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.     

Environmental limitation on fitness: Reproduction of laboratory mice in benign and stressful ("tropical") conditions

SUMMARY: In general, the environment limits the fitness of individual animals, and environmental limitation leads to selection for "optimal", intermediate values for all traits that matter, whether imposed by natural or artificial selection. We compared the reproduction of laboratory mice in a normal and a hot, humid environment to test this claim. Thirty males and 150 females from a non-inbred line adapted to normal conditions were mated twice (the second time after rerandomisation) to produce the experimental animals. Individual experimental mice from each litter were allocated from weaning (3 weeks) either to the normal or hot environment. At 9 to 12 weeks of age these mice were paired, 1 male with 1 female, until the female had a chance to have 2 litters. 354 pairs in the normal and 362 pairs in the hot environment were mated. All living progeny were weaned at 3 weeks. Average values of reproductive traits, phenotypic correlations between traits, and heritability estimates for many traits were found in each environment. Negative correlations (trade-offs) between litter number and weight of individual progeny in both environments demonstrated clearly that fitness was limited even in the normal laboratory situation. All quantitative measures of reproduction were lower in the hot room showing that it was more stressful. Yet size of individual young and their survival was not reduced. This may be an adaptive mechanism restricted to housemice. Lower heritability estimates in first than in second parities for quantitative measures of litter size show that while the mouse is still growing she has fewer resources available for reproduction, making her more susceptible to environmental stress. This challenges accepted wisdom that animal breeders should select their animals when they are young. They are least likely to respond then. We believe that natural selection causes animals always to push their fitness (reproduction and survival of the progeny) against a limit set by their particular environment. Each environment selects animals that optimally allocate environmental resources there. Problems arise when inappropriate genetic settings cause phenotypes to misallocate metabolic resources. In relatively difficult environments productive animals, including successful transgenics, allocate insufficient resources to fitness. ZUSAMMENFASSUNG: Begrenzung der Fitne? durch die Umwelt: Reproduktion von Laborm?usen in günstigen und schwierigen ("tropischen") Bedingungen Im Normalfall soll die Umwelt der Fitne? eine obere Grenze setzen. Diese Begrenzung führt zu Selektion auf mittlere "Optimalwerte" bei alien wichtigen Merkmalen. Wir untersuchten die Fortpflanzung von Laborm?usen in entweder normaler oder hei?er Umwelt. Aus einer an erstere angepa?ten, nichtingezüchteten Linie wurden 30 M?nnchen mit 150 Weibchen zweimal verpaart (beim zweiten Mal neu randomisiert) um die Versuchstiere zu erzeugen. Individuen aus jedem Wurf wurden zufallsm??ig an die zwei Umwelten verteilt, worin sie ab 3 Wochen aufgezogen wurden. Im Alter zwischen 9 und 12 Wochen wurden sie zufallsm??ig 1:1 verpaart bis die Paare Zeit für zwei Würfe gehabt hatten. An 354 und 362 Paaren im normalen und hei?en Zimmer wurden Daten ihrer Reproduktion erhoben. Alle lebendgeborenen Jungen wurden bis 3 Wochen alt verfolgt. In beiden Umwelten wurden Durchschnittswerte der einzelnen Merkmale, ph?notypische Korrelationen wichtiger Merkmale, und Heritabilit?tswerte der Merkmale errechnet. Starke negative Korrelationen zwischen Anzahl der Jungen im Wurf und Gewicht der einzelnen Jungen im Wurf, in beiden Umwelten, zeigen da? Fitne? auch in normalen Laborverh?ltnissen begrenzt war. Alle quantitativen Ma?e der Würfe waren betr?chtlich niedriger im hei?en Raum, was zeigt, da? diese Umwelt mehr Stre? bot. Jedoch die Gr??e und überlebensrate der einzelnen Jungen im hei?en Raum wurden nicht beeintr?chtigt. Diese adaptive Anpassung an schwierige Bedingungen k?nnte einmalig bei Mus musculus sein. Niedere Heritabilit?ten von quantitativen Ma?en der Wurfgr??e im ersten gegenüber dem zweiten Wurf zeigen, da? noch selbst wachsende Weibchen nur wenig Ressourcen für Fortpflanzung einsetzen k?nnen und deshalb mehr von Umweltdruck abh?ngen. Paradoxerweise versuchen Tierzüchter meistens so Jung wie m?glich Tiere zu selektieren, die solcher Selektion auf Reproduktion am wenigsten folgen k?nnen. Diese Situation sollte erneut durchdacht werden. Uns scheint, da? Tiere, weil natürliche Selektion andauernd fortwirkt, jederzeit ihre Fitne? bis an eine obere Grenze, von der Umwelt gesetzt, schieben. Jede Umwelt selektiert Tiere, die ihre metabolischen Ressourcen darin optimal einsetzen. Probleme entstehen, wenn genetische Information Ph?notype erzeugt, die Ressourcen fehl einsetzen. In relativ schwieriger Umwelt haben Leistungstiere, und auch erfolgreiche transgenische Tiere, ungenügend Ressourcen übrig für Fortpflanzung.     

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.     

Comparison of alternative methods of handling contemporary group effects in animal model prediction

SUMMARY: Methods to associate animals between periods (grouping of records within a calving season into a 60-day interval starting from the date of the first calf born for 400-day weight analysis) within the contemporary group classification on sexmanagement group-date of weighing, using an animal model were compared. The data were derived from ten Angus herds. Assigning animals to more than one period and/or treating period as random or introducing days from start of calving period as a co-variate (linear and quadratic) did little to improve herd mean square error compared to the basic model where there were no associations between periods. The reduction in the standard errors of predictions were significant (p < 0.05) only when period within sex-management group-date of weighing was treated as random. However, the use of a similarity matrix S (which associates periods within the fixed contemporary group classification) in the mixed model equations reduced mean square error by as much as 7%. Using simulated observations for the ten herds, highest correlations between true breeding values and estimated breeding values were obtained only for the model using the similarity matrix. ZUSAMMENFASSUNG: Vergleich alternativer Methoden der Behandlung von Wirkungen kontempor?rer Gruppen bei Tiermodellvoraussagen Methoden zur Verbindung zwischen Tieren verschiedener Perioden (Leistungsabschlüsse in 60-Tage-Intervallen einer Abkalbesaison für 400 Tagegewichte ab dem ersten geborenen Kalb) innerhalb kontempor?rer Gruppenklassifikation und Geschlechts-Managementgruppen bei Tiermodellen wurden verglichen. Die Daten stammten von 10 Angusherden. Zuordnung von Tieren an mehr als eine Periode als zuf?llig oder Einbeziehung von Tagen von Beginn der Abkalbeperiode als Kovariable (linear und quadratisch) half wenig zur Verbesserung des Herdenfehlermittelquadrates im Vergleich zu dem Grundmodell, wo keine Verbindungen zwischen Perioden unterstellt wurden. Die Verminderung des Standardfehlers der Voraussage war signifikant (p < als 0,05) nur wenn Perioden innerhalb Geschlechts-Managementgruppen als zuf?llig betrachtet worden sind. Allerdings hat die Verwendung der ?hnlichkeitsmatrix S (welche Perioden innerhalb einer fixen kontempor?ren Gruppenklassifikation assoziiert) in der gemischten Modellgleichungen den Mittelquadratfehler um bis zu 7% reduziert. Unter Verwendung simulierter Beobachtungen für 10 Herden haben sich die h?chsten Korrelationen zwischen wahren Zuchtwerten und gesch?tzten nur bei dem Modell ergeben, das die ?hnlichkeitsmatrix verwendet hat.     

Measurement of endogenous amino acid losses in poultry

1. Ileal endogenous amino acid losses were determined in broiler chickens and in cannulated cross‐bred layer strain cockerels using either a nitrogen‐free diet, regression analysis or a 48 h fast.

2. Endogenous amino acid flows to the ileum in fasted cockerels were significantly lower than those obtained both by feeding the nitrogen‐free diet, and from regression analysis in either broilers or cockerels. Regression analysis gave the highest flows.

3. The apparent digestibility coefficients of amino acids in a diet containing 200 g/kg crude protein were lower in broilers (0.84) than in cockerels (0.88). When corrected, by regression analysis, for the contribution of endogenous amino acids, the true digestibility coefficients became 0.90 and 0.92 respectively.     

A pulmonary granular cell tumour with associated hypertrophic osteopathy in a horse

Abstract Extract A 15-year-old pony mare developed firm irregular bony swellings on all four legs. These were most severe around the carpal and fetlock joints of the forelegs, restricting both flexion and extension. Over about 6 months the horse had periodic bouts of coughing. She showed moderate weight loss and a depressed demeanour.     

Comparison of bronchoalveolar lavage findings and measurements of gas exchange during exercise in horses with poor racing performance

Twenty-four Thoroughbred and twelve Standardbred racehorses aged between 2 and 6 years, presented for reported poor racing performance, underwent clinical exercise testing. During the last 10 s of exercise at each speed throughout an incremental speed exercise test on a treadmill inclined at a 10% slope, samples of arterial blood and expired gases were collected. Maximum oxygen uptake and the partial pressures of oxygen and carbon dioxide in arterial blood were determined. These values were compared between the two breeds of horses and also with reference to cytological findings of bronchoalveolar lavage samples, including neutrophil, erythrocyte and haemosiderophage percentage and the total nucleated cell concentration. The results revealed an inverse relationship (Spearman R = -0.45, p < 0.05) between the total nucleated cell count in bronchoalveolar lavage samples and arterial oxygen partial pressure during exercise at 11 m.s(-1). This result suggests that subclinical pulmonary disease may be a more important cause of poor racing performance than previously thought. Also of note was a positive correlation (Spearman R = 0.50, p < 0.05) between maximum oxygen uptake and the percentage of erythrocytes.     

Field efficacy of an ivermectin jetting fluid for control of the sheep body louse Bovicola (Damalinia) ovis in New Zealand

The efficacy of an ivermectin jetting fluid against the sheep body louse, Bovicola (Damalinia) ovis, in long-woolled sheep was investigated in three field trials. In all trials, louse populations in hand-jetted sheep were reduced to nondetectable numbers within 2 weeks of treatment. Bv comparison, shorn and unshorn control sheep maintained detectable infestations for the duration of the trials.     

Hydrolysed feather protein as a source of amino acids for broilers

1. The inclusion of 25 g hydrolysed feather meal (HFM) in each kilogram of diet (floor experiment) and 60 g/kg (cage experiment) did not depress performance.

2. Chemical tests indicated 72.5% of the total lysine in HFM was available.

3. Total lysine concentration of 11.3 g/kg diet maximised performance during the period 0 to 34 d.

4. Reduction in dietary methionine content during the period 0 to 34 d from 4.2 g/kg to 3.2 g/kg did not depress performance on diets containing 60 g HFM/kg.

5. The results indicate that at least 57% by weight of the total sulphur amino acid requirement of broilers can be provided by cystine.     

Biochemical,physiological and production indices related to fat metabolism in the laying fowl at various stages of physiological development

1. The significance of fat accumulation during physiological development of layers was studied using White Leghorn x Australorp pullets from 12 weeks of age.

2. Liver fat, carcass fat, liver weight and body weight increased markedly at the onset of sexual maturity.

3. Within the liver, the protein to DNA ratio did not alter significantly during development; glycogen was not consistently depleted by egg production.

4. Liver fat content was significantly correlated with carcass fat, liver weight and DNA concentration, and plasma total lipid and cholesterol, independent of stage of development; with body weight, liver protein, moisture, and protein to DNA ratio, excluding the period prior to commencement of sexual maturation; and with plasma phospholipid during lay.

5. Obesity was a feature of faster growing fowls which matured earlier, consumed more, utilised food less efficiently for egg production and produced fewer saleable eggs.