Beraterhochschultagung Göttingen

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1 Beraterhochschultagung Göttingen Prof. Dr. sc. agr. Christoph Knorr Department für Nutztierwissenschaften (DNTW) Georg-August-Universität Göttingen Biotechnologie und Reproduktion landwirtschaftlicher Nutztiere

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3 Was ist eine Krise? (lt. Duden): schwierige Lage, Situation, Zeit (die den Höhepunkt einer gefährlichen Entwicklung darstellt), Schwierigkeit, kritische Situation; Zeit der Gefährdung, des Gefährdetseins 3

4 Biogas Landwirtschaft und Krise Kastrationsverzicht Gentechnik Trockenheiten Mitgeschöpflichkeit Gülleausbringung Hormoneinsatz Ferkelschutzkörbe Nachhaltigkeit Überschwemmungen Tierschutz Höfesterben Schwanzkupieren Anbindehaltung Tierseuchen Antibiotika Fehlende Anerkennung Schlechte Preise und Erträge 4

5 Reproduktionsbiotechnologien Krisenhelfer oder Krisenverursacher? Prof. Dr. sc. agr. Christoph Knorr Department für Nutztierwissenschaften (DNTW) Georg-August-Universität Göttingen Biotechnologie und Reproduktion landwirtschaftlicher Nutztiere

6 Was ist Biotechnologie? Integrierte Anwendung von Methoden/Kenntnissen der Naturwissenschaften Und Ingenieurwissenschaften, um Technische Anwendung und kommerzielle Nutzung der Leistung von Zellen, oder Teilen davon sowie molekularer Analoge für Herstellung/Veränderung von Produkten zu erreichen 6

7 Was ist Biotechnologie? Integrierte Anwendung von Methoden/Kenntnissen der Naturwissenschaften Und Ingenieurwissenschaften, um Technische Anwendung und kommerzielle Nutzung der Leistung von Zellen, oder Teilen davon sowie molekularer Analoge für Herstellung/Veränderung von Produkten zu erreichen 7

8 Reproduktionsbiotechnologien Männliche Tiere Künstliche Besamung Spermasexing Beide Geschlechter Kryokonservierung Sperma & Embryonen Weibliche Tiere Hormonelle Steuerungen Embryotransfer In-vitro- Produktion von Embryonen Klonierung ( Gentechnologie Pränataldiagnostik Transgene Tiere Genomische Selektion & genomische Zuchtwerte Genome Editing, z.b. CRISPR/Cas 8

9 Künstliche Besamung Seuchenhygiene Risikoverminderung Flexibilität und zeitliche Unabhängigkeit, überregionaler Einsatz Langzeitkonservierung Verringerung des Generationsintervalls (Inzuchtsteigerung Unerwünschte Erbanlagen) (Eigenes Foto) 9

10 %-Anteil von Kühen und Färsen Erstbesamungen ,5 89,1 92,4 94,1 87,9 81,4 81, , , , , ,3 14, Kalenderjahr (nach ADR-Berichten) 10

11 Künstliche Besamung Optimales Besamungsmanagement Kenntnisse und Fähigkeiten der verantwortlichen Person 11

12 Brunstverlauf und Ovulation (Geldermann et al. (2005): Tier-Biotechnologie, UTB Verlag) 12

13 Künstliche Besamung Optimales Besamungsmanagement Kenntnisse und Fähigkeiten der verantwortlichen Person Tiereffekt Herdengröße Milchmenge Qualität des Spermas Anwendung von Hormonprogrammen Ersatz der Tiere Nutzungsdauer Lebensleistung 13

14 Nutzungsdauer Optimale Leistung (physiologisch): Laktation Optimale Nutzungsdauer (ökonomisch): Laktation (Kalchreuter (2005): Handbuch Fruchtbarkeitsmanagement des Rindes, Kamlage Verlag) 14

15 Spermasexing (Garner et al. (2013): Spermatogenesis Methods and Protocols, Methods in Molecular Biology, vol. 927) 15

16 Spermasexing (Bearden et al. (2004): Applied Animal Reproduction, Pearson Prentice Hall Verlag) 16

17 Geschlechterverhältnis Herodesprämie Färsenpreise Milchmenge Lebensdauer des Spermiums Mechanisch Membranveränderung Motilität ROS Gerätekosten Bullen-/speziesspezifisch Besamungstechnik Spermasexing (Garner et al. (2013): Spermatogenesis: Methods and Protocols, Methods in Molecular Biology, vol. 927) 17

18 Spermasexing (Eigenes Foto) 18

19 Spermasexing Gold-Nanopartikel (Rath et al.(2013): Reproduction 145:R15-R30) 19

20 ET & IVP (Hafez & Hafez (2000): Reproduction in Farm Animals, Lippincott) 20

21 ET & IVP Erhöhung der Nachkommen pro weiblichem Tier Tragend/nicht tragend Zyklisch/nicht-zyklisch Noch nicht fertil/nicht mehr fertil Konservierung von Embryonen Import und Export von Embryonen Zusätzliche biotechnische Verfahren 21

22 ET & IVP (Blondin (2015): Animal Reproduction 12, ) 22

23 Genomische Selektion (Laura Purdy (2016) ( 23

24 Genome Editing (CRISPR/Cas) (Sander & Joung (2014): Nature Biotechnology 32, ) 24

25 Genome Editing (CRISPR/Cas) ( 25

26 Fazit Reproduktionsbiotechnologien essentiell für moderne Tierzucht ständige Weiterentwicklung gentechnologische Verfahren allgemeine Verfügbarkeit effektivere/produktivere Tierhaltung rechtlicher Rahmen gesellschaftliche Akzeptanz Risiko-Nutzen-Abschätzung 26

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29 Milchmenge (kg) Milchleistung Jahr (ADR-Bericht (2016)) 29

30 ZKZ (Tage) % ZKZ ( Tage) Fruchtbarkeitskennzahlen Kalenderjahr Durchschnitt ZKZ SBT FV BV % ZKZ Tage (nach ADR-Berichten) 30

31 Nutzungsdauer (ADR-Bericht (2016)) 31

32 Spermasexing (Rath et al. Reproduction 2013; 145:R15-R30) 32

33 Spermasexing (Rath et al. Reproduction 2013; 145:R15-R30) 33