RESUMO
Abstract Background: Heat stress derived from global warming is causing major economic losses in the livestock industry. Objective: To develop a novel methodological approach for determining the influence of climatic factors on the estimation of genetic parameters for growth traits in Retinta cattle breed by using reaction-norm models. Methods: Live weight records (n=7,753) from 3,162 Retinta calves born from 1,249 dams and 85 sires and raised in the Andalusian region (Spain) were analyzed. The effect of heat stress was measured using the temperature-humidity index, calculated with climatological data obtained from four weather stations. A bivariate-random-regression reaction-norm model was used to estimate the (co)variance components of weight until weaning in two different climatic seasons corresponding to warm and cold months. Results: The heritability pattern of individuals reared under diverse environments during the first 90 days of age was different. However, differences were not significant at the end of the growing period. Weaned calves reared during the cold season showed greater growth from 70 to 160 days in comparison with those reared during the warm season. Conclusions: Overall, this assessment did not show significant effects of the genotype-environment interaction. However, highly significant evidence of genotype-climatic condition interaction was found during the calf´s first three months of age.
Resumen Antecedentes: El estrés térmico derivado del calentamiento global está causando pérdidas económicas en la industria ganadera. Objetivo: Desarrollar un enfoque metodológico para estimar la influencia de algunos factores climáticos sobre la estimación de parámetros genéticos en las variables de crecimiento de la raza bovina Retinta. Métodos: Se analizaron registros de peso vivo (n=7.753) de 3.162 terneros hijos de 1.249 vacas y 85 toros, criados en la región de Andalucía (España). El efecto del estrés térmico se midió mediante un índice de temperatura-humedad obtenido a partir de los datos de cuatro estaciones meteorológicas. Se usó un modelo bivariado de regresión aleatoria de "norma-reacción" para estimar la (co)varianza del peso hasta el destete en dos diferentes épocas climáticas correspondientes a los meses cálidos y fríos. Resultados: Se encontraron diferencias en el patrón de heredabilidad de individuos criados en diferentes ambientes durante los primeros 90 días de vida. Sin embargo, tales diferencias no fueron significativas al final del periodo de crecimiento. Los terneros destetados en la época fría mostraron un mayor crecimiento entre 70 y 160 días en comparación con los criados en la temporada cálida. Conclusiones: Se encontró una evidencia altamente significativa de la interacción genotipo-condición climática durante los primeros tres meses de crecimiento del ternero.
Resumo Antecedentes: O estresse térmico devido ao aumento da temperatura média está produzindo grandes perdas econômicas na indústria pecuária. Objetivo: Realizar uma nova abordagem metodológica para estimar a importância dos fatores climáticos em parâmetros genéticos em variáveis de crescimento da população da raça Retinta. Métodos: Foram analisados registros de peso vivo (n=7.753) de 3.162 Retinta bezerros, nascidos de 1.249 vacas e 85 touros criados na região da Andaluzia (Espanha). O efeito do estresse térmico foi medido utilizando o índice de temperatura-umidade obtido com dados climatológicos de quatro estações meteorológicas. Um modelo de regressão aleatória bivariado de norma-reação foi usado para estimar os componentes da (co)variância do peso à desmama em duas estações climáticas com correspondência aos meses quentes e fríos. Resultados: Diferenças foram encontradas no padrão de herdabilidade de indivíduos criados em diferentes ambientes nos primeiros 90 dias de idade. No entanto, essas diferenças não foram significativas no final do período de crescimento. Os bezerros desmamados globalmente na estação fria apresentaram um crescimento maior dos 70 aos 160 dias em comparação com os indivíduos criados na estação quente. Conclusões: Uma evidência altamente significativa da interação genótipo-ambiente foi encontrada durante os primeiros três meses de crescimento do bezerro.
RESUMO
The present study had the following objectives: to compare random regression models (RRM) considering the time-dependent (days in milk, DIM) and/or temperature × humidity-dependent (THI) covariate for genetic evaluation; to identify the effect of genotype by environment interaction (G×E) due to heat stress on milk yield; and to quantify the loss of milk yield due to heat stress across lactation of cows under tropical conditions. A total of 937,771 test-day records from 3603 first lactations of Brazilian Holstein cows obtained between 2007 and 2013 were analyzed. An important reduction in milk yield due to heat stress was observed for THI values above 66 (-0.23 kg/day/THI). Three phases of milk yield loss were identified during lactation, the most damaging one at the end of lactation (-0.27 kg/day/THI). Using the most complex RRM, the additive genetic variance could be altered simultaneously as a function of both DIM and THI values. This model could be recommended for the genetic evaluation taking into account the effect of G×E. The response to selection in the comfort zone (THI ≤ 66) is expected to be higher than that obtained in the heat stress zone (THI > 66) of the animals. The genetic correlations between milk yield in the comfort and heat stress zones were less than unity at opposite extremes of the environmental gradient. Thus, the best animals for milk yield in the comfort zone are not necessarily the best in the zone of heat stress and, therefore, G×E due to heat stress should not be neglected in the genetic evaluation.