Multitrait restricted and desired gains selection indices designed to change growth and body composition in mice¹

Abstract

Effectiveness of restricted and desired gains index selection to change growth and body composition was tested in mice. Replicate lines were selected within full-sib families as follows: RI, restricted index to increase 12-week body weight (BW) and hind carcass weight (HC) with no change in right epididymal fat pad weight (EF); DG, desired gains index to increase BW and HC and decrease EF and right subcutaneous fat pad weight (SF) in designated proportions; RS, random selection. Realized heritabilities of index units, converted to an individual basis, were 0.65 ± 0.17 in RI and 0.50 ± 0.23 in DG, which exceeded the respective base population estimates of 0.32 ± 0.11 and 0.37 ±0.11, calculated as twice the regression of son on sire. Realized genetic correlation between the two selection index units of 0.87 ± 0.12 was not significantly different from the base population estimate of 0.91 ± 0.21. Realized correlated responses in component traits of the indices did not agree closely with expectation. Possible explanations for these discrepancies include genetic drift, weak selection intensity, discrepancies between estimated and true genetic parameters and changes in genetic parameters due to selection. Antagonistic selection for multiple traits may magnify the importance of these factors. ZUSAMMENFASSUNG: Restringierte und erwünschte genetische Fortschritte zur Veränderung von Wachstum und Körperzusammensetzung von Mäusen Die Wirksamkeit restraingierter und erwünschter Fortschritt-Indexselektionsveränderung von Wachstum und Körpergewicht wurde bei Mäusen geprüft. Wiederholungslinien wurden innerhalb Vollgeschwisterfamilien folgendermaßen selektiert: RI, restringierter Index zur Steigerung des 12-Wochengewichtes (BW), Schlachtkörperhälfte (HC) ohne Änderung des rechten Nebenhodenfettgewichts (EF); TG, erwünschter Zuchtfortschrittindex zur Steigerung von BW und HC und Verminderung von EF des rechten subkutanen Fettanteils (SF) in erwünschten Verhältnissen; RS Zufallsselektion. Realisierte Heritabilitätswerte im Index, auf individuelle Basis umgerechnet, waren 0,65 ±0,17 bei RI und 0,50 ± 0,23 bei DG, die die diesbezüglichen Basispopulationsschätzungen von 0,23 ±0,11 und 0,37 ±0,11 übertrafen. Diese wurden als die doppelte Regression von Sohn auf Vatertier berechnet. Realisierte genetische Korrelationen zwischen den zwei Selektionsindexeinheiten von 0,87 unterschieden sich nicht signifikant vom Basispopulationswert 0,91 ± 0,21. Realisierte korrelierte Selektion-sreaktionen in den Teilmerkmalen der Indices haben mit den Erwartungswerten nicht gut übereingestimmt. Mögliche Erklärung für diese Abweichung beinhalten genetische Drift, schwache Selektionsintensität, Nichtübereinstimmung zwischen geschätzten und wahren genetischen Parametern und Veränderungen in diesen durch Selektion. Antagonistische Selektion für mehrere Merkmale könnte die Bedeutung dieser Faktoren steigern.

Long‐term selection for antagonistic traits

“…Little response to antagonistic selection has been reported by M c C arthy and D oolittle (1977) from mice, by R icard (1975) from B roilers and by A bplanalp (1963) from turkeys. E isen (1993) selected for eight generations for increase in weights (body weight and hind quarter proportion) and against fat (epididymal fat pad, subcutaneous fat). While the changes of weights agreed reasonably with expectations, they were actually greater than these; the changes in fat traits were only very little, in the desired direction in the case of the subcutaneous fat, and in the undesired one in the case of the epididymal fat pad.…”

“…changing the weight at a given age while keeping it constant at another, seems to be somewhat more promising (M c C arthy and D oolittle 1977). E isen (1993) attempted to avoid changes in fat traits while selecting for increased weights. While these changed somewhat more than expected, restriction on fat weights failed and both fat measures increased, albeit only a little.…”

“…The possibility of improving a trait while selecting another, positively correlated one in the opposite direction, is of considerable importance to breeders. An example from beef production would be the combination of high early weight gain, for example, of feeder cattle, with low mature weight of cows (DICKERSON 1970;FITZHUGH 1976). VON BUTLER et al (1986) evaluated 22 generations of antagonistic selection, increase of 3-5 week gain (G3-5), decrease of 8-week weight (BW8) in two mouse strains, one derived from an outbred NMRI population, the other from a 4-way cross of inbred lines.…”