Genotype-environment interaction for productive traits of Holstein cows in Brazil described by reaction norms

Santos, Jarbas Corrêa; Malhado, Carlos Henrıque Mendes; Cobuci, Jaime Araújo; Rezende, Marcos Paulo Gonçalves de; Carneiro, Paulo Luız Souza

doi:10.1007/s11250-020-02269-8

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“…Legendre polynomials of various order have been largely used in reaction norm models for GxE in livestock (e.g., [ 6 , 76 , 77 ]). Variations in the ZGZ′ variance or in the heritability of traits are often observed along the environmental gradient provided by the reaction norm (e.g., [ 6 , 24 , 29 ]), especially when the range of the environmental descriptor is very large (i.e., temperature-humidity index) [ 78 ].…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

“…Many studies have considered climate characteristics such as temperature-humidity variation as an environmental covariate in modelling (e.g., [ 24 ]), but other conditions such as herd management (e.g., [ 25 ]) or average production level (e.g., [ 26 ]) can also be considered. Reaction norm can be modelled using a single-step or two step analysis: the first is generally used when a climatic descriptor such as temperature or the temperature-humidity index (THI) is directly used as an environmental covariate [ 8 , 24 , 27 ], whereas a two-steps model is applied when herds of similar conditions (often called contemporary groups) are considered as an environmental gradient [ 11 , 28 , 29 ]. This last form of modelling is particularly useful when various geographical and farm-management conditions characterize the rearing systems in a breed, such as in Brown Swiss of Germany and Austria [ 10 ], and Rendena [ 30 ], which is the study subject.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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Genotype by Environment Interaction and Selection Response for Milk Yield Traits and Conformation in a Local Cattle Breed Using a Reaction Norm Approach

Sartori

Tiezzi

Guzzo

et al. 2022

Animals

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Local breeds are often reared in various environmental conditions (EC), suggesting that genotype by environment interaction (GxE) could influence genetic progress. This study aimed at investigating GxE and response to selection (R) in Rendena cattle under diverse EC. Traits included milk, fat, and protein yields, fat and protein percentage, and somatic cell score, three-factor scores and 24 linear type traits. The traits belonged to 11,085 cows (615 sires). Variance components were estimated in a two-step reaction norm model (RNM). A single trait animal model was run to obtain the solutions of herd-EC effect, then included in a random regression sire model. A multivariate response to selection (R) in different EC was computed for traits under selection including beef traits from a performance test. GxE accounted on average for 10% of phenotypic variance, and an average rank correlation of over 0.97 was found between bull estimated breeding values (EBVs) by either including or not including GxE, with changing top ranks. For various traits, significantly greater genetic components and R were observed in plain farms, loose housing rearing system, feeding total mixed ration, and without summer pasture. Conversely, for beef traits, a greater R was found for mountain farms, loose housing, hay-based feeding and summer pasture.

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Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Genotype by Environment Interaction and Selection Response for Milk Yield Traits and Conformation in a Local Cattle Breed Using a Reaction Norm Approach

Sartori

Tiezzi

Guzzo

et al. 2022

Animals

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“…Similarly, Gerber et al [31], Huquet et al [32], Calus et al [21], and Schmid et al [33] studied macro-environmental plasticity for production traits in German Simmental, French Holstein, Dutch Holstein Friesian cattle, and German Brown Swiss cattle, defining the environmental conditions with different management parameters. Similarly, Santos et al [34] and Mulim et al [35,36] studied production traits in Brazilian Holstein, and Bohlouli et al [37] studied production traits as well as milk fat composition in German Holstein.…”

Section: Studies That Aimed At Estimating Gxe For Economically Releva...mentioning

confidence: 99%

Genotype by Environment Interactions in Livestock Farming

Tiezzi

Maltecca

2022

Encyclopedia of Sustainability Science and Technology Series

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Article Outline Glossary Definition of the subject Introduction Expanding the Model References GlossaryGenotype by environment interaction The difference in response to environment changes due to different genotypes. Breeding value Expected performance measured as deviation from the population mean of the progeny generated by a progenitor. Phenotype Observable characteristics of an individual. Resilience The ability to recover from stressful conditions. Robustness The ability of not being perturbated by stressful conditions. Tolerance The ability to cope with stressful conditions. Plasticity The ability to change in response to environmental inputs. Acclimation Increase of tolerance to stressful levels of environmental parameters.

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“…De acordo com Albuquerque (2004) Os modelos de normas de reação foram utilizados em diversos estudos que investigaram a ocorrência de IGA em características de produção de leite (SANTANA Jr. et al, 2016;SANTANA Jr. et al, 2019;CHERUIYOT et al, 2020;SANTOS et al, 2020;BOHLOULI et al, 2021;ERBE et al, 2021;MULIM et al, 2021a;TORO-OSPINA et al, 2022).…”

Section: Normas De Reaçãounclassified

“…Apesar de terem utilizado critérios de classificação dos touros diferentes do apresentado neste trabalho,Santos et al (2020), ao trabalharem com dados de animais da raça Holandesa, observaram que a maioria dos touros foram classificados como extremamente robustos para as características de produção de leite, gordura e proteína. Esse comportamento também foi observado porSantos et al (2019) para peso aos 365 e 550 dias de idade de animais Guzerá e Ambrosini et al (2016) para características de crescimento de bovinos Nelore.…”

unclassified

Interação genótipo x ambiente para produção de leite, gordura e proteína utilizando modelos de normas de reação em bovinos Guzerá

Soares¹

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O objetivo deste trabalho foi avaliar a ocorrência de interação genótipo x ambiente (IGA) em características de produção de leite (PL305), gordura (G305) e proteína (P305) truncadas em 305 dias de animais da raça Guzerá. Foram utilizados 6823 registros de PL305, 2466 registros de G305 e 1870 registros de P305 fornecidos pelo Programa Nacional de Melhoramento do Guzerá para Leite (PNMGuL), coordenado pela Embrapa Gado de Leite e pelo Centro Brasileiro de Melhoramento Genético do Guzerá (CBMG 2 ). A estação de parto foi divida em seca (abril a setembro) e chuvosa (outubro a março). Apenas as informações de vacas primíparas foram utilizadas. Os grupos de contemporâneos (GC) foram formados considerando rebanho e ano de parto. Foram incluídos nesse estudo apenas GC com no mínimo três registros de filhas de dois reprodutores diferentes. As análises foram realizadas em dois passos. No primeiro passo foram estimados os efeitos ambientais sobre os fenótipos utilizando um modelo animal multicaracterístico ignorando a IGA. No segundo passo, a ocorrência de IGA foi avaliada através de análises unicaracterísticas utilizando modelo de normas de reação e considerando variância residual heterogênea. As soluções de GC obtidas no passo 1, dadas como desvio da média, foram utilizadas como gradiente ambiental, representando ambientes de baixo a alto nível de manejo. Os reprodutores foram classificados quanto à sensibilidade e as normas de reação para os touros com no mínimo 15 filhas foram apresentadas graficamente. Observou-se incremento das estimativas de variância genética ao longo do gradiente ambiental para todas as características avaliadas. O mesmo ocorreu para a variância residual com exceção da classe 5 da G305 e da classe 4 da P305. As estimativas de herdabilidade aumentaram levemente conforme houve aumento do nível de manejo. As estimativas de correlação entre o intercepto e a inclinação da curva de norma de reação foram 0,998 para PL305; 0,989 para G305; e 0,987 para P305. A correlação genética entre os ambientes de baixo (quantil 5%), médio (quantil 55%) e alto (quantil 95%) nível de manejo foram de alta magnitude. A maioria dos reprodutores foram classificados como robustos para todas as características, seguidos pelos sensíveis e extremamente sensíveis. O mesmo foi observado para a quantidade de filhas. Não foi observada a reclassificação dos touros para PL305 e G305. Para P305 a reclassificação não foi significativa. Contudo, os valores genéticos dos animais foram alterados ao longo do gradiente ambiental, mesmo para animais classificados como robustos. Esses resultados permitem concluir que houve interação genótipo x ambiente com efeito escala para as características avaliadas com impacto sobre as predições de valores genéticos. Palavras-chave: Sensibilidade ambiental. Regressão aletória. Herdabilidade.

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Genotype-environment interaction for productive traits of Holstein cows in Brazil described by reaction norms

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Genotype by Environment Interaction and Selection Response for Milk Yield Traits and Conformation in a Local Cattle Breed Using a Reaction Norm Approach

Genotype by Environment Interaction and Selection Response for Milk Yield Traits and Conformation in a Local Cattle Breed Using a Reaction Norm Approach

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Interação genótipo x ambiente para produção de leite, gordura e proteína utilizando modelos de normas de reação em bovinos Guzerá

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