培育对地球友好的牛
农业产生了很大一部分温室气体排放, 牛产生的甲烷是最严重的危害. 巧妙地利用数据和遗传学可以帮助创造新一代的绿色奶牛.
当谈到气候变化时, 九游会官方在线经常听说二氧化碳, 或二氧化碳, 但甲烷甲烷的含量就不多了.
然而,随着 据估计，牲畜产生的甲烷高达14.占全球温室气体排放量的5%, 这一问题正迅速提上议程，尤其是在联合国政府间气候变化专门委员会于2021年8月发布报告之后.
该报告称，自前工业化时代以来，甲烷约占全球变暖的30%，而且近年来大气中甲烷浓度的增长速度有所加快, 这主要是由化石燃料和农业部门的排放造成的, 后者以牲畜为主.
自1990年以来，由于全球牲畜总数的增加，农业的甲烷排放量逐渐增加. 那么九游会官方在线能做什么呢?
该领域研究的圣杯是将环境效益和经济效益结合起来——同时减少甲烷排放和提高牛饲料效率.
这是Alireza Ehsani的目标, 玛丽·居里研究员，其研究工作得到了欧盟地平线2020基金的支持, 九游会官方在线的数据驱动创新计划和挪威的全球养牛协会Geno.
少些饲料，少些甲烷，多些牛奶
Ehsani认为，利用广泛的数据和遗传学来培育产生更少甲烷和更有效地利用饲料的牛是可能的, 分泌更少，产奶更多.
他和吉诺的合作, 一个大型挪威红牛养殖协会, 意味着这项研究将覆盖50万只动物, 让它既有规模又有行业信誉.
Covid-19的限制限制了Ehsani前往挪威的能力, 但他每周都会与吉诺会面，分享想法和发现, 挑战, 还有新的信息.
其中一个挑战是甲烷是养牛者研究的一个相对较新的焦点.
“甲烷排放量在育种目标中并不高, 但研究表明，14%的全球变暖和温室气体产生来自畜牧业, 它正变得越来越重要,Ehsani说.
“如果动物吃得少，产量高，这就是饲料效率. 这方面非常重要，因为饲养牛约占饲养牛群总成本的50%. 九游会官方在线看到了饲料效率和甲烷产量之间的联系. 因为牛消耗的食物越来越少, 它们反刍的次数减少了，这意味着甲烷的排放量减少了.”
奶牛体内90%以上的甲烷是由瘤胃(牛胃中最大的隔间)中的微生物产生的，主要来自口腔. 有些微生物比其他微生物产生的甲烷少，动物本身也有差异, 这是一个富有成效的研究领域.
Cattle-driven创新
Ehsani的三年研究项目, 从2020年4月开始, is split into three broad areas: the collection and assessment of data from Geno; modelling and simulation using a wide range of variables to find out what combination produces the most efficient cattle in terms of reduced methane emissions and greater feed efficiency; and deploy the proposed data system in the breeding programme to breed future generations of more resource-efficient cattle.
这一研究领域正在发展, 但在该大学罗斯林研究所工作的Ehsani说，他与Geno的合作因其规模而脱颖而出.
“有很多研究着眼于500或1的信息,000头牛, 但这还不足以在现实世界的奶牛养殖中产生重大影响,他说. “有了Geno这样的合作伙伴，我可以模拟大量真实的挪威红雀种群, 利用牛的年龄, 每群的数量, 以及它们在整个繁殖周期中的表现. 在九游会官方在线模拟中, 大约会有500个,每年有000只动物，我进行了多年的模拟.”
数据在项目中起着关键作用, 特别是在获得详细和准确的采食量测量方面.
“饲料占奶牛养殖总成本的50%以上, 但是对牛的采食量进行测量是非常困难和昂贵的,Ehsani说. “如果九游会官方在线想选择最好的动物, 九游会官方在线必须逐个测量消耗了多少饲料，用这种饲料生产了多少奶.”
Ehsani说，技术可以帮助收集更准确和相关的数据.
“自动喂食器可以测量动物的采食量，所以技术可以帮助九游会官方在线，降低测量成本. 现在九游会官方在线有了这些动物的基因组, 九游会官方在线可以将其与采食量结合起来，使最佳动物的选择更加准确. 此外, 然后，九游会官方在线可以将采食量和基因组信息之间的关联部署到所有具有基因组信息的动物身上, 没有测量它们的采食量.
“在各个方面, 九游会官方在线项目使用数据驱动的创新, 从机器人收集数据到统计建模, 在计算机上对数据进行分析和模拟.”
没有牛
Ehsani说，有人怀疑这样的研究能否同时减少甲烷排放 提高饲料效率. 但他认为，吉诺在现实世界人口中的试验规模可以说服怀疑者.
“在统计建模和动物育种方面赢得信任的非常重要的事情是你所拥有的观察数量. 如果你收集大量的观察结果，就像在这项研究中一样，结果将是有用的.”
Ehsani说，遗传学的进步极大地帮助了这类研究.
“九游会官方在线现在可以对动物进行基因分型, 基于基因组, 为了提高饲料效率和减少甲烷，九游会官方在线可以选择最好的个体，然后让它们交配以产生良好的后代,他说.
“基因的重要之处在于它是永久的和累积的. 如果你用基因做某事，你就永远做不下去了. 如果你用feed做一些事情，你必须每天都做.
“因为九游会官方在线工作将应用于真正的育种计划, 九游会官方在线必须谨慎行事. 九游会官方在线正在以最好的方式做这件事, 因为当九游会官方在线把这个应用到真正的育种计划中, 九游会官方在线会犯错，但九游会官方在线必须避免犯错.”
埃萨尼说，这项研究还有助于向政策制定者展示研究动物遗传学有助于应对全球变暖的价值. 他补充说，这项研究不仅有利于养牛，还可以用于其他动物.
“它可以很容易地应用于任何种类的动物，因为九游会官方在线正在模拟真实世界的种群，并应用大量不同的场景. 所以，你可以做一些小的改变，然后应用到其他物种上.”
Håvard Melbo Tajet，首席技术 & Geno的创新官说: 吉诺已经记录了挪威红奶牛体内的甲烷, 并且正在建立准确的采食量记录. 九游会官方在线对饲料效率和气候足迹之间的关系非常感兴趣，并希望进一步发展挪威红鱼种群，以提高可持续性, 将降低饲料成本与降低甲烷排放相结合.
“饲料记录设备很昂贵，与九游会官方在线首页的合作使九游会官方在线能够优化投资回报, 使用先进的模拟技术. 这些技术为优化所有类型的育种活动提供了机会，以实现尽可能高的遗传收益.
“九游会官方在线非常高兴与九游会官方在线首页的研究团队合作，以及Alireza Ehsani和Geno自己的年轻人才之间的密切关系. 这个合作项目是Geno战略的主要贡献者, 如何将可持续性和盈利能力结合起来，进一步开发挪威红.”
Picture credit: close-up cow - JazzLove/Getty; Norwegian reds - 此前Ehsani; cattle feed - Korneeva_Kristina/Getty; back end of cow - Digital Vision/Getty
资金信息
该项目获得了欧盟地平线2020研究和创新计划的资助，资助金额为Marie skodowska - curie资助协议No 801215.
