Korsavelssystem för små besättningar av nötkreatur

Bill Lamberson, John Massey och Jack C. Whittier
Institutionen för Djurvetenskap

korsavel i kommersiell produktion av nötkreatur förbättrar effektiviteten genom heteros och avelskomplementering. Heteros eller hybrid vigor är en fördel i prestanda av crossbreds jämfört med den genomsnittliga prestandan hos föräldraraserna. Heteros är särskilt stark för egenskaper som är ödmjuka ärftliga, såsom uppfattningshastighet, förvänjning av kalvar och förvänjning av tillväxt (Tabell 1).

Tabell 1
individuell och moderlig heteros för nötkreatur (från C. R. Long, 1980. ”Korsning för nötköttsproduktion: experimentella resultat.”J Anim. Sci. 51:1197

Korsavlade kor med korsavlade kalvar kan förväntas avvänja så mycket som 25 procent mer kilo kalv per exponerad ko än renrasiga kor med renrasiga kalvar av samma genomsnittliga rasmakeup (exempel 1). Breed complementation beskriver att använda raser eftersom de passar bäst i ett korsavelssystem. För att dra nytta av avelskomplementering skulle raser med god moderförmåga och mjölkproduktion användas i en dammlinje och paras med stora inramade, snabbt växande terminalraser.

optimala korsavelssystem utnyttjar individuell och moderlig heteros och avelskomplementering. Ett optimalt system kräver minst tre raser. Tyvärr kräver det också flera avelsmarker eller artificiell insemination (AI) för att säkerställa korrekta parningar som resulterar i maximal heteros. En relativt stor besättning krävs så att effektiv användning kan göras av mer än en tjurras.

minst tre tjurar krävs för att effektivt driva ett korsavelsprogram med tre raser som producerar sina egna korsavlade ersättningskvigor med naturlig service. AI kräver en högre ledningsnivå, särskilt i kombination med uppgifterna för estrous synkronisering, estrous upptäckt och avel. Som partiell kompensation för den ledning som krävs, erbjuder AI fördelen att tillhandahålla många djur med enastående genetisk merit, en situation som inte skulle vara ekonomisk för de flesta kommersiella producenter för användning i naturlig tjänst.

de flesta nötkreatursbesättningar i Missouri har färre än 60 kor. Dessa besättningar är inte tillräckligt stora för att dra nytta av konventionella korsavelssystem. I denna publikation presenteras effektiva alternativa korsavelssystem för användning av kommersiella nötkreatursproducenter med små besättningar. System som använder en och två tjurar beskrivs.

exempel 1predicting performance in a crossbreeding system

Heterosis är en skillnad i prestanda hos korsade djur jämfört med genomsnittet av de rena raser som bidrar till korset. Heteros är vanligtvis, men inte alltid, gynnsam. Ett exempel på ett ogynnsamt resultat av heteros är en ökning av fetthet hos korsade kalvar. Egenskaper som tillväxt och reproduktion svarar vanligtvis positivt på korsning.

för att förutsäga prestanda för ett kors måste uppskattningar av fördelarna med de rena raserna och uppskattningar av storleken på individuell och maternell heteros (Tabell 1) finnas tillgängliga. Anpassning av data för avvänjningsvikt från Notter, 1989 (Beef Improvement Federation Proceedings), Angus var 432, Hereford 435 och Charolais 490 Pund. Om Hereford-tjurar med genomsnittlig genetisk förtjänst (EPD = 0) parades med genomsnittliga Angus-kor, skulle korsavlade kalvar förväntas väga 5 procent (från Tabell 1) mer än genomsnittet av de rena raserna som ingår i korset, eller:

om Charolais-tjurar parades med Angus x Hereford F1-kor, skulle kalvvikter förutsägas genom att lägga till individuell och moderlig heteros till den genomsnittliga genetiska förtjänsten hos den korsade kalven. Kalvens genetiska förtjänst skulle beräknas som 1/2 Charolais genetiska förtjänst plus 1/4 Angus genetiska förtjänst och plus 1/4 Herefords genetiska förtjänst eller

= x (1 + Individuell heteros) x (1+ maternell heteros)

= x ( 1 + 0,05) x (1 + 0,08) = 524 Pund

för att förutsäga avvänjningsvikt per ko exponerad, förbättringar på grund av heteros för uppfattningshastighet och kalvöverlevnad måste också övervägas. Förutsatt att som renrasiga 85 av 100 kor exponerade av var och en av de raser som anges ovan leverera en levande kalv och 95 procent av kalvar födda överleva till avvänjning; då avvänjning vikt per ko exponeras skulle vara 349 pounds för Angus, 351 pounds för Herefords och 396 pounds för Charolais. Förutsägelse av avvänjningsvikt per exponerad ko liknar förutsägelse av avvänjningsvikt som visas ovan förutom att individuell heteros är 8 procent och moderns heteros är 19 procent:

= x (1 + 0,08) x (1 + 0.19) = 479 Pund

värdet på 479 Pund kalv avvanda per ko utsatt för korsavlade kor som höjer korsavlade kalvar jämförs med en genomsnittlig genetisk förtjänst av kombinationen utan heteros på 373 Pund (1/2 den genetiska förtjänsten av Charolais plus 1/4 den genetiska förtjänsten för varje Angus och Hereford). Således bidrar heteros 479 – 373 = 106 extra pounds av kalv avvanda eller en ökning med 28 procent.

typer av korssystem

vid beslut bland korssystem är primära överväganden källor till ersättande Honor, mängd heteros uttryckt av avkomman (individuell heteros), mängd heteros uttryckt av dammen (maternell heteros), möjlig avelskomplementering eller potential för användning av specialiserade far-och damlinjer och hanteringsfrågor.

om korsavlade ersättande kvinnor är lättillgängliga, övervinns många andra överväganden. Korsavlade ersättande kvinnor ger maximal moder heteros, och när de paras med en tjur av en annan ras kommer maximal individuell heteros att resultera. Att välja en tjur av en terminal far ras resulterar också i rasen komplettering. Hantering i en enda eller flera sire situation är enkel. Denna situation är idealisk men tyvärr sällan tillgänglig eller ekonomiskt genomförbar.

vid val av korsavelssystem måste man i första hand överväga en källa till ersättande Honor. Det är i allmänhet önskvärt att producera ersättningskvigor inom besättningen. Möjligheter för inom flockproduktion av korsavlade ersättningskvigor inkluderar användning av AI på en bråkdel av korna, något som inte alltid ligger inom vissa producenters ledningsförmåga; användning av en tjurras på köpta renrasiga kvigor för att producera kor för ett terminalkors, vilket också innebär inköp av en bråkdel av ersättningarna plus användning av minst två raser av far; eller användning av ett rotationskorsningssystem antingen i kombination med en terminalfader eller som ett fristående system.

Korssystem delas in i fyra kategorier: specifika eller terminala system, rotationssystem, rotaterminala system och komposit-eller syntetiska system. Var och en har fördelar och nackdelar i mängden erhållen heteros, potential för avelskomplementering, källa till ersättande honor och enkel hantering. Små flockstorlek ger extra begränsningar för vissa systems lämplighet. Inget system är optimalt för alla nötköttsproducenter. Egenskaper och exempel på varje typ av system presenteras.

specifika korssystem

Tvårasspecifika
specifika korssystem använder ett specifikt mönster för att konsekvent para en viss ras av tjur till en viss ras eller raskors av Ko. De resulterande avkommorna kommer inte tillbaka in i systemet. Ett exempel på ett tvårasspecifikt kors skulle para Angus-tjurar till Hereford-kor. De resulterande svartbaldiga kalvarna säljs. Detta system används ofta i västra range stater.

Tvårasspecifika system kallas ofta terminalsystem eftersom avkomman inte returneras till besättningen. Detta system ger maximal individuell heteros eftersom fadern och dammen inte har någon gemensam raskomposition. Ingen moderns heteros tillhandahålls, eftersom kor är renrasiga. Möjlighet finns för avelskomplementering eftersom moder-och faderliga raser kan väljas för gynnsamma egenskaper som bidrar till korset. Viktigast, dessa raser kommer att användas konsekvent i sin roll som moder-eller faderlig ras i detta speciella korssystem. Källan till ersättningskvigor är det största hindret för att använda det tvårasiga specifika korsavelssystemet.

Trerasspecifik
ett trerasspecifikt eller terminalkors är resultatet av parning av Charolais-tjurar till de svartbaldiga korna. I tre-rasen korset maximeras både individuell och moderlig heteros. Maternal heteros maximeras eftersom raserna korsade för att producera moderlinjen (svartbaldierna) inte har någon gemensam sammansättning. Individuell heteros maximeras eftersom moderlinjen (Angus och Hereford) inte har någon gemensam raskomposition med terminalfadern (Charolais).

återigen är raskomplementering tillgänglig eftersom far-och damlinjerna kan väljas för sina styrkor i bidrag till korset. Med detta och alla andra specifika korsavelssystem är källan till ersättningskvigor ett potentiellt problem. En pålitlig leverans behövs om de ska köpas. Ledningshänsyn är viktiga om producenten ska tillhandahålla ersättningskvigor från sin egen besättning.

Backcross
i ett backcross-system paras kvigor från ett första kors till en tjur från en av raserna i sin egen rasmakeup. Till exempel kan en svartbaldig kviga paras med en Hereford tjur. Backcross används oftast när en viss ras är väl lämpad för produktionsmiljön som inhemska raser i tropiska områden. Backcrosses ger maximal maternell heteros men endast 50 procent av maximal individuell heteros. Minskningen av individuell heteros beror på den vanliga rasmakeupen mellan tjur och Ko i backcross.

roterande korssystem

tvårasrotation eller kors (Figur 1). Rotationssystem involverar ett specifikt cykliskt mönster av parning av tjurar till avkommor som härrör från ett föregående kors. Det enklaste exemplet på ett rotationssystem är tvårasens rotation eller kors-korssystem.

Figur 1
Avelsschema för ett tvårasigt roterande korsavelssystem.

en serie alternerande bakkorsningar används i tvårasens rotation. I en Hereford-Angus rotation, avkomma till följd av en initial Hereford-Angus kors skulle backcrossed till en av föräldrarnas raser, säger Angus. Den resulterande backcross avkomma, 3/4 Angus och 1/4 Hereford, paras med Hereford tjurar. Avkomma som härrör från denna tredje generation paras med Angus-tjurar och detta cykliska mönster fortsätter.

efter tre generationer stabiliseras rasens sammansättning vid ungefär 2/3 rasen av Fadern och 1/3 den återstående rasen. I detta exempel är generation fyra kalvar far av en Angus tjur och är ungefär 2/3 Angus och 1/3 Hereford.

den främsta fördelen med rotationskors är att ersättningskvigor tillhandahålls i systemet. Både individuell och maternell heteros är mindre än maximal på grund av den vanliga rasens sammansättning av far och dam. Eftersom kor delar ungefär 1/3 av sin raskomposition med tjuren som de paras med, förloras en tredjedel av potentiell heteros. Ingen raskomplementering erhålls från ett roterande kors. Far raser växlar mellan generationer. Därför är det inte möjligt att använda specialiserade far-och damraser.

hantering av matningar för detta system kan också vara något komplicerat. Ytterligare heteros går förlorad om felaktiga matningar görs. Eftersom generationer överlappar varandra hos nötkreatur, kommer kvinnor från båda raserna av Far samtidigt att finnas i besättningen som kräver minst två avelsbete för att säkerställa korrekt användning av systemet om naturlig parning används.

trerasrotation (Figur 2). Trerasrotationer lägger helt enkelt till en tredje ras av tjur till cykeln av matningar som används i en tvårasrotation. Kor är parade till rasen av tjur som utgör den minsta andelen av sin egen sammansättning. En trerasrotation ökar användningen av individuell och moderlig heteros till 86 procent av maximalt. Återigen finns ingen raskomplementering tillgänglig.

Figur 2
Avelsschema för ett trerasrotationssystem.

hantering är mer komplex än för tvårasens rotation. Val av raser blir ett viktigt övervägande, eftersom antalet raser som ingår i en rotation ökar.

för det första bör raser som används för att initiera rotationen vara det bästa tillgängliga för ditt produktionssystem. Heterosen som erhålls genom att lägga till en ytterligare ras måste vara större än förlusten av genomsnittlig genetisk förtjänst på grund av att man lägger till en ras som är sämre än de som används för att initiera systemet. För det andra bör raser som används i en rotation vara något liknande i egenskaper som mogen storlek och mjölkproduktion. Olika raser kan leda till kalvning svårigheter och problem i samband med utfodring och marknadsföring heterogena kalvar.

Rotaterminala korssystem

trerasrotaterminal (Figur 3). Rotaterminala kors är en kombination av rotations-och specifika korsavelssystem. De lägger till några av de bästa funktionerna i varje system. En rotation, vanligtvis av två moderraser, levererar kor för en terminal parning. Till exempel skulle äldre kor från Hereford-Angus tvårasrotation paras med tjurar från en terminal farras.

Figur 3
Avelsschema för ett trerasrotaterminalt korsavelssystem.

även om det inte maximeras i alla kalvar, bidrar vissa individuella och moderliga heteroser till prestandan hos alla producerade kalvar. Cirka 40 till 60 procent av korna är involverade i den roterande delen av systemet. Individuell och moderlig heteros ges av denna del av systemet i samma takt som för en tvårasrotation. Alla hankalvar från denna del av systemet säljs medan honkalvar behålls efter behov för byten. Korsavlade kor från moderns rotation paras till en terminal far ras. Kor uttrycker partiell maternell heteros och kalvar uttrycker 100 procent individuell heteros.

Raskomplementering är tillgänglig från systemets terminalfas. Alla kalvar från terminalen parning säljs. En fördel är att kvigor vanligtvis initialt paras med en tjur av samma storlek som sin egen far ras som en del av rotationen. När kor mognar och har en minskad sannolikhet för att uppleva kalvningssvårigheter kan de överföras till terminalkorset för att paras med en större tjurras.

detta system lider nackdelen med komplexitet och ojämn användning av tjurar. Minst fyra tjurar måste användas för att systemet ska fungera korrekt, vilket gör det oattraktivt för majoriteten av nötköttsproducenterna.

kompositer

kompositer är en stabil intermating population härrörande från crossbred parningar. Santa Gertrudis och Brangus är exempel, liksom MARC-kompositerna som utvecklats vid US Meat Animal Research Center. Kompositer innehåller vanligtvis en kombination av raser, som var och en bidrar med en karakteristisk önskvärd för god prestanda eller miljöanpassning. Zebu raser har bidragit till flera kompositer på grund av deras anpassning till heta klimat.

kompositer erbjuder lite heteros, med mängden beroende på den ursprungliga rasens sammansättning. Tyvärr har dessa raser ofta drabbats av partiell förlust av heteros över tiden. Detta har resulterat i att inavel ackumulerats i raserna, eftersom de flesta initierades från en relativt liten genetisk bas.

diskontering av den potentiella förlusten av heteros på grund av ackumulerad inavel, bibehållen heteros kan beräknas genom att kvadrera fraktionsbidraget för varje ras, summera de kvadrerade värdena och subtrahera från en. Som ett exempel är rasens sammansättning av Santa Gertrudis 5/8 Shorthorn och 3/8 Brahman. Bibehållen heteros är 1 – = 0,47 eller 47 procent.

eftersom fler raser bidrar till den sammansatta, behållna individuella och maternella heterosen ökar. När kompositer används sires och dammar skiljer sig inte, så erbjuds ingen raskomplementering. Förvaltningen liknar användningen av rena raser.

Single-sire crossbreeding systems

många nötkreatur i Missouri är i besättningar som använder en enda tjur. Effektiva korsavelssystem för besättningar av denna storlek skulle öka produktiviteten och lönsamheten i statens nötköttsindustri. Vid jämförelse av korsavelssystem för enstaka besättningar, flera villkor kommer att antas:

• Ersättningshonor ska genereras inifrån besättningen och 20 procent av kobesättningen kommer att bytas ut varje år
• naturlig service kommer att användas
• kvigor paras först för att kalva vid två år och kommer inte att paras med sin far

två rotationssystem har visat sig vara användbara i system med en far (M. A. lamm och M. W. Tess, 1989. J. Anim. Sci. 67:28). En innebär rotation av två raser, den andra använder tre. I varje system introduceras en ny tjur vartannat år för att undvika parning av kvigor tillbaka till sin far. Samma ras av tjur används i fyra år (två på varandra följande tjurar) innan en ny ras introduceras. Detta ger mer heteros än roterande raser med varje ny tjur eller vartannat år.

om rasen av kor som används för att initiera rotationen betecknas ras A, skulle farrotationen vara

med de prenumerationer som representerar olika tjurar av raserna A och B. Eftersom en enda tjur används kan inte alla matningar vara optimala som i tvårasens rotation. Denna enda farrotation förväntas i genomsnitt ge 59 procent av maximal individuell heteros och 47 procent av maximal moder heteros under de första tjugo åren av operationen. Dessa värden jämför med 72 procent av maximal individ och 56 procent av maximal maternell heteros som kan erhållas från en tvårasrotation i en stor besättning eller genom användning av artificiell insemination. Förlust av heteros beror på acceptans av en andel felaktiga matningar i single-sire-systemet.

med hjälp av genetiska rasmedel för Hereford och Angus från Exempel 1 och heteros från Tabell 1 förväntas vikten av kalv avvanda per ko exponerad till genomsnitt 399 pund under de första 20 åren av detta system. Detta jämförs med 409 Pund som förväntas från den optimala tvårasrotationen och 350 pund genomsnitt av de genetiska medlen för de två rena raserna.

en tre-ras rotation initieras igen med ras en kor skulle ha en ras sekvens för tjurar av

denna enda farrotation förväntas ge 77 procent av maximal individ och 60 procent av maximal maternell heteros.

enstaka rotationer erbjuder potential för ökad produktivitet i den lilla nötkreatursbesättningen. Val av raser är av stor betydelse. Raser bör inte bara anpassas till produktionsmiljön utan måste vara kompatibla med varandra i ett rotationssystem.

korssystem med två far

ytterligare korsningsmöjligheter finns tillgängliga för producenten med en något större nötköttbesättning. Antalet kor och betesmarker som motiverar att använda två tjurar kan öka möjligheterna att använda produktiva korsavelssystem.

den två-far, två-ras rotation initieras med ras a Kor använder en tjur sekvens av

tjurar kan användas högst fyra år för att undvika parning till barnbarn. Initialt, alla kor är av rasen A. Vissa parningar av rasen a Kor att föda upp en tjurar måste göras under det tredje året för att hålla sig inom serveringskapacitet av rasen B bull. Efter de första fyra åren paras kor av ras a-tjurar för att föda upp b-tjurar och vice versa.

förväntad individuell heteros är 70 procent av maximal och förväntad maternell heteros är 54 procent av maximal. Dessa värden jämför med 72 procent för individuell heteros och 56 procent maternell heteros i ett system där alla parningar är korrekta. Förväntad prestanda är mycket lika för de två systemen.

trerasrotationer erbjuder ökad heteros över tvårassystem. Denna fördel kan delvis kompenseras av problem i samband med valet av en tredje ras. Optimal sekvens för tjurar i en två-far, tre-ras rotation är

under de första fyra åren är den största andelen kor ras A. De bör paras med de tjurar som de är minst relaterade till. När det är möjligt, kor som är av ras a-tjurar bör paras för att föda upp b-tjurar, kor som är av ras B-tjurar bör paras för att föda upp C och kor som är av ras C-tjurar bör paras för att föda upp A.

vissa matningar som ger mindre än maximal heteros kommer att inträffa i år tre och fyra. Denna sekvens ger i genomsnitt 82 procent av maximal individuell heteros och 63 procent av maximal maternell heteros under de första 20 verksamhetsåren. Dessa värden jämför med 91 procent av maximal individuell heteros och 70 procent av maximal maternell heteros för ett system utan felaktiga parningar. Återigen är förväntad prestanda ganska lika.

vid användning av två djur är ett tillgängligt alternativ att använda en del av kobesättningen i ett terminalkors. Ett tre-ras rotaterminalsystem ger raskomplementering i terminalparningen, vilket innebär ungefär de äldsta 40 procenten av kobesättningen. Sekvensen av tjurar är

den yngsta 60 till 65 procent av kobesättningen är i en enda far tvårasrotation. Alla kvig kalvar från denna del av systemet hålls som ersättare, medan alla äldre kor paras till terminalen far.

detta system ger något mer individuell heteros än två-far, två-ras systemet men något mindre moderns heteros. Om man antar en 10-procentig ökning av tillväxttakten på grund av avelskomplementering hos kalvar som produceras av terminalfadern, liknar produktiviteten trerasrotationen. Produktiviteten, som kan vara mindre än väntat, beror på låg heteros i den betydande delen av besättningen som är involverad i tvårasens rotation som används för att producera ersättande Honor.

rotaterminalsystemet är känsligare för hantering än de andra systemen. Användning av alla kvigor kalvar från tvårasens rotation som ersättare kan vara begränsande om dödsförlusten är hög eller om andelen kalvar som är kvinnor är låg under ett visst år.

sammanfattning

att välja det lämpligaste korssystemet för din besättning baseras på flera faktorer. Genomsnittliga förväntade nivåer av individuell och maternell heteros under de första 20 åren av driften av korsavelssystemen som beskrivs ovan sammanfattas i Tabell 2. Dessa nivåer kommer att variera från år till år, särskilt i rotationssystemen, och är bara ett övervägande när du väljer ett system som är lämpligt för din operation. Valet av ett system bör också bero på nivån på ledningsåtagande du är villig att göra och storleken på din besättning. På samma sätt beror valet av raser på olika faktorer, inklusive foderresurser samt tillgång till avelsbestånd.

att utveckla en plan och välja ett system och raser är ett viktigt första steg mot att fånga fördelarna med korsning i din besättning. För långsiktig framgång är det viktigt att följa igenom och ständigt hålla fast vid din plan och inte övertalas av frestelsen av den hetaste nya rasen på scenen i ett år till år beslutsläge.

Tabell 2
Heterosis1 och avelskomplementering i korsavelssystem

1heterosvärden representerar ett genomsnitt för de första tjugo år av drift av systemet (från Lamb och Tess, 1989. J. Anim. Sci. 67:28).
2heterosvärden uttrycks som en procentandel av maximalt. Maximal heteros (100 procent) skulle uttryckas av avkommor som härrör från första korsningar av två raser och ingen heteros uttryckt av avkommor som härrör från parningar inom en ren ras.
3cirka 40 till 50 procent av de yngsta korna i detta system är i rotationsfasen och de återstående korna är i terminalfasen.
4cirka 60 till 65 procent av de yngsta korna i detta system är i rotationsfasen och de återstående korna är i terminalfasen.