Bayesian threshold analysis of litter size in sheep

ABSTRACT

Background: Litter size at birth (LSB) is one of the most important economic traits in sheep and could be used in genetic improvement schemes for meat production. LSB is inherently a categorical trait and should be analysed with threshold models. Objective: Bayesian threshold models were used to analyze sheep LSB to estimate genetic parameters. Methods: Data was based on 7,901 LSB records from 14,968 dams and 682 sires collected from 1986 to 2012 at Makouie Sheep Breeding Station in Iran. Means of posterior distributions (MPDs) of LSB's genetic parameters were estimated, and the best-fitted models were selected using the deviance information criterion. Results: In the repeated measurement analysis, the estimated direct and maternal heritabilities, and permanent environmental effect (±SE), according to the best-fitted model (model 5), were 0.01 (0.010), 0.02 (0.014), and 0.01 (0.011), respectively. In the univariate analysis, the best estimates of direct and maternal heritabilities were 0.12 (0.064) and 0.08 (0.045), respectively. An increasing trend for direct and maternal heritabilities was observed in parity 2 (0.15 (0.082) and 0.25 (0.083), respectively). In the bivariate analysis, the best estimates of direct and maternal heritabilities for LSB were 0.03 (0.027) and 0.22 (0.041), respectively. The direct and maternal genetic correlations among parities were 0.25 (0.054) and 0.12 (0.021), respectively. Conclusions: The results showed a considerable influence of environmental factors on LSB in each parity of sheep; also, statistically different genetic parameters (p<0.05) were obtained from one parity to another, indicating the different and large influences of genetic and environmental factors for each parity.

RESUMEN

Antecedentes El tamaño de la camada al nacer (LSB) es inherentemente un rasgo categórico y debe analizarse con modelos de umbral. El LSB es uno de los rasgos de producción de carne más importantes en las ovejas y podría usarse en esquemas de mejora genética para la producción de carne. Objetivo: Se utilizaron modelos de umbral bayesiano para analizar el tamaño de la camada de ovejas al nacer (LSB) y estimar parámetros genéticos. Métodos: Los datos se basaron en 7.901 registros de LSB de 14.968 ovejas y 682 carneros recolectados de 1986 a 2012 en la estación de cría de ovejas Makouie en Irán. Se estimaron las medias de distribuciones posteriores (MPD) de los parámetros genéticos de LSB y se seleccionaron los modelos mejor ajustados utilizando el criterio de información de desviación. Resultados: En los análisis de medición repetida, la heredabilidad materna y directa estimada y el efecto ambiental permanente (±SE), según el modelo mejor ajustado (modelo 5), fueron 0,01 (0,010), 0,02 (0,014) y 0,01 (0,011), respectivamente. En el análisis univariado, las mejores estimaciones de heredabilidad directa y materna fueron 0,12 (0,064) y 0,08 (0,045), respectivamente. Se observó una tendencia creciente de heredabilidades directas y maternas en la paridad 2 (0,15 (0,082) y 0,25 (0,083), respectivamente). En el análisis bivariado, las mejores estimaciones de heredabilidad directa y materna para LSB fueron 0,03 (0,027) y 0,22 (0,041), respectivamente. Las correlaciones genéticas directas y maternas entre partos fueron 0,25 (0,054) y 0,12 (0,021), respectivamente. Conclusiones: Los resultados mostraron una influencia considerable de los factores ambientales sobre el LSB en cada parto de las ovejas; además, se obtuvieron parámetros genéticos estadísticamente diferentes (p<0.05) de un parto a otro, indicando las diferentes y grandes influencias de factores genéticos y ambientales para cada parto en ovejas. Los resultados de este estudio se pueden precisar aún más utilizando datos de SNP de todo el genoma sobre diferentes partes para manejar una amplia gama de problemas relacionados con la interacción del entorno genético del rasgo LSB.

RESUMO

Antecedentes O tamanho da ninhada ao nascer (LSB) é inerentemente uma característica categórica e deve ser analisada com modelos de limiar. LSB é uma das características mais importantes de produção de carne em ovinos e pode ser usado em esquemas de melhoramento genético para a produção de carne. Objetivo: Modelos de limiar bayesiano foram usados para analisar o tamanho da ninhada de ovelhas ao nascer (LSB) para estimar parâmetros genéticos. Métodos: Os dados foram baseados em 7.901 registros LSB de 14.968 ovelhas e 682 carneiros coletados de 1986 a 2012 na Estação de Criação de Ovinos Makouie no Irã. Médias de distribuições posteriores (MPDs) dos parâmetros genéticos de LSB foram estimadas e os modelos mais bem ajustados foram selecionados usando o critério de informação de desvio. Resultados: Nas análises de medidas repetidas, as herdabilidades diretas e maternas estimadas e o efeito do ambiente permanente (±SE), de acordo com o modelo mais bem ajustado (modelo 5), foram 0,01 (0,010), 0,02 (0,014) e 0,01 (0,011), respectivamente. Na análise univariada, as melhores estimativas das herdabilidades direta e materna foram 0,12 (0,064) e 0,08 (0,045), respectivamente. Uma tendência crescente para as herdabilidades direta e materna foi observada na paridade 2 (0,15 (0,082) e 0,25 (0,083), respectivamente). Na análise bivariada, as melhores estimativas de herdabilidades direta e materna para LSB foram 0,03 (0,027) e 0,22 (0,041), respectivamente. As correlações genéticas diretas e maternas entre os partos foram 0,25 (0,054) e 0,12 (0,021), respectivamente. Conclusões: Os resultados mostraram uma influência considerável dos fatores ambientais na LSB em cada paridade de ovelhas; também, parâmetros genéticos estatisticamente diferentes (p<0,05) foram obtidos de uma paridade para outra, indicando as diferentes e grandes influências de fatores genéticos e ambientais para cada paridade em ovinos. Os resultados deste estudo podem ser ainda mais definidos usando dados SNPs de todo o genoma em diferentes partes para lidar com uma ampla gama de problemas relacionados à interação do ambiente genético do traço LSB.