Estimation of individual cross-breeding effects on milk-production traits of the German Black Pied dairy cattle using different genetic models*.

Milk performance data of cross-breds in the synthetic breed German Black Pied Dairy Cattle (SMR), that had calved for the first time between 1970 and 1984, were used to estimate individual cross-breeding effects on milk production traits. Three million pure-bred and cross-bred cows that were in their first lactation and had originated from conventional housing systems were involved. For 1111331 cows genetic groups according to their respective ancestry could be formed. The additive breed differences and heterosis effects estimated by the Dickerson model correspond to those effects determined by the majority of other authors. For milk yield, highly significant negative effects were obtained for the Holstein-Friesian × Black Pied Cattle and Jersey, respectively. The estimates ranged between 4.8 % and 5.0 % of the mean of all cross-breeding groups. In cross-breds with Jersey the recombination loss for fat percentage was between 5.3 % and 6.0 %. These results support the theory that recombination loss occurs predominantly when breeds, which have been selected for a long period for certain traits, are crossed. The recombination loss for fat yield attains values between 1.9 % and 6.8 %. Different genetic models for the estimation of cross-breeding effects were compared. In contrast to the Dickerson model, the modified genetic models of Jakubec et al. (1991) and Mather and Jinks (1971) (models A, B, C and D) and those of Kinghorn (1980, 1982, 1987) enabled estimation of the genetic components underlying heterosis. Model A accounts for additive, dominant and additive × additive effects and this model can be transformed by linear functions into the Dickerson model. As model A shows an exact separation of the heterosis and epistatic effects, this model is preferred to that of Dickerson (1969, 1973). The estimated additive × dominance effects, obtained using model B, are significant and half as large as the additive × additive effects. The extent of dominance × dominance effects (models C and D) could not be determined with the restrictions used. If these epistatic interactions are taken into consideration, the standard errors of the estimates increase and the accuracy of the estimates decreases. ZUSAMMENFASSUNG: Schätzung individueller Kreuzungseffekte für Milchleistungsmerkmale beim Schwarzbunten Milchrind unter Verwendung verschiedener genetischer Modelle Die Untersuchung individueller Kreuzungseffekte für Milchleistungsmerkmale basiert auf den Milch-leistungsdaten von Rein- und Kreuzungszuchttieren der synthetischen Rasse Schwarzbuntes Milchrind (SMR), die zwischen den Jahren 1970 und 1984 zum ersten Mal abgekalbt haben. Insgesamt standen 3 Millionen Erstlaktierende aus herkömmlichen Haltungssystemen zur Verfügung. 1 111 311 Kühe konnten entsprechend ihrer Abstammung eindeutig definierten Kreuzungsgruppen zugeordnet werden. Die Schätzwerte für die additiven Rassenunterschiede und Heterosis im Dickerson-Modell (1969) korrespondieren weitgehend mit den von anderen Autoren publizierten Ergebnissen. Hoch signifikante, negative Effekte wurden für die Kreuzungen von Holstein-Friesian mit dem Schwarzbunten Rind und Jersey geschätzt. Die Schätzwerte lagen zwischen 4,8 und 5 % des Mittels aller Generationsmittelwerte. Kreuzungen mit Jersey wiesen für den Fettgehalt einen Rekombinationsverlust zwischen 5,3 und 6 % auf. Diese Ergebnisse unterstützen die Theorie, daß Rekombinationsverluste vornehmlich dann auftreten, wenn Rassen, die für lange Zeit auf bestimmte Merkmale selektiert wurden, gekreuzt werden. Der relative Rekombinationsverlust für den Fettgehalt erreichte Werte zwischen 1,9 und 6,8 %. Die Untersuchung hatte auch zum Ziel, die Schätzwerte verschiedener genetischer Modelle zu vergleichen. Im Gegensatz zum Dickerson-Modell (1969) ermöglichten das modifizierte Modell von Jakubec et al. (1991), die Modelle von Mather und Jinks (1971) (Modelle A, B, C, D) sowie von Kinghorn (1980, 1982, 1987) die Schätzung von der Heterosis zugrundliegenden genetischen Komponenten. Das Modell A beinhaltete von den Zweiwege-Interaktionen nur die additiv × additive Komponente, es kann aber anhand von linearen Funktionen in das Dickerson-Modell (1969) überführt werden. Da Model A die Trennung der Heterosis von epistatischen Effekten ermöglicht, ist dieses Modell dem Dickerson-Modell (1969, 1973) vorzuziehen. Die geschätzten additiv × dominanten Effekte in Modell B waren signifikant und in etwa halb so groß wie die additiv × additiven Schätzwerte. Es war schwierig, die dominant × dominanten Effekte in den Modellen C und D zu bestimmen, da sich die Standardfehler für die Schätzwerte erhöhten und damit die Genauigkeit der Schätzer abnahm.