Genetic Improvement of Feed Utilisation in Cattle and Pigs

Et storskala eksperiment for å måle fôrfordøyelighet hos griser og kalibrere NIR-prediksjonsligninger, er utformet og vil bli utført i 2018. En storskala avføring prøvetaking eksperiment for storfe er planlagt. I en pilotstudie ble lignin testet som en naturlig i fôr-forekommende markør for å måle fordøyelighet. Ligninbaserte målinger av fordøyelighet var imidlertid upresise sannsynligvis fordi grisene ble gitt noe høi direkte i pennene (som er obligatorisk) ved siden av deres normale rasjon. Derfor bestemte vi oss for å bruke AIA (Acid Insoluble Ash) som ikke finnes i høi. Kalibreringsprediksjoner basert på NIR-spektra av avføringprøver har lykkes med å oppnå en nøyaktighet på opptil 70%. For gris ble det samlet inn over 900 avføringsprøver i 2019. Vi har utviklet NIR prediksjonligninger for å estimere innhold av fett og nitrogen. Et storskala faeces-insamling eksperiment for storfe er gjennomført i vinteren 2018/2019. Her testet vi et panel med to naturlig i fôret-forekommende markørene for å måle totalt fôrinntak, og dermed grovfôrinntak (siden inntak av kraftfor er kjent i praksis). Det ble konkludert at et større panel av naturlig forekommende markører trengs for å måle inntak av fôr. Vi har kalibrert NIR-spektra av avføring og / eller melkeprøver for å predikere inntak av fôr i praksis. Feces og fôrprøver ble samlet på 25 førstekalvs kuer i 5 perioder, hvor hver periode består av 2 dager. Fôropptak ble også estimert ved bruk av NorFôr-systemet, og begge estimater blir sammenlignet for deres nøyaktighet. Nøyaktigheten av begge estimater var mellom 65-75%. For å forbedre prediksjonsnøyaktighetene utvider vi (i) eksperimentet for å få flere datapunkter; og (ii) å kombinere begge prediksjonsmodellene. Prediksjonsnøyaktigheten ble ytterligere forbedret ved bruk av dyplæringsmetoder. Prediksjon av tørrstoffinntak ble forbedret til en nøyaktighet på 0,82 ved å bruke følgende parametere: melkeytelse, kraftfôrinntak, dager i melk, metabolsk kroppsvekt, fôrtype og NE-mobilisering. Storskala bruk av denne prediksjonsmodellen kan hjelpe til med å beregne avlsverdien for fôropptak hos kyr. Genetiske parametere er estimert for total fordøyelighet av tørrstoff og organisk materiale. Arvbarhetsgraden varierte fra (0,13 - 0,18). Total fordøyelighet av tørrstoff og nitrogen var begge gunstig korrelert til fôreffektivitet som er allerede inkludert i avlsmålet, men var ikke den samme egenskapen (korrelasjon < 1). Dette antydet at dagens avlsmål vil forbedre fordøyeligheten av tørrstoff og nitrogen, og kan gi økt genetisk fremgang i disse egenskapene.

En prediksjonsmodell for prediksjon av fôrfordøyelighet hos gris er klar for bruk i stor skala og er klar for implementering av Norsvin. En prediksjonsmodell for storskala prediksjon av fôropptak hos kyr ved bruk av melkespektra og NorFor-parametere er også utviklet. Dette kan implementeres i GENOs avlsprogram for fôreffektivitet i kombinasjon med faktiske fôropptaksmålinger.

The project aims to improve the efficiency of feed utilisation in cattle and pigs in order to keep pace with the expected growth of the Norwegian population, to reduce our reliance on foreign food/feed ingredients, to reduce green-house-gas emissions, and to reduce feeding costs, which currently constitute ~70% of the total costs, and are spiraling upwards. To achieve this the project focusses on: (1) feed/energy intake since this is a simpler to improve trait than feed efficiency and its closer related to the bio-economy of animal production; (2) the large scale recording of feed/energy intake of animals under practical circumstances by Infrared and Near-Infrared spectroscopy; and (3) by modelling feed intake data over time, developing genomic breeding value estimates and optimizing feeding rations the project results will be directly applicable in practice. The project focusses on the genetic improvement of feed efficiency since genetic improvements are cumulative, in the sense that a genetic improvement of feed efficiency of 2% per year yields a 20% more efficient animal production sector over a period of 10 years. A multidisciplinary, international project team has been built that contains expertise on genetics, animal nutrition, the biology of animal production practices, and spectroscopy. The project incorporates the relevant industry partners to ensure that the research activities will have a commercial impact.