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Genetic Parameters for Milk Production and Somatic Cell Score of First Lactation in Holstein Cattle with Random Regression Test-Day Models

임의회귀 검정일 모형을 이용한 홀스타인 젖소의 1산차 산유형질 및 체세포지수에 대한 유전모수

  • Lee, D.H. (Hankyong National University) ;
  • Jo, J.H. (National Agricultural Co-operative Federation) ;
  • Han, K.G. (National Agricultural Co-operative Federation)
  • Published : 2003.10.31

Abstract

The objective of this study was to estimate genetic parameters for test-day milk production and somatic cell score using field data collected by dairy herd improvement program in Korea. Random regression animal models were applied to estimate genetic variances for milk production and somatic cell score. Heritabilities for milk yields, fat percentage, protein percentage, solid-not-fat percentage, and somatic cell score from test day records of 5,796 first lactation Holstein cows were estimated by REML algorithm in single trait random regression test-day animal models. For these analyses, Legendre polynomial covariate function was applied to model the fixed effect of age-season, the additive genetic effect and the permanent environment effect as random. Homogeneous residual variance was assumed to be equal throughout lactation. Heritabilities as a function of time were calculated from the estimated curve parameters from univariate analyses. Heritability estimates for milk yields were in range of 0.13 to 0.29 throughout first lactation. Heritability estimates for fat percentage, protein percentage and solid-not-fat percentage were within 0.09 to 0.11, 0.12 to 0.19 and 0.17 to 0.23, respectively. For somatic cell score, heritabilities were within 0.02 to 0.04. Heritabilities for milk productions and somatic cell score were fluctuated by days in milk with comparing 305d milk production.

우리나라 젖소 종모우의 국가단위 종축평가방법의 일환으로 이용되고 있는 산유형질 및 체세포지수의 305일 보정에 의한 유전평가 방법론에 대한 대안을 제시하기 위한 사전 연구의 일환으로써 검정일 기록을 이용하여 공변량 함수를 활용한 검정일 임의회귀모형에 대한 효율성을 검정하고 각 산유형질에 대한 비유일수별 유전적 변이를 추정하여 제시하고자 본 연구를 수행하였다. 본 연구에 이용된 자료는 농협중앙회에서 수행하고 있는 젖소 산유능력 검정사업에서 조사된 산유능력 검정기록과 한국종축개량협회에서 조사된 개체별 혈통자료를 이용하여 분석을 실시하였다. 분석에 이용된 자료는 혈통이 알려진 1산차 개체로써 검정일별 축군당 3기록 이상을 갖고 부모가 모두 알려진 개체만을 이용하였으며 한 유기동안에 개체별 7회 이상의 기록을 갖는 개체만을 선별하였다. 또한 자료분석의 효율성을 기하기 위하여 측정자료의 이상치는 제외하였으며 축군들간의 혈연적으로 연결되지 않은 축군 자료는 제외하였다. 분석모형은 단형질 개체모형으로써 검정년도-월-연령의 효과를 고정효과 공변량모형으로 적합시켰고 개체별 상가적 유전효과 및 영구환경효과를 개체내 검정일에 대한 임의 공변량 효과로 적합하여 모형을 설정, 유전분석을 실시하였다. 여기서 사용된 공변량은 검정일에 대하여 1차항 및 2차항을 포함하는 다항 공변량 함수를 활용하였다. 분석결과 유량에 대한 검정일별 유전력은 0.13~0.29으로 추정되었으며 검정일별 변이가 큰 것으로 추정되었다. 반면에 유지방율에 대한 유전력은 0.09~0.11으로 비교적 낮게 추정되었으며 유단백율에 대한 유전력은 0.12~0.19으로 추정되었다. 무지고형분율에 대한 유전력은 0.17~0.23으로 추정되었으며 체세포지수에 대한 유전력은 0.02~0.04으로 아주 낮게 추정되었다. 유량에 대한 유전적 변이가 비유일별로 다소 크게 추정되어 비유일에 따른 잔차 변이의 이질성(Heterogeneosity)이 클 것으로 사료되었으며 이러한 효과를 고려한 모형개발에 대한 연구가 필요할 것으로 사료되었으며 또한 다산차 기록을 활용한 분석 등에 대한 연구가 필요할 것으로 사료되었다. 국가단위 종축평가에 적합하기 위한 모형제시를 위해서는 본 분석에서 활용한 모형을 확장하여 분석된 종모우별 유전능력과 305d 사전 보정에 의한 평가에서의 순위와의 비교 연구가 선행되어야 할 것으로 사료되었다.

Keywords

References

  1. Gengler, N., Tijani, A., Wiggans, G. R. and Misztal, I. 1999. Estimation of (co)variance function coefficients for test day yields with expectation-maximization resticted maximum likelihood alforithm. J. Dairy Sci. 82(Aug.) Online. Available: http://www.adsa.org/jds.
  2. Jakobsen, J. H., Madsen, P., Jensen, J., Pedersen, J., Christensen, L. G. and Sorensen, D. A. 2002. Genetic parameters for milk production and persistency for Danish Holsteins estimated in random regression models using REML. J. Dairy Sci. 85:1607-1616. https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(02)74231-8
  3. Jamrozik, J., Kistemaker, G. J., Dekkers, J. C. M., and Schaeffer, L. R. 1997. Comparison of possible covariates for use in random regression model for analyses of test day yields. J. Dairy Sci. 80: 2550-2556. https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(97)76210-6
  4. Jamrozik, J. and Schaeffer, L. R. 1997. Estimates of genetic parameters for a test day model with random regressions for yield traits of first lactation Holsteins. J. Dairy Sci. 80: 762-770. https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(97)75996-4
  5. Jamrozik, J. and Schaeffer, L. R. 2000. comparison of two computing algorithms for solving mixed model equations for multiple trait random regression test-day models. Livest. Prod. Sci. 67:143-153. https://doi.org/10.1016/S0301-6226(00)00186-X
  6. Jensen, J. 2001. Genetic evaluation of dairy cattle using test-day models. J. Dairy Sci. 84:2803-2812.
  7. Liu, Z., Reinhardt, F. and Reents, R. 2000a. Estimating Parameters of a Random Regression Test Day Model for first three lactation milk production traits using the covariance function approach. INTERBULL Bulletin No.25:74-80.
  8. Liu, Z., Reinhardt, F. and Reents, R. 2000b. Parameter estimates of a Random Regression Test Day Model for first tree lactations somatic cell scores. INTERBULL Bulletin No.26:61-65.
  9. Misztal, I. 2001. BLUPF90 family package(Access at sep. 2001). http://nce.ads.uga.edu
  10. Ptak, E. and Schaeffer, L. R. 1993. Use of test day yields for genetic evaluation of dairy sires and cows. Livest. Prod. Sci. 34:23-34. https://doi.org/10.1016/0301-6226(93)90033-E
  11. Reents, R., Jamrozik, R. J., Schaeffer, L. R. and Dekkers, J. C. M. 1995. Estimation of genetic parameters for test day records of somatic cell score. J. Dairy Sci. 78:2847-2857.
  12. Reinhardt, F., Liu, Z., Bünger, A., Dopp, L. and Reents, R. 2002. Impact of Application of a Random Regression Test Day Model to Production Trait Genetic Evaluations in Dairy Cattle. INTERBULL Bulletin No.29:103-107.
  13. Swalve, H. H. 2000. Theoretical basis and computational methods for different test-day genetic evaluation methods. J. Dairy Sci. 2000 83:1115-1124.
  14. Strabel, T. and Misztal, I. 1999. Genetic parameters for first and second lactation milk yields of Polish black and white cattle with random regression test-day models. J. Dairy Sci. 82:2805-2810.
  15. Tijani, A., Wiggans, G. R., VanTassel, C. P., Philpot, J. C. and Gengler, N. 1999. Use of (co)variance functions to describe (co)variance for test day yield. J. Dairy Sci. 82(Jan.) Online. Available: http://www.adsa.org/jds.
  16. VanTassel, C. P., Wiggans, G. R. and Norman, H.D. 1999. Method R estimates of heritability for milk, fat, and protein yields of United tates dairy cattle. J. Dairy Sci. 82:2231-2237.
  17. Wilmink, J. B. M. 1987. Adjustment of test-day milk, fat, and protein yield for age, season, and stage of lactation. Livest. Prod. Sci. 16:335-348.
  18. 이득환, 한광진. 2001. 결측기록을 포함한 홀스타인종 젖소에 대한 다형질 개체모형에서 이중사슬 깁스샘플링 방법을 이용한 비유형질에 대한 유전모수 추정. 한국동물자원과학회지 43(1):53-64.
  19. 축산기술연구소. 2001. 2001년 하반기 젖소 유전능력 평가 보고서. 농촌진흥청 축산기술연구소.

Cited by

  1. A Consideration on the Lactation Persistency Evaluation in Korean Holstein Dairy Cattle vol.55, pp.3, 2013, https://doi.org/10.5187/JAST.2013.55.3.173
  2. Models for Estimating Genetic Parameters of Milk Production Traits Using Random Regression Models in Korean Holstein Cattle vol.29, pp.5, 2015, https://doi.org/10.5713/ajas.15.0308