Genetic analysis for the trait of first lactation milk production and evaluation of the impact of selection for it on the phenotypic value of age at first calving of Iranian Holsteins using quantile regression

Document Type : Research Paper

Authors

1 Professor, Department of Animal Science, Faculty of Agriculture, University of Birjand, Birjand, Iran

2 MSc Student, Department of Animal Science, Faculty of Agriculture, University of Birjand, Birjand, Iran

3 Assistant Professor, Department of Animal Science, Faculty of Agriculture, University of Birjand, Birjand, Iran

4 MSc Expert, Animal Breeding Center and Promotion of Animal Products, Karaj, Iran

Abstract

The main aim of the present research was the genetic analysis of the first lactation milk yield trait and evaluation of the impact of selection for milk on the phenotype of age at first calving in Iranian dairy cows using quantile regression. Lactation milk records of 327190 first parity cows (progeny of 5260 sires and 235172 dams) in 637 herds (in 15 provinces) and calved between 2007 and 2015 were utilized. Genetic analysis was carried out with the use of an animal model. In the model, fixed effects of the province, herd, year and month of calving, covariates of lactation length, age at first calving, percentage of Holstein gene, as well as the random effect of the cow were included. The model was fitted on the data using the DMU package. Regression of age at first calving on predicted breeding value was fitted through a quantile regression model. The findings revealed that the heritability of lactation milk yield was equal to 0.276. Annual genetic gain in grade and Holstein purebred were found to be 17.352 (R2=0.913) and 23.398 (R2=0.962) Kg, respectively (P<0.0001). All estimated regression coefficients were negative in different percentiles of age at first calving and ranged between -0.0009 and -0.0344 (month per Kg) which indicates that the influence of genetic potential of cows for milk yield on different parts of calving age distribution is not the same.
Keywords: Age at first calving, Animal model, Dairy cow, First lactation milk production, Quantile regression.

Keywords

Main Subjects

References

ایزدخواه ر.، فرهنگ­فر ه.، فتحی نسری م. ح.، و نعیمی پور یونسی ح. 1390. کاربرد تابع نمائی ویلمینک در تحلیل ژنتیکی صفات تولید شیر 305 روز و تداوم شیردهی گاوهای هلشتاین خراسان رضوی. پژوهش های علوم دامی ایران، 3(3): 297-303.
بختیاری­زاده م. ر.، مرادی شهربابک م.، پاکدل، ع.، و مقیمی ا. 1388. برآورد پارامترهای ژنتیکی صفات تیپ، تولید شیر و روزهای باز در گاوهای هلشتاین ایران. علوم دامی ایران، 40: 13-19.
حسین­پور مشهدی م. 1387. ارزیابی ژنتیکی صفات تولید شیر در گاوهای هلشتاین ایران. مجموعه مقالات سومین کنگره علوم دامی کشور، ص. 839-841.
خلج­زاده س. 1393. برآورد پارامترهای ژنتیکی سن اولین زایش و تأثیر آن بر صفات تولیدی گاو شیری هلشتاین. علوم دامی (پژوهش و سازندگی)، 103: 15-24.
رزم­کبیر م.، نجاتی­جوارمی ا.، و مرادی­ شهربابک م. 1388. برآورد روند ژنتیکی صفات تولیدی گاوهای هلشتاین ایران. علوم دامی ایران، 40(1): 7-11.
زمانی­دهکردی پ.، وطن­خواه م.، و فاضلی م.ه. 1389. مطالعه عملکرد برخی صفات تولیدی و تولید مثلی گاوهای آمیخته در استان چهارمحال و بختیاری. چهارمین کنگره علوم دامی کشور، ص. 2777-2779.
سیّددخت ع.، اسلمی­نژاد ع. ا.، طهمورث­پور م.، نعیمی­پور ح.، مهدوی م.، و ضابطیان حسینی م. 1391. برآورد روند ژنتیکی صفت تولید شیر 305 روز گاوهای هلشتاین ایران با استفاده از مدل روز آزمون با تابعیت تصادفی. تحقیقات تولیدات دامی، 1: 9-18.
سیّدشریفی ر.، کراری­نیری ک.، هدایت ایوریق ن.، سیف­دواتی ج.، و بهلولی م. 1396. بررسی ژنتیکی برخی صفات تیپ، تولید، تولیدمثل و ماندگاری در گاوهای هلشتاین استان اصفهان. محیط زیست جانوری، 3: 17-26.
شهدادی ع.، حسنی س.، ساقی د. ع.، آهنی­آذری م.، اقبال ع.، و رحیمی ع. 1392. برآورد پارامترهای ژنتیکی صفات تولیدی و تولیدمثلی دوره اول شیردهی در گاوهای هلشتاین ایران. پژوهش در نشخوارکنندگان، 4: 109-126.
صاحب­هنر م.، مرادی­شهر بابک م.، میرائی­آشتیانی س. ر.، و صیّاد نژاد م. ب. 1389. برآورد روند ژنتیکی صفات تولیدی و تعیین برخی عوامل تأثیرگذار بر آن در گاوهای هلشتاین ایران. علوم دامی ایران، 41(2): 173-184.
فرجی­آروق ه.، طهمورث­پور م.، نصرتی م.، و صیّادنژاد م.ب. 1389. ارزیابی ژنتیکی صفات تولیدمثلی گاوهای هلشتاین استان خراسان رضوی با استفاده از آنالیز چند متغیره. مجموعه مقالات دومین کنگره علوم دامی کشور، ص. 2997-3001.
فرهنگ­فر ه.، و رضائی ه. 1386. مقایسه ارزیابی گاوهای هلشتاین برای تولید شیر با استفاده از مدل­های روز آزمون و 305 روز. علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، 11(40): 375-384.
فرهنگ­فر ه.، و نعیمی­پور ح. 1386. برآورد پارامترهای فنوتیپی و ژنتیکی صفات تولید و تولیدمثل در نژاد گاو هلشتاین ایران. علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، 1: 431-441.
قربانی غ.، و خسروی­نیا ح. 1390. اصول پرورش گاوهای شیرده (ترجمه). چاپ هفتم، انتشارات مرکز نشر دانشگاه صنعتی اصفهان.
هنرور م.، مرادی­شهربابک م.، و میرائی آشتیانی س. ر. 1383. بررسی توارث­پذیری صفات تولیدمثلی و رابطه آن با تولید شیر در گاوهای هلشتاین ایران. مجموعه مقالات اولین کنگره علوم دامی و آبزیان کشور، ص. 685-688.
Atashi H., Salavati M., De Koster J., Ehrlich, J., Crowe, M., Opsomer, G., the GplusE consortium and Hostens M.  2019. Genome‐wide association for milk production and lactation curve parameters in Holstein dairy cows. Journal of Animal Breeding and Genetics, 37: 292-304.
Ben Gara A., Bouraoui R., Rekeik B., Hammami H. and Rouissi H. 2009. Optimal age at first calving for improved milk yield and length of productive life in Tunisian Holstein cows. American-Eurasian Journal of Agronomy, 2: 162-167.
Boldman K. G. and Freeman A. E. 1988. Estimates of genetic and environmental variances of first and later lactations at different production levels. Journal of Dairy Science, 71: 81-82.
Cameron N. D. 1997. Selection Indices and Prediction of Genetic Merit in Animal Breeding. CAB International, UK.
Cooke J., Cheng Z., Bourne N. E. and Wathes D. C. 2013. Association between growth rates, age at first calving and subsequent fertility, milk production and survival in Holstein Friesian heifers. Journal of Animal Science, 1: 1-12.
Falvey L. and Chantalakhana C. 2001. Supporting smallholder dairying in Asia. Asia-Pacific Development Journal, 2: 89-99.
Farhangfar H., Naeemipur H. and Rowlinson P. 2005. Genetic analysis of lactation milk yield and age at first calving for Holstein heifers in Khorasan province of Iran. In Proceedings of British Society of Animal Science (BSAS) Annual Conference. York University, United Kingdom.
Fujita C. and Suzuki M. 2006. Heritability of herd life and relationship between herd life and milk production, type and fertility traits of Holstein cows in Japan. Japanese Society of Animal Science, 1: 9-15.
Ghavi Hossein-Zadeh N. 2011. Genetic and phenotypic trends for age at first calving and milk yield and compositions in Holstein dairy cows. Archiv Tierzucht, 54: 338-347.
Ghavi Hossein-Zadeh N. 2012. Estimation of genetic parameters and trends for energy corrected 305-d milk yield in Iranian Holsteins. Archiv Tierzucht, 55: 420-426.
Hare E., Norman H. D. and Wright J. R. 2006. Trends in calving ages and calving intervals for dairy cattle breeds in the United States. Journal of Dairy Science, 89: 365-370.
Heinrichs A. J. 1993. Raising dairy replacement to meet the need of the 21st century. Journal of Dairy Science, 76: 3179-3187.
Losinger W. C. and Heinrichs A. J. 1997. An analysis of age and body weight at first calving for Holsteins in the United States. Preventative veterinary Medicine, 32: 193-205.
Madsen P. and Jensen J. 2008. DMU. A Package for Multivariate Analysing Multivariate Mixed Models. Version 6. University of Arhus, Faculty of Agricultural Sciences (DJF), Department of Genetics and Biotechnology, Research Centre Foulum. 33 p.
Marti C. F. and Funk D. A. 1994. Relationship between production and days open at different levels of herd production. Journal of Dairy Science, 77: 1682-1690.
Mayne C. S., Mocoy M. A., Lennox S. D., Mackey D. R., Verner M., Catney D. C., McCaughey W. J., Wylif A. R., Kennedy B. W. and Gordon F. J. 2002. Fertility of dairy cows in Northern Ireland. Veterinary Record, 150 :707-713.
Montalda H. H., Castillo-Juarez H., Valencia-Posadas M., Cienfuegos-Rivas E. G. and Ruiz-lobez F. J. 2010. Genetic and environmental parameters for milk production, udder health, and fertility traits in Mexican Holstein cows. Journal of Dairy Science, 93: 2168-2175.
Nilforooshan M. A. and Edriss M. A. 2004. Effect of age at first calving on some productive and longevity traits in Iranian Holsteins of the Isfahan province. Journal of Dairy Science, 87: 2130-2135.
Ojango J. M. K. and Pollott G. E. 2001. Genetics of milk yield and fertility traits in Holstein-Friesian cattle on large-scale Kenyan farms. Journal of Animal Science, 79: 1742-1750.
Pirlo G., Miglior F. and Speroni M. 2000. Effect of age at first calving on production traits and on difference between milk yield returns and rearing costs in Italian Holsteins. Journal of Dairy Science, 83: 603-608.
Plate-Church A. 2002. Determining Optimal Age at First Calving. Communications Manager. Cooperative Resources International. National Animal Health Monitoring System.
Pryce J. E. and Simm G. 2001. The relationship between body condition score and reproductive performance. Journal of Dairy Science, 84: 1508-1515.
Ruiz-Sanchez R., Blake R. W., Castro- Gamez H. M. A., Sanchez F. Montaldo H. H. and Castillo-Juarez H. 2007. Changes in the association between milk yield and age at first calving in Holstein cows with herd environment level for milk yield. Journal of Dairy Science, 90: 4830-4834.
Sahin A., Ulutas Z., Adkinson A. Y. and Adkinson R. W. 2014. Genetic parameters of first lactation milk yield and fertility traits in Brown Swiss cattle. Annals of Animal Science, 3: 545-557.
Santos, D. J. A., Peixoto, M. G. C. D., Borquis, R. R. A., Verneque, R. S., Panett, J. C. C. and Tonhati H. 2013.  Genetic parameters for test-day milk yield, 305-day milk yield, and lactation length in Guzerat cows. Livestock Science, 152: 114-119.
Sargolzaei M., Iwaisaki H. and Colleau J. J. 2006. CFC: A tool for monitoring genetic diversity. Proceedings of 8th World Congress on Genetics Applied to Livestock Production, 13-18 Aug. Belo Horizonte. Minas Gerais, Brazil, Pp. 27-28.
Tozer P. R. and Heinrichs A. J. 2001. What affects the costs of raising replacement dairy heifers: A multiple-component analysis? Journal of Dairy Science, 84: 1836-1844.
Wray N. R. and Hill W. G. 1989. Asymptotic rates of response from index selection. Animal Production, 49: 217-227.
Animal Production Research
Volume 10, Issue 4
December 2021
Pages 61-72

Files

Share

How to cite

Statistics