Genetic evolution of milk yield, udder morphology and behavior in Gir dairy cattle

The objective of this study was to analyze the genetic evolution of milk production, udder morphology, and animal behavior of Gir dairy cattle. Data were obtained on the predicted breeding values for milk yield of 60,226 cows born from 1968 to 2015 and standardized predicted breeding values for udder conformation and milking behavior of 7,635 cows born from 1987 to 2015. The influence of tested bulls on genetic trends was discussed, with special focus on the period after 1993, the year when the predicted breeding values of the first group of tested bulls were released. The traits of interest were 305-d milk yield, fore udder attachment, rear udder height, rear udder width, teat length, teat thickness, ease of milking, and reactivity. Significant genetic evolution was observed for 305-d milk yield, with increasing annual growth observed from 1993, as the number of cows sired by the best proven bulls increased. Before 1993, no genetic evolution was observed for any of the studied traits. From 1993 onward, all traits showed genetic gains, except fore udder attachment. The use of geneticallytested bulls since 1993 has led to important genetic gains in the Brazilian Dairy Gir population. Before the identification of genetically superior bulls began, many traits showed no improvement. Selection for milk yield has modified the conformation traits of the Gir mammary system. The longevity of the mammary glands of high-yield cows may be impaired due to poor fore udder attachment. Regarding behavioral traits, this population has evolved to less-reactive animals that are easier to milk.(AU)

Cluster analysis of breeding values for milk yield and lactation persistency in Guzerá cattle / Análises de agrupamento dos valores genéticos para produção de leite e persistência da lactação em bovinos da raça Guzerá

ABSTRACT: The aim of this study was to explore the pattern of genetic lactation curves of Guzerá cattle using cluster analysis. Test-day milk yields of 5,274 first-lactation Guzerá cows were recorded in a progeny test. A total of 34,193 monthly records were analyzed with a random regression animal model using Legendre polynomials to fit additive genetic and permanent environmental random effects and mean trends. Hierarchical and non-hierarchical cluster analyses were performed based on the EBVs for monthly test-day milk yield, peak yield, lactation persistency, and partial cumulative and 305-day yields. The heritability estimates for test-day milk yields ranged from 0.24 to 0.52. Cluster analysis identified animals in the population that belong to different groups according to milk production level and lactation persistency.

RESUMO: Objetivou-se neste estudo explorar o padrão das curvas de lactação genéticas de bovinos da raça Guzerá, empregando análises de agrupamento. Os 34.193 registros mensais de produção de leite foram provenientes de 5.274 vacas da raça Guzerá, participantes do teste de progênie. As análises foram realizadas com um modelo de regressão aleatória com polinômios de Legendre, composto pelos efeitos aleatórios genético aditivo, de ambiente permanente e o residual, e a curva média de lactação da população. Análise de agrupamento hierárquico e não hierárquico foram realizados com base nos VG para a produção acumulada até os 305 dias, pico e persistência da lactação, e períodos parciais da lactação. As estimativas de herdabilidade para produção de leite no dia do controle variaram entre 0,24 a 0,52. A análise de agrupamento identificou os animais da população que pertencem a diferentes grupos de acordo com o nível de produção de leite e persistência da lactação.

Aplicação de modelos de regressão aleatória utilizando diferentes estruturas de dados / Application of random regression models using different data structures

Foram utilizadas 3.202 primeiras lactações de vacas da raça Holandesa de quatro fazendas da região Sudeste, para verificar a influência da estrutura de dados de produção de leite sobre os parâmetros genéticos. Foram testados quatro arquivos com diferentes estruturas: controles semanais (CS), arquivo mensal (CM), bimestral (CB) e trimestral (CT), com 122.842, 30.883, 15.837 e 12.702 controles, respectivamente. Um modelo de regressão aleatória foi empregado nas análises, considerando os efeitos genético aditivo e o de ambiente permanente de animal, como aleatórios. Os efeitos fixos, grupos de contemporâneos (GC) foram comuns para todos os arquivos de dados e foram compostos por fazenda, mês e ano do controle, além da co-variável idade da vaca ao parto (regressão linear e quadrática). As estimativas de herdabilidade apresentaram tendências mais semelhantes entre os arquivos de dados CS, CM e CB. O arquivo de dados CB apresentou estimativas de parâmetros genéticos com as mesmas tendências e magnitudes que os arquivos CS e CM, permitindo afirmar que não houve influência da estrutura dos dados sobre as estimativas dos componentes de (co)variância e que o controle leiteiro poderia ser realizado em uma estrutura CB.

A total of 3.035 lactations of Holstein cows from four farms in the Southeast, to check the influence of data structure of milk yield on the genetic parameters. Four dataset with different structures were tested, weekly controls (CW) with 122.842 controls, monthly controls (CM) 30.883, bimonthly controls (CB) with 15,837 and quarterly controls (CQ) with 12,702. The random regression model was used and was considered as random additive genetic and permanent environment effects, fixed effects of the contemporary groups (herd-year-month of test-day) and age of cow (linear and quadratic effects). Heritability estimates showed similar trends among the data files analyzed, with the greatest similarity between dataset CS, CM and CB. The dataset submitted all the CB estimates of genetic parameters analyzed with the same trend and similar magnitude to the CS and CM dataset, allowing the claim that there was no influence of the data structure on estimates of covariance components for the dataset CS, CM and CB. Thus, milk recording could be accomplished in a CB structure.

Aplicação de modelos de regressão aleatória utilizando diferentes estruturas de dados / Application of random regression models using different data structures

Foram utilizadas 3.202 primeiras lactações de vacas da raça Holandesa de quatro fazendas da região Sudeste, para verificar a influência da estrutura de dados de produção de leite sobre os parâmetros genéticos. Foram testados quatro arquivos com diferentes estruturas: controles semanais (CS), arquivo mensal (CM), bimestral (CB) e trimestral (CT), com 122.842, 30.883, 15.837 e 12.702 controles, respectivamente. Um modelo de regressão aleatória foi empregado nas análises, considerando os efeitos genético aditivo e o de ambiente permanente de animal, como aleatórios. Os efeitos fixos, grupos de contemporâneos (GC) foram comuns para todos os arquivos de dados e foram compostos por fazenda, mês e ano do controle, além da co-variável idade da vaca ao parto (regressão linear e quadrática). As estimativas de herdabilidade apresentaram tendências mais semelhantes entre os arquivos de dados CS, CM e CB. O arquivo de dados CB apresentou estimativas de parâmetros genéticos com as mesmas tendências e magnitudes que os arquivos CS e CM, permitindo afirmar que não houve influência da estrutura dos dados sobre as estimativas dos componentes de (co)variância e que o controle leiteiro poderia ser realizado em uma estrutura CB.(AU)

A total of 3.035 lactations of Holstein cows from four farms in the Southeast, to check the influence of data structure of milk yield on the genetic parameters. Four dataset with different structures were tested, weekly controls (CW) with 122.842 controls, monthly controls (CM) 30.883, bimonthly controls (CB) with 15,837 and quarterly controls (CQ) with 12,702. The random regression model was used and was considered as random additive genetic and permanent environment effects, fixed effects of the contemporary groups (herd-year-month of test-day) and age of cow (linear and quadratic effects). Heritability estimates showed similar trends among the data files analyzed, with the greatest similarity between dataset CS, CM and CB. The dataset submitted all the CB estimates of genetic parameters analyzed with the same trend and similar magnitude to the CS and CM dataset, allowing the claim that there was no influence of the data structure on estimates of covariance components for the dataset CS, CM and CB. Thus, milk recording could be accomplished in a CB structure.(AU)

Efeito do intervalo de partos sobre a eficiência produtiva e econômica em rebanhos Gir Leiteiro / Calving interval on productive and economic efficiency in Gyr dairy cattle

Foram analisados 13.406 registros de lactação de 7.153 vacas Gir Leiteiro com partos ocorridos de 1960 a 2008 com o objetivo de estimar ganhos ou perdas econômicas e em produção de leite atribuídos à variação no intervalo de partos (IP). Foi observada produção de leite média por vaca por lactação de 2.846,95 ± 1.339,72 kg e média de IP de 449,86 ± 51,54 dias. A redução do IP observado para 365 dias levaria a aumento na produção de leite de 558,16 kg. Os resultados econômicos decorrentes das perdas nas produções de leite e de bezerros foram de R$ 467,34/vaca/ lactação. Os gastos com ração e mão de obra foram de R$ 198,22. A perda econômica total foi de R$ 269,12/vaca/lactação. O aumento no IP tem resultado em perdas produtivas e econômicas nos rebanhos estudados.

f 13,406 records from 7,153 lactating Gyr dairy cows whose calving occurred from 1960 to 2008 were used. The purpose of this study was to estimate gains or losses in milk production and economic values attributed to the variation in the calving interval (IP). The average of milk production and IP were 2,846.95 ± 1,339.72 kg and 449.86 ± 51.54 days per cow per lactation, respectively. The reduction of IP to 365 days would increase milk production approximately 558.16 kg. The economic losses in produced milk yield and calves were R$ 467.34/cow/lactation. The expenses with labor and concentrate were R$ 198.22. The total economic loss was R$ 269.12/cow/ lactation. The increase in IP has resulted in productive and economic losses in studied herds.

Avaliação de desempenho produtivo e reprodutivo de animais mestiços do cruzamento holandês x Gir / Productive and reproductive performance of crossbred Holstein x Gir cows

Este estudo teve como objetivo avaliar o desempenho produtivo e reprodutivo de fêmeas mestiças do cruzamento Holandês x Gir. As características avaliadas foram: produção de leite acumulada até 305 dias (P305), produção total de leite (PTL), produção por dia de intervalo de partos (PIP), idade ao primeiro parto (IPP), intervalo de partos (IDP), período de serviço (PS) e período de gestação (PG), que foram analisadas utilizando-se modelos lineares mistos. A função Gama Incompleta foi utilizada para estimação dos parâmetros das curvas de lactação para cada composição racial. Os animais dos grupos genéticos (GG) 3/4H, 7/8H e puros por cruza (PC) obtiveram melhores desempenhos para as características produtivas, e os animais do GG 1/2H obtiveram melhor desempenho para as características reprodutivas. Os animais PC Holandês apresentaram as curvas com maiores níveis de produção e maiores produções no pico da lactação, mas em contrapartida menores persistências. Os animais 1/2H apresentaram persistência um pouco inferior aos GG 3/4H e 7/8H. A produção de leite no decorrer da lactação em função do período de gestação variou de acordo com cada GG, sendo que o grupo PC apresentou queda mais acentuada na produção após a concepção.

This study aimed to evaluate the productive and reproductive performance of Holtein-Frisian x Gir crossbred cows. The traits evaluated were: milk production up to 305 days (P305), total milk production (PTL), production per day of calving interval (PIP), age at first calving (IPP), calving interval (IDP), service period (PS) and gestation length (PG), which were analyzed using mixed linear models. The Incomplete gamma function was used to estimate the parameters of lactation curves for each genetic group. The animals of genetic groups (GG) 3/4H, 7/8H and pure by crosses (PC) achieved higher performances for productive traits, and animals from the GG 1/2H achieved better performance for reproductive traits. The Holstein-Frisian PC animals presented the lactation curves with higher production levels and higher productions at the peak of the lactation but with less persistence. The 1/2H animals had slightly lower persistence in comparison to genetic groups 3/4H and 7/8H. Milk production in function of gestation length varied according to each group and Holstein-Frisian (PC) presented greater decrease in milk yield after conception.

Avaliação de desempenho produtivo e reprodutivo de animais mestiços do cruzamento holandês x Gir / Productive and reproductive performance of crossbred Holstein x Gir cows

Este estudo teve como objetivo avaliar o desempenho produtivo e reprodutivo de fêmeas mestiças do cruzamento Holandês x Gir. As características avaliadas foram: produção de leite acumulada até 305 dias (P305), produção total de leite (PTL), produção por dia de intervalo de partos (PIP), idade ao primeiro parto (IPP), intervalo de partos (IDP), período de serviço (PS) e período de gestação (PG), que foram analisadas utilizando-se modelos lineares mistos. A função Gama Incompleta foi utilizada para estimação dos parâmetros das curvas de lactação para cada composição racial. Os animais dos grupos genéticos (GG) 3/4H, 7/8H e puros por cruza (PC) obtiveram melhores desempenhos para as características produtivas, e os animais do GG 1/2H obtiveram melhor desempenho para as características reprodutivas. Os animais PC Holandês apresentaram as curvas com maiores níveis de produção e maiores produções no pico da lactação, mas em contrapartida menores persistências. Os animais 1/2H apresentaram persistência um pouco inferior aos GG 3/4H e 7/8H. A produção de leite no decorrer da lactação em função do período de gestação variou de acordo com cada GG, sendo que o grupo PC apresentou queda mais acentuada na produção após a concepção.(AU)

This study aimed to evaluate the productive and reproductive performance of Holtein-Frisian x Gir crossbred cows. The traits evaluated were: milk production up to 305 days (P305), total milk production (PTL), production per day of calving interval (PIP), age at first calving (IPP), calving interval (IDP), service period (PS) and gestation length (PG), which were analyzed using mixed linear models. The Incomplete gamma function was used to estimate the parameters of lactation curves for each genetic group. The animals of genetic groups (GG) 3/4H, 7/8H and pure by crosses (PC) achieved higher performances for productive traits, and animals from the GG 1/2H achieved better performance for reproductive traits. The Holstein-Frisian PC animals presented the lactation curves with higher production levels and higher productions at the peak of the lactation but with less persistence. The 1/2H animals had slightly lower persistence in comparison to genetic groups 3/4H and 7/8H. Milk production in function of gestation length varied according to each group and Holstein-Frisian (PC) presented greater decrease in milk yield after conception.(AU)

Efeito do intervalo de partos sobre a eficiência produtiva e econômica em rebanhos Gir Leiteiro / Calving interval on productive and economic efficiency in Gyr dairy cattle

Foram analisados 13.406 registros de lactação de 7.153 vacas Gir Leiteiro com partos ocorridos de 1960 a 2008 com o objetivo de estimar ganhos ou perdas econômicas e em produção de leite atribuídos à variação no intervalo de partos (IP). Foi observada produção de leite média por vaca por lactação de 2.846,95 ± 1.339,72 kg e média de IP de 449,86 ± 51,54 dias. A redução do IP observado para 365 dias levaria a aumento na produção de leite de 558,16 kg. Os resultados econômicos decorrentes das perdas nas produções de leite e de bezerros foram de R$ 467,34/vaca/ lactação. Os gastos com ração e mão de obra foram de R$ 198,22. A perda econômica total foi de R$ 269,12/vaca/lactação. O aumento no IP tem resultado em perdas produtivas e econômicas nos rebanhos estudados.(AU)

f 13,406 records from 7,153 lactating Gyr dairy cows whose calving occurred from 1960 to 2008 were used. The purpose of this study was to estimate gains or losses in milk production and economic values attributed to the variation in the calving interval (IP). The average of milk production and IP were 2,846.95 ± 1,339.72 kg and 449.86 ± 51.54 days per cow per lactation, respectively. The reduction of IP to 365 days would increase milk production approximately 558.16 kg. The economic losses in produced milk yield and calves were R$ 467.34/cow/lactation. The expenses with labor and concentrate were R$ 198.22. The total economic loss was R$ 269.12/cow/ lactation. The increase in IP has resulted in productive and economic losses in studied herds.(AU)

Genetic parameters for milk, fat and protein yields in Murrah buffaloes (Bubalus bubalis Artiodactyla, Bovidae).

The objective of the present study was to estimate genetic parameters for test-day milk, fat and protein yields and 305-day-yields in Murrah buffaloes. 4,757 complete lactations of Murrah buffaloes were analyzed. Co-variance components were estimated by the restricted maximum likelihood method. The models included additive direct genetic and permanent environmental effects as random effects, and the fixed effects of contemporary group, milking number and age of the cow at calving as linear and quadratic covariables. Contemporary groups were defined by herd-year-month of test for test-day yields and by herd-year-season of calving for 305-day yields. The heritability estimates obtained by two-trait analysis ranged from 0.15 to 0.24 for milk, 0.16 to 0.23 for protein and 0.13 to 0.22 for fat, yields. Genetic and phenotypic correlations were all positive. The observed population additive genetic variation indicated that selection might be an effective tool in changing population means in milk, fat and protein yields.