استفاده از مدل دام با گروه‌بندي ژنتيكي براي تجزيه و تحليل برخي صفات توليد‌مثلي گاوهاي هلشتاين ايران

Using of animal model with genetic grouping for the analysis of some reproductive traits of Iranian Holstein cows

سابقه و هدف: صحت برآوردهاي مولفه‌هاي واريانس و كواريانس براي صفات مهم اقتصادي از جمله صفات توليدمثلي پيش نياز طراحي راهبردهاي اصلاحي موثر مي‌باشد. براي پيش‌بيني واقعي‌تر ارزش‌هاي اصلاحي ركوردهاي فنوتيپي سال‌هاي مختلف، گروه‌بندي ژنتيكي پيشنهاد شد. با توجه به وجود اطلاعات نامعلوم در شجره گاوهاي هلشتاين ايران، در نظر گرفتن گروه‌بندي ژنتيكي براي حيوانات با والدين نامعلوم ضروري به نظر مي‌رسد. بنابراين، تحقيق حاضر به منظور برآورد پارامترهاي ژنتيكي، روند ژنتيكي و صحت ارزش‌هاي اصلاحي برآورد شده برخي صفات توليد مثلي (فاصله بين زايش تا اولين تلقيح، فاصله اولين تلقيح تا تلقيح منجر به آبستني و فاصله زايش) گاوهاي هلشتاين ايران با در نظر گرفتن گروه‌بندي ژنتيكي براي حيوانات با والدين نامعلوم انجام شد. مواد و روش‌ها: از اطلاعات مربوط به زايش و تلقيح سه شكم اول زايش 3361 گله هلشتاين ايران كه توسط مركز اصلاح نژاد دام كشور بين سال‌هاي 1360 تا 1392 جمع‌آوري شده بود، مورد استفاده قرار گرفت. حيوانات با والدين نامعلوم براساس سال تولد و جنس گروه‌بندي شده و صفات توسط دو مدل با (مدل 2) و بدون (مدل 1) گروه‌بندي ژنتيكي تجزيه و تحليل شدند. با استفاده از معيار اطلاعات بيزي و معيار اطلاعات آكائيك، مدل بهتر از بين دو مدل حيواني بالا براي همه صفات مشخص گرديد. از همبستگي رتبه‌اي اسپيرمن براي بررسي تغيير رتبه‌بندي حيوانات با در نظر گرفتن گروه‌بندي ژنتيكي استفاده شد. صحت ارزش‌هاي اصلاحي و روند ژنتيكي با استفاد از دو مدل برآورد شده و مورد مقايسه قرار گرفت. آماده سازي داده‌ها و محاسبات آماري با نرم‌افزار R و واكاوي ژنتيكي با نرم‌افزار ASReml انجام شد. يافته‌ها: مقدار ورايانس و معيار خطا ژنتيك افزايشي در مدل 2 پايين‌تر از مدل 1 و براي واريانس باقيمانده برعكس بود اما تفاوت معني‌داري بين مقادير دو مدل وجود نداشت. براساس معيارهاي برازش نكويي مدل، مدل 2 بهترين مدل براي تمامي صفات انتخاب شد. مقدار وراثت‌پذيري صفات فاصله زايش و فاصله زايش تا اولين تلقيح با استفاده از مدل 2 پايين‌تر (غيرمعني‌دار) از مدل 1 برآورد گرديد. مقدار وراثت‌پذيري براي همه صفات توليدمثلي توسط دو مدل پايين‌تر از 05/0 بدست آمد. رتبه بندي بهترين گاوهاي نر و ماده در اثر گروه‌بندي ژنتيكي تغيير كرد. صحت برآوردهاي ارزش‌هاي اصلاحي بدست آمده براي تمامي صفات در همه زايش‌ها در مدل 2 بالاتر از از مدل 1 بود و از لحاظ آماري تفاوت معني‌داري را نشان داد (001/0 >P). روند ژنتيكي تمامي صفات (به استثناي صفت فاصله اولين تلقيح تا تلقيح منجر به آبستني در گوساله‌زايي اول و سوم) حاصل از مدل 1 و 2 مثبت برآورد گرديد و مقادير برآورد شده بين دو مدل متفاوت از هم بود. نتيجه‌گيري: نتايج نشان داد كه در نظر گرفتن گروه‌بندي ژنتيكي براي تجزيه و تحليل صفات توليدمثلي گاوهاي هلشتاين ايران و پيش‌بيني صحيح شايستگي حيوانات ضروري به نظر مي‌رسد.

Background and objectives The estimate variance components with a satisfying accuracy of important economic traits such as reproductive traits is a prerequisite for designing breeding strategies. Genetic grouping was suggested in order to predict breeding values of phenotypic records in different years with high accuracy. As there is unknown information in the pedigree of Holstein dairy cows in Iran, genetic group animal models with unknown parents seem necessary. Therefore, the present study was conducted to estimate the genetic parameters, genetic trend and accuracy of estimated breeding values of some reproductive traits (i.e. calving to first service (CTFS), first service to conception (FSTC) and calving interval (CI)) in dairy cows with considering genetic grouping for animals with unknown parents. Materials and methods Information on calving and insemination dates of the first three calving periods from 3361 herds of the Iranian Holstein, collected by the Animal Breeding Center of Iran during 1981 to 2013 was used. Animals with unknown parents were grouped based on the year of birth and sex and the traits were analyzed using two models, with (model 2) or without genetic grouping (model 1). The model with the lowest Bayesian information criterion (BIC) and the Akaic information criterion (AIC) is considered the best model. Spearman's rank correlation coefficient was used to change in animal rank by considering the genetic grouping. The accuracy of estimated breeding values and genetic trend of the traits was estimated using two models and was compared. Preparation of data for statistical and genetic analysis were carried out using R-software and ASReml software, respectively. Results The amount of variance and the standard error of additive variance in model 2 was lower than model 1 and for the residual variance was conversely, but there was no significant difference between the values of the two models. Model 2 was selected the best model for all studied traits based on the goodness of fit criteria. Heritability of CI and CTFS using model 2 was estimated lower (non-significant) than model 1. The heritability value for all reproductive traits was estimated less than 0.05 by two models. The rank of males and females changed duo to genetic grouping. The accuracy of estimated breeding values (EBVs) for all studied traits in model 2 was significantly higher than model 1 (P <0.001). The genetic trend of all traits (exception of the FSTC in the first and third calving period) was positive by model 1 and 2, and the estimated values between the two models were different. Conclusion The results of the current study showed that using genetic grouping for reproductive traits analysis of Iranian Holstein cows and accurate prediction of genetic merit of animals seems necessary.