Genetic evaluation of survival and productivity traits in Arman crossbred sheep / Evaluación genética de las características de supervivencia y productividad en ovinos cruzados Arman / Avaliação genética de características de sobrevivência e produtividade em ovinos mestiços Arman

Abstract Background: Arman sheep breed was synthesized by crossing several breeds, including Baluchi, Ghezel, Chios, and Suffolk. Objective: To estimate the (co)variance components and genetic parameters using the restricted maximum likelihood via twelve animal models for lamb survival and four animal models for ewe productivity traits. Methods: Data and pedigree information were collected at Abbasabad Sheep Breeding Station, Khorasan Razavi province, north-east of Iran, from 1999 to 2011. The traits studied were lamb survival rate (LSR), litter size at birth (LSB), litter size at weaning (LSW), litter mean weight per lambing (LMWL), litter mean weight per lamb weaned (LMWLW), total litter weight at birth (TLWB), and total litter weight at weaning (TLWW). Moreover, multivariate analyses were performed to estimate covariance between the traits. Results: Direct heritability estimates (h2a) for LSR was 0.081 and increased to 0.253 after correcting. Maternal genetic effects (h2m) and common litter effects (l2) accounted for 4 and 11.3% of the phenotypic variance for LSR, respectively. The estimations of h2a were 0.131, 0.080, 0.111, 0.190, 0.118, and 0.150 for LSB, LSW, LMWL, LMWLW, TLWB, and TLWW, respectively. The estimated fractions of variance -attributed to permanent environmental effects on ewe, (pe2) were 0.038, 0.050, 0.071, 0.060, and 0.050 for LSB, LSW, LMWL, TLWB, and TLWW, respectively. Service sire effects (S2) were significant for LSW, LMWL, and TLWB, being 0.038, 0.030, and 0.049, respectively. Direct genetic correlations showed a vast range from 0.13 for LSB-LMWL to 0.91 for LMWL-TLWW. Conclusion: Results indicate that genetic change not only depends on the heritability of traits, but also on the observed phenotypic variation; therefore, improvement of non-genetic factors should be included in the breeding programs.

Resumen Antecedentes: Las ovejas Arman fueron sintetizadas a través del cruzamiento de varias razas, incluyendo Baluchi, Ghezel, Chios y Suffolk. Objetivo: Estimar los componentes de (co)varianza y parámetros genéticos por máxima verosimilitud restringida a través de doce modelos animales para la sobrevivencia de los corderos y cuatro modelos para características de productividad. Métodos: Los datos y la información de pedigrí se recogieron en la Estación de Cría Abbasabad, provincia de Khorasan Razavi, noreste de Irán, entre 1999 y 2011. Las características estudiadas fueron la tasa de supervivencia de los corderos (LSR), tamaño de la camada al nacimiento (LSB), tamaño de la camada al destete (LSW), peso promedio de la camada por parto (LMWL), peso promedio de la camada por cordero destetado (LMWLW), peso total de la camada al nacer (TLWB), y peso total de la camada al destete (TLWW). Además, se realizaron análisis multivariados para estimar la covarianza entre los rasgos. Resultados: La estimacion de heredabilidad directa (h2 ) para LSR2a fue 0,081 y aumentó a 0,253 después de la corrección. Los efectos genéticos maternos (h m) y los efectos comunes de la camada (l2) representaron el 4 y el 11,3% de la varianza fenotípica para LSR, respectuvamente. Las estimaciones de h2 fueron 0,131, 0,080, 0,111, 0,190, 0,118 y 0,150 para LSB, LSW, LMWL, LMWLW, TLWB y TLWW, respectivamente. Las fracciones estimadas de varianza -atribuidas a los efectos ambientales permanentes en las ovejas, (pe2) fueron 0,038, 0,050, 0,071, 0,060 y 0,050 para LSB, LSW, LMWL, TLWB y TLWW, respectivamente. Los efectos del servicio de carneros (S2) fueron significativos para LSW, LMWL y TLWB, siendo 0,038, 0,030 y 0,049, respectivamente. Las correlaciones genéticas directas mostraron un amplio rango de 0,13 para LSB-LMWL a 0,91 para LMWL-TLWW. Conclusión: Los resultados indicaron que el cambio genético no sólo depende de la heredabilidad de los caracteres, sino también de la variación fenotípica observada; por lo tanto, el mejoramiento de los factores no genéticos debe ser incluido en las programas de mejora.

Resumo Antecedentes: Arman ovelhas foi sintetizado pelo cruzamento de quatro raças incluindo Balúchi, Ghezel, Chios e Suffolk. Objetivo: Estimar os componentes de (co)variância e parâmetros genéticos por máxima verossimilhança restrita através de doze modelos animais para a sobrevivência dos cordeiros e quatro modelos animais para características de produtividade. Métodos: Os dados e as informações de pedigree foram coletadas no Abbāsābād Estação de Criação, província de Khorasan Razavi, nordeste do Irã desde 1999 a 2011. As características estudadas foram a taxa de sobrevivência de cordeiro (LSR), tamanho de leitegada ao nascimento (LSB), tamanho de leitegada ao desmame (LSW), peso médio da leitegada por entrega (LMWL), peso médio da leitegada por cordeiro desmamado (LMWLW), o peso total da leitegada ao nascimento (TLWB) e peso total da leitegada ao desmame (TLWW). Além disso, as análises multivariadas foram realizadas para estimar a covariância entre as características. Resultados: As estimativas de herdabilidade direta (h2 ) para 2a LSR foi 0,081 e aumentada até 0,253 após correcção. Os efeitos genéticos maternos (h m) e os efeitos comuns de leitegada (l2) representaram 4 e 11,3% da variância fenotípica de LSR, respectivamente. Estimativas de 2 foram 0,131, 0,080, 0,111, 0,190, 0,118 e 0,150 para a LSB, LSW, LMWL, LMWLW, TLWB e TLWW, a2 respectivamente. As fracções de variância -atribuídos aos efeitos ambientais permanentes em ovelhas, (pe ) foram 0,038, 0,050, 0,071, 0,060 e 0,050 para a LSB, LSW, LMWL, TLWB e TLWW. Os efeitos de serviço de carneiros (s2) foram significativos para LSW, LMWL e TLWB sendo 0,038, 0,030 e 0,049, respectivamente. As correlações genéticas diretas mostrou uma gama de 0,13-0,91 LSB-LMWL para LMWL-TLWW. Conclusão: Os resultados indicaram que a modificação genética não só depende da hereditariedade de traços, mas também da variação fenotípica observada; portanto, a melhoria dos fatores não-genéticos devem ser incluídos em nos programas de melhoramento.

Estimates of (co)variance components and genetic parameters for growth traits in Suffolk lambs / Estimativas de componentes de (co)variância e parâmetros genéticos para características de crescimento em cordeiros Suffolk

The study aimed to estimate the components of (co)variance and heritability for weights at birth (BW), weaning (WW) and 180 days of age (W180), as well as the average daily gains from birth to weaning (ADG1), birth to 180 days of age (ADG2) and weaning to 180 days of age (ADG3) in Suffolk sheep. Thus, three different single-trait animal models were fitted, considering the direct additive genetic effect (Model 1), the direct additive genetic and maternal permanent environmental effects (Model 2), and in Model 3, in addition to those in Model 2, the maternal additive genetic effect was included. After comparing models through the likelihood ratio test (LRT), model 3 was chosen as the most appropriate to estimate heritability for BW, WW and ADG1. Model 2 was considered as the best to estimate the coefficient of heritability for W180 and ADG2, and model 1 for ADG3. Direct heritability estimates were inflated when maternal effects were ignored. According to the most suitable models, the heritability estimates for BW, WW, W180, ADG1, ADG2 and ADG3 were 0.06, 0.08, 0.09, 0.07, 0.08 and 0.07, respectively, indicating low possibility of genetic gain through individual selection. The results show the importance of including maternal effects in the models to properly estimate genetic parameters even at post-weaning ages.

Objetivou-se estimar os componentes de (co)variância e herdabilidades para pesos ao nascer (PN), à desmama (PD) e aos 180 dias de idade (P180), além dos ganhos médios diários de peso do nascimento à desmama (GMD N-D), do nascimento aos 180 dias de idade (GMD N-180) e da desmama aos 180 dias de idade (GMD D-180), de ovinos da raça Suffolk. Para isso, utilizaram-se três modelos diferentes, considerando o efeito genético aditivo direto (Modelo 1), os efeitos genético direto e de ambiente permanente materno (Modelo 2) e, no Modelo 3, além daqueles contemplados no Modelo 2, foi incluído o efeito genético materno. Após comparar os modelos por meio do teste de razão de verossimilhança (LRT), observou-se que o 3 foi o mais adequado para estimar a herdabilidade para PN, PD e GMD N-D. Já o modelo 2 foi considerado como o melhor para estimar o coeficiente de herdabilidade para P180 e GMD N-180, e o modelo 1, para GMD D-180. As herdabilidades diretas foram inflacionadas quando os efeitos maternos foram ignorados. Os coeficientes de herdabilidade de baixa magnitude estimados para PN, PD, P180, GMD N-D, GMD N-180 e GMD D-180 foram iguais a 0,06, 0,08, 0,09, 0,07, 0,08 e 0,07, respectivamente, de acordo com os modelos mais apropriados, indicando que os ganhos genéticos obtidos por meio da seleção individual serão de pequena magnitude. Os resultados evidenciam a importância da inclusão dos efeitos maternos nos modelos para estimar adequadamente os parâmetros genéticos, mesmo após a desmama.

Estimates of (co)variance components and genetic parameters for growth traits in Suffolk lambs

The study aimed to estimate the components of (co)variance and heritability for weights at birth (BW), weaning (WW) and 180 days of age (W180), as well as the average daily gains from birth to weaning (ADG1), birth to 180 days of age (ADG2) and weaning to 180 days of age (ADG3) in Suffolk sheep. Thus, three different single-trait animal models were fitted, considering the direct additive genetic effect (Model 1), the direct additive genetic and maternal permanent environmental effects (Model 2), and in Model 3, in addition to those in Model 2, the maternal additive genetic effect was included. After comparing models through the likelihood ratio test (LRT), model 3 was chosen as the most appropriate to estimate heritability for BW, WW and ADG1. Model 2 was considered as the best to estimate the coefficient of heritability for W180 and ADG2, and model 1 for ADG3. Direct heritability estimates were inflated when maternal effects were ignored. According to the most suitable models, the heritability estimates for BW, WW, W180, ADG1, ADG2 and ADG3 were 0.06, 0.08, 0.09, 0.07, 0.08 and 0.07, respectively, indicating low possibility of genetic gain through individual selection. The results show the importance of including maternal effects in the models to properly estimate genetic parameters even at post-weaning ages.

Objetivou-se estimar os componentes de (co)variância e herdabilidades para pesos ao nascer (PN), à desmama (PD) e aos 180 dias de idade (P180), além dos ganhos médios diários de peso do nascimento à desmama (GMD N-D), do nascimento aos 180 dias de idade (GMD N-180) e da desmama aos 180 dias de idade (GMD D-180), de ovinos da raça Suffolk. Para isso, utilizaram-se três modelos diferentes, considerando o efeito genético aditivo direto (Modelo 1), os efeitos genético direto e de ambiente permanente materno (Modelo 2) e, no Modelo 3, além daqueles contemplados no Modelo 2, foi incluído o efeito genético materno. Após comparar os modelos por meio do teste de razão de verossimilhança (LRT), observou-se que o 3 foi o mais adequado para estimar a herdabilidade para PN, PD e GMD N-D. Já o modelo 2 foi considerado como o melhor para estimar o coeficiente de herdabilidade para P180 e GMD N-180, e o modelo 1, para GMD D-180. As herdabilidades diretas foram inflacionadas quando os efeitos maternos foram ignorados. Os coeficientes de herdabilidade de baixa magnitude estimados para PN, PD, P180, GMD N-D, GMD N-180 e GMD D-180 foram iguais a 0,06, 0,08, 0,09, 0,07, 0,08 e 0,07, respectivamente, de acordo com os modelos mais apropriados, indicando que os ganhos genéticos obtidos por meio da seleção individual serão de pequena magnitude. Os resultados evidenciam a importância da inclusão dos efeitos maternos nos modelos para estimar adequadamente os parâmetros genéticos, mesmo após a desmama.

Estimates of (co)variance components and genetic parameters for growth traits in Suffolk lambs

The study aimed to estimate the components of (co)variance and heritability for weights at birth (BW), weaning (WW) and 180 days of age (W180), as well as the average daily gains from birth to weaning (ADG1), birth to 180 days of age (ADG2) and weaning to 180 days of age (ADG3) in Suffolk sheep. Thus, three different single-trait animal models were fitted, considering the direct additive genetic effect (Model 1), the direct additive genetic and maternal permanent environmental effects (Model 2), and in Model 3, in addition to those in Model 2, the maternal additive genetic effect was included. After comparing models through the likelihood ratio test (LRT), model 3 was chosen as the most appropriate to estimate heritability for BW, WW and ADG1. Model 2 was considered as the best to estimate the coefficient of heritability for W180 and ADG2, and model 1 for ADG3. Direct heritability estimates were inflated when maternal effects were ignored. According to the most suitable models, the heritability estimates for BW, WW, W180, ADG1, ADG2 and ADG3 were 0.06, 0.08, 0.09, 0.07, 0.08 and 0.07, respectively, indicating low possibility of genetic gain through individual selection. The results show the importance of including maternal effects in the models to properly estimate genetic parameters even at post-weaning ages.

Objetivou-se estimar os componentes de (co)variância e herdabilidades para pesos ao nascer (PN), à desmama (PD) e aos 180 dias de idade (P180), além dos ganhos médios diários de peso do nascimento à desmama (GMD N-D), do nascimento aos 180 dias de idade (GMD N-180) e da desmama aos 180 dias de idade (GMD D-180), de ovinos da raça Suffolk. Para isso, utilizaram-se três modelos diferentes, considerando o efeito genético aditivo direto (Modelo 1), os efeitos genético direto e de ambiente permanente materno (Modelo 2) e, no Modelo 3, além daqueles contemplados no Modelo 2, foi incluído o efeito genético materno. Após comparar os modelos por meio do teste de razão de verossimilhança (LRT), observou-se que o 3 foi o mais adequado para estimar a herdabilidade para PN, PD e GMD N-D. Já o modelo 2 foi considerado como o melhor para estimar o coeficiente de herdabilidade para P180 e GMD N-180, e o modelo 1, para GMD D-180. As herdabilidades diretas foram inflacionadas quando os efeitos maternos foram ignorados. Os coeficientes de herdabilidade de baixa magnitude estimados para PN, PD, P180, GMD N-D, GMD N-180 e GMD D-180 foram iguais a 0,06, 0,08, 0,09, 0,07, 0,08 e 0,07, respectivamente, de acordo com os modelos mais apropriados, indicando que os ganhos genéticos obtidos por meio da seleção individual serão de pequena magnitude. Os resultados evidenciam a importância da inclusão dos efeitos maternos nos modelos para estimar adequadamente os parâmetros genéticos, mesmo após a desmama.