ارتباط بین شاخص دما-رطوبت نسبی و رکوردهای روزآزمون تولید شیر و درصد چربی شیر گاوهای هلشتاین اقلیم مدیترانه‌ای ایران

نوع مقاله : ژنتیک

نویسندگان

1 موسسه تحقیقات علوم دامی کشور، سازمان تحقیقات،آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران

2 گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

3 مرکز اصلاح نژاد و بهبود تولیدات دامی کشور، کرج، ایران

چکیده

هدف از این تحقیق مطالعه­ اثر شاخص دما-رطوبت (THI) به ­عنوان یک توصیف­ گر محیطی برای استرس گرمایی بر تولید شیر و درصد چربی گاوهای هلشتاین در اقلیم مدیترانه ­ای ایران بود. اطلاعات تولیدی شکم اول جمع‌آوری شده طی سال‌های 1380 تا 1395 مربوط به 42751 و 38829 رأس گاو شیری با 348868 و 302851 رکورد به ­ترتیب برای تولید شیر و درصد چربی شیر مورد استفاده قرار گرفت. میانگین روزانه­ THI برای سه روز قبل از رکوردگیری که از اطلاعات نزدیک ­ترین ایستگاه­ های هواشناسی به گله­ ها محاسبه شده بود به ­عنوان یک اثر محیطی درنظر گرفته شد. مؤلفه ­های (کو) واریانس با استفاده از روش بیزی از طریق مدل رگرسیون تصادفی برای ترکیبات مختلف THI و روز شیردهی (DIM) برآورد شد. در تابعی از روز­های شیردهی با رسیدن به اواخر دوره­ شیردهی، وراثت ­پذیری افزایش و در تابعی از شاخص دما-رطوبت (اوایل دوره­ شیردهی) با افزایش THI، وراثت ­پذیریکاهش می ­یابد. همبستگی­ های ژنتیکی برای مقادیرTHI و DIM با افزایش فاصله بین مقادیر، کاهش داشت که نشان می ­دهد رکوردها در THIهای مختلف مانند DIMهای مختلف از ژن­ های متفاوتی اثر می‌گیرند و هم­ چنین همبستگی های ژنتیکی برآورد شده برای درصد چربی پایین ­تر از مقادیر مربوط به تولید شیر بود. از برآوردهای حاصل از این تحقیق نتیجه‌گیری می ­شود که وارد کردن اثر ژنتیک افزایشی در مدل ارزیابی مقاومت به گرما در گله ­های گاوهای شیری اقلیم مدیترانه ­ای ایران لازم است و پتانسیل ژنتیکی حیوان می­ تواند نقش مهمی در کنترل میزان کاهش تولید شیر گله در شرایط آب و هوایی استرس ­زا ایفا کند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Relationship between temperature-humidity index and test-day milk and fat percentage milk of Holstein dairy cattle in Mediterranean climate of Iran

نویسندگان [English]

  • Sima Savar Sofla 1
  • Reza Seyedsharifi 2
  • Mohammadreza Mansourian 3
  • Mazdak Kazemi 3
1 Research Institute of Animal Science, Research Organization, Agricultural Education and Extension, Karaj, Iran
2 Department of Animal Sciences, Faculty of Agriculture And Natural Resources, Mohagheq Ardabili University, Ardabil, Iran
3 Center for Breeding and Livestock Improvement, Karaj, Iran
چکیده [English]

In this regard, the objective of this research was to investigate the impact of temperature-humidity index (THI) as an environmental descriptor for heat stress on milk yield (MY) and fat percentage (FP) of Holstein dairy cattle in Mediterranean climate of Iran. The first lactation information between 2001 and 2016 from 42781 and 38829 cows with 348868 and 302851 records, for MY and FP were considered, respectively. The average of daily THI for 3 days before test date was used as an environmental factor which calculated using information of the nearest weather stations to each herd. (Co) variance components were estimated using Bayesian methodology via random regression model (RRM) for different combinations of THI and days in milk (DIM). As a function of DIM at the end of the lactation increases the heritability and decreases the heritability as a function of the THI with increasing THI.For both DIM and THI values, the genetic correlations gradually decline as the distance between values increases. It is evidence that different records along the different THI values like DIM are affected by different genes. In this regard, the estimated genetic correlations for FP were lower than corresponding correlations for MY. The overall idea of this research on heat stress indicates the need to model an additive genetic effect for heat tolerance of dairy cattle in Mediterranean climate of Iran and the genetic potential of the animal can play an important role in controlling the reduction in the production of herd milk in stressful weather conditions. 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Heat stress
  • heritability
  • Temperature humidity index
  • Test day record
  1. رشیدی، ا. و میرزامحمدی،ا.،  1393. برآورد اثر متقابل ژنوتیپ و محیط برای صفات تولیدی در گاوهای هلشتاین ایران. نشریه علوم دامی (پژوهش و سازندگی). شماره 27، صفحات 25 تا 32. 
  2. مقدس ­زاده ­اهرابی، س.، 1381. بررسی پتانسیل ژنتیکی یک گله گاو هلشتاین با استفاده از رکوردهای روز آزمون و مدل رگرسیون تصادفی. پایان ­نامه کارشناسی­ ارشد ژنتیک و اصلاح نژاد دام. دانشکده کشاورزی. دانشگاه زنجان.
  3. Abdullahpour, R.; MoradiShahrbabak, M.; Nejati Javaremi, A.; Vaez Torshizi, R. and Mrode, R., 2013. Genetic analysis of milk yield, fat and protein content in Holstein dairy cows in Iran: legendre polynomials random regression model applied. Arch. Tierz. Vol. 56, pp: 497-508.
  4. Aguilar, I.; Misztal, I. and Tsuruta, S., 2010. Short communication. Genetic trends of milk yield under heat stress for US Holsteins. J. Dairy Sci. Vol. 93, pp: 1754-1758. 
  5. Bohlouli, M.; Shodja, J.; Alijani, S. and Eghbal, A., 2013. The relationship between temperature humidity index and test-day milk yield of Iranian Holstein dairy cattle using random regression model. Livest. Sci. Vol. 157, pp: 414-420.
  6. Bohlouli, M.; Shodja, J.; Alijani, S.and Pirany, N., 2014. Interaction between genotype and geographical region for milk production traits of Iranian Holstein dairy cattle. Livest. Sci. Vol. 169, pp: 1-9. 
  7. Bohmanova, J.; Misztal, I. and Cole, J.B., 2007. Temperature-humidity indices as indicators of milk production losses due to heat stress. J. Dairy Sci. Vol. 90, pp: 1947-1956.
  8. Bohmanova, J.; Misztal, I.; Tsuruta, S.; Norman, H.D. and Lawlor, T.J., 2008. Short communication: genotype by environment interaction due to heat stress. J. Dairy Sci. Vol. 91, pp: 840-846.
  9. Brügemann, K.; Gernand, E.; König, U. and König, S., 2012. Defining and evaluating heat stress thresholds in different dairy cow production systems. Arch. Tierz. Vol. 1, pp: 13-24. 
  10. Brügemann, K.; Gernand, E.; König von Borstel, U. and König, S., 2011. Genetic analyses of protein yield in dairy cows applying random regression models with time dependent and temperature×humidity-dependent covariates. J. Dairy Sci. Vol. 94, pp: 4129-4139. 
  11. Correa-Calderon, A.; Armstrong, D.; Ray, D.; DeNise, S.; Enns, M. and Howison, C., 2004. Thermoregulatory responses of Holstein and Brown Swiss heat-stressed dairy cows to two different cooling systems. Int. J. Biometeorol. Vol. 48, pp: 142-148.
  12. Hammami, H.; Rekik, B.; Soyeurt, H.; Bastin, C. and Gengler, N., 2008. Genotype × environment interaction for milk yield in Holsteins using Luxembourg and Tunisian populations. J. Dairy Sci. Vol. 91, pp: 3661-3671.
  13. Igono, M.O. and Johnson, H.D., 1990. Physiological stress index of lactating dairy cows based on diurnal pattern of rectal temperature. J. Interdiscip. Cycle Res. Vol. 21, pp: 303-320.
  14. Jakobsen, J.H.P.; Madsen, J.; Jensen, J.; Pedersen, L.G. and Sorensen, D.A., 2002. Genetic Parameters for Milk Production and Persistency for Danish Holsteins Estimated in Random Regression Models using REML. J. Dairy Sci. Vol. 85, pp: 1607-1616.
  15. Krikpatric, M.; Lofsvold, D. and Bulmer, M., 1990. Analysis of the inheritance, selection and evaluation of growth trajectories. Journal Genetics. Vol. 124, pp: 979-993.
  16. National Research Council (NRC). 1971. A guide to environmental research on animals. Natl. Acad. Sci., Washington, DC. Regional Operations Manual Letter C-31-76, Kansas City, MO, USA.
  17. Pragna, P.; Archana, P.R.; Aleena, J.; Sejian, V.; Krishnan, G.; Bagath, M.; Manimaran, A.; Beena, V.; Kurien, E.K.; Varma, G. and Bhatta, R., 2017. Heat Stress and Dairy Cow: Impact on Both Milk Yield and Composition. International J. Dairy Sci. Vol. 12, pp: 1-11. 
  18. Ravagnolo, O.; Misztal, I. and Hoogenboom, G., 2000. Genetic Component of Heat Stress in Dairy Cattle, Development of Heat Index Function. J Dairy Sci. Vol. 83, pp: 2120-2125.
  19. Robertson, A., 1959. The sampling variance of the genetic correlation coefficient. Biometrics. Vol. 15, pp: 469-485.
  20. Rojas-Downing, M.M.; Nejadhashemi, A.P.; Harrigan, T. and Woznicki, S.A., 2017. Climate change and livestock: Impacts, adaptation, and mitigation. Climate Risk Management. Vol. 16, pp: 145-163.
  21. Savar Sofla, S.; TaheriDezfuli, B. and Mirzaei, F., 2011. Interaction between genotype and climates for Holstein milk production traits in Iran. African Journal of Biotechnology. Vol. 10, pp: 11582-11587.