Evaluation of the Romosinuano cattle population structure in Mexico using pedigree analysis / Evaluación de la estructura poblacional de bovinos Romosinuano en México mediante el análisis de pedigrí / Avaliação da estrutura populacional de bovinos Romosinuano no México usando análise de pedigree

Abstract Background: Romosinuano cattle breed in Mexico has endured isolation and it is necessary to characterize it in order to facilitate sustainable genetic management. Objective: To assess the evolution of the structure and genetic diversity of the Romosinuano breed in Mexico, through pedigree analysis. Methods: Pedigree data was obtained from Asociación Mexicana de Criadores de Ganado Romosinuano y Lechero Tropical (AMCROLET). The ENDOG program (4.8 version) was used to analyze two datasets, one that includes upgrading from F1 animals (UP) and the other with only straight-bred cattle (SP). For both datasets, three reference populations were defined: 1998-2003 (RP1), 2004-2009 (RP2), and 2010-2017 (RP3). The pedigree included 3,432 animals in UP and 1,518 in SP. Demographic parameters were: Generation interval (GI), equivalent number of generations (EG), pedigree completeness index (PCI), and gene flow among herds. Genetic parameters were: Inbreeding (F) and average relatedness (AR) coefficients, effective population size (Nec), effective number of founders and ancestors, and number of founder genome equivalents. Results: The GI varied from 6.10 to 6.54 for UP, and from 6.47 to 7.16 yr for SP. The EG of the UP and SP improved >63% from RP1 to RP3. The PCI increased over time. No nucleus or isolated herds were found. For RP3, F and AR reached 2.08 and 5.12% in the UP, and 2.55 and 5.94% in the SP. For RP3, Nec was 57 in the UP and 45 in the SP. Genetic diversity losses were attributed mainly (>66%) to genetic drift, except for RP3 in the SP (44%). Conclusions: A reduction of the genetic diversity has been occurring after the Romosinuano breed association was established in Mexico, and this is mainly due to random loss of genes.

Resumen Antecedentes: La raza bovina Romosinuano ha estado prácticamente aislada en México y requiere ser caracterizada para un manejo genético sostenible. Objetivo: Evaluar la evolución de la estructura y diversidad genética de la raza Romosinuano en México, mediante el análisis del pedigrí. Métodos: Los datos genealógicos provinieron de la Asociación Mexicana de Criadores de Ganado Romosinuano y Lechero Tropical (AMCROLET). Los análisis se realizaron con el programa ENDOG (versión 4.8) para dos bases de datos, una que incluyó animales en cruzamiento absorbente (UP) a partir de F1 y la otra con sólo animales puros (SP). Para ambas bases de datos se definieron tres poblaciones de referencia: 1998-2003 (RP1), 2004- 2009 (RP2), y 2010-2017 (RP3). El pedigrí incluyó 3.432 animales en la UP y 1.518 en la SP. Los parámetros demográficos fueron: intervalo generacional (GI), número de generaciones equivalentes (EG), índice de completitud del pedigrí (PCI), y flujo de genes entre hatos. Los parámetros genéticos fueron: coeficientes de consanguinidad (F) y de relación genética aditiva (AR), tamaño efectivo de la población (Nec), número efectivo de fundadores y ancestros, y número equivalente de genomas fundadores. Resultados: El GI varió de 6,10 a 6,54 para la UP, y de 6,47 a 7,16 años para la SP. El EG de la UP y la SP mejoró >63%, de RP1 a RP3. El PCI aumentó a través de los años, pero más para la SP que para la UP. No se encontraron hatos núcleo o aislados. Para RP3, F y AR alcanzaron 2,08 y 5,12% en la UP, y 2,55 y 5,94% en la SP. Para RP3, Nec fue 57 en la UP y 45 en la SP. Más de 66% de las pérdidas en diversidad genética se debieron a deriva genética, excepto para RP3 en la UP (44%). Conclusiones: una reducción de la diversidad genética ha estado ocurriendo después de que se formó la asociación de criadores de ganado Romosinuano en México, y es debida principalmente a pérdidas aleatorias de genes.

Resumo Antecedentes: A raça bovina Romosinuano tem estado praticamente isolada no México e precisa ser caracterizada para um manejo genético sustentável. Objetivo: Avaliar a evolução da estrutura e diversidade genética da raça Romosinuano no México, através da análise de pedigree. Métodos: Os dados genealógicos vieram da Asociación Mexicana de Criadores de Ganado Romosinuano y Lechero Tropical (AMCROLET). As análises foram feitas com o programa ENDOG (versão 4.8) para duas bases de dados, uma que incluiu animais em cruzamento absorvente (UP) a partir da F1 e a outra base de dados somente com animais puros (SP). Para ambas bases de dados foram definidas três populações de referência: 1998-2003 (RP1), 2004-2009 (RP2) e 2010-2017 (RP3). O pedigree incluiu 3.432 animais na UP e 1.518 na SP. Os parâmetros demográficos foram: intervalo entre gerações (GI), número de gerações equivalentes (EG), índice de completude do pedigree (PCI), e fluxo de genes entre rebanhos. Os parâmetros genéticos foram: coeficiente de consanguinidade (F) e da relação genética aditiva (AR), tamanho efetivo da população (Nec), número efetivo de fundadores e ancestrais, e número equivalente de genomas fundadores. Resultados: O GI variou de 6,10 a 6,54 para a UP, e de 6,47 a 7,16 anos para a SP. EG da UP e a SP melhorou >63%, de RP1 a RP3. O PCI aumentou ao longo dos anos, mas mais para a SP do que para o UP. Não se encontraram rebanhos núcleo ou isolados. Para RP3, F e AR alcançaram 2,08 e 5,12% na UP, e 2,55 e 5,94% na SP. Para RP3, Nec foi 57 na UP e 45 na SP. Mais de 66% das perdas em diversidade genética foram ocasionadas pela deriva genética, exceto para RP3 no UP (44%). Conclusões: Depois que a associação da raça Romosinuano foi estabelecida no México, tem ocorrido uma redução da diversidade genética, principalmente devido a perdas aleatórias de genes.

Association between genetic evaluation and show-ring judging for dairy and beef cattle / Asociación entre la evaluación genética y el juzgamiento en pista de bovinos lecheros y de carne / Associação entre a avaliação genética e a aparência externa na pista de julgamento de bovinos de leite e de corte

Background: a concern for breeders is whether an animal ranking based on genetic evaluations is similar to that obtained from show-ring judging. Objective: to determine the association between rankings for Braunvieh (BR) and Brown Swiss (BS) cattle of Mexico based on show-ring judging and their respective expected progeny differences (EPDs) or predicted transmitted abilities (PTAs). Methods: ranking values from judging were transformed using the rankit transformation. For each breed, Pearson correlation analyses were performed between the transformed rank values of the animals obtained from judging at the show-ring and their EPD or PTA values. Results: using the complete databases, in both breeds the correlation coefficient estimates were low (<0.18) but different from zero (p<0.05). The correlation coefficient considering PTAs for milk yield in BS was slightly higher than those obtained for any EPD for growth traits in BR. Correlations in adult animals (0.18 to 0.23) were different from zero (p<0.05) and higher than those of young animals or calves, while those within males or females were similar. Correlations within years of judging in the show-ring were variable and did not indicate any specific trend. Conclusions: show-ring rank results are associated with genetic evaluation of animals, although the magnitude is low. Selection of breeding animals based on show-ring judgment could be used as a complementary tool to genetic evaluation.

Antecedentes: una preocupación de los criadores es si la jerarquización de los animales basada en evaluaciones genéticas es similar a la del juzgamiento en la pista. Objetivo: determinar la asociación entre la jerarquización de animales con base en el juzgamiento en pista y sus respectivas diferencias esperadas en la progenie (EPDs) o habilidades de transmisión predicha (PTAs), para animales Pardo Suizo Europeo (BR) y Americano (BS) de México. Métodos: los valores jerárquicos del juzgamiento fueron transformados usando la transformación rankit. Para cada raza, análisis de correlación de Pearson fueron realizados entre los valores jerárquicos transformados de los animales obtenidos del juzgamiento en la pista y sus valores de EPD o PTA. Resultados: usando las bases de datos completas, en ambas razas los coeficientes de correlación estimados fueron bajos (<0,18) y diferentes de cero (p<0,05). El coeficiente de correlación considerando las PTAs para producción de leche en BS fue ligeramente mayor que los obtenidos con cualquier EPD de las características de crecimiento en BR. Las correlaciones en animales adultos (0,18 a 0,23) fueron diferentes de cero (p<0,05) y mayores que las de animales jóvenes o becerros; mientras que para hembras y machos fueron similares. Correlaciones por año de juzgamiento en pista fueron variables y sin tendencia específica. Conclusiones: la jerarquización de animales usando los resultados de juzgamiento en la pista y las evaluaciones genéticas están asociadas pero en baja magnitud. La selección de animales con base en su juzgamiento en pista puede usarse como herramienta complementaria a la evaluación genética.

Antecedentes: uma preocupação dos criadores é se a classificação dos animais baseada em avaliações genéticas é similar na pista de julgamento. Objetivo: determinar a associação entre a classificação de animais baseada no julgamento em pista e suas respectivas diferenças esperadas na progênie (EDPs) o habilidades de transmissão preditas (PTAs), para as animais Braunvieh (BR) e Brown Swiss (BS) do México. Métodos: os valores de classificação dos animais durante o julgamento foram transformados por meio da metodologia rankit. Para cada raça, análises de correlação de Pearson foram realizadas entre os valores de classificação transformados obtidos pela avaliação na pista de julgamento e seus valores de EPD o PTA. Resultados: usando a base de dados completa, em ambas as raças os coeficientes de correlação foram baixos (<0,18) e diferentes de zero (p<0,05). O coeficiente de correlação considerando as PTAs para produção de leite na BS foi ligeiramente maior que os obtidos com qualquer EPD das características de crescimento na BR. Correlações em animais adultos (0,18 a 0,23) foram diferentes de zero (p<0,05) e mais elevadas do que aquelas de animais jovens ou bezerros; enquanto que para as fêmeas e os machos foram semelhantes. Correlações por anos na pista de julgamento foram variáveis e sem tendência específica. Conclusões: a classificação de animais usando os resultados na pista de julgamento e as avaliações genéticas estão associadas, mas em baixa magnitude. A seleção de animais baseada nos resultados na pista de julgamento pode usar-se apenas como ferramenta complementar à avaliação genética.

Polymorphism of three milk protein genes in Mexican Jersey cattle

The objective was to estimate the allelic and genotypic frequencies, genetic diversity and polymorphic information content for the β-casein, κ-casein and β-lactoglobulin genes. Blood and frozen semen samples were collected from 453 Jersey individuals registered by the Mexican Jersey Cattle Association. Twenty eight breed specific SNP primers for whole genes were used. The B allele of κ-casein had higher frequency (0.69) than the A (0.26) and E (0.05). For β-lactoglobulin, the highest frequency was for B (0.72), followed by A and C alleles (0.26 and 0.02, respectively). The β-casein allele with the highest frequency was A² (0.71), followed by A¹ (0.19), A³ (0.05), B (0.04) and C (0.01). The average genetic diversity (He) was 0.53. The average locus effective allele number was 1.79. These results indicate a high allelic diversity for κ-caseín, β-casein and β-lactoglobulin that could be included in breeding programs in the population studied, aimed to improve the milk quality traits of economic importance.

Comparación de ecuaciones para ajustar curvas de lactancia en bovinos / Comparison of equations to fit lactation curves of cattle

El objetivo fue evaluar la bondad de ajuste de 16 ecuaciones para ajustar curvas de lactancia en seis genotipos bovinos. Se analizaron registros semanales o mensuales de producción de leche de vacas Pardo Suizo Americano (n=826 lactancias), Bos indicus (BI, n=52), ¾BI»Bos taurus (BT, n=507), ½BI½BT (n=462), 3/8 BI 5/8 BT (n=167) y »BI¾BT (n=62). Los parámetros de las ecuaciones se estimaron, para cada lactancia individual, por regresión lineal y no lineal, y las comparaciones se realizaron con base en los cuadrados medios de residuales, mediante la jerarquización dentro de genotipo utilizando la prueba de Suma de Rangos de Friedman. Otros criterios adicionales fueron la proporción de casos con producción de leche diaria anormal y los casos con autocorrelación positiva. Existieron diferencias (P<0,05) en la bondad de ajuste de las ecuaciones a través de genotipos. Sin embargo, para todos los genotipos la ecuación de mejor ajuste (P<0,05) fue una reparametrización de la ecuación de Wood, la cual considera la primera fecha de muestreo como el tiempo cero.

The objective was to evaluate the goodness of fit of 16 equations to estimate lactation curves of six cattle genotypes. Monthly or weekly milk production records of Brown Swiss (n=826 lactations), Bos indicus (BI, n=52), ¾BI»Bos taurus (BT, n=507), ½BI½BT (n=462), BIBT (n=167) and »BI¾BT (n=62) cows were analyzed. Fitting of equations to individual lactations was performed by linear or non-linear regression. The residual mean squares obtained after fitting of the equations were ranked within genotype and compared by Friedman’s test. Additional criteria to compare the equations were the proportion of cases of abnormal daily milk production, and cases with positive autocorrelation. Equations differed (P<0.05) on their suitability to properly describe lactation curves across genotypes. However, for all genotypes the equation of best fit (P<0.05) was a reparameterization of Wood’s equation in which the first test date is considered as time zero. The use of this equation is recommended to fit lactation curves of cattle genotypes such as the ones evaluated in this study.

Variables relacionadas con la producción de leche de ganado Holstein en agroempresas familiares con diferente nivel tecnológico / Variables associated with milk yield Holstein cattle in family dairy farms with different technology level

Se evaluó el efecto de factores ambientales en la producción de leche ajustada a 305 días (PLT), la producción (PP) y los días al pico (DPP) de lactancia, y la persistencia (PER) en vacas Holstein de agroempresas familiares con diferente nivel tecnológico (NT) en el estado de Jalisco, México. La información analizada (n= 4323 mediciones de producción diaria de leche de 537 lactancias) provino de 16 hatos. Las agroempresas se tipificaron como de bajo, medio o alto NT. El modelo mixto incluyó los efectos fijos de NT, número, año y estación de parto. La PLT en el NT bajo fue similar (P>0,05) entre épocas; sin embargo, en el NT medio la PLT en lluvias fue 11 por ciento mayor que en secas; mientras que en el NT alto la situación se invirtió, observándose una interacción similar para PP. Las vacas en bajo o alto NT presentaron más tarde (P<0,01) los DPP que aquellas en NT medio (68,7 y 77,2 vs 47,7 días). La PER en NT medio o alto fue similar entre épocas; sin embargo, en NT bajo fue más alta (P<0,01) en secas (60 por ciento) que en lluvias (44 por ciento). La producción de leche difiere por NT entre agroempresas familiares, lo cual debe ser considerado por los programas de desarrollo rural.

Dinámica poblacional de Haematobia irritans en bobinos del trópico mexicano / Population dinamic of Haematobia irritans on cattle in the mexican tropic

En este estudio se evaluó la fluctuación en la población de Haematobia irritans de febrero 2004 a febrero 2005, en Martínez de la Torre, Veracruz, México. Se utilizaron 15 vaquillas F1 (Holstein por Brahman) de 11 ± 2 meses de edad y 170 ± 19 kg de peso, infestadas en forma natural por la H. irritans. La población de moscas se correlacionó con cinco variables climáticas y se evaluó por medio de conteos semanales con observaciones directas a los bovinos a potrero. La mosca H. irritans estuvo presente todo el año (35,1 ± 35,2 moscas/animal); sin embargo, las mayores infestaciones con esta plaga se registraron en los meses de septiembre y octubre. El pico poblacional de H. irritans fue de 121 moscas/animal. El grado de infestación estuvo asociado principalmente con la precipitación acumulada (r = 0,70, P<0,05). Otros factores como la temperatura y humedad relativa, también fueron importantes en determinar la incidencia y nivel de infestación de ataque de este ecto-parásito. Se concluye que en esta región, el control de la H. irritans debe realizarse hacia el final de la época de lluvias y principios de la época de tormentas invernales.

The population fluctuation of Haematobia irritans was evaluated in this study from February 2004 to February 2005 at Martínez de la Torre, Veracruz, México. Distribution of horn fly throughout a year was monitored in 15 heifers F1 (Holstein x Brahman) of 11 ± 2 months of age and 170 ± 19 kg of weight. In addition, horn fly population was correlated with five weather variables and evaluated by weekly counts with direct observation on grazing cattle. H. irritans was present year round (35.1 ± 35.2 flies/cattle); however, higher infestations of this pest were registered during the months of September and October. Population peak of H. irritans was of 121 flies/cattle. The grade of infestation was mainly associated with accumulated rainfall (r = 0.70, P<0.05); nevertheless, other factors as temperature and relative humidity were also important to determine the incidence and severity of the attack of this ecto-parasite. It may be concluded that in this region, H. irritans control must be carried out at the end of the rainy season and at the beginning of windy winter season.