Estimation of genetic correlations between racing times recorded at different racing distances by restricted maximum likelihood in Thoroughbred racehorses

SUMMARY: Genetic correlations between racing times on track type (turf and dirt), and at racing distances on turf (1200 m, 1400 m, 1600 m, 1800 m, and/or 2000 m) and dirt (1000 m, 1200 m, 1400 m, 1600 m, 1700 m, and/or 1800 m) tracks, were estimated in Thoroughbred horses. (Co)variance components were estimated using multiple-trait derivative-free restricted maximum likelihood (MTDFREML). The data used were collected by the Japan Racing Association from 1992 to 1993. The generation 2 pedigree information was preferable for (co)variance estimates. The genetic correlations between racing times on turf and dirt tracks ranged from 0.69 to 0.31 (average 0.51). The genetic correlations between racing distances ranged from 0.68 to 1.00 (average 0.85) and from 0.53 to 1.00 (average 0.88) on turf and dirt tracks, respectively. These results suggest that the racing time per 100 m can be used for horse genetic evaluation within one track type. ZUSAMMENFASSUNG: Sch?tzung genetischer Korrelationen zwischen Rennzeiten von Vollblüternüber verschiednen Distanzen mittels restringierter Genetische Korrelationen zwischen Rennzeiten auf Rasen- und Erdbahnen, Renndistanzen auf Rasen- (1200, 1400, 1600, 1800 und 2000 m) und Erdbahnen (1000, 1200, 1400, 1600, 1700 und 2000 m) wurden für Vollblüter gesch?tzt. (Co)Varianzkomponenten wurden mittels Mehr-Merkmal Ableitungsfreier Restringierter Maximum Likelihood (MTDFREML) gesch?tzt. Die Unterlagen wurden von der Japanischen Renn Vereinigung 1992 und 1993 gesammelt. Generation 2 Abstammungsinformation war für die Co-Varianzsch?tzung günstig. Genetische Korrelationen zwischen Rennzeiten auf Rasen und auf Erdbahnen waren zwischen 0.69 und 0.31 (Durchschnitt 0.51), jene zwischen Distanzen zwischen 0.68 und 1.00 (Durchschnitt 0.85) und zwischen 0.53 und 1.00 (Durchschnitt 0.88) auf Rasen und Erdbahnen. Die Ergebnisse zeigen, da? Rennzeit per 100 m zur Bewertung der Pferde geeignet ist.     

Estimation of variance components with dominance and inbreeding in dairy cattle

SUMMARY: The five variance components in the genetic (co)variance among inbred relatives for a quantitative trait with additive and dominance genetic variation were estimated by equating variances among and within different types of families of inbred cows to their expectations. The data used were milk and fat yields of 85,433 U.S. Holstein cows with inbreeding coefficients of 6.25% or higher. When all five parameters were estimated, unrealistic results were obtained. If all quantitative trait loci are biallelic, genetic (co)variance depends on only four parameters. More realistic estimates were obtained under this assumption. There was a substantial negative covariance among breeding values and dominance effects under inbreeding, and the dominance variance in inbred cows was larger than the dominance variance in the noninbred base population. ZUSAMMENFASSUNG: Varianzkomponenteneinsch?tzung bei Dominanz und Inzucht von Milchvieh Die fünf Varianzkomponenten in der genetischen (Ko)Varianz zwischen ingezüchteten Verwandten in einem quantitativen Merkmal wurden gesch?tzt durch Gleichsetzen von Varianzen zwischen und innerhalb verschiedener Familien von ingezüchteter Kühen zu ihren Erwartungswerten. Das Datenmaterial bestand aus den Milch- und Fettmengen von 85,433 U.S. Holstein Kühen mit Inzuchtkoeffizienten von 6.25% oder h?her. Die gleichzeitige Sch?tzung aller fünf Parameter führte zu unrealistischen Ergebnissen. Wenn an allen Genorten des quantitativen Merkmals nur zwei Allele vorkommen, gehen nur vier Parameter in die genetische (Ko)Varianz ein. Die Sch?tzwerte, die unter dieser Annahme berechnet wurden, waren plausibler. Eine betr?chtliche negative Kovarianz zwischen den Zuchtwerten und den Dominanzwerten bei Inzucht wurde gefunden, und die Dominanzvarianz war unter Inzucht gró?er als in der Basispopulation.     

Genetic parameters for ultrasonic fat thickness of Japanese Shorthorn cattle

SUMMARY: Records of performance testing from 309 Japanese Shorthorn bulls were used to estimate genetic parameters for ultrasonic fat thickness. Young bulls were tested for 140 days from 9 months of age. Backfat was measured by ultrasound at six positions on each side, from shoulder to loin, at a constant weight of 470 kg. Four of the positions were approximately 10 cm from the mid-line and were defined as upper positions. Two positions were 25 cm from the mid-line and were defined as lower positions. Variance components were estimated by restricted maximum likelihood, using canonical transformation under a multi-trait animal model. Heritabilities (h(2) ) from a single measurement were 0.32-0.48 on upper positions and 0.37-0.27 on lower positions. Corresponding positions on each side of the animal showed very high genetic correlations, from 0.94 to 0.99. The estimated h(2) values of the sum of measurements of four left and right upper positions were 0.52 on both sides. The sum of measurements from eight upper positions showed the highest h(2) , 0.55, and genetic correlations among these summed measurements were nearly 1. Genetic correlations between average daily gain and all fat measurements were mostly slightly negative. The estimated h(2) value for daily gain was 0.44. ZUSAMMENFASSUNG: Genetische Parameter für ultraschallgemessene Fettdicke japanischer Shorthorn Rinder Die Messungen an 309 japanischen Shorthorn Bullen wurden zur Sch?tzung herangezogen. Diese waren von 140 Tagen bis 9 Monate Alter einer Mastleistungas prüfung unterzogen worden. Ultraschall Fettdicke wurde an 6 Positionen von Schulter bis Lende bei 470 kg Gewicht erhoben, vier ungef?hr 10 cm der Mittellinie werden als obere, zwei 25 cm entfernt als untere Position definiert. Die Varianzkomponenten wurden nach kanonischer Transformation auf der Basis eines Mehr-Merkmalmodells mittels restringiertier Maximum Likelihood gesch?tzt. Heritabilit?ten für Einzelmerkmale waren für obere Positionen 0,32 bis 0,48, fü untere 0,37 bis 0,27, die genetischen Korrelationen waren zwischen 0,94 und 0,99. Die Heritabilit?t für die Summe der vier oberen Positionen an jeder Seite war 0,52, die für alle acht oberen Positionen 0,55. Genetishce Korrelationen zwischen Tageszuwachs und allen Fettdicken waren meistens schwach negativ, die Heritabilit?t für ersteren 0,44.     

A simulation study on variation in response to selection and population size required for selection programmes

SUMMARY: To obtain a simple formula for predicting variation in selection response, the drift variance of selection response has been approximated by that under random selection. Using computer simulation, the validity of this approximation was examined under various combinations of population size, heritability, and proportion selected. It was shown that the approximation gives a good prediction when the heritability of the selected trait is low, but produces a serious error when applied to a trait with high heritability. However, when the approximation was used for the prediction of coefficient of variation of selection response, a satisfactory prediction was obtained in all cases studied. Although this predictor includes a coincidental factor, it may be used as a criterion for determining the population size required for selection programmes. ZUSAMMENFASSUNG: Simulationsuntersuchung über Selektionserfolg und notwendige Populationsgr??en für Selektions-programme Zur Sch?tzung der Variabilit?t von Selektionserfolgen wurde die Driftvarianz durch die bei Zufallspaarung erwartete approximiert. Die Gültigkeit dieser Approximation wurde an verschiedenen Kombinationen von Populationsgr??e, Heritabilit?t und Remontierungsprozentsat überprüft. Die Approximation ergibt gute Sch?tzwerte bei geringer Heritabilit?t, aber erhebliche Fehler bei hoher. Allerdings konnte der Variationskoeffizient des Selektionserfolges in allen F?llen zufriedenstellend gesch?tzt werden. Obwohl dies auf über-bzw. Untersch?tzung von Z?hler wie Nenner zurückzuführen ist, kann es als Kriterium zur Bestimmung der bei Selektionsprogrammen notwendigen Populationsgr??e verwendet werden.     

Estimation of direct and maternal (co)variance components for growth traits in Australian Simmental beef cattle

SUMMARY: Field data on weight recordings provided by the Australian Simmental Breeders Association was analysed. From a data set of 64,962 animals, which had either birth (BW), weaning (WW), yearling (YW), or final weight (FW) records a subset of 17 herds comprising 18,083 animals was used to obtain uni- and bivariate estimates of variance components. This subset had to be subdivided into six further subsets, called group herds. The models used allowed for additive genetic, maternal genetic, and permanent environmental effects and for a covariance between additive direct and maternal genetic effects. Estimates were pooled across group herds. The results for BW, WW, YW, FW were .33, .35, .37, and .30, respectively, for heritabilities and .074, .18, and .11 for maternal heritabilities (not estimated for FW). Significant correlations between direct and maternal genetic effects (rAM) existed for WW and YW in the magnitude of -.39 and -.22. However, further research is needed due to the problems associated with the estimation of r(AM) . ZUSAMMENFASSUNG: Sch?tzung direkter und maternaler (Ko)Varianz-Komponenten für Wachstumsmerkmale bei australischem Fleckvieh Gegenstand der Untersuchung waren im Feld erhobene Gewichte, die von der Australischen Simmental Breeders Association bereitgestellt worden waren. Aus einer Datei von 64.962 Tieren, die entweder ein Geburtsgewicht (GG), ein Absetzgewicht (AG), ein J?hrlingsgewicht (JG) oder ein Endgewicht (EG) aufwiesen, wurde ein Teildatensatz von 18.083 Tieren extrahiert und einer uni- und bivariaten Sch?tzung von Varianzkomponenten unterzogen. Diese Datei mu?te weiterhin in sechs verschiedene Dateien aufgeteilt werden; diese wurden Gruppenherden genannt. Die verwendeten Modelle erlaubten additiv-genetische, maternal-genetische und permanente Umwelteffekte sowie das Vorhandensein einer Kovarianz zwischen additiv-genetischem und maternal-genetischem Effekt. Die Sch?tzwerte wurden über die Gruppenherden gepoolt. Die Ergebnisse in der Reihenfolge GG, AG, JG und EG waren 0,33, 0,35, 0,37 und 0,30 für die Heritabilit?ten sowie 0,074, 0,18 und 0,11 für die maternalen Heritabilit?ten (nicht gesch?tzt für EG). Signifikante Korrelationen zwischen direktem und maternal-genetischem Effekt (r(AM) ) existierten für AG und JG in der Gr??enordnung von -0,39 und -0,22. Trotz dieses Ergebnisses sind weitere Untersuchungen n?tig, weil die Sch?tzung von r(AM) problematisch ist.     

Implications of using an average relationship matrix in genetic evaluation for a population using multiple-sire matings

SUMMARY: Ambiguous paternity can be incorporated into the mixed model equations (MME) by including the average numerator relatinship matrix (average A), which averages the true sire-offspring relationship over the putative sires. A previous study has shown that some overestimation of genetic trend results from this substitution. A population of 40 breeding females and 2 breeding males was simulated 1,000 times with either random mating or sequential selection continuing for 8 breeding cycles. In the selection case candidates were ranked on estimated breeding values (EBVs) calculated from the MME with an animal model and the average A. Variances of the EBVs and prediction errors were computed. The results showed the average A incorrectly perceives both the variance of family sizes among males and the variance loss due to selection to be smaller. This will lead to an overestimation of genetic trend. ZUSAMMENFASSUNG: Folgerungen aus der Anwendung einer durchschnittlichen Verwandtschaftsmatrix bei der Zuchtwertsch?tzung für eine Population mit mehreren V?tern in einer Paarungsgruppe In den Mischmodellgleichungen kann eine unklare v?terliche Abstammung durch die Verwendung einer durchschnittlichen Verwandtschaftsmatrix, die die Abstammung zu gleichen Teilen über die m?glichen V?ter aufteilt, berücksichtigt werden. Eine frühere Arbeit hat gezeigt, da? diese Ma?nahme zu einer gewissen übersch?tzung des genetischen Fortschritts führt. Eine Population mit 40 weiblichen und 2 m?nnlichen Tieren wurde 1000mal über 8 Paarungsperioden simuliert und zwar mit und ohne gerichteter Selektion. Im Falle der Selektion wurden die Tiere aufgrund der mit einem Tiermodell und der durchschnittlichen Verwandtschaftsmatrix gesch?tzten Zuchtwerte geordnet. Die Varianzen der Zuchtwerte und der Sch?tzfehler wurden berechnet. Die Ergebnisse zeigen, da? durch eine durch-schnittliche Verwandtschaftsmatrix die Varianz der Gr??e der Nachkommensgruppen der V?ter und der Verlust an genetischer Varianz aufgrund der Selektion untersch?tzt wird. Dies führt zu einer übersch?tzung des genetischen Fortschritts.     

Efficiency of estimation of variance and covariance components from full-sib group means for continuous or binary records

SUMMARY: High fecundity in fish allows for testing of large full-sib groups and testing of sub-samples of each group for different traits in different environments, and this benefit is especially useful when traits cannot be measured on the breeding candidate itself. A MIVQUE-method that compresses the information in such data, by estimating variance components based on full-sib mean data, is presented for a two-trait model. The efficiency of this method is compared in a simulation study with a model using an individual observation vector when estimating additive genetic and residual (co)variances. The effect on efficiency of continuous versus binary traits, of varied average number of full-sibs, of varied frequencies in the binary traits, of different combinations of frequencies in the two binary traits, of different heritabilities, of different genetic correlations, and of two different design sizes were studied. Generally, all parameters influenced the efficiency, and this influence was larger on the residual, than on the additive genetic variance component. The proposed methodology will be especially well-suited for analysing binary traits because the residual variance component can be calculated via the phenotypic variance, which can be estimated on basis of the frequency of the trait. ZUSAMMENFASSUNG: Effizienz der Schaetzung von Varianz- und Kovarianzkomponenten aus Vollgeschwistergruppen-Mitelwerten bei kontinuierlichen und dichotomen Merkmalen Die hohe Vermehrungsrate von Fischen erlaubt es, gro?e Vollgeschwistergruppen zu pruefen und auch Stichproben aus diesen für verschiedene Merkmale in verschiedenen Umwelten zu testen. Dies ist besonders hilfreich, wenn die interessierenden Merkmale nicht an den zu selektierenden Individuen erhoben werden k?nnen. Es wird ein MIVQUE-Ansatz zur Varianz- und Kovarianzkomponentensch?tzung fuer ein Zwei-Merkmalsmodell vorgestellt, der auf der Beruecksichtigung von Vollgeschwistergruppen-Mittelwerten beruht. Die Effizienz dieses Ansatzes wird in einer Simulationsstudie untersucht, indem dieser mit einem auf individuellen Leistungen basierenden Ansatz verglichen wird. Dabei wird untersucht, welche Unterschiede sich bei kontinuierlichen und dichotomen Variablen ergeben sowie der Einflu? verschiedener Gruppengroessen, verschiedener Frequenzen der dichotomen Variablen, unterschiedlicher Heritabilitaeten und genetischer Korrelationen sowie zweier unterschiedlicher Designs. Im Allgemeinen waren die Einfluesse auf die geschaetzte Restvarianz immer groesser als die auf die genetischen Varianzkomponenten. Die vorgeschlagene Methode erwies sich als besonders geeignet fuer die Auswertung dichotomer Merkmale, weil dort die Groesse der Restvarianz sehr einfach aus der phaenotypischen Varianz approximiert werden kann, welche wiederum aus der beobachteten Frequenz des Merkmals gut zu schaetzen ist.     

Implications of using an average relationship matrix in genetic evaluation of a population using multiple-sire matings

SUMMARY: Ambiguous paternity can be incorporated into the mixed model equations (MME) by including the average numerator relationship matrix (average A), which averages the true sire-offspring relationship over the putative sires. A previous study has shown that some overestimation of genetic trend results from this substitution. A population of 40 breeding females and 2 breeding males was simulated 1000 times with either random mating or sequential selection continuing for eight breeding cycles. In the selection case, candidates were ranked on estimated breeding values (EBVs) calculated from the MME with an animal model and the average A. Variances of the EBVs and prediction errors were computed. The results showed that the average A incorrectly perceives both the variance of family sizes among males and the variance loss due to selection to be smaller. This leads to an overestimation of genetic trend. ZUSAMMENFASSUNG: Auswirkung der durchschnittlichen genetischen Verwandtschaftsmatrix auf die Zuchtwertsch?tzung in einer Population mit Paarungen mehrerer Vatertiere Zweifelhafte v?terliche Abstammung kann in die Mischmodellgleichung (MME) mittels durch- schnittlicher Numerator Verwandtschaftsmatrix (Durchschnitt A) eingebaut werden, die die durchschnittlichen wahren Verwandtschaften der in Frage kommenden Vatertiere beinhaltet. Eine frühere Untersuchung hat gezeigt, da? der genetische Trend dadurch eine gewisse übersch?tzung erf?hrt. Eine Population aus 40 weiblichen und 2 m?nnlichen Zuchttieren wurde 1000 mal simuliert, entweder unter Panmixie oder unter sequentieller Selektion durch acht Zuchtzyklen. Im Selektionsfall wurden die Kandidaten nach dem gesch?tzten Zuchtwert (EBV) rangiert der aus MME des Tiermodells mit durchschnittlicher A gesch?tzt worden ist. Varianzen der EBV und Sch?tzungsfehler wurden berechnet. Es zeigt sich, da? durchschnittliche A die Varianzen der Familiengr??en zwischen Vatertieren und den Varianzverlust durch Selektion als zu gering erfa?t, was zu einer übersch?tzung des genetischen Trends führt.     

Effects of data structure and selection on estimated inbreeding depression in experimental Tribolium castaneum lines

SUMMARY: Inbreeding depression was estimated for four experimental Tribolium castaneum lines. Each line, containing approximately 7000 animals, was selected for 16 generations either randomly (control), on pupae weight (PWT), on family size (FST) or on an index containing both PWT and FST. The inbreeding trend was 0.9, 0.5, 0.5 and 0.4 % inbreeding per generation in PWT-selected, FST-selected, index-selected, and control line, respectively. The model used to estimate the inbreeding depression included a linear regression on individual inbreeding coefficients, and random additive genetic effects. Using all the performance and pedigree data, estimated inbreeding depressions in the control line were -0.13 (SE = 0.16; #) and -8.50 (SE = 2.66; μg) per 1 % inbreeding for FST and PWT, respectively. Using only performance data of the latest generation in the control line, the estimated inbreeding depressions changed considerably: -0.17 (SE = 0.82) and -37.4 (SE= 11.9) for FST and PWT, respectively. Estimated inbreeding depression for FST in the FST-selected line was - 0.40 (SE = 0.31). Inbreeding depression for PWT in the PWT-selected line was 21.6 (SE = 25.8). This study indicates that estimating inbreeding depression might best be based on the performance data of animals with an equal and sufficiently-large number of ancestral generations known. ZUSAMMENFASSUNG: Wirkung von Datenstruktur und Selektion auf gesch?tzte Inzuchtdepression in experimentellen Triboleum castaneum Linien Jede der vier experimentellen Linien, aus je etwa 7000 Individuen, wurde durch 16 Generationen selektiert, zuf?llig die Kontrolle, auf Puppengewicht (PWT), Familiengr??e (FST), oder auf einen beide Merkmale kombinierenden Index. Inzucntzuw?chse in diesen vier Linien waren 0.4, 0.9, 0.5 und 0.5% je Generation. Das Modell zur Sch?tzung der Inzuchtdepression beinhaltete eine lineare Regression auf individuelle Inzuchtkoeffizienten und zuf?llige additive-genetische Wirkungen. Aus allen Daten, Leistung und Pedigree, ergaben sich -0.13 (SE = 0.16; #) und - 8.5 (SE = 2.66; mg) je 1% Inzucht für FST und PWT, Daten der letzten Generation ergaben deutlich andere Werte: -0.17 (SE = 0.82) und -37.4 (SE = 11.9) für FST und PWT. Inzuchtdepressionen für FST bzw. PWT in den jeweils hierfür selektierten Linien waren -0.40 (SE = 0.31) und 21.6 (SE = 25.8). Es wird gefolgert, da? Sch?tzungen auf Leistungen von hinreichend gro?er Zahl von Vorfahrengenerationen beruhen sollten.     

Additive genetic and maternal effects on litter traits in rabbits*

SUMMARY: Additive genetic and maternal effects were estimated for several litter traits in rabbits. A total of 457 litters of 3267 animals from a reciprocal crossbreeding experiment were analysed by an animal model using a derivate-free REML procedure. Heritability estimates for litter size at birth, weaning and slaughter ranged from 0.09 to 0.25, for litter-weight traits from 0.00 to 0.13 and for preweaning and postweaning mortality rates from 0.00 to 0.19. Additive genetic contribution to the variation in a litter trait was found to be higher at birth and during the postweaning period than during the suckling period. Maternal effects accounted for approximately 10 % of the variation in most of the preweaning litter traits. Live litter size at birth was found to be the main source of variation in preweaning traits, explaining between 2.3 % and 43.2 % of the total variation. Heritability estimates and genetic correlations indicated live litter size at birth to be a useful selection criterion for the improvement of litter traits in rabbits. Our results indicated that a litter size of approximately 11 would be optimal before litter size at weaning and litter weight at weaning began to decline. Genetic selection for live litter size at birth would result in significant improvement in litter size and litter weight at later ages. ZUSAMMENFASSUNG: Sch?tzung additiv-genetischer und maternaler Effekte auf Wurfmerkmale beim Kaninchen An insgesamt 457 Würfen mit 3267 Einzeltieren, die aus einem reziproken Kreuzungsversuch stammten, wurden additiv-genetische und maternale Effekte für zahlreiche Wurfmerkmale anhand eines Tiermodells (DFREML-Methode) gesch?tzt. Heritabilit?tssch?tzungen wurden für Wurfgr??e und Wurfgewicht zu unterschiedlichen Zeitpunkten (Geburt, Absetzen und Erreichen des Schlachtgewichts) aurchgeführt. Der additiv-genetische Variationsanteil an der Gesamtvariation war dabei bei der Geburt und nach dem Absetzen h?her als w?hrend der S?ugezeit. Die Sch?tzungen schwankten bei der Wurfgr??e zwischen h(2) = 0,09 und h(2) = 0,19 und beim Wurfgewicht zwischen h(2) = 0,00 und h(2) = 0,13. Für die Verlustrate bis zum Absetzen betrug die Heritabilit?t h(2) = 0,00 und für die Verlustrate vom Absetzen bis zum Erreichen des Schlachtgewichts h(2) = 0,19. Durch maternale Effekte wurde bis zum Absetzen ungef?hr 10% der Variation in den untersuchten Merkmalen erkl?rt. Bei Einbeziehung des Merkmals Lebendwurfgr??e bei der Geburt in das Tiermodell lie?en sich 2,3-42,3 % der Gesamtvariation in den Wurfmerkmalen in der S?ugezeit beschreiben. Die Heritabilit?tssch?tzungen und die Sch?tzung genetischer Korrelationen deuten daraufhin, da? die Lebendwurfgr??e bei der Geburt ein erfolgsversprechendes Selektionskriterium für die Verbesserung von Wurfmerkmalen beim Kaninchen darstellt. Die vorliegenden Ergebnisse zeigen an, da? eine Lebendwurfgr??e von 11 Jungtieren anzustreben ist. Bei gr??eren Würfen nimmt die Wurfgr??e und das Wurfgewicht beim Absetzen wieder ab. Genetische Selektion auf Lebendwurfgr??e bei der Geburt verspricht eine signifikante Verbesserung der Wurfgr??e und des Wurfgewichts in sp?teren Lebensabschnitten.     

The value of accuracy in making selection decisions

SUMMARY: A stochastic simulation was carried out to investigate the impact of using an index of ehvs and accuracy on genetic response and utility. Two population types were considered based on the range of accuracy used (Type A: 0-1.0 and B: 0.5-1.0). Five hundred replications were carried out leading to the evaluation of the sample mean response and its variance. The index weightings defining plateaux within 1% and 5% of the maximum response were identified, these suggesting that for population Types A and B, minimal loss in response will occur if weightings on accuracy of up to ± 0.5 σ and ± 1.5σ are selected. These weightings result in relatively minor changes in the ranking of animals, particularly where only a small number of animals are selected. Utility was defined as a function of the mean and variance of the sample response. The index weightings leading to the maximal utility were identified for seven utility functions (three risk averse, three risk preferring and a risk neutral function). Placing some weighting on accuracy when making selection decisions can be done with little compromise in expected mean response. This gives opportunity to reflect risk preferring or risk averse attitudes through the use of negative or positive weightings on accuracy. However, it seems that somewhat extreme utility functions are required before this opportunity can result in significant benefit. ZUSAMMENFASSUNG: Der Wert von Genauigkeit bei Selektionsentscheidungen Zur Untersuchung des Einflusses eines Index aus gesch?tzten Zuchtwerten und Genauigkeit auf genetischen Fortschritt und Nützlichkeit wurde durch stochastische Simulation durchgeführt. Es wurden zwei Populationstypen untersucht, die einen Bereich von 0-1 (A) in der Genauigkeit oder 0.5-1 (B) haben. Fünfhundert Wiederholungen wurden zur Bewertung des Stichprobendurchschnitts hinsichtlich Erfolg und Varianz durchgeführt. Die Indexgewichtung, die zu einem Plateau innerhalb 1% bzw. 5% des Maximalfortschrittes führte, wurde identifiziert und lie? darauf schlie?en, da? für Populationen des Typus A und B minimaler Erfolgsverlust vorhanden ist, wenn Gewichtungen der Genauigkeit von bis zu ± 0,5 und ± 1,5 σ ausgew?hlt wurden. Diese Gewichtungen resultierten in relativ geringfügigen ?nderungen in der Rangierung von Tieren, besonders bei geringer Zahl von Kandidaten. Nützlichkeit wurde als eine Funktion von Mittelwert und Varianz des Stichprobenerfolges betrachtet. Indexgewichtungen für maximale Nützlichkeit wurden für sieben Nützlichkeitsfunktionen (drei Risikoabwendungen, drei Risikoerw?hlungen und eine risikoneutrale Funktion) identifiziert. Eine gewisse Gewichtung der Genauigkeit bei Selektionsentscheidungen kann mit wenig Verminderung des erwarteten mittleren Erfolges vorgenommen werden, so da? Risikobevorzugungen oder Risikoabwendungen durch Ver?nderung negativer oder positiver Gewichtungen der Genauigkeit m?glich und überlegenswert sind. Allerdings scheint es, da? eher extreme Nützlichkeitsfunktionen vorhanden sein müssen, bevor diese ?nderungen in signifikanten Vorteilen resultieren.     

Generation intervals and inbreeding coefficients in the Finnish Hound and the Finnish Spitz

SUMMARY: The population structure of two Finnish hunting dog breeds was examined, by calculating generation intervals and inbreeding coefficients. Data sets consisted of registers, including 84338 Finnish Hounds and 28370 Finnish Spitzes. The mean values for paternal generation intervals were 5.8 years in the Hound and 5.7 years in the Spitz. The mean values for maternal generation intervals were 5.0 and 4.5 years in the two breeds, respectively. The average inbreeding coefficient was 3.12% in the Finnish Hound and 7.16% in the Finnish Spitz. The use of intense inbreeding had decreased during the last few years, especially in the Spitz. The expected average inbreeding coefficients, calculated on the basis of random mating simulations, were usually somewhat lower than the observed in both breeds. This implies that linebreeding or mild inbreeding has been used as a breeding method. ZUSAMMENFASSUNG: Generationsintervall und Inzuschtkoeffizienten in Finnischen Spitz und Bracken Hunden Die Populationsstruktur der beiden Finnischen Jagdhunderassen wurde in Hinblick auf Generationsintervall und Inzucht untersucht. Die Daten umfa?ten Registration von 84338 Bracken und 28370 Spitz. Das v?terliche Generationsintervall war 5, 8 Jahre bei Bracken und 5, 7 bei Spitz, das mütterliche 5, 0 und 4, 7 Jahre. Der durchschnittliche Inzuchtkoeffizient war 3, 12% beim Finnischen Bracken und 7, 16% beim Finnischen Spitz. Enge Inzucht hat in den letzten Jahren abgenommen, besonders beim Spitz. Die erwartete Inzucht wurde anhand von Simulation zuf?lliger Paarung gesch?tzt und ergab etwas geringere Werte als die tats?chliche in beiden Rassen. Das deutet auf praktizierte Linienzucht und geringe Inzucht in der Zuchtarbeit.     

The effect of number of sows and service time of boars on selection response and inbreeding using an animal model in a closed nucleus herd(1)

SUMMARY: A simulation study was conducted to examine the influence of population size and number of boars in service per year on overall economic response which was predicted under an BLUP-animal model. The simulated populations should resemble a closed nucleus herd of a pig breeding company. With extension of the sow populations from 60 to 180 sows the overall economic response increased by 32% and the discounted net economic response increased by 53%. The main reason for the higher response in larger populations was the higher realized selection intensity which increased by 17% (24 boars/60 sows versus 24 boars/180 sows). For the same populations, the accuracy of predicted breeding values increased by 8.1% due to more information available from relatives. The reduction in additive genetic variance showed only a small difference between the populations with different sizes, but when selection response was calculated per 1% reduction in additive genetic variance the efficiency to exploit genetic variance in larger populations was up to 50% higher. When sequential culling of boars in the breeding stock was practised, also a reduction in generation interval was found with increased population size. Under an equal size of sow population, a higher number of boars per year led to an increase in selection response due to a low generation interval (e. g. 6% when 24 versus 12 boars per year were used in service in a population of 180 sows) and a lower reduction in additive genetic variance (1% higher genetic standard deviation when 24 boars were used) which more than offset the lower realized selection intensity (-1.5%) and accuracy of selection (-1.0). The expected one generation responses predicted by the conventional approach overestimated the overall genetic merit by 24% to 46%. Causes were 8%-19% overestimation of accuracy of selection, 13%-15% lower genetic standard deviation and 4%-13% overestimation of selection intensity under fixed service time of boars. The rate of inbreeding was very high with 1.36% to 2.04% and depends mainly on the number of boars and the selection strategy of boars. Sequential culling of boars resulted in a high rate of inbreeding due to an increase in variance of family size. In comparison to selection on selection index, under an animal model the use of more boars per year with short fixed service time in a large sow population was recommended. ZUSAMMENFASSUNG: Wirkung der Sauenzahl und Verwendungsdauer von Ebern auf Selektionserfolg und Inzucht bei Verwendung eines Tiermodells in einem geschlossenen Nukleus Eine Simulationsstudie wurde durchgeführt, um den Einflu? der Populationsgr??e und der Anzahl eingesetzter Eber je Jahr auf den Gesamtzuchtfortschritt, der mit einem BLUP-Tiermodell gesch?tzt wurde, zu untersuchen. Die simulierten Populationen sollten die geschlossene Nukleusherde eines Zuchtunternehmens wiedergeben. Durch die Erh?hung der Populationsgr??e von 60 auf 180 Sauen stieg der Gesamtzuchtfortschritt um 32% und der diskontierte Netto-Gesamtzuchtfortschritt um 53%. Der bedeutendste Grund für die Steigerung des Zuchtfortschritts bei Ausdehnung der Populationsgr??e war eine h?here realisierte Selektionsintensit?t (17% bei 24 Eber/60 Sauen im Vergleich zu 24 Eber/180 Sauen). Für die gleichen Populationen stieg die Genauigkeit der Zuchtwertsch?tzung um 8,1% durch einen Zuwachs an Verwandteninformationen. Die Verminderung der additiv genetischen Varianz zeigte nur geringe Unterschiede zwischen Populationen verschiedener Gr??e; wurde jedoch der Selektionserfolg je 1% Reduktion der additiv genetischen Varianz berechnet, war die Effizienz der Aussch?pfung der genetischen Varianz in gr??eren Populationen um bis zu 50% h?her. Bei Anwendung von sequentieller Merzung von Ebern in der Zuchtherde zeigte sich ebenfalls eine Reduktion des Generationsintervalls mit ansteigender Populationsgr??e. Bei gleicher Populationsgr??e von Sauen führte ein h?herer Einsatz von Ebern je Jahr zu einer Erh?hung des Zuchtfortschritts durch ein geringeres Generationsintervall (z. B. 6% wenn 24 anstatt 12 Ebern je Jahr in einer Population von 180 Sauen eingesetzt wurden) und durch eine geringere Reduktion der additiv genetischen Varianz (1% h?here genetische Standardabweichung, wenn 24 Eber eingesetzt wurden), die die geringere realisierte Selektionsintensit?t (-1,5%) und Genauigkeit der Zuchtwertsch?tzung (-1,0%) mehr als ausglichen. Der durch konventionelle Sch?tzmethoden ermittelte erwartete Einjahres-Zuchtfortschritt übersch?tzte den Gesamtzuchtfortschritt um 24% bis 46%. Die Gründe lagen in 8%-19% übersch?tzung der Genauigkeit der Zuchtwertsch?tzung, 13% bis 15% geringeren genetischen Standardabweichung und 4% bis 13% übersch?tzung der Selektionsintensit?t bei konstanter Einsatzdauer der Eber. Die festgestellten Inzuchtraten von 1,36% bis 2,04% sind sehr hoch und waren vorwiegend abh?ngig von der Anzahl der Eber und der Selektionsstrategie der Eber. Sequentielle Merzung der Eber bewirkte eine hohe Inzuchtrate aufgrund des Anstiegs der Varianz in der Familiengr??e. Bei Anwendung des Tiermodells wurde im Vergleich zum Selektionsindex eine h?here Einsatzzahl von Ebern über einen kurzen Zeitraum in einer gro?en Population empfohlen.     

Genetic study of fertility traits and production in different parities in Italian Friesian cattle

ZUSAMMENFASSUNG: Genetische Analyse von Fruchtbarkeits- und Produktionsmerkmalen bei italienischen Schwarzbunten in verschiedenen Laktationen Produktions- und Reproduktionsdaten von italienischen Schwarzbunten sind für die Analyse von Wechselbeziehungen zwischen den Merkmalen Zwischentragzeit, Rastzeit, Tr?chtigkeitsrate bei Erstbesamung, Anzahl von Besamungen je Tr?chtigkeit einerseits und der 305 Tage Milchleistung andererseits verwendet worden. Die Milchleistung der Kühe wurde für Laktationsnummer, Kalbealter und Zwischentragezeit korrigiert. Die Analyse wurde für die ersten drei Abkalbungen getrennt durchgeführt. Die Sch?tzwerte für die Heritabilit?t liegen für die Fruchtbarkeitsmerkmale zwischen .01 und .03 und für die Milchleistungsmerkmale zwischen .16 und .22. Für die Wiederholbarkeiten wurden Werte zwischen .02 und .08 (Fruchtbarkeit) bzw. .49 und .59 (Milchleistung) gesch?tzt. Die genetische Korrelation zwischen Milchmenge und Zwischentragezeit, zwischen Milchmenge und Rastzeit sowie zwischen Tr?chtigkeitsrate bei Erstbesamung und Anzahl Besamungen je Tr?chtigkeit betr?gt .70, .92 und -.98, resp. Zwischen Fruchtbarkeits- und Milchleistungsmerkmalen wurden generell negative Korrelationen gesch?tzt, was als Antagonismus zwischen Fruchtbarkeit und Milchleistung interpretiert werden mu?. Dies bedeutet, da? bei ausschlie?licher Selektion nach Milchleistung negative Auswirkungen bezüglich der Fruchtbarkeit der Kühe zu erwarten sind. Als m?gliche Selektionsmerkmale für die Zuchtwertsch?tzung auf Fruchtbarkeit werden Tr?chtigkeitsrate bei Erstbesamung und Rastzeit (oder alternativ Anzahl Besamungen je Tr?chtigkeit) vorgeschlagen. SUMMARY: A data set of production records with breeding information was used to analyse the relationship between open period, days to first breeding, conception rate at first service, number of services per conception and 305 day milk yield adjusted for age/month of calving and open period in the Italian Friesian Cattle Breed. Separate analyses were performed for the first three parities. Heritability estimates for reproductive traits varied from .01 to .03 and for productive traits from .16 to .22 depending on parities. Repeatabilities for fertility traits were .02 to .08 while for milk yield they were between .49 and .59. Open period and days to first service were found to be highly correlated (genetic correlation: +.70 / +.92) as were conception rate at first service and number of services per conception (-.98). An antagonistic genetic relationship was found between all reproductive traits considered and production. The magnitude of the antagonistic genetic association between production and fertility indicate that genetic deterioration of fertility is to be expected if selection pressure continues to be applied to milk production only. For multiple trait selection, the reproductive measures which complement each other are days to first service and first service conception rate (or number of services per conception).     

Impact of dominance and epistasis on the genetic make-up of simulated populations under selection: a model development

SUMMARY: A two-locus genetic model was used to simulate different levels of additive, dominance, and additive-by-additive genetic effects. The character under phenotypic selection was controlled by 30 pairs of diallelic loci, located on different chromosomes. Initial gene frequencies were set to 0.5 for all loci and the recombination probability was 0.20 between adjacent loci. The broad-sense heritability was varied at levels of 0.03, 0.30, and 0.60. After building up a random mating population with 200 males and 400 females, the phenotypic best individuals per year were selected over 200 years (approx. 35 overlapping generations), keeping the population size constant. The results of the simulations showed extreme differences between eight models with the same initial heritability, but different amounts of additive, dominance, and additive-by-additive variance components. A model with additive, dominance, and additive-by-additive variance at the same initial magnitude, and negative dominance and positive additive-by-additive effect, led to the highest genetic response in the long term for all heritabilities simulated. The additive model showed the best selection advance in the short term. Some of the initial dominance and additive-by-additive variance was converted to additive genetic variance during the selection period, which in turn contributed to the selection response. ZUSAMMENFASSUNG: Auswirkungen von Dominanz and Epistasie auf den genetischen Aufbau von simulierten Populationen unter Selektion: Eine Modellentwicklung Ein 2-Locus-Genmodell wurde zur Simulation verschiedener Auspr?gungen von additiven, Dominanz und additiv mal additiv genetischen Effekten verwendet. Das Merkmal under ph?notypischer Selektion wurde von 30 diallelen Locuspaaren auf verschiedenen Chromosomen kontrolliert. Die Anfangsgenfrequenz wurde für alle Loci mit 0.5 angenommen und die Rekombinationsrate betrug 0.20 zwischen benachbarten Loci. Die Heritabilit?t im weiteren Sinn wurde zwischen 0.03, 0.30 und 0.60 variiert. Nach dem Aufbau einer Population durch Zufallspaarung von 200 m?nnlichen und 400 weiblichen Individuen wurden die ph?notypisch besten Individuen pro Jahr unter Konstanthaltung der Populationsgr??e über einen Zeitraum von 200 Jahren (ca. 35 überlappende Generationen) selektiert. Die Ergebnisse der Simulationen zeigten extreme Unterschiede zwischen den acht Modellen mit der gleichen Anfangsheritabilit?t aber verschiedenen Anteilen von additiven, Dominanz und additiv mal additiven Varianzkomponenten. Ein Modell mit zu Beginn gleich hoher additiver, Dominanz und additiv mal additiver Varianz und negativem Dominanz- und positivem additiv mal additiven Effekt führte bei allen simulierten Heritabilit?ten langfristig zum h?chsten Selektionserfolg. Kurzfristig zeigte das additive Modell den h?chsten Selektionsfortschritt. Ein Teil der Anfangs-Dominanz- und -Additiv mal additiv-Varianz wurde w?hrend der Selektionsperiode in additive Varianz umgewandelt, die wiederum zum Selektionserfolg beitrug.     

Utilizing the accuracy of estimated breeding values to improve selection response

SUMMARY: Stochastic simulation was used to evaluate the increase in selection response by incorporating accuracies of estimated breeding values (ebvs) in an index to form indexed breeding values (ibvs). Simulations were made using a standard population with a selected proportion of 5%, with 10 000 selection candidates and an average accuracy of breeding value determination, r? = 0.4 with variance, σ(r) (2) = 0.075(2) . In the standard population, candidates selected on ibvs showed an 8.4 % increase in average true breeding values (tbvs) compared to selection using ebvs. Using the same standard population, but changing the proportion selected to 1.0 % and 10 %, the relative increase in the average tbvs from ibv selection was 13.5 % and 5.5 % respectively. Similarly, changing r? to 0.22, 0.32 and 0.55, the relative increase from ibv selection was 48 %, 19 % and 1.3 % respectively. As σ(r) was changed to 0.025 and 0.125, the relative increase from ibv selection was 0.6 % and 24 % respectively. In general, the average accuracy in candidates chosen for selection using ibvs was lower than that from selection using ebvs. In the standard population the accuracy was 0.38 from ibv selection and 0.43 from ebv selection. As a result the increase in inbreeding will be lower with ibv than with ebv selection. ZUSAMMENFASSUNG: Verwendung von Genauigkeiten gesch?tzter Zuchtwerte zur Verbesserung des Selektionserfolges Durch stochastische Simulation wurde Steigerung des Selektionserfolges durch Einschlu? von Genauigkeiten gesch?tzter Zuchtwerte (ebvs) in einen Index indizierter Zuchtwerte (ibvs) untersucht. Simulationen wurden mit einer Standardpopulation 5% selektierter von 10 000 Kandidaten und einer durchschnittlichen Genauigkeit der Zuchtwertsch?tzung r = 0.4; σ(r) (2) = 0.075(2) durchgeführt. In der Standardpopulation hatten Kandidaten, mit ibvs selektiert, eine Steigerung des durchschnittlichen wahren Zuchtwertes (tbvs) von 8.4 % verglichen mit Selektion auf ebvs-Basis. Bei Verwendung derselben Standardpopulation, aber Remontierung von 1 % bzw. 10 %, war der relative Zuwachs im durchschnittlichen tbvs bei ibvs-Selektion 13.5 und 5.5%. Die relative Zunahme von der ibvs-Selektion, mit r von 0.22, 0.32 oder 0.55, war 48 %, 19 % und 1.3 %. Bei Ver?nderungen von σ(r) auf 0.25 und 0.125 betrug die relative Zunahme 0.6 und 24 %. Im allgemeinen waren die durchschnittlichen Genauigkeiten bei Selektionskandidaten auf der Basis von ibvs geringer als bei Verwendung von ebvs. In der Standardpopulation waren diese Genauigkeiten 0.38 bei ibvs und 0.43 bei ebvs. Daher sollte die Zunahme der Inzucht mit ibvs geringer sein als mit ebvs.     

Genetics of racing performance in the Japanese Thoroughbred horse:: II. Environmental variation of racing time on turf and dirt tracks and the influence of sex, age, and weight carried on racing time

SUMMARY: Data collected by the Japan Racing Association (JRA) were individual horse racing times at eight racecourses (Hakodate, Fukushima, Niigata, Tokyo, Nakayama, Chukyo, Kyoto and Hanshin) and at five distances (1000 m, 1200 m, 1400 m, 1600 m, and 1800 m) from 1982 to 1990. Important sources of variation in racing time were examined using a nested model and expressing the variance components as percentages of the total on both turf and dirt. At all racecourses and at all distances where races were on both turf and dirt, racing times were less on turf than dirt. Differences were from 2.09s to 3.91s that increased as distance increased except for 1000 m and 1200 m on dirt where the starting gate are at different locations. The total variance increased with distance on both turf and dirt and at each distance the total variance was larger on dirt than turf, except for 1000 m, as was the residual variance. Racecourse accounted for a small fraction of the variance. Years within racecourses were unimportant. Months within years and courses were important. Months accounted for an average of 12.7% of the total variance on turf and 8.8% on dirt indicating an effect of season that influences racing speed more on turf than dirt. Days within months, years, and courses were important and larger on turf (average was 8.6%) than dirt (average 2.4%). Races within days, months, years, and racecourses accounted for an average of 33.2% on turf and 40.2% on dirt. Clearly races accounted for the largest percentage of the total variance. Racecourse and years within course accounted for less variance than that found in American Quarter horse data, but months, days and races accounted for similar variances. Results suggest that racing speed on turf was more influenced by month and day than speed on dirt in data on Japanese Thoroughbreds. Clearly individual race is the logical contemporary group within which to make genetic predictions among horses. Five distance on turf and dirt were studied to ascertain the importance of sex, age, and sex by age effects and the influence of weight carried on racing times. Individual races having at least to sexes and two ages within each sex were used as incomplete blocks to study the effects. Races were important at all distances on both turf and dirt. The interaction between sex and age was unimportant. The effect of sex and/or age was significant except at 1800 m and 2000 m on turf. Mares were faster than stallions on turf at all distances, but on dirt stallions were faster than mares except at 1200 m. In general, 5 year olds were faster than 3 and 4 year olds except at 1600 m on turf. The partial regression of racing times on weight carried were significant at all distances on turf and dirt. The effects of sex and age were significant statistically and weight carried appears to be important at the distances run in Thoroughbred races. ZUSAMMENFASSUNG: Genetik der Rennleistung beim Japanischen Vollblut: II. Umweltbedingte Variation der Rennzeit auf Rasen- und Sandbahnen und Einflu? von Geschlecht, Alter und getragenem Gezvicht auf die Rennzeit Von 1982 bis 1990 wurden von der "Japan Racing Association" (JRA) auf acht Pferderennbahnen (Hakodate, Fukushima, Niigata, Tokyo, Nakayama, Chukyo, Kyoto und Hanshin) Daten über fünf Renndistanzen (1000, 1200, 1400, 1600 und 1800 m) gesammelt. Die wichtigen Ursachen für die Variation der Rennzeit wurden mit Hilfe eines "Verschachtelungsmodells" untersucht, wobei die Varianzkomponenten als Prozents?tze des Gesamtwerts sowohl auf Rasen- als auch auf Sandbahnen ausgedrückt wurden. Auf alien Pferderennbahnen und über alle Distanzen sowohl auf Rasen- als auch Sandkursen zeigte sich, da? die Rennzeiten auf Rasen kürzer als auf Sand waren. Die Untcrschiede betrugen zwiscnen 2,09 bis 3,91 Sekunden und wuchsen mit der Distanz au?er bei 1000 und 1200 m auf Sand, wo sich die Starttore an verschiedenen Stellen befinden. Die Gesamtvarianz stieg mit der Distanz, und bei alien Distanzen au?er 1000 m waren die Gesamt- und die Restvarianz jeweils gr??er auf Sand als auf Rasen. Ein geringer Bruchteil der Varianz war auf die Pferderennbahnen zurückzuführen. Jahre bezogen auf die Pferderennbahnen spielten kcine Rolle. Dagegen waren die Monate bezogen auf Jahre und Pferderennbahnen von Bedeutung. Den Monaten sind auf Rasen ein Durchschnitt von 12,7% der Varianz zuzuschreiben und auf Sand 8,8%, was auf einen jahreszeitlichen Effekt hinweist, der die Renngeschwindigkeit auf Rasen in st?rkerem Ma?e beeinflu?t als auf Sand. Tagesbedingte Varianz bezogen auf Monate, Jahre und Pferderennbahnen war signifikant und gr??er auf Rasen (durch-schnittlich 8,6%) als auf Sand (durchschnittlich 2,4%). Rennen bezogen auf Tage, Monate, Jahre und Pferderennbahnen verursachten 33,2% der Varianz auf Rasen und 40,2% auf Sand. Den Rennen konnte deutlich der gr??te Prozentsatz an der Gesamtvarianz zugeschrieben werden. Pferderennbahn und Jahre/Pferderennbahn führten zu geringerer Varianz als bei "American Quarter Horse", wobei jedoch Monate, Tage und Rennen ?hnliche Varianzen verursachten. Diese Ergebnisse legen die Vermutung nahe, da? Renngeschwindigkeit auf Rasen bei japanischen Vollblütern st?rker durch Monat und Tag beeinflu?t wurde als auf Sand. Also ist für genetische Voraussagen das Einzelrennen die logische Kategorie. Durch die Untersuchung von fünf Distanzen auf Rasen und Sand wurde die Bedeutung von Geschlecht und Alter sowie Geschlecht nach Alter und der Einflu? des zu tragenden Gewichts auf die Rennzeiten festgestellt. Einzelne Rennen mit wenigstens zwei Geschlechtern und zwei Altersgruppen für jedes Geschlecht wurden als unvollst?ndige Bl?ckc zur Untersuchung herangezogen. Rennen waren über alle Distanzen sowohl auf Rasen als auch auf Sand signifikant. Die Wechselbeziehung zwischen Geschlecht und Alter war signifikant au?er bei 1800 m und 2000 m auf Rasen. Stuten waren schneller als Hengste auf Rasen über alle Distanzen, dagegen auf Sand Hengste schneller au?er über 1200 m. Im allgemeinen waren die Fünfj?hrigen schneller als die Drei- und Vierj?hrigen au?er über 1600 auf Rasen. Die partielle Regression der Rennzeiten auf das getragene Gewicht war signifikant bei alien Distanzen. Die Effekte von Geschlecht und Alter waren statistisch signifikant und das getragene Gewicht für Distanzen, über die Vollblüterrennen ausgetragen werden.     

Stochastic simulation of dairy cattle nucleus breeding schemes: Influence of breeding strategy and biased breeding values in the population

SUMMARY: A stochastic simulation model of an open nucleus scheme was used to study the consequences of the breeding strategy and biased lactation records for population cows. Selection was for a single sex-limited trait with a heritability of 0.25 and based on animal model breeding value estimates. Selection of dams was across age classes while sires were required to have a progeny test before they could be selected as proven bull or bull sire. Dams to breed nucleus replacements and young bulls could be selected from the nucleus and the top population which contained 240 and 1600 replacement heifers annually. The first 15 years of the simulated period was used to reach a population with an equilibrium genetic progress for a progeny testing scheme. Comparisons were based on the 25 year period after an alternative breeding scheme was adopted. The annual genetic gain was calculated from the last 10 years of that period. The annual genetic gain in an open nucleus breeding scheme was .247 σ(a) . The annual genetic gain increased 5.4% when MOET was also used on cows selected to breed replacements for the top population. When, in addition the number of sires used on top population cows was reduced from 8 to 4, that being the number used in the nucleus, the annual genetic gain increased by another 2.8%. The reduction in annual genetic gain due to biased lactation records of top population cows ranged from 4.6 to 15.4%. The average bias in estimated breeding values of the top population dams selected to breed nucleus replacements ranged from 0.53 to 2,52 σ(a) . The regression coefficient of the EBV of the bull after progeny testing on the EBV of the dam at the time of selection was 0.55 without biased lactations and ranged from 0.10 to 0.27 with biased lactations. The reduction in genetic gain was especially related to the regression coefficient and to a lesser extent to the average bias. In practice, the expected reduction in annual genetic gain from biased lactation records of population cows is expected to be between 5 and 10 %. ZUSAMMENFASSUNG: Stochastische Simulation von Milchvieh-Nukleussystemen: Einflu? der Zuchtstrategie und verzerrter Zuchtwerte in der Population Eine stochastische Simulation eines offenen Nukleussystems wurde zur Untersuchung der Konsequenzen der Zuchtstrategie und verzerrter Laktationsabschlüsse für Populationskühe untersucht. Selektion bezog sich auf ein einzelnes weibliches Merkmal mit Heritabilit?t von 1/4 und gründete auf Tiermodell Zuchtwertsch?tzungen, Selektion von Muttertieren über Altersklassen, w?hrend Stiere vor der Selektion einen Nachkommenschaftstest haben mu?ten. Muttertiere für Nukleus- und Jungstiere kommen vom Nukleus und Spitzen der Population, die 240 und 1600 nachgestellte Kalbinnen umfa?ten. Die ersten 15 Jahre der simulierten Periode wurden zum Erreichen einer Population mit Gleichgewichtsfortschritt für ein Nachkommenschaftsprüfsystem verwendet. Vergleiche beruhten auf einer 25-Jahre-Periode nach Einrichtung des alternativen Zuchtsystems, und der j?hrliche Zuchtfortschritt wurde für die letzten 10 Jahre berechnet. Der j?hrliche Zuchtfortschritt im offenen Nukleussystem war 0,247 σ(a) und nahm um 5,4% zu, wenn MOETauch für Kühe zum Ersatz der Spitzenpopulation verwendet wurde. Wenn darüber hinaus die Zahl der Vatertiere in der Spitzenpopulation von 8 auf 4 reduziert wurde, die Zahl der im Nukleus verwendeten, konnte der j?hrliche genetische Fortschritt um weitere 2, 8% gesteigert werden. Die Verminderung des Zuchtfortschrittes auf Grund von verzerrten Laktationsabschlüssen der Spitzenkühe der Population variierte von 4,6 bis 15,4%. Die durchschnittliche Verzerrung der gesch?tzten Zuchtwerte der Populationsspitzenkühe für die Nukleusremonte bewegte sich von 0,53 bis 2,52 σ(a) . Der Regressionskoeffizient von EBV der Stiere auf Grund von Nachkommenschaftsprüfung auf EBV der Muttertiere beim Zeitpunkt der Selektion war 0,55 ohne verzerrte Laktationen und schwankte zwischen 0,10 und 0,27 bei verzerrten Laktationen. Die Verminderung des genetischen Fortschritts hing deutlich mit dem Regressionskoeffizient zusammen und weniger mit der durchschnittlichen Verzerrung. In der Praxis ist zu erwarten, da? die Reduktion des Zuchtfortschrittes durch verzerrte Laktationsabschlüsse der Population zwischen 5 und 10% liegt.     

Estimation of individual cross-breeding effects on milk-production traits of the German Black Pied dairy cattle using different genetic models*

SUMMARY: Milk performance data of cross-breds in the synthetic breed German Black Pied Dairy Cattle (SMR), that had calved for the first time between 1970 and 1984, were used to estimate individual cross-breeding effects on milk production traits. Three million pure-bred and cross-bred cows that were in their first lactation and had originated from conventional housing systems were involved. For 1111331 cows genetic groups according to their respective ancestry could be formed. The additive breed differences and heterosis effects estimated by the Dickerson model correspond to those effects determined by the majority of other authors. For milk yield, highly significant negative effects were obtained for the Holstein-Friesian × Black Pied Cattle and Jersey, respectively. The estimates ranged between 4.8 % and 5.0 % of the mean of all cross-breeding groups. In cross-breds with Jersey the recombination loss for fat percentage was between 5.3 % and 6.0 %. These results support the theory that recombination loss occurs predominantly when breeds, which have been selected for a long period for certain traits, are crossed. The recombination loss for fat yield attains values between 1.9 % and 6.8 %. Different genetic models for the estimation of cross-breeding effects were compared. In contrast to the Dickerson model, the modified genetic models of Jakubec et al. (1991) and Mather and Jinks (1971) (models A, B, C and D) and those of Kinghorn (1980, 1982, 1987) enabled estimation of the genetic components underlying heterosis. Model A accounts for additive, dominant and additive × additive effects and this model can be transformed by linear functions into the Dickerson model. As model A shows an exact separation of the heterosis and epistatic effects, this model is preferred to that of Dickerson (1969, 1973). The estimated additive × dominance effects, obtained using model B, are significant and half as large as the additive × additive effects. The extent of dominance × dominance effects (models C and D) could not be determined with the restrictions used. If these epistatic interactions are taken into consideration, the standard errors of the estimates increase and the accuracy of the estimates decreases. ZUSAMMENFASSUNG: Sch?tzung individueller Kreuzungseffekte für Milchleistungsmerkmale beim Schwarzbunten Milchrind unter Verwendung verschiedener genetischer Modelle Die Untersuchung individueller Kreuzungseffekte für Milchleistungsmerkmale basiert auf den Milch-leistungsdaten von Rein- und Kreuzungszuchttieren der synthetischen Rasse Schwarzbuntes Milchrind (SMR), die zwischen den Jahren 1970 und 1984 zum ersten Mal abgekalbt haben. Insgesamt standen 3 Millionen Erstlaktierende aus herk?mmlichen Haltungssystemen zur Verfügung. 1 111 311 Kühe konnten entsprechend ihrer Abstammung eindeutig definierten Kreuzungsgruppen zugeordnet werden. Die Sch?tzwerte für die additiven Rassenunterschiede und Heterosis im Dickerson-Modell (1969) korrespondieren weitgehend mit den von anderen Autoren publizierten Ergebnissen. Hoch signifikante, negative Effekte wurden für die Kreuzungen von Holstein-Friesian mit dem Schwarzbunten Rind und Jersey gesch?tzt. Die Sch?tzwerte lagen zwischen 4,8 und 5 % des Mittels aller Generationsmittelwerte. Kreuzungen mit Jersey wiesen für den Fettgehalt einen Rekombinationsverlust zwischen 5,3 und 6 % auf. Diese Ergebnisse unterstützen die Theorie, da? Rekombinationsverluste vornehmlich dann auftreten, wenn Rassen, die für lange Zeit auf bestimmte Merkmale selektiert wurden, gekreuzt werden. Der relative Rekombinationsverlust für den Fettgehalt erreichte Werte zwischen 1,9 und 6,8 %. Die Untersuchung hatte auch zum Ziel, die Sch?tzwerte verschiedener genetischer Modelle zu vergleichen. Im Gegensatz zum Dickerson-Modell (1969) erm?glichten das modifizierte Modell von Jakubec et al. (1991), die Modelle von Mather und Jinks (1971) (Modelle A, B, C, D) sowie von Kinghorn (1980, 1982, 1987) die Sch?tzung von der Heterosis zugrundliegenden genetischen Komponenten. Das Modell A beinhaltete von den Zweiwege-Interaktionen nur die additiv × additive Komponente, es kann aber anhand von linearen Funktionen in das Dickerson-Modell (1969) überführt werden. Da Model A die Trennung der Heterosis von epistatischen Effekten erm?glicht, ist dieses Modell dem Dickerson-Modell (1969, 1973) vorzuziehen. Die gesch?tzten additiv × dominanten Effekte in Modell B waren signifikant und in etwa halb so gro? wie die additiv × additiven Sch?tzwerte. Es war schwierig, die dominant × dominanten Effekte in den Modellen C und D zu bestimmen, da sich die Standardfehler für die Sch?tzwerte erh?hten und damit die Genauigkeit der Sch?tzer abnahm.