Additive genetic and heterosis effects for milk fever in a population of Jersey, Holstein × Jersey, and Holstein cattle under grazing conditions

Abstract

The aim of this study was to estimate additive genetic and heterosis effects for milk fever (MF) in Costa Rican dairy cattle. A farm-based management information software was used to collect 223,783 parity records between years 1989 and 2016, from 64,008 cows, 2 breeds (Jersey, Holstein × Jersey crosses, and Holstein), and 134 herds. The pedigree file comprised 73,653 animals distributed across 10 generations. A total of 4,355 (1.95%) clinical cases of MF were reported within this population, affecting 3,469 (5.42%) cows. Data were analyzed using 2 animal models, both accounting for repeatability and assuming different distributions for MF event: normal (linear model) or binomial (threshold model). The models included parity as fixed effect, breed and heterosis as fixed regressions, and herd-year-season, additive genetic, and permanent environment as random effects. The models were fit using a generalized linear mixed model approach, as implemented in ASReml 4.0 software. We noted significant regression on the percentage of Holstein breed, depicting a −0.0086% [standard error (SE) = 0.0012] decrease in MF incidence for each 1-unit increase in percentage of Holstein breed. A favorable heterosis of 5.9% for MF was found, although this was not statistically significant. Heritability and repeatability were, respectively, 0.03 (SE = 0.002) and 0.05 (SE = 0.002) for the linear model, and 0.07 (SE = 0.007) and 0.07 (SE = 0.007) for the threshold model. The correlation between BLUP (all animals in pedigree) for linear and threshold models, was 0.89. The average accuracy of the estimated BLUP for all animals were 0.44 (standard deviation = 0.13) for the linear model and 0.29 (standard deviation = 0.14) for the threshold model. Heritability and repeatability for MF within this population was low, though significant.

El objetivo de este estudio fue estimar los efectos genéticos aditivos y de heterosis para la fiebre de la leche (MF) en el ganado lechero de Costa Rica. Se utilizó un software de información de gestión basado en la granja para recopilar 223.783 registros de paridad entre los años 1989 y 2016, de 64.008 vacas, 2 razas (Jersey, cruces Holstein × Jersey y Holstein) y 134 rebaños. El archivo genealógico comprendía 73.653 animales distribuidos en 10 generaciones. En esta población se notificaron 4.355 (1,95%) casos clínicos de MF, que afectaron a 3.469 (5,42%) vacas. Los datos se analizaron mediante dos modelos animales, ambos teniendo en cuenta la repetibilidad y asumiendo diferentes distribuciones para el evento de MF: normal (modelo lineal) o binomial (modelo umbral). Los modelos incluían la paridad como efecto fijo, la raza y la heterosis como regresiones fijas, y el rebaño-estación, la genética aditiva y el entorno permanente como efectos aleatorios. Los modelos se ajustaron mediante un enfoque de modelo lineal mixto generalizado, implementado en el software ASReml 4.0. Se observó una regresión significativa sobre el porcentaje de raza Holstein, que representaba una disminución del -0,0086% [error estándar (SE) = 0,0012] en la incidencia de la MF por cada aumento de 1 unidad en el porcentaje de raza Holstein. Se encontró una heterosis favorable del 5,9% para la MF, aunque no fue estadísticamente significativa. La heredabilidad y la repetibilidad fueron, respectivamente, de 0,03 (SE = 0,002) y 0,05 (SE = 0,002) para el modelo lineal, y de 0,07 (SE = 0,007) y 0,07 (SE = 0,007) para el modelo de umbral. La correlación entre el BLUP (todos los animales del pedigrí) para los modelos lineal y umbral, fue de 0,89. La precisión media del BLUP estimado para todos los animales fue de 0,44 (desviación estándar = 0,13) para el modelo lineal y de 0,29 (desviación estándar = 0,14) para el modelo umbral. La heredabilidad y la repetibilidad para el MF dentro de esta población fueron bajas, aunque significativas.