Inbrední deprese u dojeného skotu.

Bc. Michala Hofmannová

Master's thesis

Inbreeding depression in dairy cattle

Abstract:

Modelová rovnice pro plemennou hodnotu plodnosti dojeného skotu není jednotně celosvětově stanovena. Modely jednotlivých zemí se liší jak ve vlastnostech, které jsou hodnoceny, tak v efektech, kterými jsou zohledněny, efekt inbrídingu nebývá v modelech vůbec zahrnut. Snahou této práce bylo zvolit jiný model, než který byl obecně přijat a zvolen pro Českou republiku a kterým zpracovává a vyhodnocuje data Plemdat s.r.o. V České republice probíhá výpočet plemenné hodnoty pro binární záznam zabřeznutí krav a jalovic zvlášť v jednoznakovém BLUP animal modelu. Byl vyzkoušen dvouznakový model se zahrnutím efektu inbrídingu, kdy jedním znakem bylo binární zaznamenání zabřezla/nezabřezla pro krávy a druhým znakem pro jalovice. Nejdříve bylo metodou nejmenších čtverců ověřeno několik modelových rovnic. Koeficient inbrídingu se pohyboval od 0 do 45 %. Průměrný inbríding vzrostl z původního 1 % z roku 1996 na necelých 5 % v roce 2013. Nejvhodnějším modelem byla vysvětlena plodnost jalovic z 22,06 % a u krav z 33,25 %. Přestože byl efekt inbrídingu statisticky významným, koeficient determinace tímto nebyl výrazně ovlivněn. Na základě rozptylů a kovariancí zjištěných metodou gibbs sampling byly vytvořeny tři matice vstupující do výpočtu animal modelu. Nejvhodnější model byl poté spuštěn metodou BLUP, a to opět na datech bez inbrídingu a s inbrídingem. Byl prokázán záporný vliv inbrídingu na plodnost krav i jalovic, plemenné hodnoty vychází při zohlednění efektu inbrídingu s menší směrodatnou odchylkou a jsou tak méně proměnlivé. Použitím dvouznakového modelu bylo prokázáno, že je plodnost jalovic a krav rozdílná. Korelace mezi jalovicemi a kravami je střední r=0,56. Dědivost pro plodnost krav h2=0,0199 s opakovatelností 6 % je vyšší než dědivost u jalovic h2=0,0130 s opakovatelností 7 %. Tyto výsledky koeficientu dědivosti jsou nižší, než jaké používá Plemdat s.r.o. Oproti modelu Plemdatu je v práci zahrnut také náhodný efekt trvalého prostředí, který je významnější než genetický efekt jedince. Proměnlivost plodnosti z hlediska genetického efektu je vysvětlena z 1,30 % u jalovic a 1,99 % u krav, ale vysvětlení proměnlivosti trvalým prostředím je u jalovic z 5,67 % a u krav ze 4,09 %. Korelace mezi inbrední a neinbrední plemennou hodnotou je rovna 0,99.

Abstract:

The model equation breeding value for the fertility of dairy cows is not uniformly defined worldwide. The models used in each country are proportionately different in their values and the effects of this need to be taken into consideration with the side effect of inbreeding not included within any models. The aim of this study was to select a model that is not generally accepted and voted for by the Czech Republic or evaluated for fertility by Plemdat Ltd. In the Czech the breeding value (binary gestation record) is calculated for cows and heifers using a single trait BLUP animal model. Two-traits model have been tested with the inclusion of the inbreeding effect, where one character had a pregnant/non-pregnant binary record for cows and the other had the same character for heifers. Firstly several models were verified using the least squares method. The inbreeding coefficient in Holstein population ranged from 0 to 45 % with the average inbreeding increasing from 1 % in 1996 to almost 5 % in 2013. The best model showed an increase in the fertility of heifers by 22.06 % and 33.25% for cows. The effect of inbreeding was statisticaly significant, but the coefficient for determination was not markedly affected. Thanks to the variance and covariance identified by gibbs sampling where three entering matrixes were used to calculate the animal model - the most suitable model with and without inbreeding was run twice by BLUP. A negative impact for the fertility of heifers and cows was found from inbred breeding values but these breeding values have a smaller standard deviation. The two-traits model demonstrates the diference between heifers and cows fertility. Correlation between heifers and cows is medium with a value r=0.56. Heritability for cows fertility is h2=0,0199 with 6 % repeatability. For heifers the fertility heritabilty was h2=0.0130 and repeatability 7%. These results are lower than in Plemdat Ltd. The model in this study included a random effect from a permanent environment, which is more important than the animal genetic effect. The explanation of variability by the permanent environment for heifers is 5,67 % and for cows 4.09 % - that is more than heritability. The correlation between inbreeeding an non-inbred breeding values is 0.99

Keywords

plodnost, inbríding, inbrední deprese, dojený skot

Keywords

fertility, dairy cattle, inbreeding, inbreeding depression

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 13. 4. 2017

Thesis defence

• Supervisor: prof. Bc. Ing. Josef Přibyl, DrSc.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / field:
Genetic Technologies and Breeding / Animal Breeding