Efeito da interação reprodutor x rebanho sobre as produções de leite e de gordura na raça Pardo-Suíça

Dados de 4.959 lactações de 2.414 vacas da raça Pardo-Suíça, filhas de 70 reprodutores, distribuídos em 51 rebanhos, foram utilizados para se estimar o componente de variância para a interação reprodutor x rebanho das produções de leite e de gordura e verificar o efeito desta interação sobre a avaliação genética dos reprodutores, por meio de modelos que diferiam na presença e ausência do termo de interação. As produções de leite e de gordura foram ajustadas para duas ordenhas diárias, 305 dias de lactação e idade adulta da vaca. O teste da razão de verossimilhança foi utilizado na verificação da efetividade da inclusão da interação no modelo. As médias das produções de leite e de gordura foram 6085,79 ± 1629,73 kg e 225,61 ± 60,44 kg, respectivamente. A proporção da variância total decorrente da interação reprodutor x rebanho foi 0,4%, para a produção de leite, e 1%, para a produção de gordura. A estimativa de herdabilidade foi 0,38, para a produção de leite, utilizando-se ambos os modelos, e reduziu de 0,40 para 0,39, para a produção de gordura, quando o modelo com interação foi considerado. A função de verossimilhança aumentou significativamente com a inclusão da interação no modelo. A correlação de Spearman foi próxima de um para ambas as características, quando todos os reprodutores foram considerados. Houve redução de 1% na estimativa de acurácia dos valores genéticos preditos para ambas as características, porém, a correlação de Pearson estimada entre as acurácias obtidas para cada modelo estudado foi próxima à unidade. A interaçãoreprodutor x rebanho não afetou as estimativas de componentes de variâncias genética e residual e a ordem de classificação dos reprodutores para ambas as características.

Análise genética da concentração de potássio eritrocitário em bovinos

Red-cell potassium concentration was determined in five breeds of cattle: Brown Swiss, Nelore, Pitangueiras, Gir and Girolanda. All the cattle examined for the red cell potassium concentration presented low potassium concentration or LK type. This were divided in the following sub-types: low-low potassium concentration (LLK variation: 7.0 -15.9 m-equiv/l) in 16.9% of the animals; medium-low potassium concentration (MLK variation: 16.0 - 30.9 m-equiv/l) in 77% of animals and high-low potassium concentration (HLK variation: 31.0 - 50.0 m-equiv/l) in 6.1% of the animals. This results may be associated with a tropical environment because animals whith red-cell potassium concentration have advantage in this environment.

Genome-wide scans to uncover loci underlying bovine reproductive biology

Pós-graduação em Medicina Veterinária - FCAV

Produtividade de vacas mestiças leiteiras em sistema semi-intensivo nos municípios de Irituia e Mãe do rio do nordeste paraense

Verificar a influência de fatores do meio ambiente sobre características de produção e reprodução em grupos genéticos de bovinos leiteiros explorados em algumas fazendas nos municípios de Irituia e Mãe do rio no Nordeste Paraense. Foi utilizada uma média de 454 animais em lactação mestiças de Holandês, Pardo-Suíça e Girolando pertencentes a duas fazendas com sistema de criação semi-intensivo na época menos chuvosa. As médias e desvio-padrão para produção de leite total foram iguais a 1097,36 ± 330,47 Kg, com coeficiente de variação igual a 25,64% sendo que o grupo genético Holandesa, a época de parto menos chuvosa e o ano de 2007 apresentaram maior produção. O período de lactação apresentou efeito linear e crescente sobre a produção de leite total. O período de lactação apresentou média e desvio-padrão iguais a 218,17 ± 43,17 dias, a maior média para o período de lactação foi observada na época mais chuvosa e a média do período de lactação diminuiu no decorrer dos anos 2007 e 2008. A média e desvio padrão de intervalo entre partos encontrado no rebanho foi igual a 398,975 ± 60,85 dias. A época menos chuvosa apresentou uma média de intervalo entre partos menor que época mais chuvosa e a média de intervalo entre partos foi reduzindo a partir de 2006. A média de idade ao primeiro parto encontrado foi de 38,57 ± 5,81 meses. Os coeficientes de determinação foram maiores que 0,85 (R²a > 0,85), sendo que para o grupo genético Holandesa, os ajustes foram melhores em relação aos ajustes dos outros dois grupos genéticos. Para o grupo genético Girolando, o formato da curva de lactação diferiu dos outros dois grupos genéticos dificultando o ajuste pelas funções Gama Incompleta, Linear Hiperbólica e Polinomial Inversa. Os ajustes promovidos pela função polinomial inversa apresentaram ligeiro desvio em relação às outras duas funções. O grupo genético Holandesa apresentou produção ao pico e persistência um pouco mais elevados em relação aos outros grupos genéticos.

Imputation of microsatellite alleles from dense SNP genotypes for parentage verification across multiple Bos taurus and Bos indicus breeds

To assist cattle producers transition from microsatellite (MS) to single nucleotide polymorphism (SNP) genotyping for parental verification we previously devised an effective and inexpensive method to impute MS alleles from SNP haplotypes. While the reported method was verified with only a limited data set (N = 479) from Brown Swiss, Guernsey, Holstein, and Jersey cattle, some of the MS-SNP haplotype associations were concordant across these phylogenetically diverse breeds. This implied that some haplotypes predate modern breed formation and remain in strong linkage disequilibrium. To expand the utility of MS allele imputation across breeds, MS and SNP data from more than 8000 animals representing 39 breeds (Bos taurus and B. indicus) were used to predict 9410 SNP haplotypes, incorporating an average of 73 SNPs per haplotype, for which alleles from 12 MS markers could be accurately be imputed. Approximately 25% of the MS-SNP haplotypes were present in multiple breeds (N = 2 to 36 breeds). These shared haplotypes allowed for MS imputation in breeds that were not represented in the reference population with only a small increase in Mendelian inheritance inconsistancies. Our reported reference haplotypes can be used for any cattle breed and the reported methods can be applied to any species to aid the transition from MS to SNP genetic markers. While ~91% of the animals with imputed alleles for 12 MS markers had ≤1 Mendelian inheritance conflicts with their parents' reported MS genotypes, this figure was 96% for our reference animals, indicating potential errors in the reported MS genotypes. The workflow we suggest autocorrects for genotyping errors and rare haplotypes, by MS genotyping animals whose imputed MS alleles fail parentage verification, and then incorporating those animals into the reference dataset.

A nonsense mutation in the optic atrophy 3 gene (OPA3) causes dilated cardiomyopathy in Red Holstein cattle

Cardiomyopathies are severe degenerative disorders of the myocardium that lead to heart failure. During the last three decades bovine dilated cardiomyopathy (BDCMP) was observed worldwide in cattle of Holstein-Friesian origin. In the Swiss cattle population BDCMP affects Fleckvieh and Red Holstein breeds. The heart of affected animals is enlarged due to dilation of both ventricles. Clinical signs are caused by systolic dysfunction and affected individuals die as a result of severe heart insufficiency. BDCMP follows an autosomal recessive pattern of inheritance and the disease-causing locus was mapped to bovine chromosome 18 (BTA18). In the present study we describe the successful identification of the causative mutation in the OPA3 gene located on BTA18 that was previously reported to cause 3-methylglutaconic aciduria type III in Iraqi-Jewish patients. We demonstrated conclusive genetic and functional evidence that the nonsense mutation c.343C>T in the bovine OPA3 gene causes the late-onset dilated cardiomyopathy in Red Holstein cattle.

Expert Opinion on the Perceived Effectiveness and Importance of On-Farm Biosecurity Measures for Cattle and Swine Farms in Switzerland.

Biosecurity is crucial for safeguarding livestock from infectious diseases. Despite the plethora of biosecurity recommendations, published scientific evidence on the effectiveness of individual biosecurity measures is limited. The objective of this study was to assess the perception of Swiss experts about the effectiveness and importance of individual on-farm biosecurity measures for cattle and swine farms (31 and 30 measures, respectively). Using a modified Delphi method, 16 Swiss livestock disease specialists (8 for each species) were interviewed. The experts were asked to rank biosecurity measures that were written on cards, by allocating a score from 0 (lowest) to 5 (highest). Experts ranked biosecurity measures based on their importance related to Swiss legislation, feasibility, as well as the effort required for implementation and the benefit of each biosecurity measure. The experts also ranked biosecurity measures based on their effectiveness in preventing an infectious agent from entering and spreading on a farm, solely based on transmission characteristics of specific pathogens. The pathogens considered by cattle experts were those causing Bluetongue (BT), Bovine Viral Diarrhea (BVD), Foot and Mouth Disease (FMD) and Infectious Bovine Rhinotracheitis (IBR). Swine experts expressed their opinion on the pathogens causing African Swine Fever (ASF), Enzootic Pneumonia (EP), Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome (PRRS), as well as FMD. For cattle farms, biosecurity measures that improve disease awareness of farmers were ranked as both most important and most effective. For swine farms, the most important and effective measures identified were those related to animal movements. Among all single measures evaluated, education of farmers was perceived by the experts to be the most important and effective for protecting both Swiss cattle and swine farms from disease. The findings of this study provide an important basis for recommendation to farmers and policy makers.

Caracterización morfométrica e índices zoométricos de los grupos raciales bovinos existentes en el cantón Cuenca

El objetivo del presente trabajo fue evaluar las características morfométricas e índices zoométricos de los grupos raciales bovinos existentes en las parroquias rurales del cantón Cuenca- Ecuador. Se evaluaron 1.118 vacas, con un promedio de 5,1años de edad, condición corporal de 3,4 y 2,9 número de partos. Se analizaron 23 medidas lineales, 23 características Fanerópticas, 4 caracteres de ubre, 13 índices zoométricos. El Análisis estadístico se basó en la determinación de frecuencias, estadígrafos principales, krusKal Wallis, Chi-cuadrado, Correlación de Spearman, Análisis de componentes principales (ACP), y Análisis de conglomerados (clúster). Se obtuvo respectivamente para Hosltein, Brown Swiss, Jersey y Criolla un perímetro torácico de: 178,9±0,46 vs. 179,9±2,48 vs. 168,9±2,08 vs y 170,9±1,50 cm. Un peso promedio de: 425,5±2,97 vs. 444,6±15,03 vs. 355,7±12,76 vs. 374,9±9,31 Kg. Una alzada a la cruz (ACr) de: 129,5±0,26 vs. 133,8±1,25 vs. 121,8±1,25 vs. 123,3±0,89 cm. Se estableció que la raza Holstein de la zona y Brown Swiss posee tres colores de capa, dos en la Jersey y cuatro en la Criolla. El Perímetro torácico (PT) fue la medida bovinométrica que presentó mayor correlación con el peso vivo (r=0,91). El análisis de componentes principales permitió establecer tres grupos (peso, soporte y estatura) los cuales explicaron un 74,52% de la varianza acumulada. Según el análisis de conglomerados se determinó 17 subgrupos de animales. Se comprobó la existencia de cuatro grupos raciales de interés zootécnico en el cantón Cuenca, siendo la raza Holstein la que predomina con un 89%. Se identificaron cuatro razas en el cantón Cuenca encontrándose dentro de los parámetros nacionales e internacionales establecidos por sus asociaciones, siendo los índices zoométricos pelviano, pelviano longitudinal y espesor relativo de la caña presentaron diferencia estadística entre los grupos raciales

Factores de explotación asociados a la duración del anestro postparto en vacas nodrizas de razas Parda de Montaña y Pirenaica

Para determinar los factores de explotación relacionados con la reactivación ovárica postparto en vacas nodrizas se realizó un análisis global de una serie de indicadores productivos y la duración del anestro postparto (APP) de 549 vacas explotadas en condiciones extensivas. Debido a la naturaleza multifactorial del proceso en estudio se eligió la metodología estadística multivariante (Análisis Factorial de Correspondencias Múltiples y Análisis Cluster). La duración del APP estuvo asociada a cuatro factores que explicaron el 59% de la heterogeneidad inicial de la muestra y que se definieron como: «Alimentación preparto» (19% de la inercia), «Alimentación postparto-Edad» (16.4%), «Manejo del ternero» (13%) y «Dificultad al parto» (10.5%). Estos factores se introdujeron en un Análisis Cluster que identificó cinco grupos de vacas con características productivas y reproductivas diferentes, y que denominamos como: «Primíparas», «Acceso restringido», «Acceso Libre-Parda de Montaña», «Parto de otoño» y «Parto de primavera». La raza no estuvo relacionada con la duración del APP, aunque el análisis Cluster asoció los largos APP inducidos por la crianza libre con la raza Parda de Montaña. En la raza Parda de Montaña, la duración del APP fue mayor en primavera que en otoño debido a diferencias nutricionales más que a un efecto estacional en sí. El parto de otoño se adaptó mejor a las condiciones de montaña seca.

Evidence for Parachlamydia in bovine abortion.

Bovine abortion of unknown infectious aetiology still remains a major economic problem. In this study, we focused on a new possible abortigenic agent called Parachlamydia acanthamoebae. Retrospective samples (n=235) taken from late-term abortions in cattle were investigated by real-time diagnostic PCR for Chlamydiaceae and Parachlamydia spp., respectively. Histological sections of cases positive by real-time PCR for any Chlamydia-related agent were further examined by immunohistochemistry using specific antibodies. Chlamydophila abortus was detected only in three cases (1.3%) by real-time PCR and ArrayTube Microarray playing a less important role in bovine abortion compared to the situation in small ruminants in Switzerland. By real-time PCR as many as 43 of 235 (18.3%) cases turned out to be positive for Parachlamydia. The presence of Parachlamydia within placental lesions was confirmed in 35 cases (81.4%) by immunohistochemistry. The main histopathological feature in parachlamydial abortion was purulent to necrotizing placentitis (25/43). Parachlamydia should be considered as a new abortigenic agent in Swiss cattle. Since Parachlamydia may be involved in lower respiratory tract infections in humans, bovine abortion material should be handled with care given the possible zoonotic risk.

Prediction of coagulation properties, titratable acidity and pH of bovine milk using mid-infrared spectroscopy

This study investigated the potential application of mid-infrared spectroscopy (MIR 4,000–900 cm−1) for the determination of milk coagulation properties (MCP), titratable acidity (TA), and pH in Brown Swiss milk samples (n = 1,064). Because MCP directly influence the efficiency of the cheese-making process, there is strong industrial interest in developing a rapid method for their assessment. Currently, the determination of MCP involves time-consuming laboratory-based measurements, and it is not feasible to carry out these measurements on the large numbers of milk samples associated with milk recording programs. Mid-infrared spectroscopy is an objective and nondestructive technique providing rapid real-time analysis of food compositional and quality parameters. Analysis of milk rennet coagulation time (RCT, min), curd firmness (a30, mm), TA (SH°/50 mL; SH° = Soxhlet-Henkel degree), and pH was carried out, and MIR data were recorded over the spectral range of 4,000 to 900 cm−1. Models were developed by partial least squares regression using untreated and pretreated spectra. The MCP, TA, and pH prediction models were improved by using the combined spectral ranges of 1,600 to 900 cm−1, 3,040 to 1,700 cm−1, and 4,000 to 3,470 cm−1. The root mean square errors of cross-validation for the developed models were 2.36 min (RCT, range 24.9 min), 6.86 mm (a30, range 58 mm), 0.25 SH°/50 mL (TA, range 3.58 SH°/50 mL), and 0.07 (pH, range 1.15). The most successfully predicted attributes were TA, RCT, and pH. The model for the prediction of TA provided approximate prediction (R2 = 0.66), whereas the predictive models developed for RCT and pH could discriminate between high and low values (R2 = 0.59 to 0.62). It was concluded that, although the models require further development to improve their accuracy before their application in industry, MIR spectroscopy has potential application for the assessment of RCT, TA, and pH during routine milk analysis in the dairy industry. The implementation of such models could be a means of improving MCP through phenotypic-based selection programs and to amend milk payment systems to incorporate MCP into their payment criteria.

Estimativas de parâmetros genéticos para a produção de leite e idade ao primeiro parto em vacas da raça pardo-suiça utilizando amostrador de Gibbs

Registros de 2.981 lactações de vacas da raça Pardo-Suiça, distribuídas em 62 rebanhos, com parições nos anos de 1980 a 2002, foram utilizados para verificar a influência de fatores genéticos e não genéticos, sobre a produção de leite e idade ao primeiro parto. O modelo empregado incluiu os efeitos fixos de rebanho, ano e estação de parto, além dos efeitos aleatórios de animal e ambiente temporário. Para a produção de leite, além dos efeitos fixos descritos anteriormente, incluíram-se também os efeitos linear da duração da lactação e linear e quadrático da idade da vaca ao parto, como co-variáveis. Na estimação dos componentes de (co) variâncias foi utilizada a inferência Bayesiana por meio de amostrador de Gibbs, com tamanho de cadeia de 1.500.000 rounds e período de queima 500.000 rounds. A frequência de amostragem foi de 500 rounds. As médias estimadas para produção de leite e idade ao primeiro parto foram iguais a 5347,47 1849,13 kg e 29,65 4,51 meses, respectivamente. Os efeitos de rebanho, ano de parto e duração da lactação, influenciaram significativamente a produção de leite (P< 0,01). A idade ao primeiro parto foi influenciada pelos efeitos de rebanho, ano de parto (P<0,01), além do efeito de estação de parto (P<0,05). As estimativas de herdabilidade obtidas para a produção de leite e idade ao primeiro parto foram iguais a 0,23 e 0,18, respectivamente. A correlação genética entre as duas foi igual a -0,31. A tendência genética e fenotípica, em função do reprodutor, para produção de leite foi de 1,09 kg e 115,34 kg de leite, respectivamente, para cada ano de produção. Para idade ao primeiro parto, os valores genéticos dos reprodutores tornaram-se negativos a partir de 1988, com redução aproximada de 0,05 meses a cada ano e fenotipicamente verificou-se uma redução de 32 para 28 meses de idade ao primeiro. Filhas de touros com alto valor genético para produção de leite tendem a apresentar crescimento mais acelerado ou maturidade fisiológica a uma idade mais precoce, diminuindo a idade ao primeiro parto.

Eficiência reprodutiva em vacas mestiças leiteiras em municípios do nordeste paraense

Foi avaliada a eficiência reprodutiva de vacas mestiças leiteiras criadas em sistema produtivo semi-intensivo de duas fazendas, uma no município de Irituia e outra em Mãe do Rio no nordeste paraense. Foram analisados registros reprodutivos colhidos durante setembro de 2006 a março de 2009. Foram analisadas 851 fêmeas, 106 (12,45%) novilhas e 745 (87,55%) vacas, com um total de 1.356 exames ginecológicos. A taxa de prenhez geral apresentou-se 87,74% para novilhas e 63,35% para vacas. De 1.356 exames realizados 66,41% dos animais apresentavam-se gestantes e 33,59% não gestantes. A taxa de prenhez em relação ao tipo de reprodução foi de 50,66%, 41,30% e 77,27% para Inseminação Artificial convencional (IA), IA em Tempo Fixo (IATF) e Monta natural (MN) respectivamente, com uma média de doses de sêmen por prenhez de 2,01. Os grupos genéticos Guzerá 87,03%, Gir 71,74% e Pardo Suíço 70,54% apresentaram diferenças (p<0,01) na taxa de prenhez em relação ao Girolando com 62,15%, Simental com 61,91% e Holandesa com 59,45%. A taxa de prenhez encontrada na época seca de 75,77% mostrou diferença (p<0,01) na obtida para época menos chuvosa com 58,95%. As médias da idade a primeira cobertura (IPC) e ao primeiro parto (IPP) foram de 29,6±5,71 e 38,57±5,71 meses respectivamente, ocorrendo diferenças (p<0,05) do IPP em relação ao tipo de reprodução IATF e MN e estação mais chuvosa e menos chuvosa. O período de serviço (PS) foi de 110,97±70,87 dias, havendo diferença (p<0,05) entre a estação mais chuvosa e menos chuvosa, e também influencia (p<0,05) da variável ano de estudo, diminuindo de 2006 para 2008 respectivamente. As patologias encontradas foram Ovario hipoplásico 2,35%, Cervix sinuosa 1,52%, abortamento 1,76%, Endometrite 1,29%, Cervix fibrosada 0,7%, Cisto folicular 0,70% ,Aderência Tubovárica 0,12%, Cisto luteínico 0,12%, Pneumovagina 0,12% e Vulva infantil 0,12%.

Using scenario tree modelling for targeted herd sampling to substantiate freedom from disease

BACKGROUND: In order to optimise the cost-effectiveness of active surveillance to substantiate freedom from disease, a new approach using targeted sampling of farms was developed and applied on the example of infectious bovine rhinotracheitis (IBR) and enzootic bovine leucosis (EBL) in Switzerland. Relevant risk factors (RF) for the introduction of IBR and EBL into Swiss cattle farms were identified and their relative risks defined based on literature review and expert opinions. A quantitative model based on the scenario tree method was subsequently used to calculate the required sample size of a targeted sampling approach (TS) for a given sensitivity. We compared the sample size with that of a stratified random sample (sRS) with regard to efficiency. RESULTS: The required sample sizes to substantiate disease freedom were 1,241 farms for IBR and 1,750 farms for EBL to detect 0.2% herd prevalence with 99% sensitivity. Using conventional sRS, the required sample sizes were 2,259 farms for IBR and 2,243 for EBL. Considering the additional administrative expenses required for the planning of TS, the risk-based approach was still more cost-effective than a sRS (40% reduction on the full survey costs for IBR and 8% for EBL) due to the considerable reduction in sample size. CONCLUSIONS: As the model depends on RF selected through literature review and was parameterised with values estimated by experts, it is subject to some degree of uncertainty. Nevertheless, this approach provides the veterinary authorities with a promising tool for future cost-effective sampling designs.

BVD eradication in Switzerland - a new approach

Diverse concepts for BVD eradication or control have been applied in several countries with varying success. Results of previous studies conducted in Switzerland have shown that the prevalence of antibody-positive animals is high and that BVDV is widespread in the country causing serious economic losses. A new approach to eradicate BVD in the cattle population in Switzerland was chosen. It consists in testing the whole Swiss cattle population for virus detection in a short period of time, without initial antibody screening. Identified persistently infected (PI) animals have to be slaughtered, and new herd infections should be avoided by movement restrictions. Ear-notches are collected using special tags for labeling the animals, and are analyzed using ELISA or rtRT-PCR methods. Confirmatory tests if needed are performed on blood samples using rtRT-PCR. The eradication program is divided into four phases: (1) Pre-pasturing phase: all young bovines going to transhumance in summer have to be negative tested before. (2) Initial phase: all non-tested bovines have to be tested. Movement restrictions are effective at the same time. (3) Calves phase: all newborn calves have to be tested. (4) Surveillance phase: several strategies will be compared using a modeling approach. After the pre-pasture phase already 595,230 animals (37% of the livestock) have been tested within four months. A prevalence of 1.1% of PIs was observed. The average age of infected animals is 403 days compared to 794 days for non-infected animals, with the oldest PI-animal being over 11 years old. On average PI-animals are slaughtered within 18 days after the last positive result. The pre-pasture phase has shown that sampling and testing a high number of animals in a short time is challenging but possible. The next phase will deal with double the number of animals in a similar time frame. The coordination between all partners as well as the collaboration of farmers is the key factor for ensuring the success of the program.