RESUMO
Abstract Background: Fertility and health traits, other than production traits, have a major role in the profitability of dairy cattle. Therefore, it seems necessary to include the afore mentioned traits in breeding programs. Hence, genetic parameters are needed to establish breeding plans. Objective: To estimate heritabilities as well as genetic and environmental relationships among total milk yield (TMY), persistency of milk yield (PMY), mean somatic cell count (SCC), mean loge somatic cell count (LnSCC), standard deviation of somatic cell count (stdSCC), and calving interval (CI) using two-trait and multi-trait analyses in Iranian Holstein. Methods: The dataset consisted of 25,883 first lactation records collected from 2002 to 2007 in 97 Holstein dairy herds in Iran. Four criteria of persistency of milk yield (PMY) were calculated using the Wood's gamma function. The WOMBAT1.0 software was used to estimate the (co)variance components using the Average Information Restricted Maximum Likelihood algorithm. Results: Total milk yield (TMY) resulted in the highest heritability estimate (0.29). Heritability estimates for different criteria of persistency of milk yield (PMY) ranged from 0.05 to 0.10. The unfavorable genetic correlation between TMY and calving interval (CI) was 0.71, while that of PMY with CI was 0.46. The estimated environmental correlations were lower than the genetic correlations for all traits, but the trends were generally similar. Conclusion: The results indicate that including PMY in the breeding goals could increase TMY and CI, and decrease somatic cell count (SCC).
Resumen Antecedentes: Las características de fertilidad y salud, además de las de producción, tienen un papel importante en la rentabilidad de los hatos lecheros. Por lo tanto, parece necesario incluir los rasgos mencionados en los sistemas de mejoramiento. Por ende, los parámetros genéticos son necesarios para establecer planes de cría. Objetivo: Estimar la heredabilidad, así como las relaciones genéticas y ambientales entre el rendimiento total de leche (TMY), la persistencia del rendimiento lechero (PMY), el recuento medio de células somáticas (SCC), el recuento de células somáticas de loge promedio (LnSCC), la desviación estándar del recuento de células somáticas (stdSCC) y el intervalo de partos (CI) en vacas Holstein mediante análisis de dos rasgos y análisis múltiples. Métodos: Se analizaron registros de primera lactancia de 25.883 vacas Holstein, recolectados entre 2002 y 2007 en 97 rebaños lecheros de Irán. Se calcularon cuatro criterios de persistencia del rendimiento lácteo utilizando la función gamma de Wood. El software Wombat1.0 se utilizó para estimar los componentes de (co)varianza que emplean el algoritmo de máxima verosimilitud restringida de información promedio. Resultados: El rendimiento de leche (TMY) obtuvo la mayor heredabilidad estimada (0,29). Las estimaciones de heredabilidad para diferentes criterios de persistencia del rendimiento de la leche variaron de 0,05 a 0,10. La correlación genética desfavorable entre TMY e intervalo entre partos fue 0,71, mientras que la de PMY con el CI fue de 0,46. Las correlaciones ambientales estimadas fueron inferiores a las correlaciones genéticas para todos los rasgos, pero las tendencias fueron, en general, similares. Conclusión: Incluir el PMY en la meta de cría podría aumentar el TMY y CI, además de disminuir el recuento de células somáticas (SCC).
Resumo Antecedentes: As características de fertilidade e saúde, além das características de produção, têmum papel importante narentabilidade das vacas leiteiras. Por isso, parece necessário incluir as características já mencionadas nos sistemas de melhoramento genético. Assim, são necessários parâmetros genéticos para estabelecer planos de melhoramento genético. Objetivo: Estimar herdabilidade, bem como as relações genéticas e ambientais entre a produção total de leite (TMY), persistância da produção de leite (PMY), contagem médiade células somáticas (SCC), contagem média de células somáticas loge (LnSCC), desviopadrao da contagem média de células somáticas (stdSCC) e intervalo de pertosem (CI) vacas Holstein por duas análises de características e traços multiplos. Métodos: O conjunto de dados consistiuem registros de 25.883 vacas Holstein de primeira lactação coletadas de 2002 a 2007 em 97 rebanhos leiteiros em Iran. Foram calculados quatrocritérios de persistência da produção de leite utilizando a função gama de Wood. O software Wombat1.0 foi usado para estimar os componentes de (co)variância que empregam o algoritmo de máxima verossimilhança com informações restritas. Resultados: A maior herdabilidade (0,29) foi estimada para produção de leite. As estimativas de herdabilidade para diferentes critérios de persisténcia da produção de leite variaram 0,05 a 0,10. A correlação genética desfavorável entre o intervalo TMY eo intervalo de parto foi de 0,71 enquanto que a de PMY com CI foi de 0,46. As correlações ambientais estimadas foram inferiores às correlações genéticas para todos os traços, mas as tendencias foram geralmente semelhantes. Conclusão: Os resultados indicaram que a inclusão de PMY na meta de reprodução poderia aumentar TMY e CI, no entanto, diminuir a contagem de células somáticas.
RESUMO
Abstract: Background: dystocia is one of the most economically significant secondary traits in dairy cows and has adverse effects on the subsequent survival, health, and performance of mothers and offspring. Objective: the aim of this study was to estimate direct and maternal genetic parameters for calving ease (CE) and its relationship with productive and reproductive traits in Iranian Holstein cows. Methods: data from 1991 through 2011 were collected from the Animal Breeding Center of Iran, and contained 132,831 records of CE, 183,203 records of productive traits including 305-d adjusted milk yield (MY305), 305-d adjusted fat yield (FY305) and 305-d adjusted protein yield (PY305), and 129,199 records of reproductive traits including days open (DO), days to first service (DFS) and calving interval (CI). Univariate and bivariate linear animal models were used for the analysis of traits in two different models on which direct genetic effect (model 1) and direct + maternal genetic effects (model 2) using AI-REML algorithm were included. Results: estimated heritabilities for CE in model 1 were 0.02 in univariate and 0.02-0.03 in bivariate analyses. Direct and maternal heritabilities in model 2 were 0.02 and 0.002 for univariate, and 0.03 and 0.0004-0.006 in bivariate analyses, respectively. Genetic correlations between direct effects of CE with MY305, FY305, and PY305 were -0.99, 0.02 and-0.07 in model 1, and -0.2, -0.02 and -0.13 in model 2, respectively. Conclusion: this study suggested that a selection index that includes both direct and maternal effects should be included in CE breeding programs.
Resumen Antecedentes: la distocia es uno de los rasgos secundarios económicamente más significativos en las vacas lecheras y tiene efectos adversos sobre la posterior supervivencia, salud y el rendimiento de las madres e hijos. Objetivo: estimar parámetros genéticos directos y maternos para facilidad de parto (CE) y su relación con las características productivas y reproductivas en vacas Holstein iraníes. Métodos: se recogieron datos desde 1991 hasta 2011 en el Centro de Reproducción Animal de Irán, que contenían 132.831 registros de la CE, 183.203 registros de características productivas, incluyendo 305-d ajustado la producción de leche (MY305), 305-d de rendimiento graso ajustado (FY305) y 305-d de producción de proteína ajustada (PY305), y 129.199 registros de características reproductivas, incluyendo días abiertos (DO), días al primer servicio (DFS) y el intervalo entre partos (CI). Se utilizaron modelos animales lineales univariantes y bivariantes para el análisis de rasgos en dos modelos diferentes en los que se incluyeron el efecto genético directo (modelo 1) y los efectos genéticos maternos directos + (modelo 2) usando el algoritmo AI-REML. Resultados: las heredabilidades estimadas para la CE en el modelo 1 fueron 0,02 en uni y 0,02-0,03 en los análisis bivariados. Las heredabilidades directas y maternas en el modelo 2 fueron 0,02 y 0,002 para univariado, y 0,03 y 0,0004 a 0,006 en el análisis bivariado, respectivamente. Las correlaciones genéticas entre los efectos directos de la CE con MY305, FY305 y PY305 fueron -0,99, 0,02 y -0,07 en el modelo 1 y -0,2, -0,02 y -0,13 en el modelo 2, respectivamente. Conclusión: este estudio sugiere que un índice de selección que incluye tanto los efectos directos y maternos se debe incluir en los programas de mejoramiento de la CE.
Resumo Antecedentes: distocia é uma das características secundárias economicamente mais significativas em vacas leiteiras e tem efeitos adversos sobre a subsequente sobrevivência, saúde e desempenho de mães e filhos. Objetivo: o objetivo deste estudo foi estimar parâmetros genéticos direto e maternos para facilidade de parto (CE) e sua relação com características produtivas e reprodutivas em vacas da raça Holandesa iranianos. Métodos: dados de 1991 a 2011 foram coletados a partir do Centro de Melhoramento Animal do Irã, estes continham 132.831 registros da CE, 183.203 registros de características produtivas, incluindo 305-d rendimento ajustado leite (P305), 305-d produção de gordura ajustada (FY305) e 305-d rendimento ajustado proteína (PY305), e 129.199 registros de características reprodutivas, incluindo jornadas de portas abertas (DO), dias para o primeiro serviço (DFS) e intervalo entre partos (CI). Modelos animais lineares univariados e bivariados foram utilizados para a análise de características em dois modelos diferentes em que foram incluídos efeito genético direto (modelo 1) e efeitos genéticos maternos diretos + (modelo 2) usando o algorítmo AI-REML. Resultados: a herdabilidade estimada para CE no modelo 1 foi 0,02 na análise univariada e 0,02-0,03 na análise bivariada. A herdabilidade direta e materna no modelo 2 foi 0,02 e 0,002 para univariada, e 0,03 e 0,0004-0,006 na bivariada, respectivamente. As correlações genéticas entre os efeitos diretos da CE com P305, FY305 e PY305 foram -0,99, 0,02 e -0,07 no modelo 1 e -0,2, -0,02 e -0,13 no modelo 2, respectivamente. Conclusão: este estudo sugere que um índice de seleção que inclua efeitos diretos e maternos deve ser incluído em programas de melhoramento para CE.
RESUMO
Accuracy of genomic prediction was compared using three parametric and semi parametric methods, including BayesA, Bayesian LASSO and Reproducing kernel Hilbert spaces regression under various levels of heritability (0.15, 0.3 and 0.45), different number of markers (500, 750 and 1000) and generation intervals of validating set. A historical population of 1000 individuals with equal sex ratio was simulated for 100 generations at constant size. It followed by 100 extra generations of gradually reducing size down to 500 individuals in generation 200. Individuals of generation 200 were mated randomly for 10 more generations applying litter size of 5 to expand the historical generation. Finally, 50 males and 500 females chosen from generation 210 were randomly mated to generate 10 more generations of recent population. Individuals born in generation 211 considered as the training set while the validation set was composed of individuals either from generations 213, 215 or 217. The genome comprised one chromosome of 100 cM length carrying 50 QTLs. There was no significant difference between accuracy of investigated methods (p > 0.05) but among three methods, the highest mean accuracy (0.659) was observed for BayesA. By increasing the heritability, the average genomic accuracy increased from 0.53 to 0.75 (p 0.05). The number of SNPs affected the accuracy and accuracies increased(AU)
A acurácia da predição genômica foi comparada através de três métodos paramétricos e semiparamétricos, que incluíram BayesA, LASSO Bayesiano e regressão RKHS (Reproducing Kernel Hilbert Spaces) sob vários níveis de hereditariedade (0,15; 0,3 e 0,45), números diferentes de marcadores (500, 750 e 1000) e intervalos de geração de conjuntos de validação. Uma população histórica de 1000 indivíduos com igual proporção sexual foi simulada por 1000 gerações, em tamanho constante. Ela foi seguida por 100 gerações adicionais com redução gradual de tamanho para 500 indivíduos na 200ª geração. Indivíduos da geração 200 foram cruzados aleatoriamente por mais 10 gerações aplicando-se tamanho de ninhada de 5, para expansão da geração histórica. Por fim, uma seleção de 50 machos e 500 fêmeas da geração 210 foram cruzados aleatoriamente, resultando em mais 10 gerações de população recente. Indivíduos nascidos na geração 211 foram considerados como o conjunto de treinamento, enquanto o conjunto de validação foi composto por indivíduos da geração 213, 215 ou 217. O genoma foi composto por um cromossomo de 100cM de comprimento portando 50 QTLs. Não houve diferença significativa entre a acurácia dos métodos investigados (p > 0,05); porém, dentre os três métodos, a maior média de acurácia (0,659) foi observada em BayesA. Com o aumento da hereditariedade, a média da acurácia de seleção genômica (AU)
Assuntos
Confiabilidade dos Dados , Perfilação da Expressão Gênica/métodos , Perfilação da Expressão Gênica/veterinária , Teorema de BayesRESUMO
In this research, records of milk yield, mastitis occurrence and teats hyperkeratosis of 453 Holstein cows from a large herd with calving dates from December 2012 to December 2014 was used to estimate genetic and environmental correlations between milk yield, mastitis and hyperkeratosis. The highest and the lowest number of mastitis occurrence were in winter (January to March) and spring (April to June), respectively. Also, the highest and the lowest averages of days in milk at the time of mastitis occurrence were observed in winter and spring, respectively (162.53 vs. 29.67 days). The total number of mastitis occurrence was 151 times and in average a sick cow was infected 1.649 times. Obtained results showed low heritabilities for measures of mastitis (ranging from 0.048 to 0.134). Genetic correlations between measures of mastitis and milk yield were negative (from -0.502 to -0.183). Genetic correlation between hyperkeratosis and mastitis was positive which showed that selection for udder type traits would decrease mastitis occurrence. The results of this study can provide a background about the relationships between aforementioned traits and serve as a starting point for further study on these traits.
Os registros de produção leiteira, ocorrência de mastite e hiperquesatose dos úberes de 453 vacas holandesas de um grande rebanho, com datas de parição entre dezembro 2012 e dezembro de 2014, foram usados para estimar as correlações genéticas e ambientais entre produção de leite, mastite e hiperqueratose. O número mais alto e o mais baixo da ocorrência de mastite aconteceram respectivamente no inverno (janeiro março) e na primavera (abril - junho). As médias mais altas e baixas em dias/leite no período da ocorrência da mastite foram registradas respectivamente no inverno e na primavera (162,53 vs. 29,67 dias). O número total de ocorrência de mastite foi 151 vezes e, em média, uma vaca doente foi infectada 1649 vezes. Os resultados revelaram baixa herdade para as medidas de mastite (entre 0,048 e 0,134). Correlações genéticas entre mastite e produção de leite foram negativas (entre -0,502 e -0,183). A correlação genética entre hiperqueratose e mastite foi positiva e mostrou que a seleção de características de úbere poderia diminuir a ocorrência de mastite. Os resultados podem proporcionar uma base para o relacionamento entre as características mencionadas acima, como também servem de ponto de partida para mais estudos sobre essas características.
Assuntos
Feminino , Animais , Bovinos , Glândulas Mamárias Animais , Mastite Bovina/diagnóstico , Mastite Bovina/genética , Mastite Bovina/prevenção & controle , Substitutos do Leite HumanoRESUMO
Accuracy of genomic prediction was compared using three parametric and semi parametric methods, including BayesA, Bayesian LASSO and Reproducing kernel Hilbert spaces regression under various levels of heritability (0.15, 0.3 and 0.45), different number of markers (500, 750 and 1000) and generation intervals of validating set. A historical population of 1000 individuals with equal sex ratio was simulated for 100 generations at constant size. It followed by 100 extra generations of gradually reducing size down to 500 individuals in generation 200. Individuals of generation 200 were mated randomly for 10 more generations applying litter size of 5 to expand the historical generation. Finally, 50 males and 500 females chosen from generation 210 were randomly mated to generate 10 more generations of recent population. Individuals born in generation 211 considered as the training set while the validation set was composed of individuals either from generations 213, 215 or 217. The genome comprised one chromosome of 100 cM length carrying 50 QTLs. There was no significant difference between accuracy of investigated methods (p > 0.05) but among three methods, the highest mean accuracy (0.659) was observed for BayesA. By increasing the heritability, the average genomic accuracy increased from 0.53 to 0.75 (p 0.05). The number of SNPs affected the accuracy and accuracies increased
A acurácia da predição genômica foi comparada através de três métodos paramétricos e semiparamétricos, que incluíram BayesA, LASSO Bayesiano e regressão RKHS (Reproducing Kernel Hilbert Spaces) sob vários níveis de hereditariedade (0,15; 0,3 e 0,45), números diferentes de marcadores (500, 750 e 1000) e intervalos de geração de conjuntos de validação. Uma população histórica de 1000 indivíduos com igual proporção sexual foi simulada por 1000 gerações, em tamanho constante. Ela foi seguida por 100 gerações adicionais com redução gradual de tamanho para 500 indivíduos na 200ª geração. Indivíduos da geração 200 foram cruzados aleatoriamente por mais 10 gerações aplicando-se tamanho de ninhada de 5, para expansão da geração histórica. Por fim, uma seleção de 50 machos e 500 fêmeas da geração 210 foram cruzados aleatoriamente, resultando em mais 10 gerações de população recente. Indivíduos nascidos na geração 211 foram considerados como o conjunto de treinamento, enquanto o conjunto de validação foi composto por indivíduos da geração 213, 215 ou 217. O genoma foi composto por um cromossomo de 100cM de comprimento portando 50 QTLs. Não houve diferença significativa entre a acurácia dos métodos investigados (p > 0,05); porém, dentre os três métodos, a maior média de acurácia (0,659) foi observada em BayesA. Com o aumento da hereditariedade, a média da acurácia de seleção genômica
Assuntos
Confiabilidade dos Dados , Perfilação da Expressão Gênica/métodos , Perfilação da Expressão Gênica/veterinária , Teorema de BayesRESUMO
In this research, records of milk yield, mastitis occurrence and teats hyperkeratosis of 453 Holstein cows from a large herd with calving dates from December 2012 to December 2014 was used to estimate genetic and environmental correlations between milk yield, mastitis and hyperkeratosis. The highest and the lowest number of mastitis occurrence were in winter (January to March) and spring (April to June), respectively. Also, the highest and the lowest averages of days in milk at the time of mastitis occurrence were observed in winter and spring, respectively (162.53 vs. 29.67 days). The total number of mastitis occurrence was 151 times and in average a sick cow was infected 1.649 times. Obtained results showed low heritabilities for measures of mastitis (ranging from 0.048 to 0.134). Genetic correlations between measures of mastitis and milk yield were negative (from -0.502 to -0.183). Genetic correlation between hyperkeratosis and mastitis was positive which showed that selection for udder type traits would decrease mastitis occurrence. The results of this study can provide a background about the relationships between aforementioned traits and serve as a starting point for further study on these traits.(AU)
Os registros de produção leiteira, ocorrência de mastite e hiperquesatose dos úberes de 453 vacas holandesas de um grande rebanho, com datas de parição entre dezembro 2012 e dezembro de 2014, foram usados para estimar as correlações genéticas e ambientais entre produção de leite, mastite e hiperqueratose. O número mais alto e o mais baixo da ocorrência de mastite aconteceram respectivamente no inverno (janeiro março) e na primavera (abril - junho). As médias mais altas e baixas em dias/leite no período da ocorrência da mastite foram registradas respectivamente no inverno e na primavera (162,53 vs. 29,67 dias). O número total de ocorrência de mastite foi 151 vezes e, em média, uma vaca doente foi infectada 1649 vezes. Os resultados revelaram baixa herdade para as medidas de mastite (entre 0,048 e 0,134). Correlações genéticas entre mastite e produção de leite foram negativas (entre -0,502 e -0,183). A correlação genética entre hiperqueratose e mastite foi positiva e mostrou que a seleção de características de úbere poderia diminuir a ocorrência de mastite. Os resultados podem proporcionar uma base para o relacionamento entre as características mencionadas acima, como também servem de ponto de partida para mais estudos sobre essas características.(AU)