Kengetallen E-23 Index levensvatbaarheid bij geboorte Index levensvatbaarheid bij afkalven Inleiding Sinds 1989 wordt op basis van geboortegegevens van koeien de index geboortegemak berekend. Deze index is met name voor het stiergebruik op de pinken zeer nuttig. Echter uit onderzoek blijkt dat naast geboorte gemak ook het aantal levend geboren kalveren per stier verschilt. Nu is het voor de veehouder interessant om te weten welke stieren weinig dode kalveren geven. Voor dit doel is de index levensvatbaarheid bij geboorte ontwikkeld. Daarnaast is het voor de veehouder interessant om te weten welke dochters van stieren weinig doodgeboren kalveren geven. Voor dit doel is de index levensvatbaarheid bij afkalven ontwikkeld. Met behulp van deze informatie kan de veehouder het aantal dood geboren kalveren op zijn bedrijf omlaag brengen. Gegevens Verzameling Gegevens worden verzameld vanaf 1 januari 1993, omdat vanaf deze datum in Nederland alle levend geboren kalveren verplicht van een oormerk voorzien moeten zijn en opgegeven moeten worden bij het I&R systeem. Door dit feit kan er een dataset worden samengesteld. In de dataset wordt een kalf als doodgeboren beschouwd indien de moeder van het kalf wel een kalfdatum heeft, maar er geen levend kalf wordt aangemeld via het I&R systeem. Dataselectie Een dood geboren kalf is een kalf dat overlijdt voor, tijdens of binnen 24 uur na de geboorte, daarnaast is de draagtijd van de moeder van het kalf minimaal 260 en maximaal 300 dagen. Naast deze selectie zijn de volgende eisen aan de data gesteld: Alle meerling geboorten worden uit de dataset gehaald, omdat een meerlinggeboorte een afwijkende geboorte is; Alle ET-kalveren worden uit de dataset verwijderd, omdat het niet te bepalen is welke moedersvader, van de biologische moeder of van de draagmoeder, mee moet worden genomen in het model; De afkalfleeftijd van een pink moet minimaal 640 en maximaal 1075 dagen zijn. Dieren die een afkalfleeftijd hebben onder de 640 dagen zijn nog jong en nog niet ver ontwikkeld. Hierdoor hebben deze dieren een mindere grote kans op een levend geboren kalf; Het productiedoel van de moeder van het kalf mag geen vlees zijn. Vleesstieren worden alleen in de berekening meegenomen als ze worden gebruikt voor kruising met melkvee. Dit wordt gedaan omdat deze stieren in combinatie met vleesrassen veel keizersneden geven. Dan kan niet bepaald worden of het kalf op een natuurlijke manier ook levend geboren zou zijn; Vader en moedersvader van het kalf moeten bekend zijn; Zowel het kalf als de moeder van het kalf moeten een S-registratie hebben. Handboek CRV 1 Hoofdstuk E-23
Statistisch model Het berekenen van de fokwaarden gebeurt met een stiermodel, volgens de BLUP-techniek (Best Linear Unbiased Prediction). Er worden twee modellen gebruikt, één voor pinken en één voor oudere koeien. Er worden twee modellen gebruikt omdat bij pinken levensvatbaarheid een ander kenmerk is dan bij oudere koeien. De modellen verschillen in het feit dat bij de pinken het effect afkalfleeftijd wordt meegenomen, terwijl bij de oudere koeien dit effect vervangen is door pariteit. Het statistisch model, waarmee de fokwaarden voor levensvatbaarheid van stieren worden geschat, is: Y ijklmnopqr s = BJS i + RASMGD ( j of j n KL P ) + GM * J + Ho + Rp Sq + MGS r + Rest k + RASS l + RASMGS ijklmnopqr s m waarbij: Y ijklmnopqrs : Levensvatbaarheid van een kalf (0=dood en 1=levend); BJS i : Bedrijf of managementgroep i; KL j : Afkalfleeftijd van vaarzen, dit effect is in 28 klassen verdeeld. De eerste klasse wordt gevuld met dieren die een afkalfleeftijd hebben tussen de 640 en 669 dagen. De volgende klassen lopen op met 15 dagen, tot de maximumgrens van 1075 dagen; P j : Pariteit, dit effect is in 6 klassen verdeeld. Iedere pariteit vormt een klasse, de laatste klasse wordt gevuld met dieren die een pariteit van 7 of hoger hebben; GM * J k : Maand * jaar van geboorte van het kalf, iedere maand van elke jaar vormt een nieuwe klasse; RASS l : Ras l van de vader van het kalf; RASMGS m : Ras m van de moedersvader van het kalf; RASMGD n : Ras n van de moedersmoeder van het kalf; H o : Heterosis, deze wordt zowel lineair als kwadratisch meegenomen; R p : Recombinatie, deze wordt zowel lineair als kwadratisch meegenomen; S q : Vader q van het geboren kalf; MGS r : Moedersvader r van het geboren kalf; Rest : Rest-term van Y ijklmnopqrs hetgeen niet verklaard wordt door het model. De effecten S q, MGS r en Rest zijn random effecten, H o en R p zijn covariabelen en de overige effecten worden als fixed effecten in het model opgenomen. Effecten in het model Bedrijf of managementgroep Bij de pinken vormen per bedrijf 20 opeenvolgende afkalvingen een managementgroep. Indien drie jaar nadat de eerste pink van een groep heeft afgekalfd het aantal van 20 binnen de groep nog niet bereikt is, wordt de managementgroep alsnog afgesloten. Bij de oudere koeien vormen 30 koeien een managementgroep. In figuur 1 is de frequentieverdeling van het aantal managementgroepen per percentage levend geboren kalveren bij pinken weergegeven, het gaat hier om ruwe gemiddelden. Uit de figuur blijkt dat er een grote spreiding is tussen de managementgroepen. Handboek CRV 2 Hoofdstuk E-23
Aantal managementgroepen 20000 15000 10000 5000 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 10 0 Percentage levend geboren kalveren Figuur 1. Frequentieverdeling van het aantal managementgroepen per percentage levend geboren kalveren bij pinken Afkalfleeftijd van vaarzen Dieren die op een jonge leeftijd afkalven, hebben minder kans op een levend geboren kalf dan dieren die op een gemiddelde leeftijd afkalven. Dit komt onder andere doordat de ontwikkeling van de geboorteweg en de grootte van het kalf nog niet op elkaar afgestemd zijn. Vaarzen die op een late leeftijd afkalven hebben ook minder kans op een levend geboren kalf. Dit komt onder andere door het feit dat bij deze dieren de elasticiteit van de bekken verminderd is door vetaanzet. Pariteit Figuur 2 geeft het percentage doodgeboorte weer per pariteit. Uit deze figuur blijkt dat de pariteiten 2 tot en met 7 niet hetzelfde percentage doodgeboorte hebben. Vanwege dit feit wordt pariteit bij koeien in het model opgenomen. percentage doodgeboorte 12 10 8 6 4 2 0 1 2 3 4 5 6 7 pariteit Figuur 2. Percentage doodgeboorte per pariteit Maand * jaar van geboorte Het percentage levend geboren kalveren blijkt per maand niet gelijk te zijn. Zo worden bij de pinken in de wintermaanden minder levende kalveren geboren dan in de zomermaanden. Uit figuur 3 blijkt dat dit patroon over de jaren heen niet gelijk is. Er is bijvoorbeeld een groot verschil tussen de jaren 1994 en 1999. Vanwege dit feit wordt maand * jaar in het model opgenomen. Handboek CRV 3 Hoofdstuk E-23
% levend geboren kalveren 97 96 95 94 93 92 91 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Maand Figuur 3. Percentage levend geboren kalveren bij oudere koeien uitgezet tegen de maanden Ras Indien een ras meer dan 100 waarnemingen in de dataset heeft, krijgt het ras een eigen rasgroep. Als een ras minder dan 100 waarnemingen heeft, behoort ze tot een restgroep. Er zijn twee restgroepen, één voor melkrassen en één voor vleesrassen. Alle vleesrassen behoren tot de vleesrassengroep, de overige rassen worden automatisch aan de melkgroep toegevoegd. Bij de rasbepaling van een dier wordt de volgende procedure doorlopen totdat er een toewijzing van een ras en daarmee de groep is gedaan. 1 het ras is gelijk aan het ras met het hoogste bloedaandeel; 2 bij gelijke bloedaandelen van twee rassen geldt het volgende: a. één van de rassen is onbekend: het ras is gelijk aan het bekende ras; b. één van de rassen is MRIJ: het ras is MRIJ; c. één van de rassen is HF: het ras is HF; d. één van de rassen is FH: het ras is FH; e. het ras is het eerste ras in de rasbalk. Deze procedure wordt bij ras vader van het kalf, ras moedersvader van het kalf en ras moedersmoeder van het kalf gevolgd. Heterosis en recombinatie Heterosis- en recombinatie-effecten spelen een rol bij het kruisen van rassen. Dit zijn genetische effecten die niet worden doorgegeven aan de nakomeling. Uit onderzoek is gebleken dat voor deze effecten gecorrigeerd dient te worden. De grootte van de heterosis wordt gedefinieerd als het verschil in niveau van het kenmerk in de kruising met het gemiddelde van de ouderrassen. Recombinatie is het verlies van het meestal positieve effect van heterosis en treedt op wanneer het eerder verkregen kruislingproduct wordt teruggekruist met één van de ouderrassen. Figuur 4 geeft het heterosiseffect weer bij de pinken. Uit de figuur blijkt dat als een pink meer dan 50 % heterosis heeft dat dit dier dan ruim 1,0% meer levend geboren kalveren geeft. 1994 1995 1996 1997 1998 1999 Handboek CRV 4 Hoofdstuk E-23
heterosiseffect 1.50 1.00 0.50 0.00 0 20 40 60 80 100 % heterosis Figuur 4. Heterosiseffect % levend geboren kalveren uitgezet tegen het percentage heterosis Vader Het stiereffect is het directe genetische effect van de vader op de levensvatbaarheid van het kalf. Hiermee kan de fokwaarde van de stier worden berekend. Verder wordt rekening gehouden met de vader en moedersvader van de stier door de afstamming mee te nemen in de fokwaardeschatting. De erfelijkheidsgraden voor de verschillende kenmerken staan in tabel 1. Tabel 1. Erfelijkheidsgraden (h 2 ) van levensvatbaarheid bij geboorte Kenmerk h 2 pinken 0,03 koeien 0,01 Moedersvader Het effect van de moedersvader is het maternale effect op de levensstatus van het kalf. Hiermee kan de fokwaarde van de stier (moedersvader van het kalf) worden berekend. Verder wordt rekening gehouden met de vader en moedersvader van de stier door de afstamming mee te nemen in de fokwaardeschatting. De erfelijkheidsgraden voor de verschillende kenmerken staan in tabel 2. Tabel 2. Erfelijkheidsgraden (h 2 ) van levensvatbaarheid bij afkalven Kenmerk h 2 pinken 0,05 koeien 0,01 Direct en indirect effect Het eerdergenoemde stiereffect bij de vader komt overeen met het directe effect. Het directe effect kan worden gezien als het effect van de stier op bijvoorbeeld de bouw en het gewicht van het kalf. Dit effect wordt verder aangeduid als het effect bij de geboorte. Het indirecte geeft weer hoeveel kans een kalf heeft om levensvatbaar geboren te worden wanneer betreffende stier de vader is van de koe, waarbij het effect van de stier (de moedersvader) op het kalf is uitgeschakeld. Het betreft hier uitsluitend het effect van de moeder als draagster van het kalf en niet de moeder als genetisch component van het kalf. Het effect heeft onder andere te maken met een goede voorbereiding op het geboorteproces en de omstandigheden in de baarmoeder aan het einde van de dracht. Het indirecte effect geeft aan in welke mate dochters van stieren geschikt zijn om levensvatbare kalveren op de wereld te zetten. Dit effect wordt verder aangeduid als het effect bij het afkalven. Het effect bij het afkalven kan als volgt bepaald worden: Handboek CRV 5 Hoofdstuk E-23
IND = 1 x MV - ½ x STIER waarbij: IND = Levensvatbaarheid bij afkalven MV = Moedersvader effect op levensvatbaarheid STIER= Levensvatbaarheid bij geboorte Index Om het aantal te publiceren fokwaarden richting de veehouder te beperken zijn er twee indexen gemaakt: levensvatbaarheidindex bij geboorte en de levensvatbaarheidindex bij afkalven. De index levensvatbaarheid bij geboorte wordt berekend uit de fokwaarden voor het directe effect bij pinken en het directe effect bij oudere koeien. In formule vorm ziet de index er als volgt uit: Index levensvatbaarheid bij geboorte = b1 * F dir pink + b2 * F dir koe waarbij: F dir pink F dir koe b1 b2 : Fokwaarde direct effect pinken : Fokwaarde direct effect koeien : wegingsfactor1 : wegingsfactor2 De index (indirecte) levensvatbaarheid bij het afkalven wordt berekend uit de fokwaarden voor het indirecte effect bij pinken en het indirecte effect bij oudere koeien. In formule vorm ziet de index er als volgt uit: Index levensvatbaarheid bij afkalven = b3 * F indir pink + b4 * F indir koe waarbij: F indir pink : Fokwaarde indirect effect pinken F indir koe : Fokwaarde indirect effect koeien b3 : wegingsfactor1 b4 : wegingsfactor2 De genetische correlaties tussen de fokwaarden staan in tabel 3 De b-factoren worden bepaald door de erfelijkheidsgraden van de kenmerken, correlaties tussen de kenmerken, de genetische spreidingen van de kenmerken en de betrouwbaarheden van de kenmerken. Per stier wordt er een set van b-factoren berekend waarmee de indexen worden berekend. Tabel 3. Genetische correlaties tussen de verschillende kenmerken levensvatbaarheid van geboren kalveren Kenmerk Geboorten uit koeien direct effect Geboorten uit Pinken direct effect Afkalven van Pinken indirect effect 0.52 Afkalven van koeien indirect effect 0.73 Handboek CRV 6 Hoofdstuk E-23
Basis Fokwaarden voor levensvatbaarheid worden op drie verschillende basis gepresenteerd te weten zwartbont-stierbasis, roodbont-stierbasis en Lokaal-stierbasis. Zwartbont-stierbasis KI-stieren die geboren zijn in 2001 en 2002 met minimaal 87,5% HF-bloed en 12,5% of minder FHbloed en haarkleur zwartbont en officële fokwaarde hebben voor het kenmerk. Roodbont-stierbasis KI-stieren die geboren zijn in 2001 en 2002 met minimaal 87,5% HF-bloed en 12,5% of minder MRIJ-bloed en haarkleur roodbont en officële fokwaarde hebben voor het kenmerk. Lokaal-stierbasis KI-stieren die geboren zijn in in de periode van 1998 tot en met 2002 met minimaal 87,5% MRIJbloed en 12,5% of minder HF-bloed en officële fokwaarde hebben voor het kenmerk. Stieren die de zwartbontbasis en de roodbontbasis vormen bepalen de spreiding voor alle bases. Hierbij wordt de spreiding in fokwaarden berekend waarbij gestandaardiseerd wordt naar een betrouwbaarheid van 80 procent. Dit betekent dat 4 punten spreiding gelijk is aan 0,9 x genetische spreiding. Het voordeel van één spreiding voor alle bases is dat er alleen een verschil in niveau bestaat tussen de bases en geen verschil in spreiding. Iedere vijf jaar, in een jaar deelbaar door 5, wordt het referentiejaar voor de basis met 5 jaar opgeschoven De basisverschillen zijn vermeld in tabel 4. De gemiddelde en spreidingen van de stieren die in de zwartbont en roodbontbasis zitten staan vermeld in tabel 5. Tabel 4. Basisverschillen voor levensvatbaarheidkenmerken Z R R Y Z Y Levensvatbaarheid bij geboorte 2-2 0 Levensvatbaarheid bij geboorte, vaarzen 1-4 -3 Levensvatbaarheid bij geboorte, koeien -1 2 1 Levensvatbaarheid bij afkalven -1 1 0 Levensvatbaarheid bij afkalven, vaarzen 0 0 0 Levensvatbaarheid bij afkalven, koeien 1-3 -2 Tabel 5. Gemiddelden en spreidingen van de verschillende levensvatbaarheid fokwaarden voor de zwartbont en roodbont basis Kenmerk Gemiddelde (%) Spreiding Geboorten uit Pinken direct effect Afkalven van Pinken indirect effect Geboorten uit Koeien direct effect Afkalven van Koeien indirect effect 89,1 3,02 89,1 3,02 95,0 0,84 95,0 0,86 Handboek CRV 7 Hoofdstuk E-23
Publicatie De levensvatbaarheidsindexen worden gepresenteerd met een gemiddelde van 100 en een spreiding van 4. Een fokwaarde voor de index levensvatbaarheid boven de 100 betekent dat de stier meer levend geboren kalveren geeft dan het gemiddelde. Bij een fokwaarde lager dan 100 geeft de stier minder levend geboren kalveren dan het gemiddelde. In tabel 5 staan per fokwaarde de spreidingen. Een stier met bijvoorbeeld een fokwaarde van 104 voor de index directe levensvatbaarheid (bij geboorten) geeft bij de pinken 3,02% en bij de koeien 0,84% meer levende kalveren dan een stier die een fokwaarde van 100 heeft. Voor beide indexen levensvatbaarheid geldt dat die wordt gepubliceerd indien de betrouwbaarheid van de index levensvatbaarheid bij geboorte groter is dan 35%. Naar analogie van de index voor geboortegemak en voor afkalfgemak, wordt de directe index afgekort als LVG en de indirecte index als LVA. LVG is levensvatbaarheid van de nakomelingen van een stier bij de geboorte. LVA is de levensvatbaarheid van de kalveren uit de dochters van een stier bij de geboorte. Handboek CRV 8 Hoofdstuk E-23