تحلیل ژنتیکی برخی صفات تولیدی و تولیدمثلی گاوهای شیری هلشتاین اصفهان در شرایط تنش‏گرمایی

پژوهشهای علوم دامی ایران

مقاله 9، دوره 14، شماره 2 - شماره پیاپی 50، تیر 1401، صفحه 267-281   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ijasr.2021.38245.0

نویسندگان

سعید انصاری مهیاری^{* 1}؛ سید هادی حسینی²؛ محمود مهین²؛ امیرحسین مهدوی²؛ ابوالفضل مهنانی²

¹گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران.

²گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران

چکیده

هدف از انجام این پژوهش، بررسی اثر تنش گرمایی بر عملکرد تولیدی و تولیدمثلی گاوهای شیری هلشتاین اصفهان و همچنین برآورد فراسنجه‫های ژنتیکی در شرایط استرس گرمایی بود. لذا از اطلاعات 169655 رکورد مربوط به 60322 گاو شیری استان اصفهان استفاده گردید. سوابق آب و هوایی گله‫های مورد بررسی از 7 ایستگاه که فاصله‫ی کمتر از 70 کیلومتری با گله‫ها داشتند جمع‫آوری و شاخص دمایی-رطوبتی(THI) برای هر ماه در هر گله محاسبه گردید. در مدل استفاده شده، اثر گله-سال زایش، ماه زایش، نوبت زایش و شاخص دمایی-رطوبتی به عنوان اثرات مستقل قرار داده شدند. برای برآورد فراسنجه‫های ژنتیکی صفات تولیدمثلی از مدل حیوانی و برای صفات تولیدی از مدل رگرسیون تصادفی استفاده شد. نتایج حاصل نشان داد که شاخص دمایی-رطوبتی بیش از 72، اثرات نامطلوبی روی عملکرد داشت. میانگین وراثت‫پذیری روز باز و فاصله زایش تا اولین تلقیح به ترتیب 02/0 و 06/0 تخمین زده شد. با افزایش شاخص دمایی- رطوبتی، میانگین فنوتیپی صفات تولیدی کاهش یافت و این کاهش برای صفت تولید شیر از سطح آستانه72 THI=  و برای صفت درصد چربی شیر از سطح 64  THI =دیده شد. میانگین وراثت پذیری در مقادیر مختلف شاخص دمایی-رطوبتی برای صفت تولید شیر 32/0 و برای صفت درصد چربی شیر 24/0 برآورد شد. به طور کلی واریانس ژنتیکی افزایشی با افزایش شاخص دمایی- رطوبتی از سطح آستانه (72 =THI) برای دو صفت تولید شیر و درصد چربی افزایش یافت. به عبارتی دیگر بین حیوانات در مواجه شدن با تنش گرمایی بعد از شاخص دمایی- رطوبتی 72 تفاوت ژنتیکی قابل توجهی وجود دارد و لذا ممکن است بتوان از طریق انتخاب ژنتیکی حیوانات مقاوم تر به تنش گرمایی را به عنوان والدین نسل بعد در نظر گرفت.

کلیدواژه‌ها

تنش گرمایی؛ تولید شیر روز آزمون؛ روزهای باز؛ روند ژنتیکی و فنوتیپی؛ فاصله زایش تا اولین تلقیح

مراجع

1. Abe, J. M., and B. T. McDaniel. 2000. Genetic parameters and trends of milk, fat, days open, and body weight after calving in North Carolina experimental herds. Journal of Dairy Science, 83: 1364-1370.
2. Aguilar, I., T. I. Misztal, and S. Tsuruta. 2010. Short communication: Genetic trends of milk yield under heat stress for US Holsteins. Journal of Dairy Science, 93: 1754-1758.
3. Ahangaran, H., Gh. R. Ghorbani, M. Khorvash, and A. Sadeghi-sefidmazgi. 2013. Study of temperature-humidity index (THI) and its effect on milk yield of dairy cows in Isfahan province. Ms.c thesis. Isfahan university of technology (In Persian).
4. Ansari-Mahyari, S., M. R. Ojali, M. Forutan, A. Riasi, and L. F. Brito. 2019. Investigating the genetic architecture of conception and non-return rates in Holstein cattle under heat stress conditions. Tropical Animal Health and Production, 51(7): 1847–1853.
5. BakhtiariZadeh, , M. Moradi ShahreBabak, A. Pakdel, and A. Moghimi. 2009. Genetic Relationships between Linear Type Traits, Milk Yield and Open Day in Holstein Cows of Iran. Iranian Journal of Animal Science, 40(4): 13-19. (In Persian).
6. Barash, H., N. Silanikove, A. Shamay, and E. Ezra. 2001. Interrelationships among ambient temperature, day Length, and milk yield in dairy cows under a Mediterranean climate. Journal of Dairy Science, 84: 2314-2320.
7. Bignardi, A. B., F. Cardoso, and L. Albuquerque. 2009. Random regression models to estimate test-day milk yield genetic parameters Holstein cows in Southeastern Brazil. Livestock Science, 123: 1-7.
8. Bitaraf Sani, M., A. A. Aslaminejad, and A. Seyeddokht. 2013. Genetic Evaluation of Age at First Calving, Open Days and Milk Production of Holstein Cattle in Iran. Iranian Journal of Animal Science Research, 5(1): 62-68. (In Persian).
9. Bohmanova, J., I. Misztal, and J. B. Cole. 2007. Temperature-humidity indices as indicators of milk production losses due to heat stress. Journal of Dairy Science, 90:1947-1956.
10. Boonkum, W., I. M. Duangjinda, V. Pattarajinda, S. Tumwasorn, and Buaban, S. 2011. Short communication: Genetic effects of heat stress on days open for Thai Holstein crossbreds. Journal of Dairy Science, 94: 1592-1596.
11. Bouraoui, R., M. Lahmr, M. Misdoubt, and R. Belyea. 2002. The relationship of temperature-humidity index with milk production of dairy cow in a Mediterranean climate. Animal Research, 51:479-492.
12. Brugemann, K. and S. König. 2012. Defining and evaluating heat stress thresholds in different dairy cow production systems. Journal of Dairy Science, 55: 13-25.
13. Carabaño, M. J., K. Bachagha, M. Ramón, and C. Díaz. 2014. Modeling heat stress effect on Holstein cows under hot and dry conditions: Selection tools. Journal of Dairy Science, 97: 1 -16.
14. Collier, R., C. Tiening, J. H. Hoying, and M. Abdallah. 2006. Direct effects of thermal stress on gene expression in growing bovine mammary epithelial cells in collagen gel culture. Journal of Animal Science, 43:114-131.
15. Dechow, C. D., G. Rogers, W. Klei, L. Lawlor, and P. M. Vanraden. 2004. Body condition scores and dairy form evaluations as indicators of days open in US Holsteins. Journal of Dairy Science, 87: 3534-3541.
16. Dikmen, S. 2009. Is the temperature-humidity index the best indicator of heat stress in lactating dairy cows in a subtropical environment? Journal of Dairy Science, 92: 109-116.
17. Dikmen, S., L. Martins, E. Pontes, and P. J. Hansen. 2009. Genotype effects on body temperature in dairy cows under grazing conditions in a hot climate including evidence for heterosis. International Journal of Biometeorology, 53: 327 – 331.
18. Ghavi Hossein-Zadeh, N., Mohit, and N. Azad. 2013. Effect of temperature-humidity index on productive and reproductive performances of Iranian Holstein cows. Iranian Journal of Veterinary Research, 14(2): 106-112. (In Persian).
19. Gonzalez-Recio, O. A. R. 2005. Genetic parameters for female fertility traits and a fertility index in Spanish dairy cattle. Journal of Dairy Science, 88: 3282–3289.
20. Hammami, H., J. Bormann, N. M Hamid, H. H. Montaldo, and N. Gengler. 2013. Evaluation of heat stress effects on productiontraits and somatic cell score of Holsteins in a temperate environment. Journal of Dairy Science, 96:1844-1855.
21. Hansen, P. J. 2007. Exploitation of genetic and physiological determinants of embryonic resistance to elevated temperature to improve embryonic survival in dairy cattle during heat stress. Theriogenology, 68: 242-249.
22. Heravi Moussavi, A. R., M. Danesh Mesgaran, and T. Vafa. 2013. Factors affecting reproductive performance of Holstein Dairy Cows. Journal of Ruminant Research, 1 (2): 75-92. (In Persian).
23. Jamrozik, J., L. R. Schaeffer, and F. Canavesci. 2007. Estimates of genetic parameters for a test-day model with random regressions for yield traits of first lactation Holsteins. Journal of Dairy Science, 80:762-770.
24. Jordan, E. R. 2003. Effects of heat stress on reproduction. Journal of Dairy Science, 86: 104-114.
25. Nienaber, J. A, and G. L. Hahn. 2007. Livestock production system management responses to thermal challenges. International Journal of Biological Macromolecules, 52: 149-157.
26. Oseni, S., S. Tsunta, I. Misztal, and R. Rekaya. 2004. Genetic Parameters for Days Open and Pregnancy Rates in US Holsteins Using Different Editing Criteria. Journal of Dairy Science, 87: 4327-4333.
27. Peana, I., G. Fois, and A. Cannas. 2007. Effects of heat stress and diet on milk production and feed and energy intake of Sarda ewes. Journal of Animal Science, 6:577-579.
28. Ravagnolo, O., I. Misztal, and G. Hoogenboom. 2000. Genetic component of heat stress in dairy cattle, development of heat index function. Journal of Dairy Science, 83: 2120- 2125.
29. Sanchez, J. P., I. Misztal, I. Aguilar, B. Zumbach, and R. Rekaya. 2009. Genetic determination of the onset of heat stress on daily milk production in the US Holstein cattle. Journal of Dairy Science, 92:4035-4045.
30. St-Pierre, N.R., B. Cobanov, and G. Schnitkey. 2003. Economic losses from heat stress by US livestock industries. Journal of Dairy Science, 86: 52–77.
31. Toghiani Pozveh, S., A. A. Shadparvar, M. Moradi Shahrbabak, and M. Dadpasand Taromsari. 2009. Genetic analysis of reproduction traits and their relationship with conformation traits in Holstein cows. Livestock Production Science, 125: 84–87.
32. Van Raden, P. M., A. H. Sanders, M. E. Tooker, and R. H. Miller. 2004. Development of a national genetic evaluation for cow fertility. Journal of Dairy Science, 87: 2285-2292.
33. West, J., B. Mulinix, and J. Bernard. 2003. Effect of hot humid weather on milk temperature, dray matter intake, and milk yield of lactation in dairy cows. Journal of Dairy Science, 86: 232-242.
34. Wheelock, J., S. Sanders, C. Moore, H. Green, and L. Baumgard. 2009. Effect of heat stress and Monessen on production and metabolism in lactation Holstein cows. Journal of Dairy Science, 92: 333-334.