La mise en place de la sélection génomique rend possible l’inclusion de nouveaux caractères dans les objectifs de sélection, en profitant des marges offertes par l’augmentation du progrès génétique sur les caractères historiques. En parallèle, les attentes des éleveurs, de la société et des filières orientent la sélection génétique vers des objectifs plus larges et complexes. Deux groupes de nouveaux caractères ont été analysés dans le cadre de l’amélioration génétique des bovins laitiers : les caractères de carcasse des jeunes bovins de races mixtes et les caractères de résistance aux lésions podales en race Holstein, afin de préparer la mise en place d’une sélection génétique et génomique de ces caractères. Pour ces deux caractères, les modèles d’évaluation polygénique les plus pertinents ont été développés et les paramètres génétiques correspondant ont été estimés. Ces derniers révèlent que la sélection génétique des caractères de carcasse des jeunes bovins sera relativement aisée, alors que celle de la résistance aux lésions podales sera plus difficile, mais possible, du fait de l’existence d’une variabilité génétique. Ils mettent également en évidence qu’un progrès génétique sur les caractères de carcasse des jeunes bovins n’est pas génétiquement opposé à un progrès génétique sur la production laitière. Ils mettent enfin en évidence deux groupes de lésions podales génétiquement distinctes. Par ailleurs, plusieurs stratégies pour prendre en compte la nonexhaustivité des données de lésions podales ont été testées. Plusieurs approches d’évaluation ont été comparées. Pour les deux groupes de caractères, l’approche dite « Single-Step Genomic BLUP » s’est révélée la plus prometteuse, même si les autres approches génomiques « en deux étapes », donnaient des résultats aux caractéristiques relativement proches. Ces études ont mené à la mise en place d’évaluations génétiques et génomiques en routine pour les deux groupes de caractères, pour lesquelles les méthodes d’évaluation classiques ont été retenues par souci de cohérence avec les évaluations actuelles, tout en démontrant l’intérêt d’une évolution vers l’approche en une étape à moyen terme. Les principales questions soulevées et les grandes étapes identifiées lors des études de ces deux caractères ont été rassemblées au sein d’une ébauche de méthodologie pour le développement d’évaluations génétiques pour de nouveaux caractères. / The implementation of genomic selection makes possible the inclusion of new traits in breeding goals, by taking advantage of the opportunities coming from the increased genetic trend on traits currently under selection. Breeders, breeding companies and society all have changing expectations regarding genetic selection. Two groups of new traits were analyzed in the context of genetic improvement of dairy cattle: carcass traits of young bulls in dual-purpose breeds and claw health traits in Holstein, in order to prepare the implementation of genetic and genomic selection on these traits. For both sets of traits, suitable genetic evaluation models were developed and genetic parameters were estimated. Genetic parameters reveal that genetic selection of carcass traits of young bulls appears to be fairly easy and that selection of claw health traits is going to be more difficult, but possible, given the existing genetic variation. They also highlight that there is no strong negative genetic correlation between carcass traits of young bulls and dairy production traits. Finally, they reveal that there are two genetically distinct groups of claw health traits. Several strategies to account for non-exhaustive recording of cows for trimming were tested. Several evaluation approaches were compared. For both sets of traits, Single-Step Genomic BLUP was the most promising approach, although other (two-step) genomic approaches allowed for relatively similar accuracies and control of bias. These studies led to the implementation of routine genetic and genomic evaluations for both sets of traits, for which a usual two-step genomic approach was preferred over Single-Step Genomic BLUP for consistency with the current evaluation of other traits. However these two examples illustrate the benefit of implementing routine Single-Step Genomic BLUP evaluations. The main questions and principal steps identified in these studies were gathered into tentative guidelines for the development of genetic evaluations for new traits.

Mechanical overburdening is a major risk factor that provokes non-infectious claw diseases. Moreover, lameness-causing lesions often remain undetected and untreated. Therefore, prevention of claw tissue overburdening is of interest, especially by analyzing harmful effects within dairy cows’ housing environment. However, objective “on-cow” methods for bovine gait analysis are underdevel- oped. The purpose of the study was to apply an innovative mobile pressure sensor system attached at the claws to perform pedobarometric gait analysis. A further goal was the supplementation with accelerative data, generated simultaneously by use of two inertial measurement units (IMUs), attached at metatarsal level. IMU data were analyzed with an automatic step detection algorithm. Gait analysis was performed in ten dairy cows, walking and trotting on concrete flooring and rubber mats. In addition to the basic applicability of the sensor systems and with the aid of the automatic step detection algorithm for gait analysis in cows, we were able to determine the impact of the gait and flooring type on kinematic and kinetic parameters. For pressure sensor output, concrete was associated with significantly (p < 0.001) higher maximum and average pressure values and a significantly smaller contact area, compared to rubber mats. In contrast to walking, trotting led to a significantly higher force, especially under the medial claw. Further, IMU-derived parameters were significantly influenced by the gait. The described sensor systems are useful tools for detailed gait analysis in dairy cows. They allow the investigation of actors which may affect claw health negatively.

Die Abschlussarbeit beschäftigt sich mit der Klauengesundheit von Deutschen Holsteins Kühen in einem Sächsischen Milchviehbetrieb. Ziel war die Erfassung und Bewertung der Klauenmaße und Klauen­gesund­heit bei unterschiedlicher Laufflächengestaltung. Aufgrund einer hohen Prävalenz von 89,1 % im Bereich Klauen und Gliedmaßen und der starken Abnutzung des vorhandenen Gussasphaltes im Laufstall, wurde nach der Ist-Aufnahme (Klauenschnitt, Erfassung von Klauenkrankheiten und –maßen) im Mai 2016 eine Stallhälfte am Futtertisch komplett mit Gummiboden (Kraiburg Kura P) ausgelegt und zwei Versuchsgruppen (N=178) gebildet. Während der 93-tägigen Versuchsphase wurden Daten zum Locomotion Score, Hygienescore, Anzahl aktiver Kühe, Gruppenstärke sowie Klimadaten erhoben. Am Ende der Beobachtungsphase wurden alle Versuchstiere einer weiteren Klauenpflege unterzogen, die Klauenmaße und eventuelle Klauenerkrankungen erfasst. Im Ergebnis konnte gezeigt werden, dass sich die Klauengesundheit der Versuchsgruppe, auf einer Kombination von Gummiboden und Gussasphalt, im Vergleich zur Kontrolle, bei der nur Gussasphalt berücksichtigt wurde, verbessert hatte. Zudem konnte verdeutlicht werden, dass Klauenerkrankungen multifaktoriell sind. Der Einbau von Gummiboden kann gesundheitsfördernd wirken, z. B. durch geringere Belastung und besseres Wohlbefinden, aber das Management hat einen essentiellen Anteil der Klauen- und Gliedmaßen­gesundheit. Als Empfehlung wird eine Kombination aus weichen und abrasiven Laufflächen als sinnvoll angesehen. Jedoch wird eine Analyse des gesamten Managements und der Haltungsumwelt der Tiere unerlässlich, da der Mensch der wichtigste Einflussfaktor auf die Klauen- und Gliedmaßengesundheit ist.:Inhalt Abkürzungsverzeichnis V Abbildungsverzeichnis VI Tabellenverzeichnis VIII 1. Einleitung 1 2. Literaturteil 2 2.1 Physiologische Grundlagen der Hornqualität und des Hornwachstums 2 2.1.1 Anatomie der Klaue und der Klauenhaut 2 2.1.2 Hornqualität 5 2.1.3 Messung der Klauenhornhärte zur Darstellung der Hornqualität 6 2.1.4 Erfassung der Klauenmaße zur Überprüfung des Hornschuhs 9 2.2 Übersicht zu den wichtigsten Klauenerkrankungen 12 2.3 Faktorenkrankheit Dermatitis Digitalis 17 2.4 Bewertung des Gangverhaltens mittels Locomotion Score 20 2.5 Bewertung der Stallhygiene mittels Hygienescore 23 2.6 Liegeflächenmanagement und Liegeverhalten 26 2.7 Gussasphalt vs. Gummibelag, Vor- und Nachteile der dargestellten Bodenbeläge 30 2.8 Stallklima 34 2.9 Management der Klauen- und Gliedmaßengesundheit 36 3. Material und Methoden 39 3.1 Tierbestand und betriebliche Gegebenheiten 39 3. 2 Versuchsaufbau 41 3.3 Datenerfassung 46 3.3.1 Bestimmung der Klauenmaße 46 3.3.2 Erfassung der Klauenbefunde 48 3.3.3 Erfassung Locomotion Score 49 3.3.4 Erfassung Hygienescore 50 3.3.5 Erfassung weiterer Parameter für die Beurteilung Klauengesundheit 50 3.3.6 Bestimmung Klimadaten 51 3.4 Datenauswertung 52 4. Ergebnisse 53 4.1 Prävalenz 53 4.1.1 Auswertung aller Klauenerkrankungen 53 4.1.2 Auswertung Dermatitis Digitalis 56 4.2 Klauendaten 57 4.3 Locomotion Score 59 4.4 Hygienescore 61 4.5 Auswertung weiterer Parameter für die Beurteilung der Klauengesundheit 62 4.6 Klimadaten 67 5. Diskussion und Schlussfolgerungen 69 5.1 Ist-Situation der Klauengesundheit in Bezug auf die gesamte Herde 69 5.2 Entwicklung der Klauengesundheit und Klauenmaße in den Untersuchungsgruppen 70 5.3 Weitere Einflussfaktoren auf die Klauengesundheit 75 5.4 Locomotion Score 79 5.5 Hygienescore 80 5.6 Schlussfolgerungen für die Praxis 81 6. Zusammenfassung 83 Literaturverzeichnis 85 Anhang 97 / The current work focuses on claw health within a herd of German Holsteins on a Saxon dairy farm. The aim was to record and evaluate the claw dimensions and claw health on different flooring systems. Due to a high prevalence of 89.1% in the area of the claws and limbs and the heavy wear of the existing mastic asphalt in the playpen, the operational management decided to carry out a partial renovation of the flooring system. Thus, after recording the actual condition (claw cut, recording of claw diseases and dimensions) in May 2016, one half of the stable at the feeding table was completely covered with rubber flooring (Kura P by Kraiburg) and two test groups (N=178) were formed. During the 93-day trial period, data were collected on locomotion score, hygiene score, number of active cows, group strength and climate data. At the end of the observation phase, all test animals were subjected to further claw care, claw dimensions and possible claw diseases were recorded. As a result, it was shown that the claw health of the experimental group had improved on a combination of rubber flooring and mastic asphalt compared to the control that only considered mastic asphalt. In addition, it could be shown that claw diseases are multifactorial. The installation of rubber flooring can have a health-promoting effect, e.g. by reducing stress and improving well-being, but management plays a major role in claw and limb health. A combination of soft and abrasive treads is considered reasonable. However, an analysis of the overall management and housing environment of the animals becomes essential as humans are the most important factor influencing claw and limb health.:Inhalt Abkürzungsverzeichnis V Abbildungsverzeichnis VI Tabellenverzeichnis VIII 1. Einleitung 1 2. Literaturteil 2 2.1 Physiologische Grundlagen der Hornqualität und des Hornwachstums 2 2.1.1 Anatomie der Klaue und der Klauenhaut 2 2.1.2 Hornqualität 5 2.1.3 Messung der Klauenhornhärte zur Darstellung der Hornqualität 6 2.1.4 Erfassung der Klauenmaße zur Überprüfung des Hornschuhs 9 2.2 Übersicht zu den wichtigsten Klauenerkrankungen 12 2.3 Faktorenkrankheit Dermatitis Digitalis 17 2.4 Bewertung des Gangverhaltens mittels Locomotion Score 20 2.5 Bewertung der Stallhygiene mittels Hygienescore 23 2.6 Liegeflächenmanagement und Liegeverhalten 26 2.7 Gussasphalt vs. Gummibelag, Vor- und Nachteile der dargestellten Bodenbeläge 30 2.8 Stallklima 34 2.9 Management der Klauen- und Gliedmaßengesundheit 36 3. Material und Methoden 39 3.1 Tierbestand und betriebliche Gegebenheiten 39 3. 2 Versuchsaufbau 41 3.3 Datenerfassung 46 3.3.1 Bestimmung der Klauenmaße 46 3.3.2 Erfassung der Klauenbefunde 48 3.3.3 Erfassung Locomotion Score 49 3.3.4 Erfassung Hygienescore 50 3.3.5 Erfassung weiterer Parameter für die Beurteilung Klauengesundheit 50 3.3.6 Bestimmung Klimadaten 51 3.4 Datenauswertung 52 4. Ergebnisse 53 4.1 Prävalenz 53 4.1.1 Auswertung aller Klauenerkrankungen 53 4.1.2 Auswertung Dermatitis Digitalis 56 4.2 Klauendaten 57 4.3 Locomotion Score 59 4.4 Hygienescore 61 4.5 Auswertung weiterer Parameter für die Beurteilung der Klauengesundheit 62 4.6 Klimadaten 67 5. Diskussion und Schlussfolgerungen 69 5.1 Ist-Situation der Klauengesundheit in Bezug auf die gesamte Herde 69 5.2 Entwicklung der Klauengesundheit und Klauenmaße in den Untersuchungsgruppen 70 5.3 Weitere Einflussfaktoren auf die Klauengesundheit 75 5.4 Locomotion Score 79 5.5 Hygienescore 80 5.6 Schlussfolgerungen für die Praxis 81 6. Zusammenfassung 83 Literaturverzeichnis 85 Anhang 97