به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه

مدل مکانیستیک

در نشریات گروه علوم دام
تکرار جستجوی کلیدواژه مدل مکانیستیک در نشریات گروه کشاورزی
تکرار جستجوی کلیدواژه مدل مکانیستیک در مقالات مجلات علمی
  • مریم دوستی توسه چالکی، سید همایون فرهنگ فر*، مختارعلی عباسی، محمدباقر منتظرتربتی

    هدف از این پژوهش، کاربرد یک مدل غیرخطی مکانیستیک برای توصیف ریاضی منحنی شیردهی گاوهای شیری زینه و اصیل هلشتاین ایران بود که برای اولین بار، زایش داشتند. تعداد کل 5596039 رکورد روز آزمون شیر متعلق به 821153 راس گاو در 579 گله در 26 استان کشور مورد استفاده قرار گرفتند. گاوهای مزبور، فرزندان 7957 راس گاو نر و 530394 راس گاو ماده بودند که طی سال های 1375 تا 1399 زایش داشتند. مدل مکانیستیک برازش داده شده بر داده ها دارای پنج فراسنجه MSmax (مرتبط با بیشترین پتانسیل ترشح شیر در دوران شیردهی)، GR (مرتبط با نرخ نسبی تکثیر سلول های ترشحی در اوایل دوره شیردهی)، MSLmax (مرتبط با بیشترین افت ترشح شیر)، NOD  (مرتبط با نسبتی از سلول های پارانشیم که در زمان زایمان مرده اند)، و DR (مرتبط با نرخ نسبی کاهش در تعداد سلول های ترشحی) بود که برآورد آن ها برای فصول و سنین مختلف زایش گاوهای دارای رکورد، و همچنین بر اساس نوع ژنوتیپ گاو (در دو نوع زینه و اصیل هلشتاین) با نرم افزار  SAS انجام شد. گاوهایی که در پاییز زایش داشتند، بیشترین MSmax و GR را نشان دادند و کمترین مقادیر فراسنجه های مذکور به ترتیب برای گاوهایی بود که در تابستان و بهار زایمان نموده بودند (05/0<p). گاوهایی که اولین زایش آن ها تا 25 ماهگی بود، بیشترین مقدار فراسنجه های MSmax ، GR و DR را داشتند، در حالی که بیشترین مقدار فراسنجه های MSLmax و NOD برای گاوهایی بود که دیرتر از سن مذکور زایش داشتند (05/0<p. گاوهای زینه در مقایسه با گاوهای اصیل هلشتاین، مقدار بالاتری از فراسنجه های MSLmax و NOD را نشان دادند ولی برای سایر فراسنجه های مدل، گاوهای اصیل هلشتاین مقدار بالاتری را دارا بودند (05/0<p). بر اساس یافته های این پژوهش، نتیجه گیری می شود که در بین گاوهای زایش اول، گاوهای که در سنین پایین تری زایمان می نمایند، نسبت به سنین بالاتر در زایش، تداوم شیردهی بهتری را دارند، ضمن آن که گاوهای اصیل هلشتاین در مقایسه با گاوهای زینه، عملکرد بهتری را در رابطه با تداوم شیردهی از خود نشان دادند.

    کلید واژگان: گاوهای شیری، رکورد روز آزمون، مدل مکانیستیک، منحنی شیردهی
    M. Doosti Toosechalaki, S. H. Farhangfar *, M. A. Abbasi, M. B. Montazer Torbati
    Introduction

     In dairy cows, milk yield changes over the lactation period. Lactation curve modelling could be of importance from nutritional management and genetic selection point of view. The trajectory shape of the lactation curve has inclining and declining slopes which determine total amount of milk yield during the lactation. A great number of linear and nonlinear mathematical models have been so far utilized to describe the shape of the lactation curve in dairy cows. Among the models, mechanistic functions are considered to be more accurate than empirical models in terms of taking account of biological mechanisms undertaken in mammary gland to produce milk. To our knowledge, no research has been carried out to use a complex mechanistic model for describing the lactation curve of Iranian dairy cows. Based on this, the present research aimed to apply a five-parameter nonlinear mechanistic model for mathematical description of the shape of the lactation curve in Iranian first-parity dairy cows.

    Materials and methods

    Animal Breeding Centre of Iran provided the data used in this research. Initial data in separate files were merged and edited by the SPSS software. Final data comprised 5596039 milk test day records from 821153 first-parity cows distributed in 579 herds of 26 provinces over the country. The cows were the progeny of 7957 sires and 530394 dams and calved between 1996 and 2020. The cows were categorized into two groups based on the age of first calving: <=25 or >25 months. Also, two groups of cows were created based on the proportion of Holstein gene inheritance: <100% (grade cows) or 100% (pure Holstein cows). A five-parameter nonlinear mechanistic model was applied to mathematically describe the shape of the lactation curve. The fitted mechanistic model had five parameters including MSmax (maximum milk secretion potential of the lactation), GR (relative proliferation rate of secretory cell number during early lactation), MSLmax (maximum secretion loss), NOD (proportion of parenchyma cell dead at parturition), and DR (relative decline rate in cell number) which their estimates were obtained for different seasons and ages of calving, as well as different genotypes (grade and pure Holstein) using NLIN procedure of the SAS software. Based on the estimated parameters of the model in each year of calving, phenotypic trends were calculated using the SPSS software.

    Results and discussion

    The results indicated that Iranian first-parity dairy cows reach to peak of milk production during the third month of the lactation curve. Based on standard deviation as well as coefficient of variation (CV) of milk test day milk records, maximum variation was observed in the last month of the lactation period. The findings also indicated that cows calved in autumn had the greatest MSmax and GR while cows calved in spring and summer had the lowest magnitude for these parameters (P<0.05). The minimum magnitude of MSLmax and NOD were detected for the cows calved in summer (P<0.05). Regarding the DR parameter of the model, cows calved in spring were observed to have a minimum value. Maximum MSmax, Gr, and DR values ​​were determined for cows calving up to 25 months of age, while maximum MSLmax and NOD values ​​were observed for cows of later ages (P<0.05). Compared to pure Holstein cows, grade cows had higher MSLmax and NOD values, but other parameters were found to be greater in the pure Holstein cows (P<0.05), suggesting that the maximum milk secretion potential during lactation in pure Holstein cows is expected to be higher than that of grade cows. Annual phenotypic change trends were found to be 0.376 kg/year (R2=0.9), 0.00009869 (R2=071), -0.146 kg/year (R2=0.59), -0.011 (R2=0.85), and 0.001 (R2=0.85) for MSmax, GR, MSLmax, NOD, and DR, respectively (P<0.0001).     

    Conclusions

    This study found that the parameters of the mechanistic model fitted to the milk test day records of Iranian primiparous dairy cows are significantly influenced by the age and season of calving as well as the genotype of the cow. Cows calving in summer are expected to have more persistency. Moreover, pure Holsteins are more persistent than grade cows. Positive and negative annual trends have been detected for MSmax and MSLmax parameters, respectively, during 1996-2020 indicating a favorable increase in maximum milk secretion potential of the lactation and also a favorable decrease in maximum secretion loss over that period.

    Keywords: Dairy Cows, Test Day Records, Mechanistic Model, Lactation Curve
  • همایون فرهنگ فر*، سارا نظام دوست، محمدباقر منتظر تربتی، محمدرضا اصغری
    زمینه مطالعاتی
    با استفاده از مدل های مکانیستیک (زیست شناختی) می توان خصوصیات ژنتیکی منحنی شیردهی گاوها را از نقطه نظر بیولوژی ترشح شیر در بافت پستان، مورد بررسی قرار داد.
    هدف
    این تحقیق، با هدف استفاده از یک مدل مکانیستیک در ارزیابی خصوصیات ژنتیکی منحنی شیردهی گاوهای زینه (آمیخته) و اصیل هلشتاین اجرا گردید.
    روش کار
    از تعداد 1. 448. 292 رکورد شیر روز آزمون متعلق به 161. 676 راس گاو شیری (دختران 3. 979 راس گاو نر) در 921 گله که طی سال های 1376 تا 1391 برای نخستین بار زایش داشتند، استفاده شد. از مدل مکانیستیک پلوت - گوتوین با دو پارامتر MS (صفت مرتبط با حداکثر ظرفیت ترشح شیر) و DR (صفت مرتبط با کاهش نسبی تعداد سلول های ترشح کننده شیر) برای توصیف شکل منحنی شیردهی استفاده گردید. تابع غیرخطی فوق، بر داده های شیر روز آزمون هر گاو، به طور جداگانه برازش و پارامترهای آن برای هر یک از گاوها، برآورد شد. به منظور تخمین وراثت پذیری برای صفات MS و DR از مدل دام تک متغیره استفاده شد. روند ژنتیکی با روش تابعیت وزنی میانگین ارزش اصلاحی از سال زایش محاسبه گردید.
    نتایج
    وراثت پذیری MS و DR به ترتیب 293/0 و 190/0 بود. همبستگی پیرسون بین ارزش اصلاحی صفات مزبور 29/0- به دست آمد (0001/0P<). روندهای فنوتیپی و ژنتیکی برای MS به ترتیب 52/0 و 063/0 کیلوگرم در سال، و برای DR به ترتیب 000025/0- و 000007/0- و همه ی آن ها به لحاظ آماری معنی دار بودند (0001/0P<).
    نتیجه گیری نهایی
    با توجه به وراثت پذیری نسبتا بالا برای MS و DR ، درنظر گرفتن آن ها در شاخص انتخاب گاوها، می تواند منجر به بهبود ژنتیکی مناسبی برای صفات مزبور گردد.
    کلید واژگان: روند ژنتیکی، گاوهای شیری، مدل مکانیستیک، منحنی شیردهی، وراثت پذیری
    H Farhangfar*, S Nezamdoust, MB Montazer, MR Asgari
    Introduction
    Successful animal breeding strategies rely on selecting superior animals to produce progeny which are expected to have better performance compared to contemporaries at different rearing environments (Doeschl-Wilson 2007). Based on this, the main aim of a breeding scheme is to promote genetic potential of livestock for the traits of great economic importance. Milk yield varies over a course of lactation as a result of continuous physiological mechanisms of growth and death of udder cells (Val-Arreola 2004). Mathematical models used for description of the lactation curve can be empirical (shape-oriented) or mechanistic (biology-oriented) (Farhangfar 2015). Using mechanistic (biological) models it would be possible to study genetic aspects of cows' lactation curve from the biology of milk secretion in udder tissue standpoint. Vast majority of the research undertaken on the lactation curve of Iranian dairy cows have been focused on the use of empirical models. This research was carried out with the objective of evaluating genetic characteristics of the lactation curve of Iranian Holstein grade and pure-bred dairy cows using a mechanistic model.
    Material and methods
    The data used in this research were provided by Animal Breeding Centre, Karaj, Iran. The data set consisted of 1,448,292 test day milk records belonging to 161,676 first parity cows (progeny of 3979 bulls) in 921 herds (in 14 provinces over the country) and calved during 1997- 2012. Minimum and maximum number of test day records were 4 and 13, respectively. Based on the percentage of Holstein gene inheritance (H), cows were divided into four groups. Pollott-Gootwine mechanistic model with two parameters of MS (maximum secretion potential of the lactation) and DR (relative decline in cell numbers) was applied to describe the shape of lactation curve. This nonlinear function was fitted to the individual lactation curves and the parameters were estimated for each cow by using nonlinear procedure of SAS software. Heritability of MS and DR traits was estimated using a fitting univariate animal model. In the model, effects of province, contemporary group of herd-year-season, calving age, type of genotype, interval of first test day from calving, fat to protein ratio, length of lactation as well as random effect of cow were included. All relationship among the animals were taken into account through including pedigree. The model was run for each trait using DMU software and restricted maximum likelihood (REML) estimate of additive genetic and residual variance components and prediction of breeding value of the animals were obtained. Genetic trend was subsequently calculated through fitting weighted regression of mean breeding value on calving year.
    Results and discussion
    Additive genetic and residual variance components for MS were 5.7123 and 13.7759, respectively and the corresponding figures for DR were 0.0000012 and 0.0000051, respectively. Heritabilities of MS and DR were found to be 0.293 (SE=0.008) and 0.194 (SE=0.120), respectively indicating that there is relatively good genetic variation for the traits to be used in selection programmes. Mean predicted breeding value (PBV) of the cows with records were 0.255 (Kg) and -0.000005 for MS and DR, respectively. Regarding MS, cows with 50  H  75 had minimum PBV (0.072 Kg) while cows with 87.5  H 100 had maximum PBV (0.309 Kg) and the difference was statistically significant (P<0.05). Based upon mean PBV for MS, mean PBV for the trait of 305-day milk yield in pure-bred Holstein cows (H=100) was expected to be 82.96 Kg. Pearson correlation between breeding values of the traits was -0.29 (P<0.0001) suggesting that cows of high genetic potential for MS are expected to have low breeding value for DR. Phenotypic and genetic trends for MS were 0.52 (SE=0.017) and 0.063 (SE=0.004, R2=0.95) kg per year, respectively, while the corresponding figures for DR were -0.000025 (SE=0.0000021) and -0.000007 (SE=0.00000054, R2=0.92), respectively and that all the trends were statistically significant (P<0.0001).
    Conclusion
    High heritability of MS and DR suggests that appropriate genetic gain could be obtained as the selection of the cows is based upon these traits. As DR is associated with lactation persistency, it could be therefore concluded that Iranian dairy cows have become phenotypically and genetically persistent over the years of 1997-2012.
    Keywords: Dairy cows, Genetic trend, Heritability, Lactation curve, Mechanistic model
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال