随着食品生产商、加工商、营销商、经销商和消费者寻求有效管理环境足迹和社会影响的方案，整个奶牛养殖行业的可持续性也正受到审视。幸运的是，奶牛行业有一个很大程度上不为人知的工具：基因组学。
基因组学增强了行业的可持续性，因为改良后的奶牛每年生产更多的牛奶、乳脂和乳蛋白，且对土地和水的需求减少。基因组学诞生之初，美国有930万头奶牛；大约14年后，这个数字增长了不到1%。然而，与2008年相比，全国牛奶产量增加了19.2%，乳脂产量增加了32.2%。遗传学和基因组学共同做出了重大贡献。
时光倒退一步
自20世纪50年代引入种公牛的冻精以来，奶农一直在使用人工授精来改善后代，并通过避免在牧场内饲养成年公牛来增强安全性。
在接下来的六十年里，遗传改良基本上保持稳定，因为后裔测定需要在五到八年的时间鉴定优秀的种公牛。2008年，当基因组学被引入奶牛行业时，这一切都发生了变化。
基因组学——将单个动物的DNA与整个牛群的表型表现进行比较和关联——缩短了世代间隔，同时使准确性最大化。这种准确性，加上更短的世代间隔和更高的选择强度，是提高产奶量、乳脂和乳蛋白产量的最重要原因。同时，奶牛变得更加健康，生产寿命得到提高。
当然，这一切的发生是因为奶牛是地球上被研究最多的家畜。美国农业部和奶牛育种委员会（CDCB）在过去一个世纪收集的1.23亿份真实生产表现数据成为推动新时代基于DNA的基因组预测的基础燃料。这反过来又提高了奶牛遗传的预测准确性，在进行DNA检测并将其与整个数据库进行比较时，新生犊牛的预测准确性从基因组学出现之前的30%跃升至70%以上。
让我们将这一进展转化为美元。
使用根据40项性状计算得出的综合选择指数净价值（NM$）进行衡量，在基因组时代孕育下一代的荷斯坦种公牛每年的收益提高了83美元。与基因组学出现之前接近13美元的平均收益相比，翻了六倍。来自CDCB的George Wiggans的计算表明，基因组选择每年为每头奶牛带来70美元的价值。根据美国940万头奶牛的数量推断，基因组学在可持续发展方面带来了3.29亿美元的年度净收益。
基因超级优秀的奶牛尚未出现
基因改良是否已达到极限？
根据美国农业部动物基因组学和遗传改良实验室（AGIL）的高级遗传学家Paul VanRaden本月所做的计算，我们距离基因改良的极限还差得很远。从基因组数据库所有700万头荷斯坦奶牛中提取最优秀的单倍型（基因），最好的组合将产生净价值为5772的种公牛。
这个数字与目前市场上顶级荷斯坦种公牛1361的净价值相差甚远。考虑到这些数字，奶牛养殖行业只完成了培育完美荷斯坦奶牛的24%。这为未来的遗传改良留下了324%或者三倍的空间。
该分析仅考虑当前的遗传评估。基因组学可以识别新的性状，有一天可以帮助减少甲烷的产生和碳足迹。节省饲料的性状只是冰山一角。
