Europäische Wissenschaftler wollen die Milchkuh besser verstehen und neue Zuchtstrategien entwickeln

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Sieben europäische Länder sowie China und die USA forschen gemeinsam im GplusE-Projekt

20 Mio. Milchkühe gibt es in Europa. Mit 4,2 Millionen Milchrindern und rund 70.000  Milcherzeugern ist Deutschland die größte Milchnation in der EU (Quelle: Statistisches Bundesamt/Stand Mai 2017). Die führenden internationalen Kuhmilch-Produzenten sind die USA, Russland, China und Indien. Milch gehört weltweit zu den wichtigsten Lebensmitteln. Dennoch werden die Milchproduktion und Aspekte der artgerechten Haltung von Milchrindern auffallend kontrovers diskutiert. Ein wichtiges Anliegen in der modernen Milchviehhaltung ist die Verlängerung der Nutzungsdauer von Milchkühen. Dazu muss die Fruchtbarkeit und die Gesundheit der Tiere verbessert werden.

In dem EU-Forschungsprojekt GplusE stehen vor diesem Hintergrund ganzheitliche Lösungs- und Managementsysteme im Mittelpunkt, da die Haltungs- und Umweltbedingungen einen entscheidenden Einfluss auf das Wohlbefinden und Leistungsvermögen der Tiere haben. Das übergeordnete Ziel des EU-Projekts ist die Entwicklung und Nutzung einer Phänotyp-Genotyp-Datenbank, mit der künftig neue Züchtungs- und Haltungsstrategien für eine nachhaltigere Milcherzeugung umgesetzt werden können.

Seit 2014 forschen Wissenschaftler aus sieben europäischen Ländern sowie China und USA  in einem Konsortium von 17 Kooperationspartnern im EU-Projekt GplusE (Genotype and Environment) für eine effektivere und nachhaltige Milchproduktion. Dabei spielen insbesondere Aspekte des Genotyps und ökologische Fragen bei der Haltung von Milchkühen eine Rolle. Das Projekt unter Federführung des University College Dublin in Irland läuft noch bis 2018 und wird mit insgesamt 8,5 Millionen Euro gefördert. 360.000 Euro davon stehen dem Leibniz-Institut für Nutztierbiologie (FBN) in Dummerstorf zur Verfügung.„Nach vier Jahren intensiver Forschung kristallisieren sich jetzt Gensequenzen heraus, die die Gesundheit und Fruchtbarkeit von Milchkühen beeinflussen“, sagte der deutsche Projektleiter und Tiermediziner Dr. Frank Becker vom Institut für Fortpflanzungsbiologie am FBN. „Diese vielversprechenden Ergebnisse müssen jetzt mit den Daten aus fünf nationalen Testherden, die in geographisch unterschiedlichen Weide- und Stallhaltungsumwelten leben, in der zentralen Datenbank des Forschungskonsortiums abgeglichen werden.“

Genetische Detektivarbeit im Labor
Zusammen mit dem chilenischen Veterinärmediziner Dr. Sergio Eliseo Palma Vera und weiteren Wissenschaftlern ist Dr. Frank Becker am Dummerstorfer Forschungsinstitut für die genetische Auswertung der Blut- und Gewebeproben von den Testherden in Dänemark, Belgien, Irland, Italien und am FBN in Dummerstorf verantwortlich. Untersucht wird die am weitesten verbreitete Milchkuhrasse Holstein-Friesian. Für die Auswertung des extrem umfangreichen Datenmaterials stehen den Dummerstorfern in Kooperation mit der Universität Rostock leistungsfähige Datenverarbeitungsplattformen zur Verfügung. Die genetische Detektivarbeit innerhalb des GplusE-Projektes soll auch dazu genutzt werden, eine neue Generation von jungen Wissenschaftlern im Spezialgebiet der Bioinformatik auszubilden.

„Die Landwirte wissen sehr viel über ihre Kühe, aber noch vergleichsweise wenig  über genetische und umweltbedingte Einflussfaktoren. Während sich die genomische Selektion beim Zuchtbullen in der Praxis durchgesetzt hat, ist der Einfluss der mütterlichen Seite mit ihrem jeweiligen Genotyp noch weitestgehend unerforscht“, so Becker. „Es liegt in der Hand der Wissenschaftler, genetische Bio-Marker zu finden, die die inneren Zusammenhänge zwischen dem Stoffwechsel, der Umwelt und Fortpflanzungsfunktionen aufzeigen. Es geht darum, das Tierwohl und die Tiergesundheit der Milchkühe bei stabilen Leistungen zu verbessern. Wir stehen noch am Anfang; aber molekularbiologische Strategien werden sich auch in der Milchproduktion durchsetzen“, ist Dr. Frank Becker überzeugt.

Das FBN beschäftigt sich seit vielen Jahren mit der Erforschung, Entwicklung und dem Einsatz von Technologien zur Phänotypisierung von Nutztieren. Bei der Phänotypisierung werden vielfältige Methoden kombiniert, um individuelle Merkmale, z.B. des Stoffwechsels, der Gesundheit oder der Fruchtbarkeit (Phänotyp) mit genetischen Bedingungen und der Umwelt in Beziehung zu setzen und so eine ganzheitliche Einordnung des Tieres zu ermöglichen. Auf der Grundlage dieser wissenschaftlichen Arbeit soll das Tierwohl stärker in den Fokus einer Ressourcen schonenden Ernährungswirtschaft gerückt und neue Maßstäbe im Umgang mit Nutztieren definiert werden.

Weitere Informationen unter www.gpluse.eu

Fotos FBN/Thomas Häntzschel
In der Experimentieranlage Rind untersuchen Dr. Frank Becker (li.) und Dr. Sergio Eliseo Palma Vera die deutsche Testherde. Mittels Genexpressionsanalyse erforscht der chilenische Tiermediziner anhand der Blut- und Gewebeproben im Labor neue Strategien für die Tiergesundheit von Milchkühen.

Die Leibniz-Gemeinschaft verbindet 91 selbständige Forschungseinrichtungen. Ihre Ausrichtung reicht von den Natur-, Ingenieur- und Umweltwissenschaften über die Wirtschafts-, Raum- und Sozialwissenschaften bis zu den Geisteswissenschaften. Leibniz-Institute widmen sich gesellschaftlich, ökonomisch und ökologisch relevanten Fragen. Sie betreiben erkenntnis- und anwendungsorientierte Forschung, auch in den übergreifenden Leibniz-Forschungsverbünden, sind oder unterhalten wissenschaftliche Infrastrukturen und bieten forschungsbasierte Dienstleistungen an. Die Leibniz-Gemeinschaft setzt Schwerpunkte im Wissenstransfer, vor allem mit den Leibniz-Forschungsmuseen. Sie berät und informiert Politik, Wissenschaft, Wirtschaft und Öffentlichkeit. Leibniz-Einrichtungen pflegen enge Kooperationen mit den Hochschulen, u.a. in Form der Leibniz-WissenschaftsCampi, mit der Industrie und anderen Partnern im In- und Ausland. Sie unterliegen einem transparenten und unabhängigen Begutachtungsverfahren. Aufgrund ihrer gesamtstaatlichen Bedeutung fördern Bund und Länder die Institute der Leibniz-Gemeinschaft gemeinsam. Die Leibniz-Institute beschäftigen rund 18.700 Personen, darunter 9.500 Wissenschaftler. Der Gesamtetat der Institute liegt bei mehr als 1,8 Milliarden Euro.
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Abteilung Experimentelle Reproduktionsbiologie
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Wissenschaftsorganisation: Dr. Norbert K. Borowy
Wilhelm-Stahl-Allee 2, 18196 Dummerstorf
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