| Sidenavigasjon: Hovedside / Institutter / Husdyr- og akvakulturvitenskap |
[Sidekart] [Kontakt] 
|
| Tekststørrelse. |
Signe Ulse Narvestad Ask disputerte 19. juni 2008
In beef cattle production use of artificial insemination (AI) is generally low, and sires in natural mating are often used in only one or a few herds. Lack of connectedness among herds may occur, causing bias, low precision of genetic parameters and reduced accuracy of predicted breeding values
Minimum requirements for use of artificial insemination in beef cattle populations with small herds in Norway
English language abstract
In beef cattle production use of artificial insemination (AI) is generally low, and sires in natural mating are often used in only one or a few herds. Lack of connectedness among herds may occur, causing bias, low precision of genetic parameters and reduced accuracy of predicted breeding values.
In the first study, based on data from the Norwegian Hereford population, demographic parameters, and parameters describing the exchange of live animals between herds, were obtained for use in a stochastic simulation model mimicking a Norwegian beef cattle population.
The second study examined the marginal effect of increased use of AI (i.e. the effects of improved design (connectedness) and more genetic ties (increased relationship between animals)) on accuracy of predicted breeding values in a situation without selection. Relative to a reference situation, with exchange of live animals only and no use of AI, the accuracy of the predicted breeding values increased with the percentage of dams mated with AI sires, the magnitude of the improvement diminishing for larger AI percentages. Use of 25% AI and at least two sires (minimum one in AI) in each herd and year was recommended as a minimum, resulting in 50% of the potential improvement of accuracy being obtained, and data ties on a family by herd-year basis. Since no selection was practiced the increase obtained was a result of the structural change in the population alone.
The third study investigated the effect of increased use of AI on bias and precision of estimated variance components. The effects were examined for situations with and without an environmental trend affecting the trait, and with various models used in the variance component estimation. The study revealed that models with larger subclasses (fixed birth-year, in stead of fixed herd-year) were less sensitive to ties, in perspective of being biased. Inference from studying the precision of variance components supports a design with some use of AI, as in the second paper, also acting as insurance towards deviations from the assumptions about the magnitude of animal exchange between herds taken in constructing the reference population.
The recommendation about use of AI in the second paper was obtained for a population not subject to selection. Hence, the fourth study investigated the effect of increased use of AI in a population undergoing selection on BLUP-breeding values. The accuracy was generally lower in this study than in the second paper, due to the Bulmer effect. This effect was largest for a low heritability (0.1) and small progeny group sizes, situations where the pedigree information is most essential, leading to co-selection of relatives. Reduction of the Bulmer effect for more informative situations (larger use of artificial insemination and larger progeny group sizes) lead to only slightly more of the potential increase in accuracy reached for a given percentage of AI with selection than with random sampling of sires (Paper II). Thus the conclusion reached in the second paper was not sensitive to BLUP selection.
Based on the studies in this thesis use of minimum 25% AI in Norwegian beef cattle herds and to ensure offspring from at least two sires per herd-year (minimum one AI sire), is recommended. With 100 offspring per AI sire over two years, this will give about 50% of the potential increase in genetic gain for acceptable rates of inbreeding.
Key words / ISI database key words: beef cattle, breeding scheme, stochastic simulation, connectedness, data structure, genetic ties, bias, precision, simulation, variance component estimation, accuracy of selection, rate of inbreeding, selection response, artificial insemination, design
Address pr. July 2008: Signe Ulse Narvestad Ask, c/o Flå barne- og ungdomsskole, N-3539 Flå
Anbefalt minste bruk av kunstig semin i kjøttfepopulasjoner med små besetninger i Norge
Norsk sammendrag
I spesialisert kjøttfeproduksjon brukes det generelt lite kunstig inseminering (semin), og gårdsokser i naturlig paring brukes som regel bare i en eller noen få besetninger. Lite felles slektskap på tvers av besetninger kan føre til mangel på forventningsretthet (bias), usikker estimering av genetiske parametere og lave sikkerheter på beregnede avlsverdier.
Den første studien ble brukt til å finne demografiske parametere, og parametere som beskriver utveksling av livdyr mellom besetninger i den Norske Hereford populasjonen, for å brukes i stokastisk simulering av en norsk kjøttfepopulasjon.
Den andre studien undersøkte marginaleffekten av økt seminbruk (det vil si bedret datastruktur og økt slektskap mellom dyr) på sikkerheten til beregnede avlsverdier, i en situasjon uten seleksjon. I forhold til basissituasjonen med bare utveksling av livdyr og ingen bruk av semin, økte sikkerheten på avlsverdiene ved økende bruk av semin, men med avtagende utbytte. Bruk av minst 25 % semin i alle norske kjøttfebesetninger anbefales. Dette vil føre til bruk av minst to fedre i hver besetning hvert år, hvorav minst én seminokse. Videre vil sikkerheten på avlsverdiene øke med omkring 50 % av det potensielt oppnålige (sikkerhet ved 100 % semin) samtidig med at datastrukturen styrkes innen besetning. Siden man ikke selekterte, kan økningen av sikkerheten tilskrives strukturelle endringer i populasjonen.
I den tredje studien undersøkte man effekten av økt seminbruk på forventningsretthet og presisjon til estimerte varianskomponenter. Effekten ble undersøkt for situasjoner med og uten påvirkning av en miljøtrend på den målte egenskapen, og med bruk av ulike modeller for estimering av varianskomponentene. Studien viste at modeller med de største subklassene (fast effekt av fødselsår i stedet for fast effekt av besetning-år) var mer robuste med tanke på bias. Studien støttet et design med noe bruk av AI, som i det andre arbeidet, som også virker som en forsikring mot avvik fra forutsetningene om dyreflyt i referansesituasjonen.
Anbefalingene om bruk av 25 % semin i den andre artikkelen var basert på en situasjon uten seleksjon. I den fjerde studien ble derfor effekten av økt seminbruk undersøkt i en populasjon med seleksjon av hanndyr basert på avlsverdier beregnet med BLUP. Under seleksjon ble gjennomsnittlige sikkerheter generelt noe lavere enn uten seleksjon pga redusert genetisk varians (Bulmer effekt). Denne effekten var størst for lav arvegrad (0.1) og små avkomsgrupper, det vil si i situasjoner der slektskapsinformasjon er viktigst for sikkerhet og som fører til økt sannsynlighet for seleksjon av slektninger. I mer informative situasjoner (økt bruk av semin og større avkomsgrupper) var Bulmer effekten mindre, og førte til at litt mer av den potensielle økningen i sikkerheten på avlsverdiene ble oppnådd for en gitt prosent semin enn i artikkel 2 (uten seleksjon). Konklusjonen i den andre studien var dermed ikke sensitiv for BLUP-seleksjon.
Basert på studiene i denne doktorgraden anbefales bruk av minst 25 % semin på norsk kjøttfe og bruk av minimum to fedre i hver besetning hvert år, hvorav minst én seminokse. Med 100 avkom per seminokse (over to år), kan en oppnå ca 50 % av den mulige økningen i generisk fremgang per år for en akseptabel innavlsrate.
Nøkkelord til artikkelsøk: beef cattle, breeding scheme, stochastic simulation, connectedness, data structure, genetic ties, bias, precision, simulation, variance component estimation, accuracy of selection, rate of inbreeding, selection response, artificial insemination, design
Adresse pr. juli 2008: Signe Ulse Narvestad Ask, c/o Flå barne- og ungdomsskole, 3539 Flå
Til toppen
Publisert: 05.04.08
Oppdatert: 29.06.09
Utskriftsvennlig versjon
Del med en venn:
Institutt for husdyr- og akvakulturvitenskap