Genetic analyses of new milkability, temperament, and udder health traits for Norwegian Red cows based on data from automatic milking systems

Abstract

The overall aim was to investigate several novel phenotypes recorded routinely for individual cows milked in automatic milking systems (AMS). Data were gathered from 77 Norwegian dairy farms, with additional data from the Norwegian Dairy Herd Recording System (NDHRS). Genetic parameters of new milkability, temperament, and udder health traits based on data from AMS were estimated for Norwegian Red (NR) cows. Paper Ⅰ aimed at evaluating whether traits subjectively assessed by farmers are the same genetically for cows in different milking systems. Milkability, temperament, and leakage were analyzed for AMS and other milking systems. NDHRS provided data for a total of 260,731 first parity NR cows scored by farmers from year 2009 to 2019. Results revealed strong genetic correlations across milking systems (0.86-0.99). Heritability for farmer-assessed temperament, milking speed, and leakage in AMS herds were 0.05, 0.22, and 0.04, respectively, and 0.09, 0.27, and 0.14 with data from cows milked in traditional milking systems. Lower heritability and phenotypic variation for cows in AMS suggest a need for alternative phenotypic data in future genetic evaluation. In Paper Ⅱ, new phenotypic data on milkability and temperament traits from AMS were investigated. Data from 77 herds equipped with milking robots from DeLaval and a total of 1,012,912 daily records from 4,883 NR cows were used in the analyses. Continuous traits such as boxtime, flowrate, and milking efficiency, measured as kg milk per minute of boxtime, had high heritabilities (0.22-0.48). Also, traits with information of cows’ behavior and temperament during milking were heritable (0.01-0.14). Reasonable and strong genetic correlations were estimated between many of the traits, and results confirm that there is a potential for using milkability and temperament traits from AMS in routine genetic evaluations. In Paper Ⅲ, data from the same herds were used to investigate novel indicator traits of udder health from AMS. Measurements on electrical conductivity (EC) at quarter level were available from all 77 herds and online cell count (OCC) of milk recorded at milking level were available from 24 herds. From OCC data, elevated mastitis risk (EMR) was calculated as a probability of mastitis on a continuous scale from 0 to 1. Estimated heritabilities ranged from 0.09 to 0.35, and EC-traits had largest heritability. No genetic correlation between OCC-based traits with EC-traits suggest EC to be less important as indicator trait. All AMS traits were genetically correlated (0.34-0.80) with lactation mean somatic cell score (LSCS), a trait used in the current genetic evaluation. Results shows that udder health indicators from AMS are heritable, and some of the traits have great potential for use in genetic evaluation for udder health. The new milkability, temperament, and udder health traits investigated were heritable, and AMS provides highly accurate and objective information which is possible to use in the genetic evaluation. Traits with high repeatability and heritability can improve accuracies of estimated breeding values. The potential of using data from AMS for genetic evaluations are large, but routinely collection of data is needed. Also, further investigation of the genetic relationship with other important traits in the NR total merit index is necessary before implementation.

Det overordnede målet var å undersøke flere nye fenotypemål registrert rutinemessig på kyr melket i automatiske melkesystemer (AMS). Data ble hentet fra 77 norske melkekubesetninger, med tilleggsinformasjon fra Kukontrollen. Genetiske parametere ble beregnet for ulike egenskaper relatert til utmelking, lynne og jurhelse hos NRF, basert på data fra AMS. I første artikkel var målet å undersøke om egenskaper vurdert av gårdbrukeren er de samme for NRF kyr i ulike melkesystem. Kyrnes utmelkingshastighet, lekkasje og lynne, slik de inngår i dagens avlsverdiberegning, ble analysert for besetninger med AMS og for besetninger med tradisjonelle melkesystemer. Kukontrollen bidro med data på totalt 260.731 NRF kyr i første laktasjon som var vurdert av produsenter i årene 2009 til 2019. Genetiske korrelasjoner mellom samme egenskap i ulike melkesystemer var høy (0.86-0.99). Arvbarheten for lynne, utmelkingshastighet og lekkasje var henholdsvis 0,05, 0,22 og 0,04, basert på data fra AMS besetninger og 0,09, 0,27 og 0,14 basert på data fra tradisjonelle melkesystem. Lavere arvbarheter og mindre fenotypisk variasjon for kyr i AMS indikerer at alternative fenotypemål bør vurderes for å beregne avlsverdier i framtida. I andre artikkel undersøkte vi nye fenotypiske mål på utmelking og lynne målt i AMS. Data fra 77 gårder med melkerobot fra DeLaval, og 1.012.912 daglige registreringer fra 4.883 NRF kyr ble inkludert i analysene. De kontinuerlige egenskapene som bokstid, melkestrøm, og melkingseffektivitet, målt som kg melk per minutt bokstid, hadde høye arvbarheter (0.22-0.48). Egenskaper med informasjon om kyrnes lynne og oppførsel under melking var arvelige (0.01-0.14). Logiske og sterke genetiske korrelasjoner ble estimert mellom mange av egenskapene, og resultatene bekrefter potensialet for å benytte utmelkings- og lynne egenskaper registrert i AMS som informasjon i avlsverdiberegningen på NRF. I tredje artikkel ble data fra de samme gårdene benyttet for å undersøke nye indikatorer på jurhelse fra AMS. Målinger på elektrisk konduktivitet (EC) i melk på spenenivå var tilgjengelig fra alle 77 gårder, og celletall (OCC) på melkingsnivå var tilgjengelig fra 24 av gårdene. Fra OCC dataene ble et mål på forhøyet mastitt risiko (EMR) beregnet som en sannsynlighet for mastitt på en kontinuerlig skala fra 0 til 1. Estimerte arvbarheter varierte fra 0.09 til 0.35, og ECegenskapene hadde høyest arvbarhet. Ingen genetisk korrelasjon mellom OCC-baserte egenskaper med EC indikerer at konduktivitet er mindre verdifull som indikator egenskap for jurhelse. Alle jurhelseegenskaper fra AMS var genetisk korrelerte til gjennomsnittlig laktasjonscelletall (0.34-0.80) som benyttes i dagens avlsverdiberegning. Resultatene viser at jurhelseindikatorer fra AMS er arvbare, og at enkelte egenskaper har et stort potensial i avlsvurderingen av jurhelse. De nye egenskapene relatert til utmelking, lynne og jurhelse var arvbare, og viser nytten av objektive data fra AMS til å beregne avlsverdier. Egenskaper med høy gjentaksgrad og arvbarhet kan øke sikkerheten på avlsverdiene. Potensialet for å benytte AMS data i avlsverdiberegning er stort, men rutinemessig innsamling av disse dataene må på plass. I tillegg bør de genetiske sammenhengene til andre viktige egenskaper for NRF undersøkes før en eventuell inkludering i avlsverdiberegningene.