Single-Step: Das neue Verfahren in der Zuchtwertschätzung

Seit April 2025 werden die Zuchtwerte für Deutsche Holsteins mit dem Single-Step Verfahren geschätzt. Die Umstellung auf Single-Step ist ein bedeutender Meilenstein in der Zuchtwertschätzung. vit hat über viele Jahre hinweg intensiv an der Entwicklung und Optimierung dieser Methode gearbeitet. Was verbirgt sich hinter Single-Step und welche Auswirkungen hat die Umstellung des Zuchtwertschätzverfahrens?

Was ist Single-Step?

Single-Step ist die aktuell fortschrittlichste Methode zur Zuchtwertschätzung. Über die vergangenen Jahre ist für die Deutschen Holsteins eine beeindruckende Datenbasis entstanden. Je nach Merkmal umfasst die Anzahl genotypisierter Kühe mit Eigenleistungen zwischen 380.000 (Mastitis) und 1.120.000 (Kälberfitness). Hinzu kommen typisierte Bullen mit Nachkommenleistungen, die ebenfalls in die Schätzung einfließen. Der wesentliche Unterschied zwischen dem neuen Single-Step-Verfahren und der bisherigen Multi-Step-Methode liegt in der Verknüpfung dieser Daten. Während bei Multi-Step die Zuchtwerte in mehreren getrennten Schritten geschätzt und dabei teilweise Informationen aggregiert werden, erfolgt bei Single-Step die Berechnung in einem einzigen, simultanen Schritt (Abbildung 1). Dabei werden alle verfügbaren Daten – Phänotypen, Pedigrees und Genotypen – direkt miteinander kombiniert. Ein entscheidender Vorteil: Auch nicht-genotypisierte Tiere tragen mit ihren Phänotypen direkt zur genomischen Zuchtwertschätzung bei, wodurch sich die Datengrundlage für die Vorhersage nochmals erheblich erweitert.

Ein weiterer wesentlicher Unterschied zwischen Multi-Step und Single-Step wird mit Blick auf Abbildung 1 deutlich: Mit der Einführung von Single-Step wird es künftig nur noch einen kombinierten Zuchtwert (gZW) geben. Dieser vereint alle verfügbaren Informationen aus Phänotypen, Pedigree und Genotypen in einem einzigen Wert. Damit entfällt die Unterscheidung zwischen dem konventionellen Zuchtwert (ZW) und dem direkten genomischen Wert (dGW), wie sie beim Multi-Step-Verfahren noch vorgenommen wurde.

Welche Vorteile bietet Single-Step?

Größter Vorteil des Single-Step Verfahrens: die gleichzeitige Betrachtung aller Informationen bietet eine sicherere Schätzung der Zuchtwerte. Grund hierfür ist, wie bereits oben beschrieben, dass auch nicht-genotypisierte Tiere mit Eigenleistungen im Schätzsystem berücksichtigt werden. Dadurch wird das Problem der „genomischen Vorselektion“ verringert, weshalb genomische Zuchtwerte aus Single-Step weniger verzerrt und erwartungsgetreuer sind. In Abbildung 2 ist der durchschnittliche Sicherheitszuwachs durch Single-Step für verschiedene Merkmale dargestellt. Besonders bei Gesundheits- und funktionalen Merkmalen wird eine gesteigerte Sicherheit um bis zu 14% realisiert (Abbildung 2). Vor allem junge, genomische Bullen profitieren von diesem Sicherheitsschub.

Mit höheren Sicherheiten geht auch eine größere Stabilität der Zuchtwerte einher. Dadurch fallen Veränderungen von einem Zuchtwertschätztermin zum nächsten geringer aus.

All diese Vorteile ermöglichen es Zuchtorganisationen und Züchtern ihre Selektionsentscheidungen auf einer noch verlässlicheren Grundlage zu treffen. Letztendlich wird sich durch die höhere Zuchtwertsicherheit und -stabilität auch der Zuchtfortschritt weiter beschleunigen – sowohl auf den Betrieben als auch auf Populationsebene. Die Umstellung auf Single-Step im April 2025 ist für die deutsche Holstein-Zucht ein bedeutender Schritt vorwärts und ermöglicht eine noch bessere Zucht auf leistungsstarke, gesunde und langlebige Milchkühe.

Quelle: www.vit.de