Využití vybraných dílčích selekčních indexů u holštýnského skotu

Bc. Kateřina Rebcová

Master's thesis

Application of chosen selection sub-indices in Holstein cattle

Abstract:

Cílem diplomové práce bylo ověření vhodnosti použití nových selekčních indexů BLE-Better Life Efficiency (index lepší celoživotní efektivity) a BLH-Better Life Health (index lepšího celoživotního zdraví). Indexů bylo využito k predikci krav s vyšší úrovní zdraví a s celoživotní ekonomickou efektivitou chovu v populaci holštýnského plemene v podmínkách České republiky. První část diplomové práce byla věnována charakteristice a historii holštýnského plemene. Jednotlivé kapitoly byly věnovány plemenným hodnotám, kontrole užitkovosti či kontrole dědičnosti. Byly zde zmíněny i další selekční indexy, jejich vývoj a složení, jak z České republiky, tak z dalších chovatelsky vyspělých zemí. V neposlední řadě zde byly popsány nové selekční indexy a nový vědní obor genomika. Výzkum probíhal na čtyřech farmách (označených A-D) holštýnského skotu. Testovací skupina byla tvořena 3 336 zvířaty. Testování a vyhodnocování dat bylo zahájeno v lednu roku 2018 a skončilo v lednu roku 2020. Mimo jiné byl do výzkumu zahrnut i sběr „historických“ dat o testovaných kravách. Jednalo se zejména o data týkajících se jejich produkčních a reprodukčních znaků a parametrů zdraví. Některé ukazatele pro hodnocení byly zaznamenávány už od roku 2008. Zvířata, která byla zařazena do testu se narodila v letech 2008 až 2015, takže všechna zvířata měla možnost dosáhnout třetí laktace. Průměrný nádoj za laktaci se u sledovaných krav pohyboval v průměru kolem hodnoty 8 800 kg mléka. Pomocí programu SAS 9.4 (SAS ® 9.4 2013) bylo provedeno vyhodnocení testování selekčních indexů BLE a BLH. Základní statistické parametry byly poté stanoveny pomocí procedury UNIVARIATE a MEANS. Frekvence indexů BLE a BLH v testované populaci na jednotlivých farmách byly vypočítány pomocí procedury FREQ. Cílem bylo srovnání nejlepších a nejhorších kvartilů (25 %). Rozdělení krav, i přes nerovnoměrnost rozložení indexů, ve sledovaných chovech, bylo provedeno tak, aby se co nejvíce přibližovalo této hranici. Ze statistických výsledků vyplynulo, že nejvyšší průměrný nádoj měla farma D, a to 9 970,84 kg. Nejvyšší obsah mléčných složek byl zaznamenán na farmě B, obsah tuku byl 4,20 % a obsah bílkovin byl 3,53 %. Zároveň měla farma B i nejkratší mezidobí, které čítalo 387,92 dní. Farma B měla i nejkratší servis periodu, a to 116,09 dní. Nejvyšší plemenné hodnoty pro obsah mléčných složek zaznamenala opět farma B. Nejvyšší průměrná hodnota pro selekční index BLE byla dosažena na farmě A +3,28. Zatímco nejvyšší průměrná hodnota selekčního indexu BLH byla zaznamenána na farmě B +1,88. Z frekvenčních výsledků bylo zjištěno, že nejčastěji dosahovaná hodnota pro krávy v testování byla +4 % pro BLE (15,47 % ze všech laktací) a +1 % pro BLH (15,29 % ze všech laktací). Z výsledků vyplývá, že nejvyšší nádoj dosáhly krávy na farmě D. Avšak rozdíl mezi nejhoršími a nejlepšími BLE zvířaty činil -530 kg, ve prospěch zvířat s nízkými hodnotami indexu BLE. Oproti BLH zvířatům, kde byl rozdíl -439 kg. Z těchto výsledků vyplývá, že se hypotéza pro tento podnik nepotvrdila. Tyto indexy nejsou zaměřeny na mléčnou užitkovost, ale na efektivitu chovu, případně zdraví. Avšak hypotéza se potvrdila u zvířat na farmě A, kde dojnice s vysokými hodnotami indexu BLE dosáhly o 264 kg vyšší nádoj za laktaci, zatímco nejvyšší obsah složek v mléce byl zaznamenán u krav na farmě B. Rozdíl mezi nejhoršími a nejlepšími BLE zvířaty činil v obsahu bílkovin +0,09 %. Na této farmě dosahovaly krávy nejvyšších čísel pro plemenné hodnoty obsahu mléčných složek. Co se týká reprodukčních vlastností, tak například krávy n

Abstract:

a farmě B dosahovaly nejnižších hodnot mezidobí. Rozdíl mezi nejhorší BLE skupinou a nejlepší BLE skupinou čítal -14,01 dní. Oproti tomu rozdíl nejhorší BLH skupiny zvířat a nejlepší BLH skupiny zvířat čítal -11,79 dní. Nejnižší čísla pro mastitidy se týkala krav na farmě A. Rozdíl mezi nejhorší skupinou BLE na farmě A a nejlepší skupinou BLE na farmě A byl rozdíl 0,01 případů mastitidy. S tím korespondují i nejnižší čísla metabolických problémů. Krávy na farmě D dosahovaly nejvyšších čísel v oblasti plemenných hodnot pro dlouhověkost. Rozdíl mezi nejhorší BLE a nejlepší BLE skupinou krav na farmě D byl +304,60. Oproti tomu rozdíl mezi nejhorší BLH a nejlepší BLH skupinou krav na farmě D dosahoval +188,06. Z výsledků lze usoudit, že se hypotéza potvrdila jen částečně. Původní predikce se téměř vždy potvrdila, fungovala pro téměř všechny parametry u většiny podniků, tzv. mezifaremní rozdíly. S tím souvisí i některé chybějící údaje o znacích zdraví. K částečnému potvrzení mé hypotézy přispívá i fakt, že se jedná o jednu z prvních studií zabývající se touto problematikou. Do budoucna by bylo dobré optimalizovat výpočty indexů BLE a BLH, aby lépe predikovaly fenotypové projevy. Dále by měl být výzkum prováděn u podstatně větší testovací skupiny krav. Zároveň z testování vyplývá, že indexy BLE a BLH by mohly najít široké uplatnění ve šlechtění skotu v blízké budoucnosti. Díky těmto indexům by mohly farmy v budoucnu dosahovat lepších ekonomických výsledků.

Abstract:

The aim of the diploma thesis was to verify the suitability of using the new selection indices BLE-Better Life Efficiency and BLH-Better Life Health. The indices were used to predict cows with a higher level of health and lifelong economic efficiency of breeding in the population of the Holstein breed in the conditions of the Czech Republic. The first part of the diploma thesis was dedicated to the characteristics and history of the Holstein breed. The chapters were devoted to breeding values, performance control or heredity control. Development and composition of other selection indices from the Czech Republic and from other breeding developed countries were also mentioned. Last but not least, new selection indices and a new field of genomics were described too. The research took place on four farms (designated A-D) with Holstein cattle. The test ended in January 2020. Besides, the research included the collection of "historical" data on tested cows. Data concerning their production and reproductive traits and health parameters were mainly collected. Some indicators for evaluation have been recorded since 2008. The animals which were included in the research were born between 2008 and 2015, so that all animals had the opportunity to reach the third lactation. The average milk yield during lactation of the monitored cows was approximately 8,800 kg of milk. Using the SAS 9.3 program (SAS / STAT® 9.3, 2011), the evaluation of the testing of the BLE and BLH selection indices was performed. The basic statistical parameters were determined using the UNIVARIATE and MEANS procedures. The frequencies of the BLE and BLH indices in the test population on each farm were calculated using the FREQ procedure. The aim was to compare the best and worst quartiles (25%). The distribution of cows, despite the uneven distribution of indices in the monitored farms, was done to be as close as possible to the limit. The statistical results showed that the highest average milk yield was gained on the farm D, namely 9,970.84 kg. The highest content of milk components was recorded on the farm B, the fat content was 4.20% and the protein content was 3.53%. The farm B had also the shortest interval, which lasted 387.92 days. The farm B also had the shortest service period, 116.09 days. The highest breeding values for the content of milk components were again recorded on the farm B. The highest average value of the selection index BLE was reached on the farm A +3.28. While the highest average value of the BLH selection index was recorded on the farm B +1.88. From the frequency results, it was found out that the most frequently achieved value, for tested cows, was + 4% for BLE (15.47% of all lactations) and + 1% for BLH (15.29% of all lactations). The results show that the highest milk yield was achieved by the farm D’s cows. However, the difference between the worst and the best BLE animals was -530 kg, in favor of animals with low BLE values. Compared to BLH animals, where the difference was -439 kg. These results show that the hypothesis for this company has not been confirmed. These indices are not focused on milk yield, but on breeding efficiency and health. The hypothesis was confirmed on the farm A, where dairy cows with high BLE values achieved 264 kg higher milk yield during lactation. However, the highest content of milk components was recorded on the farm B. The difference between the worst and the best BLE animals was + 0.09% in protein content. On the farm B, cows achieved the highest numbers for breeding values of milk components. In terms of reproductive characteristics, for example, the cows on the farm B achieved the lowest values in the meantime. The difference between the worst BLE group and the best BLE group was -14.01 days. Contrary, the difference between the worst BLH group of animals and the best BLH group of animals was -11.79 days. The lowest numbers for mastitis were obtained for cows on the farm A. The difference between th

Abstract:

e worst BLE group on the farm A and the best BLE group on the farm A was 0.01 cases of mastitis. The lowest numbers of metabolic problems correspond to this finding. The cows on the farm D reached the highest numbers in the area of breeding values for longevity. The difference between the worst BLE and the best BLE group of cows on the farm D was + 304.60. Contrary, the difference between the worst BLH and the best BLH group of cows on the farm D was +188.06. It can be concluded from obtained results that the hypothesis was only partially confirmed. The original prediction was almost always confirmed, it worked for almost all parameters in most companies, the so-called inter-company differences. Some data about health signs are missing and they are related to the results. The fact that this is one of the first studies dealing with this issue is also related to the partial confirmation of my hypothesis. In the future, it would be convenient to optimize the calculations of the BLE and BLH indices to predict phenotypic manifestations better. Furthermore, the research should be performed on a significantly larger group of cows. But, the testing shows that the BLE and BLH indices could find wide application in cattle breeding in the close future. Thanks to these indices, farms could achieve better economic results in the future.

Keywords

index, holštýn, genomika, šlechtění, skot, selekce

Keywords

index, holstein, genomics, breeding, cattle, selection

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 26. 4. 2021

Thesis defence

• Supervisor: doc. Ing. Luděk Stádník, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / field:
Animal Science / Animal Science