coursera week 1 DAIRY PRODUCTION AND MANAGEMENT

MỤC TIÊU HỌC TẬP Khi bạn hoàn thành tuần học này, bạn có thể: Biết giống bị sữa giống sử dụng để lai Hiểu làm để đánh giá di truyền đực giống Hiểu rõ dòng bò sữa lựa chọn người chăn nuôi Hiểu số lựa chọn kinh tế Đánh giá thay đổi bò sữa Mỹ Việt Nam nửa kỷ qua Biết yếu tố thúc đẩy tốc độ thay đổi di truyền Đánh giá vai trị cơng nghệ thụ tinh nhân tạo thử nghiệm di truyền (genomic testing) việc cải thiện giống bò sữa Glossary Breed (cattle): a strain of cattle where distinguishing characteristics have been developed and maintained by the genetic selection efforts of cattle breeders Calving: a common term used by dairy farmers that indicates a cow is giving birth Conception rate: the percentage of cows and/or heifers that become pregnant after insemination Culling rate: the percentage of cows that are sold for slaughter from a farm over a period of time (typically one year) Often loosely used to indicate the herd turnover rate (see herd turnover rate) Dam: mother DHI: Dairy Herd Information DHI testing typically involves weighing how much milk a cow produces one day per month, testing the milk for percentages of fat and protein, determining milk somatic cell count, and recording pedigrees, calving dates, and culling information Dry cow: Cows that have completed a lactation cycle and are not giving milk currently They are preparing to give birth again (typically within months) and restart the lactation cycle Genetic lag: the difference in genetic merit between herds that develop genetically elite cattle and commercial herds that purchase semen from the elite seed-stock herds Genetic progress (genetic change): the amount of change a population experiences over a period of time due to genetic selection Heifer: young female cattle that have not yet given birth and begun lactating Herd turnover rate: the percentage of cows that leave a farm over a period of time (typically one year) for any reason This includes cows sold to other farms, sold for slaughter, or that die on the farm Lactating cow: a cow that has given birth and is currently producing milk Pregnancy rate: the percentage of cows that become pregnant during a 21-day estrus cycle PTA: Predicted transmitting ability The difference in performance of a bull’s or cow’s progeny compared with a base population Sire: father SNP: Single Nucleotide Polymorphism SNPs are single base pair DNA mutations GIỐNG VÀ DI TRUYỀN TRONG CHĂN NUÔI BÒ SỮA Chào mừng bạn đến với giảng giống di truyền bò sữa! Tuần này, bạn tìm hiểu tiến di truyền bị sữa - Chúng ta kiểm tra trình tạo đánh giá di truyền thảo luận giống bị sữa khác mà người chăn ni quan tâm Chúng ta xem bò sữa thay đổi nửa kỷ qua cơng nghệ gen đưa vào chương trình chọn lọc di truyền Chúng ta bắt đầu cách giới thiệu giống khác bò sữa đặc điểm chúng Giống bò sữa phổ biến bò sữa Holstein màu đen trắng Chúng có nguồn gốc từ Hà Lan lần đến Hoa Kỳ vào năm 1850 Chúng chiếm gần 85% số lượng bò sữa Mỹ phổ biến chúng giống bị sữa cao sản giới Bò Holstein thường sản xuất khoảng 11.140 kg sữa năm 3,7% sữa bò Holstein chất béo, 3.1% protein Holstein bò sữa lớn nặng khoảng 680 kg lúc trưởng thành Bò Jersey nhỏ giống bò sữa có số lượng nhiều thứ Mỹ, 10% tổng đàn bò sữa, số ngày tăng Bị Jersey có nguồn gốc từ đảo Jersey vùng Normandy nước Pháp Hàm lượng vật chất khô sữa cao với 4,8% chất béo 3,65% protein Sản lượng sữa trung bình khoảng 8.100 kg sữa năm Mỹ Chúng xem hiệu sản xuất nhiều sữa từ khung nhỏ Một bò trưởng thành Jersey nặng khoảng 450 kg Chúng bò sinh sản tốt, chúng sinh bê nhỏ sinh dễ dàng so với bị Holstein Bị Brown Swiss có kích thước tương đương bò Holstein Chúng sản xuất khoảng 8.400 kg sữa năm, Holstein, sữa bị Brown Swiss có hàm lượng VCK cao với 4,2% chất béo 3,4% protein Chúng giống bị sữa ni nhiều thứ Mỹ, có khoảng 1% bị sữa Hoa Kỳ Brown Swiss Bị Brown Swiss có hành vi độc đáo so sánh với giống bò khác Chúng nói chung bình tĩnh thân thiện, bê chúng khó tập luyện Nhiều trang trại ni bê từ bình bú vài ngày sau sinh ra, sau huấn luyện bê uống từ xơ Nó vài tuần để bê Brown Swiss học để uống từ xô Đây vấn đề lớn nhà chăn ni bị Brown Swiss họ thiết kế hệ thống quản lý bê Brown Swiss với vấn đề tâm trí, rắc rối cho người chăn ni bị giống khác Chúng ta không nhiều kinh nghiệm để nuôi bê Holstein! Các giống bò sữa truyền thống lại Hoa Kỳ Ayrshire, Guernsey, Milking Shorthorn Nói chung, chúng chiếm khoảng 1% tổng đàn bị sữa Hoa Kỳ Mỗi giống trì đặc điểm đặc biệt cạnh tranh thị trường chuyên biệt, chúng thiếu suất sữa bò Holstein sinh sản tốt hàm lượng vật chất khơ cao bị Jersey để cạnh tranh hệ thống sản xuất cơng nghiệp Bị lai Bị lai bị sinh q trình lai kết hợp hai hay nhiều giống Ở Việt Nam, bị sữa ni chủ yếu bị lai, bị giống HF ni số cơng ty Vinamilk, THmilk Trong số trường hợp, người nơng dân có bị lai họ chuyển sang giống bị khác Ví dụ, tơi có bị Holstein tơi muốn Jersey, tơi có hai lựa chọn Tơi mua bị Jersey, tơi cho bị Holstein tơi lai với bị Jersey tiếp tục nuôi cháu trở lại Jersey Tơi định tơi muốn bị sữa lai Phép lai cho phép tơi kết hợp đặc điểm tốt nhiều giống tận dụng lợi ưu lai Tại trường ĐH Penn State, họ tiến hành thử nghiệm nghiên cứu kiểm tra bò Brown Swiss Holstein qua trang trại bò sữa thương mại Những bò Holstein sản xuất 326 kg protein chu kỳ Các bị Brown Swiss sản xuất hơn, 314 kg protein Tuy nhiên, lai thực sản xuất tốt Holstein Brown Swiss đạt 340 kg protein Sự tăng protein ưu lai Trong thập kỷ qua, Hoa Kỳ họ bắt đầu nhập tinh bò sữa từ giống ngoại cho lai với bò Holstein Những giống bò sữa phổ biến nhập hai giống từ Scandinavia - Norwegian Red and Swedish Red - giống Montbeliarde từ Pháp Các giống Norwegian Red and Swedish Red biết đến có sức khỏe tuyệt vời, khả sinh sản tốt hàm lượng chất béo protein sữa cao Con lai Montbeliarde với Holstein có khả sinh sản tuyệt vời suất sữa cao Trong phép lai có nhiều ưu điểm, có số thách thức bao gồm việc xác định giống cho giao phối với bò lai bạn Hầu hết nhà di truyền học đề nghị vịng xoay ba giống Bây bạn có khái niệm giống bò sữa khác nhau, di chuyển ý sang đánh giá di truyền học ĐÁNH GIÁ DI TRUYỀN Trong học hôm nay, chuyển ý sang chủ đề đánh giá di truyền bò đực giống Như thảo luận sau khóa học, có nhiều thay đổi di truyền bị sữa nửa kỷ qua Thụ tinh nhân tạo cho bò sữa với tinh trùng bò đực giống ưu tú tạo động lực cho thay đổi di truyền ngành công nghiệp sữa Thụ tinh nhân tạo (Artificial Insemination – AI) bắt đầu phát triển năm 1940 Những bê đực sinh từ bò sữa ưu tú mua cơng ty AI, trại bị đực giống Họ thu thập tinh dịch từ bò đực chúng năm tuổi lớn tinh dịch đóng gói bán cho nơng dân tồn giới Tại Hoa Kỳ, khoảng 23 triệu liều tinh bán năm 2014 Họ xuất khoảng 20 triệu liều tinh bò sữa sang quốc gia khác Khoảng 80% số bò sữa sinh AI Hoa Kỳ dựa thống kê bán tinh Có số lợi cho người chăn ni bị sữa sử dụng AI thay ni bị đực giống Đầu tiên, bị đực nguy hiểm có câu chuyện rằng: người chăn nuôi thành viên gia đình họ bị giết bị đực giống năm Một lợi lớn khác người chăn ni mua tinh dịch từ bị đực giống tốt giới Điều cho phép người chăn ni nâng cao giá trị di truyền đàn bị sữa lên nhanh chóng Hãy xem xét bò đực giống đặt tên TOYSTORY Bò đực giống bò sản xuất nhiều tinh dịch thời đại - sản xuất triệu liều tinh dịch! Điều khơng có nghĩa bị đực giống tốt thời đại, rõ ràng bò giống tốt mà sản xuất với khối lượng lớn tinh dịch sống thời gian dài (2001 - 2014) Trước nhìn vào đánh giá di truyền Toystory, tơi muốn nói cách họ thu thập liệu gái bò đực giống Toystory Nhiều trang trại tồn giới tham gia vào chương trình thử nghiệm sữa Cấu trúc chương trình khác mức độ nào, thường có kỹ thuật viên thăm nơng trại bạn để ghi lại sản lượng sữa bò cho tháng Một mẫu sữa gửi đến phòng thí nghiệm để xác định chất béo sữa, protein sữa, thành phần khác sữa Nông dân sử dụng liệu để đưa định liên quan đến việc họ tiếp tục nuôi bò loại thải bò xác định nhu cầu dinh dưỡng bị Các thơng tin giúp xác định bò mà có vấn đề sức khỏe tiềm ẩn, sử dụng cho nhiều định khác Toystory có 140.000 gái tồn giới chương trình thử nghiệm sữa từ 28.000 đàn Hơn 42.000 gái Hoa Kỳ Ý, Pháp, Đức, Nhật Bản Tây Ban Nha có 10.000 gái Toystory Khơng phải tất đàn có tham gia thử nghiệm sữa chúng tơi khơng biết có gái Toystory tất cả, có khả 200.000 Bởi có nhiều gái chương trình thử nghiệm sữa nên họ có đánh giá xác giá trị di truyền Toystory cho sản xuất sữa Họ trình bày giá trị di truyền Khả dự đoán di truyền (Predicted Transmitting Ability – PTA) PTA cho biết khác biệt tính trạng cho sữa gái bò dự kiến chệch khỏi quần thể Con gái Toystory sản xuất 222 kg sữa nhiều mức trung bình bị Holstein Mỹ năm Các bị Holstein điển hình sản xuất khoảng 11137 kg sữa năm Điều có nghĩa gái Toystory sản xuất 11359 kg sữa năm Các gái Toystory có hàm lượng chất béo sữa thấp chút so với mức trung bình với PTA -0.02% Nếu sữa bị bình qn 3,7% chất béo, gái Toystory dự kiến có 3,68% Đặc điểm sản lượng sữa thứ họ đánh giá Họ đánh giá tuổi thọ, bò sống Điều gọi đời sống sản xuất, gái Toystory sống trung bình 1,7 tháng Điều phần lớn khả sinh sản Các mẫu sữa cho biết chất béo protein sữa, đánh giá số lượng tế bào soma Nếu bò bị nhiễm trùng vú, viêm vú, tế bào máu trắng xâm nhập vào bầu vú để chống lại nhiễm trùng Điều gây tăng số lượng tế bào soma, bò đực với gái có tế bào soma cao dễ bị viêm vú Số tế bào soma trung bình gái Toystory cao số trung bình tổng đàn, cho thấy chúng nhiều khả có viêm vú Vận động đặc điểm lớn liên quan đến khả sinh sản Con gái Toystory có số sinh khó 6,9% chết lưu 7.1% Nếu đến hội chợ xem chương trình trình diễn bị sữa, biết có nhiều đặc điểm chọn giống mà người chăn nuôi đánh giá Những đặc điểm bao gồm đánh giá di truyền Con gái Toystory cao góc cạnh hơn, mỏng hơn, so với trung bình Bầu vú gái Toystory thường xem đẹp có gắn trước mạnh núm vú đặt gần sàn bầu vú khơng phải q xa bên ngồi bầu vú Chúng ta đánh giá tính hợp lý bàn chân chân bò sữa để tuyển chọn giống, gái Toystory coi tốt chút so với mức trung bình Chúng ta tập trung vào đánh giá đực giống, đánh giá đặc tính tương tự cho bị bê Đánh giá bị bê xác khơng có hàng ngàn gái để đánh giá Tuy nhiên, sử dụng thông tin phả hệ, hồ sơ riêng bị, marker di truyền để ước tính giá trị di truyền cho đánh giá quan trọng tiến di truyền CHỌN GIỐNG Có lẽ bị sữa, nơng dân cần chọn bò sữa cho nhiều sữa nhiều sữa Làm để tổng hợp tất yếu tố, đặc điểm khác lúc? Hầu hết định chọn lọc di truyền định hướng theo hiệu kinh tế, chăn ni bị sữa tốn Một trang trại cần phải tạo nhiều tiền chi phí trì, giống doanh nghiệp khác Các doanh thu từ bò sữa sữa - quan trọng hơn, thành phần sữa chất béo protein hệ cháu bò nguồn thu quan trọng, sản xuất thịt Về mặt chi phí, thức ăn chăn ni chi phí lớn Chi phí ni bị tơ, chi phí thú y chi phí chăn ni xem xét công thức chọn lọc di truyền Để xác định bò cho giống hiệu kinh tế, gán giá trị kinh tế với tính trạng Các nhà khoa học từ Bộ Nơng nghiệp Hoa Kỳ sản xuất số chọn lọc gọi Lifetime Net Merit index Lifetime Net Merit index đực giống đại diện cho doanh thu dự kiến gái kiếm suốt đời họ so sánh với gái bị trung bình Điều có nghĩa bị trung bình có giá trị âm cho Lifetime Net Merit index Giá trị pound protein dự báo dựa giá vài năm qua Giá trị thay đổi khu vực khác đất nước dựa cách sữa sử dụng Tây Nam Hoa Kỳ, phần lớn sữa làm thành mát nên protein thành phần có giá trị sữa Ở phía Đơng Nam, tỷ lệ lớn sữa bán cho thị trường chất lỏng nông dân không thực trả tiền cho protein họ Khi xem xét tất thị trường khác Hoa Kỳ, giá trị pound protein dự báo 2,48 $ năm tới Tuy nhiên, sản xuất, chất đạm bổ sung cần có bị để ăn khoảng 90 cent thức ăn chịu thêm cent hay chi phí y tế liên quan, kết 1,49 $ doanh thu cho pound protein PTA protein thể sở cho bú Holstein bò điển hình có 2,78 chu kỳ sữa, đó, gia tăng pound tương đương với 4,14 $ đời số công đức USDA Biến thể để trọn đời khen Net làm cho thị trường sữa cụ thể hệ thống sản xuất Có đời phô mai số công đức mà giá trị protein PTA $ 5,86 cho pound, số công đức dịch với protein PTA trị giá $ 0, số chăn thả khen với protein PTA trị giá $ 3,92 cho pound Hãy nhìn lại Toystory bị Nhớ lại PTA sản lượng protein 14 bảng Anh Với pound tương đương với 4,14 $, gái ông dự kiến sản xuất khoảng $ 58 pound protein nhiều sống họ bị điển hình hầu hết thị trường sữa Trong bảng tất đặc điểm có giá trị kinh tế tích cực đời số cơng đức Như bạn thấy, chúng tơi thiên bò sản xuất loại protein nhiều, nhiều chất béo u kem, bị mà có tuổi thọ lâu hơn, cấu tạo vú đắn chân âm chân, mà màu mỡ, cung cấp cho sinh bê dễ dàng Trong bảng liệt kê đặc điểm có giá trị kinh tế tiêu cực Nó bạn ngạc nhiên thấy sữa có giá trị kinh tế tiêu cực nhẹ Hãy nhớ đưa trọng tâm tích cực đến hai thành phần có giá trị sữa - chất béo protein Những cịn lại sau chúng tơi đưa chất béo protein? Chủ yếu nước, nơng dân tính phí cho vận chuyển nước từ trang trại để nhà máy chế biến Chúng kỳ vọng sản lượng sữa tăng lên theo thời gian sữa có tương quan thuận với protein suất chất béo Có trọng lượng tiêu cực làm khuyến khích lựa chọn sữa với nồng độ cao chất béo protein Mức độ cao tế bào soma chất lượng mát sữa suy thoái, rút ngắn thời hạn sử dụng cửa hàng tạp hóa sữa, liên kết với nhiễm trùng vú, điểm tế bào soma trọng âm Cuối cùng, bò lớn ăn nhiều bò nhỏ Sự gia tăng dẫn đến chi phí thức ăn đủ để bù đắp doanh thu thịt bò tăng từ bò lớn Điều dẫn đến trọng lượng tiêu cực kích thước thể Biểu đồ cho thấy tầm quan trọng tương đối tính trạng sau điều chỉnh quy mô đặc điểm khác Chúng đặt 44 phần trăm nhấn mạnh sản lượng chất béo cộng với protein, khoảng phần trăm nhấn mạnh hướng tới sản lượng sữa thấp Còn đàn-cuộc sống trọng yếu với 19 phần trăm nhấn mạnh vào đời sống sản xuất Khi thêm nhấn mạnh vào điểm tế bào soma bầu vú với nhau, đặt nhiều nhấn mạnh, 15 phần trăm, kháng viêm vú sinh sản thành công trọng 15 phần trăm bao gồm đặc điểm sinh sản khả đẻ Chỉ số giúp đỡ để đơn giản chúng tơi q trình lựa chọn chút Thay phải định bị tốt dựa thứ hạng cho 40 nhiều tính trạng, xếp chúng vào số số lựa chọn kinh tế giúp đảm bảo nhấn mạnh đặc điểm kinh tế quan trọng Các số kinh tế công đức mà thảo luận khơng phải số có sẵn hiệp hội giống công ty di truyền có số riêng họ mà phổ biến phù hợp với thành viên họ cao giá trị hiệp hội giống cung cấp cho nhiều trọng lượng với họ nghĩ làm giống cụ thể họ cạnh tranh tương lai Biểu đồ nêu bật số khác biệt số Các hiệp hội giống có xu hướng tập trung nhiều chút sản lượng protein cấu tạo với chút đời sống sản xuất sản lượng chất béo Mặc dù có nhiều mục lựa chọn, hầu hết có xu hướng để xếp hạng bò tương tự với vài trường hợp ngoại lệ Trends in Genetics Today, I want to take a historical look at how we’ve changed our cows and discuss why we were able to generate such change The Council on Dairy Cattle Breeding does a terrific job tracking how cows have changed over time in the United States The average milk yields of Holstein, Jersey and Brown Swiss cows are shown in our chart In most instances, a cow will have a calf, milk for approximately 10 to 12 months, and then enter a non-lactating, or dry, period before the cycle begins again These yields are what we expect a mature cow to produce over a 10 month lactation cycle Milk yield has essentially doubled over the last half century Keep in mind that selection for milk yield began long before 1960 Beef breeds, such as Angus, have not been heavily selected for higher milk yield and only produce enough milk to feed their calves They typically produce less than half of what was expected of Jersey cows way back in 1960 The trends in the previous graph demonstrate the combined effects of genetics, nutrition, management, and housing Now let’s look at the total phenotypic change from 1960 to today and the genetic component of that change As you can see, over half of the change we’ve experienced in milk yield has been due to genetic selection Milk yield is not the only thing that has changed about our cows Cows today look quite a bit different than a century ago These two pictures show two Holsteins from different eras The first picture is from 1917, and the second of a modern Holstein Today’s cows are generally quite a bit taller and thinner Perhaps the most dramatic change is the udder You’ll note that the udder floor had a lot of tilt in 1917 The teats were pointing forward and out for the older style cow Modern udders have a larger volume, but they are easier milk because they are more symmetrical and they are less prone to injury because of their teat positioning and the udder is further from the ground This change in udder conformation has allowed cows to give more milk, but at the same time maintain resistance to mastitis infections Selection for higher yield is not without unfavorable consequences In our chart I’ve plotted the genetic trend in daughter pregnancy rate, our primary measure of cow fertility As you can see, there has been a severe erosion in cow fertility over the last decades We’ve seen a bit of a turnaround for Holsteins lately, but inherent fertility levels are still well below historic norms This type of correlated response has long been a challenge for animal breeders Consider the following quote from Charles Darwin’s famous “On the Origin of Species” written in 1859 “‘In order to spend on one side, nature is forced to economize on the other side.' I think this holds true to a certain extent with our domestic productions: if nourishment flows to one part or organ in excess, it rarely flows, at least in excess, to another part; thus it is difficult to get a cow to give much milk and to fatten readily.” Now - I admit to being skeptical about whether our genetic selection principles can be extended to describing the origin of new functional features and species But, there is no question that Darwin’s observation that trade-offs must be made during selection were spot on These types of unfavorable correlated responses to selection have long challenged animal breeders and they continue to so today That challenge is one of the reasons that geneticists develop the selection indexes as discussed in the previous video Dairy cattle have experienced a drastic amount of genetic change in the last decades, so what has facilitated that type of change? There are key factors that determine the rate of genetic change First – we have to accurately determine a bull or cow’s genetic merit Our accuracy is extremely high for sires with many daughters, but is lower for young bulls and cows Second – we have to be picky Because of artificial insemination, we can get thousands of offspring from a single bull so we only use the best of the best sires This elevates our selection intensity Embryo transfer and in-vitro fertilization help us to increase selection intensity for females as well Third – a trait must have genetic variation Let me give you an outlandish example I love chocolate milk – provided that all the good tasting fat hasn’t been removed anyway Wouldn’t it be nice if our cows would just make chocolate milk for us so that we don’t have to add it ourselves? Unfortunately, our cows lack the genetic potential to make chocolate milk directly, so we can’t select for chocolate milk cows Finally, the faster we turn over our generations, the faster we make change This is called the generation interval and is the age of parents when their offspring are born This genetic response formula has been relied upon by geneticists to identify opportunities that will allow us to accelerate genetic gain to even higher levels The formula only applies to the breeders that sell elite genetic seedstock to artificial insemination companies Commercial herds in the business of selling milk use semen from those elite bulls and are pulled along at the same pace as the elite breeder herds In our final session, we will discuss a recent innovation that promises to accelerate genetic progress and look forward to other new technologies that may be important in the future  ... Kỳ vào năm 18 50 Chúng chiếm gần 85% số lượng bị sữa Mỹ phổ biến chúng giống bò sữa cao sản giới Bò Holstein thường sản xuất khoảng 11 .14 0 kg sữa năm 3,7% sữa bò Holstein chất béo, 3 .1% protein... trung bình bị Holstein Mỹ năm Các bị Holstein điển hình sản xuất khoảng 11 137 kg sữa năm Điều có nghĩa gái Toystory sản xuất 11 359 kg sữa năm Các gái Toystory có hàm lượng chất béo sữa thấp chút... milk yields of Holstein, Jersey and Brown Swiss cows are shown in our chart In most instances, a cow will have a calf, milk for approximately 10 to 12 months, and then enter a non-lactating,