Züchtungskunde, 92, (6) S. 394-410, 2020, ISSN 0044-5401
© Verlag Eugen Ulmer, Stuttgart
Scientific Articles
Maßzahlen der Laktationspersistenz bei Holsteinkühen und deren Beziehung zur Leistung, Klauen- und Stoffwechselgesundheit unter Berücksichtigung von Genotypisierungsdaten
M. Gödert1 ; Tong Yin1 ; S. König1 ; Katharina May1 ; 1 Institut für Tierzucht und Haustiergenetik, Justus-Liebig-Universität, 35390 Gießen, E-Mail: katharina.may@agrar.uni-giessen.de
Ziel der Studie war es, vier Maßzahlen der Laktationspersistenz zur züchterischen Anwendung beim Deutsch Holstein zu evaluieren. Dies beinhaltete die Schätzung SNP-basierter Heritabilitäten für die Persistenz und genetischer Korrelationen zwischen den Persistenzmaßen mit Milchleistungs- sowie Gesundheitsmerkmalen. Genomweite Assoziationsanalysen (GWAS) sollten Aufschluss zu assoziierten Markern und potentiellen Kandidatengenen für die Persistenz liefern. Die Berechnungen basierten auf 18.998 genotypisierten erstlaktierenden Deutsch Holstein Kühen. Die Persistenzmaße waren Differenzen oder Quotienten von Milchleistungen der Hoch- und Spätlaktation. Die SNP-basierten Heritabilitäten für die Persistenz lagen zwischen 0,09 und 0,17. Genetische Korrelationen zwischen den vier Persistenzmaßen lagen zwischen 0,96 und 1,00. Die Persistenzmaße zeigten günstige genetische Korrelationen zur 305-Tage-Leistung für Milch und Eiweiß (0,28 bis 0,68), sowie günstige aber niedrigere Korrelationen mit dem Fettgehalt (0,02 bis 0,16). Die genetischen Korrelationen zwischen der Persistenz und den Merkmalen Milch-kg und Eiweiß-% des ersten Testtags waren nahe null, jedoch moderat negativ (-0,34 bis –0,25) mit Fett-% am ersten Testtag. Die genetischen Beziehungen zwischen der Persistenz und Klauenerkrankungen waren ungünstig, jedoch günstig zu Ketose. Insgesamt wurden 110 SNP und 71 potentielle Kandidatengene auf den Chromosomen 10, 11, 14 und 20 mit der Persistenz assoziiert, unter anderem die Kandidatengene Diacylglycerol O-Acetyltransferase 1 ( DGAT1 ) und Wachstumshormon Rezeptor ( GHR ). Die Allelfrequenzen der identifizierten SNP deuten darauf hin, dass sich die bekannten Varianten A der Mutation K232A in DGAT1 und Y der Mutation F279Y in GHR positiv auf die Persistenz der Milchmenge auswirken. Niedrigere Krankheitsprävalenzen sind jedoch bei züchterischer Selektion auf eine verbesserte Persistenz nicht zu erwarten und die Einbeziehung der Persistenz als Hilfsmerkmal für die Milchleistung erscheint unter ökonomischen Gesichtspunkten nicht sinnvoll.
Genetische Parameter; Genomweite Assoziationsstudie; Gesundheit; Haseman-Elston-Regression; Milchkuh; Persistenz
Measures of lactation persistency in Holstein cows and relationships with production, claw and metabolic disorders using genomic data
The objective of this study was to evaluate four lactation persistency measures for breeding and selection applications in a population of German Holstein cows. Heritabilities for persistency and genetic correlations between persistency measures and milk production and health traits based on SNP data. We applied genome-wide association analyses (GWAS) to infer associated markers and candidate genes for persistency. Estimations based on 18.998 genotyped first-lactation German Holstein cows. Persistency measures were differences and ratios for milk yield from the peak of lactation and late lactation. SNP-based heritabilities for persistency ranged from 0.09 to 0.17. Genetic correlations between the four persistency measures ranged from 0.96 to 1.00. The genetic correlations between persistency measures and 305-day yield for milk and protein were favorable (0.28 to 0.68), and favorable but low with fat yield (0.02 to 0.16). Genetic correlations between persistency and the first test-day traits milk yield and protein-% were close to zero, but in a moderate negative range (–0.34 to –0.25) for fat-%. The genetic relationships between persistency and claw disorders were unfavorable, but favorable for ketosis. In total, 110 SNP and 71 candidate genes on bovine chromosome 10, 11, 14 and 20 were associated with persistency, including the Diacylglycerol O-Acetyltransferase 1 ( DGAT1 ) and the Growth hormone receptor ( GHR ) gene. Allele frequencies of identified SNP suggest a positive effect of variant A of K232A mutation in DGAT1 and variant Y of F279Y mutation in GHR on milk yield persistency. From an ultimate breeding perspective, selection on improved persistency does not imply a reduction in disease prevalence. Furthermore, the extra value of persistency breeding values is marginal when considering lactation milk yield or series of individual test-days in overall breeding goals.
Dairy cow; genetic parameters; genome-wide association study; Haseman-Elston regression; health; persistency