere / Worst 20 bulls Genetische Unterschiede zwischen den Stieren bestehen! Genetic differences between bulls exist. ZW- KORRELATIONEN ZU ANDEREN MERKMALEN IM GZW EBV-CORRELATIONS TO OTHER TRAITS IN TMI Mastitis / Clinical mastitis ffru / EREPRO Zysten / Cystic ovaries Milchfieber / Milk fever GZW/TMI 0,23 0,23-0,13 0,27 MW/DV -0,04 0,17-0,32 0,14 FIT/FIT 0,44 0,20 0,17 0,25 ND/ Longevity 0,46 0,17 0,14 0,18 ZZ / SCS 0,43-0,01 0,05 0,20 FRUm/ female fertility -0,09 0,23 0,15 0,15 9

10 EUTERGESUNDHEITSINDEX / EBV UDDER HEALTH Derzeit wird nur Zellzahl im GZW berücksichtigt. Eutergesundheits-Index mit Zellzahl, Mastitis und Exterieur ist das Ziel. Presently only somatic cell count (SCC) included in TMI. EBVs for mastitis provided. Udder health-index with SCC, mastitis and conformation traits is the aim. WARUM GESUNDHEITSDATEN NÜTZEN? BSP. MASTITIS WHY TO USE DIRECT HEALTH TRAITS? MASTITIS Mas-ZZ: ZW-Korr 0,43 (genet. Korr. 0,6-0,7) CM-SCC: EBV-corr 0.43 (genet. corr ) Hohe ZZ vor allem bei chronischen und subkl. Fällen high SCC mainly in chronic and subclinical cases Akute Mastitis durch Leistungsprüfung oft nicht erfasst acute clinical cases often not discovered within performance recording Oft keine Diagnose für subklinische Fälle / often no diagnoses for subclinical cases Kombination von Merkmalen am besten Combination of both traits best Mas Dairy Index: EBV-corr SCC Dairy Index: EBV-corr Higher udders, better fore udder attachment, teat placement inwards: fewer cases of mastitis. 10

11 GENOMISCHE SELEKTION UND NEUE MERKMALE GENOMIC BREEDING VALUES (EBVS) FOR NEW TRAITS (E.G. HEALTH) Herausforderung / Challenge: Genügend Stiere/Kühe mit zuverlässigen ZW für Referenzpopulation Sufficient bulls / cows with reliable EBVs in the reference population Maßnahmen / Measures: Routineerfassung von direkten Gesundheitsmerkmalen im Zuge der Leistungsprüfung / Recording of direct health traits and other new traits within the routine performance recording Genotypisierung von Kühen viele Kühe notwendig! To speed up this process genotying of cows with reliable phenotypes for health traits could be a possibility many cows are needed! Genotypisierung von kompleten Herden! Genotype complete herds! WEITERE SCHRITTE / FURTHER STEPS Offizielle Gesundheits-Zuchtwerte im Rahmen der gemeinsamen Zuchtwertschätzung für Braunvieh (Fleckvieh bereits seit 12/2010) Official breeding values within joint genetic evaluation (Austria and Germany) (Fleckvieh (Simmental) since 12/2010 Berücksichtigung der direkten Gesundheitsmerkmale im Gesamtzuchtwert (GZW) (Eutergesundheits-Index, Fruchtbarkeits-Index) Inclusion of direct health traits in Total Merit Index (TMI) (Udder health Index, Fertility Index) Kontinuierliche Verbesserung der Gesundheitsdatenerfassung Continuous improvement of direct health data recording 11

12 Farmers: Increase productivity and use existing potentials International image: marketing advantages! Breeding Organisations: genetic evaluation for health traits Performance Recording Organisations: Additional information to support herd management Ministries: Operating figures on animal health status BENEFIT Veterinarians: Support for health management Consumer: Food safety Animal Health Organisations: Support for evaluation and preventive measures Benefit for stakeholders is precondition for registration! 24 DIE BEGRENZUNGEN BEI DER ZUCHT AUF FITNESS UND GESUNDHEIT SIND NICHT DIE GENOTYPEN, SONDERN DIE PHÄNOTYPEN. DER PHÄNOTYP IST KÖNIG LIMITATIONS IN BREEDING FOR FITNESS AND HEALTH ARE NOT THE GENOTYPES, BUT THE THE AVAILABILITY OF PHENOTYPES. THE PHENOTYPE IS THE KING M. Coffey (2011) 12

13 DANKE FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT! THANK YOU FOR YOUR ATTENTION! Foto: Gruber DANKSAGUNG DER PROJEKTTRÄGER RINDERZUCHT AUSTRIA (ZAR) DANKT dem Bundesministerium für Land-, Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft, dem Gesundheitsministerium und den Bundesländern für die finanzielle Unterstützung. den Projektpartnern für die wertvolle Unterstützung und gute Zusammenarbeit. den teilnehmenden Bauern und Tierärzten. Mit Gesundheitsmonitoring Chancen und Potentiale nutzen! 13