Inclusão de variáveis bioclimatológicas na avaliação genética de bovinos leiteiros : abordagem do estresse térmico na seleção animal

Abstract

Em todo o mundo, principalmente em regiões de clima tropical, o estresse térmico causa grandes perdas econômicas e tem importantes implicações no bem-estar animal. Para mitigar os efeitos do estresse térmico, modificações estruturais do ambiente têm sido adotadas com frequência. No entanto, estas mudanças não são herdáveis e requer alto potencial de investimento. Nesse contexto, para superar os desafios provocados pelo estresse térmico, a seleção genética para melhorar a termotolerância é a estratégia de mitigação mais viável. Assim, os principais objetivos deste estudo foram identificar o limite crítico do estresse térmico para características de produção e saúde em bovinos da raça Holandesa, investigar abordagens para ajustar dados fenotípicos para indicadores de estresse térmico, além de quantificar o impacto na reclassificação de touros e na confiabilidade das predições, utilizando dados bioclimatológicos como o índice de temperatura e umidade (THI) e a amplitude térmica (DTV) via modelos de regressão aleatória. O limiar do conforto térmico identificado foi de THI = 74 e DTV = 13 para produção de leite no dia do controle (TDMY), THI = 70 e DTV = 9 para escore de células somáticas (SCS) e THI = 74 e DTV = 16 para rendimento de gordura (FAT) e proteína (PROT). As médias das variáveis bioclimatológicas de dois dias anteriores ao controle leiteiro são indicadas para correção dos dados. Houve significativa reclassificação dos touros e aumento na confiabilidade das predições dos valores genéticos quando THI e DTV forma considerados nos modelos. Ao incluir de forma pioneira o nível de estresse térmico na modelagem da regressão fixa do modelo, observaram-se melhorias ainda mais expressivas no processo de avaliação genética. Contudo, há variabilidade genética suficiente para realizar seleção concomitante para aumento da eficiência produtiva e termotolerância nos animais. Adicionalmente, foi possível inferir que o SCS pode ser considerado um indicador precoce de estresse térmico nos animais. Em síntese, conclui-se que não corrigir os dados fenotípicos para os indicadores de estresse térmico no processo a avaliação genética resulta em predições viesadas, em que os animais apontados como detentores dos melhores méritos genéticos não são verdadeiramente os melhores. Sendo assim, recomendamos adoção do THI e DTV nos procedimentos de seleção animal, não somente visando melhorias futuras nos aspectos produtivos/saúde, mas como forma de melhorar o bem-estar animal frente a mudanças climáticas.

Throughout the world, especially in tropical regions, heat stress is seen as a source of major economic losses and has important implications on animal welfare. To mitigate the heat stress effects, structural changes in the environment have been frequently adopted. However, these changes are not inheritable and require high investment potential. In this context, to overcome the challenges caused by heat stress, the genetic selection to improve thermotolerance is the most viable mitigation strategy. Therefore, the main objectives of this study were to identify the critical threshold of heat stress for production and health traits in Holstein cattle, investigate approaches to adjust phenotypic data for heat stress indicators, and quantify the impact on the reranking of sires and on the reliability of predictions, using bioclimatological data such as temperature and humidity index (THI) and diurnal variation temperature (DTV) via random regression models. The heat comfort threshold identified was THI = 74 and DTV = 13 for test-day milk yield (TDMY), THI = 70 and DTV = 9 for somatic cell score (SCS), and THI = 74 and DTV = 16 for fat (FAT) and protein (PROT) yield. The averages of bioclimatological variables of two days before the test-day are indicated to correct the data. There was a significant sires reranking and an increase in the reliability of predictions of breeding values when THI and DTV were included in the models. By including, in a pioneering way, the heat stress level in the fixed regression of the model, there were even more significant improvements in the genetic evaluation process. However, there is sufficient genetic variability to perform concomitant selection for an increase production efficiency and thermotolerance in animals. Additionally, it was possible to infer that SCS can be considered an early indicator of heat stress in animals. In summary, we concluded that by not correcting phenotypic data for heat stress indicators in the genetic evaluation process results in biased predictions, in which the animals identified as having the best genetic merits are not truly the best. Thus, we recommend the adoption of THI and DTV in selection procedures, not only future improvements in the productive/health aspects, but as a way to improve animal welfare in face of climate change.