ارزیابی ژنتیکی ناهنجاری‌های تولیدمثلی و صفات باروری با مدل‌های مختلط استاندارد و یک‌طرفه در گاوهای هلشتاین

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه علوم دامی دانشکده کشاورزی دانشگاه تهران

2 پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشکده علوم زراعی و دامی، تخصص: ژنتیک و اصلاح نژاد دام/ ژنتیک کمی/ تجزیه داده ها/ آمار/ ارزیابی ژنومیک

3 پردیس کشاورزی و منابع طبعیی، دانشگاه تهران، تخصص: ژنتیک و اصلاح نژاد دام/ ژنتیک مولکولی/ بحث ژنومیک

4 گروه علوم دامی دانشکده کشاورزی دانشگاه جیرفت، تخصص: ژنتیک کمی/ ژنتیک و اصلاح نژاد گوسفند و بز/ ژنتیک و اصلاح نژاد گاو شیری/ تنوع ژنتیکی و تجزیه شجره در دام‌های اهلی

چکیده

هدف از پژوهش حاضر، ارزیابی ژنتیکی صفات جفت‌ماندگی، متریت، تعداد تلقیح به ازای هر آبستنی و روزهای باز با مدل‌های استاندارد و یک‌طرفه براساس داده‌های‌ زایش اول 50230 راس گاو هلشتاین جمع‌آوری شده در سال‌های 1387 تا 1396 در 17 گله بزرگ گاو شیری، بود. داده‌‌ها با مدل دام گوسی - آستانه‌ای چهارصفتی با دو مدل استاندارد و یک‌طرفه‌ واکاوی شدند. در مدل‌ یکطرفه، آثار علَی بروز جفت‌ماندگی بر متریت، تعداد تلقیح به ازای هر آبستنی و روزهای باز، متریت بر تعداد تلقیح به ازای هر آبستنی و روزهای باز و تعداد تلقیح به ازای هر آبستنی بر روزهای باز در نظر گرفته شدند. اثرات علَی جفت‌ماندگی و متریت بر تعداد تلقیح به ازای هر آبستنی به ترتیب 0.19 و 0.09 سرویس، بر روزهای باز به ترتیب 4.74 و 5.38 روز و اثر علّی تعداد تلقیح به ازای هر آبستنی بر روزهای باز 33 روز به دست آمدند. روابط علَی بین صفات به جز جفت‌ماندگی بر متریت و همبستگی های فنوتیپی و باقیمانده بین ناهنجاری‌‌ها و باروری تحت دو مدل از لحاظ آماری معنی‌دار بودند. میانگین‌های پسین وراثت‌پذیری جفت-ماندگی، متریت، تعداد تلقیح به ازای آبستنی و روزهای باز در مدل استاندارد به ترتیب 0.15، 0.17، 0.07 و 0.09 و در مدل یک‌طرفه به ترتیب 0.16، 0.17 ، 0.07 و 0.1 برآورد گردیدند که همه آنها از لحاظ آماری معنی‌دار بودند؛ ولی با یکدیگر اختلاف آماری معنی‌داری نداشتند. بنابراین، این مدل می تواند به عنوان جایگزین برای مدل استاندارد در ارزیابی ژنتیکی صفات تولیدمثلی زایش نخست گاوهای هلشتاین به کار رود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Genetic evaluation of reproductive disorders and fertility traits in Holstein cows under standard and recursive mixed models

نویسندگان [English]

  • Abdollah Rezagholivand Lahrud 1
  • Mohammad Moradi Shahre Babak 2
  • Hossein Moradi Shahrbabak 3
  • Morteza Sattaei Mokhtari 4
1 Department of animal science, University of Tehran
3 Department of animal science, University of Tehran
4 Department of animal science,University of Jiroft
چکیده [English]

The objective of the present study was the genetic evaluation of retained placenta (RP), metritis (MET), number of inseminations to conception (INS), and days open (DO) in Holstein cows using standard (SMMs) and recursive (RMMs) mixed models. Data on 50230 first-lactation Holstein dairy cattle, collected during 2008 to 2017 in 17 large dairy herds were used. The data was analyzed using four-variate animal Threshold-Gaussian models under SMMs and RMMs. The existence of causal effects from RP on MET, INS and DO, from MET on INS and DO and from INS to DO were considered in RMMs. The causal effects of RP and MET on INS were 0.19 and 0.09 services, respectively; and those on DO were 4.74 and 5.38 days, respectively. Also, causal effect of INS on DO was obtained as 33 days. The considered causal relationships except that of RP on MET, phenotypic and residual correlations among the disorders and fertility traits were statistically significant and different under two models. Posterior means of heritability for RP, MET, INS and DO were 0.15, 0.17, 0.07 and 0.09 under SMMs, respectively; and 0.16, 0.17, 0.07 and 0.1 under RMMs, respectively. The difference between the corresponding heritability estimates under SMMs and RMMs were not statistically significant. Therefore; RMMs may be an alternative for SMMs in genetic evaluation of studied traits in first -lactation Holstein cows.

کلیدواژه‌ها [English]

  • causal effect
  • fertility
  • Holstein cattle
  • health traits
  • structural equation model
1.       Bouwman AC, Valente BD, Janss LL, Bovenhuis H, and Rosa G J (2014) Exploring causal networks of bovine milk fatty acids in a multivariate mixed model context. Genetics Selection Evolution. 46(1): 2.
2.       De Maturana LE, Legarra A, Varona L, and Ugarte E (2007) Analysis of fertility and dystocia in Holsteins using recursive models to handle censored and categorical data. Journal of Dairy Science. 90(4): 2012-2024.
3.       Dhakal K, Tiezzi F, Clay JS, and Maltecca C (2015) Inferring causal relationships between reproductive and metabolic health disorders and production traits in first-lactation US Holsteins using recursive models. Journal of Dairy Science, 98(4): 2713-2726.
4.       Dhakal K (2014) Phenotypic and Genetic Aspects of Health Events and Production Traits in Dairy Cattle. North Carolina State University.
5.       Eaglen SAE, Coffey, Woolliams MP, and Wall E (2013) Direct and maternal genetic relationships between calving ease, gestation length, milk production, fertility, type, and lifespan of Holstein-Friesian primiparous cows. Journal of Dairy Science. 96(6): 4015-4025.
6.       Fourichon C, Seegers H, and Malher X (2000). Effect of disease on reproduction in the dairy cow: a meta-analysis. Theriogenology. 53(9): 1729-1759.
7.       Gianola D, and Sorensen D (2004) Quantitative genetic models for describing simultaneous and recursive relationships between phenotypes. Genetics. 167(3): 1407-1424.
8.       González-Recio O, and Alenda R (2005) Genetic parameters for female fertility traits and a fertility index in Spanish dairy cattle. Journal of dairy science. 88(9): 3282-3289.
9.       Heringstad B (2009a) Genetic analysis of reproductive diseases and disorders in Norwegian Red cows. in Book of abstracts of the 60th Annual Meeting of the EAAP, Barcelona, Spain.
10.    Heringstad B (2010). Genetic analysis of fertility-related diseases and disorders in Norwegian Red cows. Journal of Dairy Science. 93(6): 2751-2756.
11.    Heringstad B, Wu X-L, and Gianola D (2009b) Inferring relationships between health and fertility in Norwegian Red cows using recursive models. Journal of Dairy Science. 92(4): 1778-1784.
12.    Heringstad B, Andersen-Ranberg IM, Chang YM, and Gianola D (2006b) Genetic analysis of nonreturn rate and mastitis in first-lactation Norwegian Red cows. Journal of Dairy Science. 89(11): 4420-4423.
 
13.     Hossein-Zadeh NG (2013) Effects of main reproductive and health problems on the performance of dairy cows: a review. Spanish Journal of Agricultural Research. 11(3):718-735.
14.    Hossein-Zadeh NG, and Ardalan M (2011b). Bayesian estimates of genetic parameters for metritis, retained placenta, milk fever, and clinical mastitis in Holstein dairy cows via Gibbs sampling. Research in Veterinary Science. 90(1): 146-149.
15.    Kadarmideen HN, Thompson R, and Simm G (2000) Linear and threshold model genetic parameters for disease, fertility and milk production in dairy cattle. Animal Science. 71(3): 411-419.
16.    Koeck AF, Kelton DF, and Schenkel FS (2012). Health recording in Canadian Holsteins: Data and genetic parameters. Journal of Dairy Science. 95(7): 4099-4108.
17.    Koeck AF, Jamrozik J, Kelton DF,  and Schenkel FS (2014) Genetic relationships of fertility disorders with reproductive traits in Canadian Holsteins. in 10th World Congress on Genetics Applied to Livestock Production.
18.    Koeck A, Egger-Danner C, Fuerst C, Obritzhauser W, and Fuerst-Waltl B (2010) Genetic analysis of reproductive disorders and their relationship to fertility and milk yield in Austrian Fleckvieh dual-purpose cows. Journal of Dairy Science. 93(5): 2185-2194.
19.    König  S, XL Wu, Gianola D, Heringstad B, and Simianer H (2008) Exploration of relationships between claw disorders and milk yield in Holstein cows via recursive linear and threshold models. Journal of Dairy Science, 91(1): 395-406.
20.    Lin HK, Oltenacu PA, Van Vleck LD, Erb HN, and Smith RD (1989) Heritabilities of and genetic correlations among six health problems in Holstein cows1. Journal of Dairy Science. 72(1): 180-186.
21.    Misztal  I, Tsuruta  S, Strabel T, Auvray B, Druet T, and Lee D H (2002). BLUPF90 and related programs (BGF90) Proceedings of the 7th World Congress Genetics Applied Livestock Production. Montpellier. 19-23.
22.    Mokhtari MS, Moradi Shahrbabak M, Nejati Javaremi A, and Rosa G J M (2016) Relationship between calving difficulty and fertility traits in first‐parity Iranian Holsteins under standard and recursive models. Journal of Animal Breeding and Genetics. 133(6): 513-522.
23.    Neuenschwander TF-O, Miglior F, Jamrozik J, Berke O, Kelton DF and Schaeffer LR (2012) Genetic parameters for producer-recorded health data in Canadian Holstein cattle. Animal. 6(4): 571-578.
24.    Pösö J, and Mäntysaari EA (1996) Genetic relationships between reproductive disorders, operational days open and milk yield. Livestock Production Science. 46(1): 41-48.
25.    Schnitzenlehner S, Essl A, and Sölkner J (1998) Retained placenta: Estimation of nongenetic effects, heritability and correlations to important traits in cattle. Journal of Animal Breeding and Genetics. 115(6): 467-478.
26.    Sorensen D, and Gianola D (2007) Likelihood, Bayesian, and MCMC methods in quantitative genetics. Springer Science & Business Media.
27.    Van Werven T, Schukken YH, Lloyd J, Brand  A, Heeringa HT, and Shea M (1992) The effects of duration of retained placenta on reproduction, milk production, postpartum disease and culling rate. Theriogenology, 37(6): 1191-1203.