Genetic evaluation of dystocia and its relationship with productive and reproductive traits in Holstein cows

Background: dystocia is one of the most economically significant secondary traits in dairy cows and has adverse effects on the subsequent survival, health, and performance of mothers and offspring. Objective: the aim of this study was to estimate direct and maternal genetic parameters for calving ease (CE) and its relationship with productive and reproductive traits in Iranian Holstein cows. Methods: data from 1991 through 2011 were collected from the Animal Breeding Center of Iran, and contained 132,831 records of CE, 183,203 records of productive traits including 305-d adjusted milk yield (MY305), 305-d adjusted fat yield (FY305) and 305-d adjusted protein yield (PY305), and 129,199 records of reproductive traits including days open (DO), days to first service (DFS) and calving interval (CI). Univariate and bivariate linear animal models were used for the analysis of traits in two different models on which direct genetic effect (model 1) and direct + maternal genetic effects (model 2) using AI-REML algorithm were included. Results: estimated heritabilities for CE in model 1 were 0.02 in univariate and 0.02-0.03 in bivariate analyses. Direct and maternal heritabilities in model 2 were 0.02 and 0.002 for univariate, and 0.03 and 0.0004-0.006 in bivariate analyses, respectively. Genetic correlations between direct effects of CE with MY305, FY305, and PY305 were -0.99, 0.02 and -0.07 in model 1, and -0.2, -0.02 and -0.13 in model 2, respectively. Conclusion: this study suggested that a selection index that includes both direct and maternal effects should be included in CE breeding programs.Keywords: calving difficulty, dairy cow, genetic correlation, genetic parameters, productive performance. ResumenAntecedentes: la distocia es uno de los rasgos secundarios economicamente mas significativos en las vacas lecheras y tiene efectos adversos sobre la posterior supervivencia, salud y el rendimiento de las madres e hijos. Objetivo: estimar parametros geneticos directos y maternos para facilidad de parto (CE) y su relacion con las caracteristicas productivas y reproductivas en vacas Holstein iranies. Metodos: se recogieron datos desde 1991 hasta 2011 en el Centro de Reproduccion Animal de Iran, que contenian 132.831 registros de la CE, 183.203 registros de caracteristicas productivas, incluyendo 305-d ajustado la produccion de leche (MY305), 305-d de rendimiento graso ajustado (FY305) y 305-d de produccion de proteina ajustada (PY305), y 129.199 registros de caracteristicas reproductivas, incluyendo dias abiertos (DO), dias al primer servicio (DFS) y el interval entre partos (CI). Se utilizaron modelos animales lineales univariantes y bivariantes para el analisis de rasgos en dos modelos diferentes en los que se incluyeron el efecto genetico directo (modelo 1) y los efectos geneticos maternos directos + (modelo 2) usando el algoritmo AI-REML. Resultados: las heredabilidades estimadas para la CE en el modelo 1 fueron 0,02 en uni y 0,02-0,03 en los analisis bivariados. Las heredabilidades directas y maternas en el modelo 2 fueron 0,02 y 0,002 para univariado, y 0,03 y 0,0004 a 0,006 en el analisis bivariado, respectivamente. Las correlaciones geneticas entre los efectos directos de la CE con MY305, FY305 y PY305 fueron -0,99, 0,02 y -0,07 en el modelo 1 y -0,2, -0,02 y -0,13 en el modelo 2, respectivamente. Conclusion: este estudio sugiere que un indice de seleccion que incluye tanto los efectos directos y maternos se debe incluir en los programas de mejoramiento de la CE.Palabras clave: correlacion genetica, dificultad de parto, parametros geneticos, rendimiento productivo, aca lechera. ResumoAntecedentes: distocia e uma das caracteristicas secundarias economicamente mais significativas em vacas leiteiras e tem efeitos adversos sobre a subsequente sobrevivencia, saude e desempenho de maes e filhos. Objetivo: o objetivo deste estudo foi estimar parâmetros geneticos direto e maternos para facilidade de parto (CE) e sua relacao com caracteristicas produtivas e reprodutivas em vacas da raca Holandesa iranianos. Metodos: dados de 1991 a 2011 foram coletados a partir do Centro de Melhoramento Animal do Ira, estes continham 132.831 registros da CE, 183.203 registros de caracteristicas produtivas, incluindo 305-d rendimento ajustado leite (P305), 305-d producao de gordura ajustada (FY305) e 305-d rendimento ajustado proteina (PY305), e 129.199 registros de caracteristicas reprodutivas, incluindo jornadas de portas abertas (DO), dias para o primeiro servico (DFS) e intervalo entre partos (CI). Modelos animais lineares univariados e bivariados foram utilizados para a analise de caracteristicas em dois modelos diferentes em que foram incluidos efeito genetico direto (modelo 1) e efeitos geneticos maternos diretos + (modelo 2) usando o algoritmo AI-REML. Resultados: a herdabilidade estimada para CE no modelo 1 foi 0,02 na analise univariada e 0,02-0,03 na analise bivariada. A herdabilidade direta e materna no modelo 2 foi 0,02 e 0,002 para univariada, e 0,03 e 0,0004-0,006 na bivariada, respectivamente. As correlacoes geneticas entre os efeitos diretos da CE com P305, FY305 e PY305 foram -0,99, 0,02 e -0,07 no modelo 1 e -0,2, -0,02 e -0,13 no modelo 2, respectivamente. Conclusao: este estudo sugere que um indice de selecao que inclua efeitos diretos e maternos deve ser incluido em programas de melhoramento para CE.Palavras chave: correlacao genetica, desempenho produtivo, dificuldade de parto, parâmetros geneticos, vaca de leiteria.