Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

The dairy cow’s ability to resume estrus after calving and to conceive is affected by their metabolic status after calving. For high yielding cows there is a high risk that the feed intake will not be sufficient to cope with the increased energy demands after calving, and the cow will end up in a state of negative energy balance. Energy balance can be measured in various ways, for example by body condition score or by plasma concentration of several metabolic hormones and metabolites. After calving, endocrine pathways stimulate tissue mobilization; insulin signaling is blocked, the concentration of insulin-like growth factor-1(IGF-1) and leptin decreases, and the concentration of growth hormone (GH) increases. This leads to an increase of various metabolites, for example non-esterified fatty acid (NEFA), beta-hydroxybutyrate (BHB) and urea. All these parameters have been negatively associated with several fertility traits, and can probably be used as indirect selection criteria of fertility in breeding programs. Research has also shown that certain genes, associated with fertility and metabolism, are epigenetically regulated. Epigenetics explains variations in gene expression that not originates from the DNA sequence, which implies that better knowledge of epigenetic regulation on fertility traits probably could explain a large part of the genetic variation that is currently unknown. The genetics of metabolic and epigenetic parameters is still only partially investigated in dairy cows and require further study in order to be practically applied in dairy cow breeding.

Mjölkkons förmåga att återuppta brunst efter kalvning och att bli dräktig på nytt påverkas av kons metaboliska tillstånd i samband med kalvning. Hos högmjölkande kor är det stor risk att foderintaget inte blir tillräckligt för att underhålla det ökade energibehovet efter kalvning, och kon kan då hamna i ett tillstånd av negativ energibalans. Energibalans kan mätas på olika sätt, till exempel genom hullpoäng eller plasmakoncentration av olika metaboliska hormon och metaboliter. Efter kalvning stimulerar endokrina signalvägar vävnadsmobilisering; insulinsignaleringen blockeras, koncentrationen av insulinliknande tillväxtfaktor-1 (IGF-1) och leptin minskar, samt koncentrationen av tillväxthormon (GH) stiger. Detta leder till en ökning av olika metaboliter i blodet, såsom fria fettsyror (NEFA), beta-hydroxibutyrat (BHB) och urea. Alla dessa parametrar har blivit negativt associerade med flera fertilitetsegenskaper, och skulle potentiellt kunna användas som indirekta mått på fertilitet i avelsvärderingen. Forskning har även visat att vissa gener, som är sammankopplade med fertilitet och näringsförsörjning, är epigenetiskt reglerade. Epigenetik förklarar variationer i genuttryck som inte beror på DNA-sekvensen, vilket innebär att kunskap om epigenetisk reglering inom fertilitetsområdet skulle kunna förklara en större del av den genetiska variationen som i nuläget är okänd. Genetiken bakom metaboliska respektive epigenetiska parametrar är dock fortfarande litet utforskad hos mjölkkor och behöver studeras ytterligare för att praktisk kunna tillämpas i avelsarbetet.