Home About Browse Search
Svenska


Progesterone profiles, oestrus expression and pregnancy in dairy cows

Nyman, Sofia (2018). Progesterone profiles, oestrus expression and pregnancy in dairy cows. Diss. (sammanfattning/summary) Uppsala : Sveriges lantbruksuniv., Acta Universitatis agriculturae Sueciae, 1652-6880 ; 2018:28
ISBN 978-91-7760-196-8
eISBN 978-91-7760-197-5
[Doctoral thesis]

[img]
Preview
PDF
1MB

Abstract

The cow’s ability to reproduce is essential for milk production. Traditionally genetic evaluations for fertility have been based on measures on insemination- and calving dates, which in general are highly influenced by on-farm decisions. Unfortunately, the low heritability of classical fertility traits makes the genetic improvement slow. This thesis aims to provide information useful for a genetic evaluation utilising progesterone (P4) based fertility traits having higher heritability, and by using genomic information to try to identify genetic markers associated with fertility. The aim was also to investigate the characteristics of oestrous expression, pregnancy losses and their phenotypic relationships to P4 profiles as future potential traits included in breeding evaluation. Progesterone data from two data sets were used in the analyses: in Papers I and II from Swedish Red (SR) and Swedish Holstein (SH) dairy cows, and in Papers III and IV from Holstein-Friesian cows from four different countries. Swedish Red cows had higher conception rate, more intensive oestruses and longer oestrus durations compared to SH cows, irrespectively housing systems. Conception rate was found to increase with stronger oestrus intensity (OI), from 24% for with weaker and more uncertain oestrous symptoms, e.g. red and swollen vulva, to 54% for primary oestrous symptoms, e.g. standing. A total pregnancy loss of 65% was found for Swedish dairy cows, with an early embryonic loss of 29%. Swedish Red cows had significantly lower total pregnancy loss compared to SH cows (62 vs 68%). Early embryonic loss and total pregnancy loss had a tendency to decrease, while OI increased, with increasing cycle number. Cows with pregnancy losses had somewhat higher P4 levels at the day of insemination and lower P4 levels at some time points during gestation compared to pregnant cows. Heritability estimates were moderate for delayed cyclicity and commencement of luteal activity (CLA; 0.24 and 0.18 respectively) as well as the genetic correlation with milk yield in early lactation (rg=0.57 and 0.45). This may imply deterioration in these traits if not considered in the breeding evaluation. A genome-wide association study identified 44 genetic markers associated with the seven endocrine fertility traits. Three chromosomes were further fine-mapped for delayed cyclicity, cessation of cyclicity, CLA and oestrous cycle length using imputed sequences. Five regions with several possible candidate genes related to reproductive functions were identified. However, due to the high linkage disequilibrium it was not possibly to pinpoint a specific causal mutation. In the future, emphasis should be put on how automated P4 registration and oestrus detection could be used to improve and increase the number of registrations for e.g. OI and CLA and how we beneficially can include these in the genomic breeding evaluation.

Authors/Creators:Nyman, Sofia
Title:Progesterone profiles, oestrus expression and pregnancy in dairy cows
Alternative abstract:
LanguageAbstract
Swedish

Mjölkkornas fruktsamhet har en avgörande roll för mjölkföretagens ekonomi. Den traditionella avelsvärderingen baseras på fruktsamhetsmått som är beräknade med hjälp av registreringar av inseminerings- och kalvningsdatum och är därmed beroende av besättningsägarens skötselstrategier. Tyvärr har den låga arvbarheten hos de klassiska fruktsamhetsegenskaperna bidragit till ett långsamt genetiskt framsteg för dessa egenskaper. Syftet med denna avhandling var att ta fram användbar information om progesteronbaserade fruktsamhetsmått med högre arvbarheter och genom att nyttja genomisk information försöka identifiera genetiska markörer kopplade till fruktsamhet. Syftet var även att undersöka förekomsten av brunstsymtom och brunsstyrkans betydelse samt omfattningen av dräktighetsförluster hos våra svenska mjölkkor. Även sambandet mellan brunststyrka, dräktighetsförluster och atypiska progesteronprofiler studerades. Två olika material användes för att studera progesteron (P4); i studie I och II användes data från Svensk röd och vit boskap (SR) och Svensk Holstein (SH), och i studie III och IV användes data från Holstein-Friesiankor från fyra olika länder. SR-kor hade högre dräktighetsresultat och starkare och längre brunster jämfört med SH-kor, oberoende av stallsystem. Dräktighetsresultatet blev bättre med starkare brunst, från 24% (svaga och osäkra brunsttecken, t.ex. röd och svullen vulva) till 54% (primära brunsttecknen, t.ex. stå för upphopp). En total dräktighetsförlust på 65% observerades hos de svenska mjölkkorna, där tidig embryoförlust låg på 29%. SR-kor hade signifikant lägre totala dräktighetsförluster än SH-kor (62 vs. 68%). Tidiga embryoförluster och totala dräktighetsförluster hade en tendens att minska, medan brunststyrkan ökade, med ökande ägglossningsnummer. Kor med dräktighetsförluster hade något högre P4-värden vid insemineringstillfället och lägre P4-värden vid vissa tidpunkter under dräktigheten jämfört med dräktiga kor. Medelhöga arvbarheter skattades för försenad brunstcykelstart och intervallet från kalvning till start av luteal aktivitet (CLA; 0.24 och 0.18). Försenad brunstcykelstart och CLA var också genetiskt korrelerad med mjölkavkastning i tidig laktation (rg=0.57 and 0.45) vilket kan tyda på att dessa två egenskaper kommer att försämras om de inte tas hänsyn till i avelsvärderingen. I en genomisk associationsstudie identifierades 44 signifikanta genetiska markörer associerade med de sju endokrina egenskaperna. Genom att använda imputerade sekvenser finmappades tre kromosomer för att analysera försenad brunstcykelstart, avbruten cyclicitet, CLA och brunstcykelns längd. Fem regioner med flertalet möjliga kandidatgener med reproduktionsfunktion identifierades. Dock kunde de specifika kausala mutationerna inte hittas på grund av att flera närliggande markörer var starkt kopplade till regionerna. I framtiden borde det läggas vikt på hur automatiska brunstregistreringar och P4 mätningar kan användas för att förbättra och öka mängden registreringar för t.ex. OI and CLA och hur vi på bäst sätt kan inkludera dessa i en genomisk avelsvärdering.

Series/Journal:Acta Universitatis agriculturae Sueciae (1652-6880)
Year of publishing :2018
Depositing date:27 April 2018
Volume:2018:28
Number of Pages:75
Papers/manuscripts:
NumberReferences
INyman, S., Malm, S.E., Gustafsson, H. and Berglund, B. (2016). A longitudinal study of oestrous characteristics and conception in tie-stalled and loose-housed Swedish dairy cows. Acta Agriculturae Scandinavica Section A-Animal Science 66(3), 134-144.
IINyman, S., H. Gustafsson and B. Berglund. Extent and pattern of pregnancy losses and progesterone levels during gestation in Swedish Red and Swedish Holstein dairy cows (submitted).
IIINyman, S., Johansson, K., de Koning, D.J., Berry, D.P., Veerkamp, R.F., Wall, E. and Berglund, B. 2014. Genetic analysis of atypical progesterone profiles in Holstein-Friesian cows from experimental research herds. J. Dairy Sci 97, 7230-7239.
IVNyman, S., S. Duchemin, D.J. de Koning and B. Berglund. Genome-wide Association Study for Normal and Atypical Progesterone Profiles in Holstein-Friesian Dairy Cows (manuscript).
Place of Publication:Uppsala
Publisher:Department of Animal Breeding and Genetics, Swedish University of Agricultural Sciences
ISBN for printed version:978-91-7760-196-8
ISBN for electronic version:978-91-7760-197-5
ISSN:1652-6880
Language:English
Publication Type:Doctoral thesis
Full Text Status:Public
Agris subject categories.:L Animal production > L01 Animal husbandry
L Animal production > L10 Animal genetics and breeding
L Animal production > L53 Animal physiology - Reproduction
Subjects:(A) Swedish standard research categories 2011 > 4 Agricultural Sciences > 402 Animal and Dairy Science > Animal and Dairy Science.
(A) Swedish standard research categories 2011 > 4 Agricultural Sciences > 404 Agricultural Biotechnology > Genetics and Breeding
Agrovoc terms:dairy cattle, pregnancy, fertility, oestrous cycle, progesterone, animal breeding, embryonic mortality, heritability, data analysis
Keywords:dairy cattle, fertility, oestrus, pregnancy, progesterone, embryonic loss, GWAS, imputation
URN:NBN:urn:nbn:se:slu:epsilon-e-4850
Permanent URL:
http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:slu:epsilon-e-4850
ID Code:15442
Faculty:VH - Faculty of Veterinary Medicine and Animal Science
Department:(VH) > Dept. of Animal Breeding and Genetics
External funders:Stiftelsen Lantbruksforskning
Deposited By: PhD Sofia Nyman
Deposited On:02 May 2018 11:39
Metadata Last Modified:02 May 2018 11:39

Repository Staff Only: item control page

Downloads

Downloads per year (since September 2012)

View more statistics

Downloads
Hits