BJØRG HERINGSTAD, GUNNAR KLEMETSDAL OG JOHN RUANE Institutt for husdyrfag, Norges Landbrukshøgskole, Postboks 5025, 1432 Ås.

Transkript

1 Avl mot mastitt BJØRG HERINGSTAD, GUNNAR KLEMETSDAL OG JOHN RUANE Institutt for husdyrfag, Norges Landbrukshøgskole, Postboks 5025, 1432 Ås. Introduksjon Dette innlegget er i hovedsak et sammendrag av en dr. scient avhandling (Heringstad, 1999), som består av 5 publikasjoner (Heringstad et al., 1999a, 1999b, 1999c, 1999d, 1999e). Hovedmålet med dette arbeidet var å beregne genetisk trend for klinisk mastitt i NRF populasjonen. Bakgrunnen var at det fantes tilgjengelige helsekortdata i kukontrollen fra og med 1978, som representerer et unikt datamateriale for genetiske studier av mastitt. NRF var den første populasjonen som inkluderte mastitt i avlsarbeidet, og med data fra kukontrollen var det nå mulig å beregne effekten av avl for et bredt avlsmål. For å nå hovedmålet var det nødvendig å tilrettelegge datamaterialet for genetiske analyser, validere den statistiske modellen og å estimere (ko)varians komponenter. I tillegg ble det gjort analyser av ulike måter å definere egenskapen mastitt på. Materiale og metoder Data Analysene er basert på data fra Husdyrkontrollen registrert i tidsrommet Datamaterialet besto av første laktasjons NRF kyr, som var døtre til okser med første avkomsgransking i perioden Totalt ble 1,2 millioner kyr, 2043 okser og besetning år klasser inkludert i analysen. Gjennomsnittlig mastittfrekvens var 17 % og frekvensen økte gradvis fra 1978 til Mastitt ble definert som en enten-eller egenskap basert på om kua hadde registrert minst ett tilfelle av veterinær behandlet klinisk mastitt (helsekortopplysning) i perioden fra 15 dager før til 120 dager etter første kalving. I den bivariate analysen av klinisk mastitt og mjølkeavdrått ble mjølkeavdrått definert som 305 dagers laktasjonsavdrått i kg protein. I analysen av ulike måter å definere egenskapen mastitt på ble det brukt to mastitt variable. Dette var klinisk mastitt (CM) og klinisk mastitt+utrangeringsårsak (CMCR), definert som enten eller egenskaper i periodene fra 15 dager før kalving til henholdsvis, kalving, 30, 60, 90, 120, 150, 180 og 210 dager etter kalving. I CMCR datasettene ble kyr som var utrangert med mastitt som utrangeringsårsak i løpet av den aktuelle perioden definert som sjuke selv om de ikke hadde blitt behandlet for klinisk mastitt.

2 Modell Mastittdataene ble analysert med en lineær farmodell med besetning år, alder ved første kalving og kalvingsmåned som faste effekter og far som tilfeldig effekt. I den bivariate analysen ble en tilsvarende modell, som i tillegg hadde en fast effekt av tomperiode (dager fra kalving til drektig), brukt for 305 dagers laktasjonsavdrått (kg protein). REML (ko)varians komponenter ble estimert med programmet VCE (Neumaier og Groeneveld, 1998). Programmet PEST (Groeneveld og Kovac, 1990) ble brukt til å estimere avlsverdier. Resultater og diskusjon Validering av modell Modell valideringen, basert på en metode beskrevet av Boichard et al. (1995), viste at besetning år effekter bør defineres som faste effekter i modellen som brukes for å analysere dette materialet. Resultatet er også tatt i bruk i avkomsgranskingen til NRF, hvor en har inkludert en fast effekt som kan fange opp miljømessige endringer over tid i den nye modellen for mastitt (Svendsen, 2000). Arvegrad og genetisk korrelasjon For mastitt definert som en binær egenskap og analysert med lineær farmodell, ble arvegraden estimert til 0,035. Å inkludere eller ekskludere døtre etter avkomsgranska okser hadde liten effekt på størrelsen av arvegraden. Arvegradsestimatene var også tilnærmet like i univariate analyser og bivariate analyser av mastitt og proteinmengde. Begge disse resultatene indikerer at varianskomponent estimatene ikke var påvirket av seleksjon for andre egenskaper i avlsmålet. Den estimerte genetiske korrelasjonen mellom mastitt og mjølkeavdrått (kg protein) var 0,25. Dette betyr at seleksjon for økt mjølkeavdrått vil medføre økt mastittfrekvens, hvis mastitt blir ignorert i avlsarbeidet. Genetisk trend Seminokser født i perioden viste et uendret genetisk nivå for klinisk mastitt, til tross for en betydelig genetisk framgang for mjølkeavdrått i den samme perioden (+0,96 kg protein pr år). Dette skyldes at det i NRFs avlsarbeid har blitt tatt tilstrekkelig hensyn til klinisk mastitt i avlsdyrutvalget til å motvirke forverringen i mastitt som kan forventes som en følge av seleksjon for økt mjølkeavdrått. Seleksjonsdifferanse for oksefedre er en indikator på framtidig genetisk trend. Oksefedre født etter 1983, som ble selektert på grunnlag av et avlsmål med en stadig økende vekt på mastitt i forhold til mjølk, viste økende seleksjonsdifferanse i ønsket retning. Dette indikerer at en med dagens vektlegging kan forvente genetisk framgang for mastitt i NRF populasjonen.

3 Effekt av ulike definisjoner av egenskapen mastitt Når en utvidet perioden som en hentet mastitt informasjonen fra, fra 30 til 210 dager av første laktasjon, økte arvegraden for mastitt fra 0,033 til 0,042. Resultatene viser at registrering av klinisk mastitt fra 15 dager før første kalving til 30 dager etter kalving resulterer i en binær mastittegenskap med en arvegrad på 0,03. Dette betyr at det er mulig å måle mastitt til bruk i avlsarbeidet ved å registrere klinisk mastitt i en kort periode rundt første kalving, noe som kan være et alternativ i populasjoner som i dag ikke registrerer klinisk mastitt. Å inkludere utrangeringsårsak ga veldig lite tilleggsinformasjon i dette materialet. Konklusjoner Denne avhandlingen dokumenterer effekten av 20 års avlsarbeid for et bredt avlsmål og viser at genetisk framgang for mjølk er mulig uten å forverre genetisk nivå for mastitt, til tross for uønsket genetisk korrelasjon mellom mjølk og mastitt. Med dagens vektlegging av mastitt og mjølk i NRF, hvor en også har et avlsopplegg som er designa for å inkludere egenskaper med lav arvegrad, kan en forvente genetisk forbedring for mastitt. Videre planer Frisk ku Storfeavl og dyrehelse vil også være et prioritert forskningsområde i de nærmeste årene gjennom et nytt prosjekt; Frisk ku, som er et 4 årig Strategisk Universitets Program, finansiert av Norges Forskningsråd. Dette er et samarbeidsprosjekt mellom NLH og NVH, hvor hovedmålet er å utnytte kukontrolldata som et redskap for å forbedre mjølkekuas helse, både genetisk og miljømessig. Forbedra statistiske metoder for analyse av helsedata er ett av del-prosjektene. Så langt har mastitt vært definert som en binær egenskap og analysert med en lineær farmodell. Dette var naturlig som en første analyse av det norske datamaterialet og som en basis for videre forskning, men utnytter ikke fullt ut all informasjonen som finnes i datamaterialet. Bruk av threshold modeller som, i motsetning til lineær modeller, tar hensyn til at mastittdata er binære (Gianola og Foulley, 1983) og testdag modeller for binær respons (Rekaya et al., 1998) som håndterer gjentatte behandlinger og tar hensyn til tidsaspektet (behandligstidpunkt) er eksempler på alternative metoder for analyse av helsedata som kan utnytte mer av informasjonen som finnes i data, og dermed kan bidra til mer effektiv seleksjon for egenskapen.

4 Referanser Boichard, D., Bonaiti, B., Barbat, A. og Mattalia, S., Three methods to validate the estimation of genetic trend for dairy cattle. J. Dairy Sci. 78: Gianola, D. og Foulley, J.L., Sire evaluation for ordered categorical data with a threshold model. Genet. Sel. Evol., 15: Groeneveld, E. og Kovac, M., A generalised computing procedure for setting up and solving mixed linear models. J. Dairy Sci. 73: Heringstad, B., A genetic study of clinical mastitis in the Norwegian Cattle population. Norges Landbrukshøgskole. Dr. Scient. Theses 1999: s. Heringstad, B., Klemetsdal, G. og Ruane, J., 1999a. Selection for mastitis resistance in dairy cattle - A review with focus on the situation in the Nordic countries. Livest. Prod. Sci. (in press) Heringstad, B., Klemetsdal, G. og Ruane, J., 1999b. Clinical mastitis in Norwegian Cattle: Frequency, variance components and genetic correlation with protein yield. J. Dairy Sci. 82: Heringstad, B., Klemetsdal, G. og Ruane, J., 1999c. Short communication: Validation of estimates of genetic trend in the Norwegian Cattle population. J. Dairy Sci. 82: Heringstad, B., Klemetsdal, G. og Ruane, J., 1999d. Selection responses for clinical mastitis in the Norwegian Cattle population. Acta Agric. Scand. (accepted) Heringstad, B., Klemetsdal, G. og Ruane, J., 1999e. Variance components of clinical mastitis in dairy cattle - effects of trait definition and culling. Livest. Prod. Sci. (submitted) Neumaier, A. og Groeneveld, E., Restricted maximum likelihood of covariances in sparse linear models. Genet. Sel. Evol. 30: Rekaya, R., Rodriguez-Zas, S.L., Gianola, D. og Shook, G.E., Test-day models for longitudinal binary responses: an application to mastitis in Holsteins. Paper, 49th Annual Meeting of EAAP, Warsaw, Poland, August

5 Svendsen, M., Nye avlsindekser mot sykdom i NRF-populasjonen. Husdyrforsøksmøtet, NLH, februar.