Estimation of the genetic correlations between twisted legs and growth or conformation traits in broiler chickens

Genetic correlations between two types of leg deformities, valgus and varus angulations, and some growth or conformation traits were estimated in two commercial broiler strains. 14 264 chickens of both sexes in line A were measured for leg defects at 6 weeks and body weight at 3 (BW3) or 6 (BW6) weeks. The same measures were taken in line B on 8 164 chickens, as well as breast angle (BRA) and breast meat yield (BRM) at 6 weeks on 70% of the male birds. The multinomial logit model previously developed for the genetic analysis of valgus and varus deformities was extended to deal with the joint analysis of one unordered categorical trait and one continuous variable. The model assumed a competition between latent susceptibility variates related to the various deformities and linearly dependent on the continuous performances. Location parameters for latent susceptibilities and continuous trait were estimated by the 'Maximum A Posteriori' approach and dispersion parameters by the 'Maximum Marginal Likelihood' using a tilda-hat approximation. The genetic model took into account the effects of the sire, maternal grandsire and dam within maternal grandsire. As described in a previous study, leg deformities showed moderate heritabilities. Mean heritability estimate for both lines, based on the sire/maternal-grandsire (S/MGS) component, was equal to 0.22 for valgus and varus; when based on the dam component, mean estimates were equal to 0.37 and 0.29 for the two deformities respectively. Except for BRA, heritability of growth and conformation traits appeared to be smaller when based on S/MGS component (from 0.18 to 0.47) than on dam component (from 0.41 to 0.63). Very low genetic correlations were found between susceptibilities to leg deformities and growth performances: average estimates for both lines of the genetic correlation with BW3 were -0.03 and -0.05 for valgus and varus respectively. Respective genetic correlations with BW6 were estimated to be +0.05 and +0.01. According to a simulation study these small estimates were unlikely to be due to the negative back effects of severe disorders on growth performances. According to these results, including leg defects in breeding schemes would not delay improvement on growth through unfavourable genetic correlations. Susceptibility to valgus deformity appeared to be genetically independent of conformation traits (genetic correlation was estimated to be -0.06 and -0.08 with BRA and BRM respectively), whereas moderate unfavourable genetic correlations were found for varus (+0.16 and +0.19 with BRA and BRM respectively). Care must be taken when considering the impact of the actual intensive selection for greater conformation on the incidence of varus deformity. RÉSUMÉ: Les corrélations génétiques entre deux types de déformations osseuses, le valgus et le varus, et des caractères de croissance et de conformation ont été estimées dans deux lignées commerciales de poulet de type chair. Dans la lignée "A", 14 264 poulets des deux sexes ont été mesurés pour les problèmes de pattes à 6 semaines, ainsi que pour le poids vif aux âges de 3 et 6 semaines. Ces mêmes mesures ont été faites dans la lignée "B"sur 8 164 poulets; on disposait en plus pour un échantillon des animaux de cette lignée de la mesure de l'angle de poitrine et du rendement en filet à 6 semaines. Des développements du modèle logistique multinomial déjà utilisé pour l'analyse génétique des valgus et varus ont été réalisés pour permettre l'analyse conjointe de plusieurs caractères discrets non ordonnés et d'une variable continue. Le modèle d'analyse fait l'hypothèse d'une compétition entre plusieurs variables sous-jacentes de sensibilité aux déformations, dépendant linéairement de la performance continue. Les paramètres de position pour les sensibilités sous-jacentes et le caractère continu ont été estimés par l'approche bayésienne du "Maximum A Posteriori"et les paramètres de dispersion par une approximation de type tilde-hat du "Maximum de Vraisemblance Marginale". Le modèle génétique d'analyse comprenait les effets des père, grand-père maternel et mère intra grand-père. Comme démontré dans une étude précédente, la sensibilité aux problèmes de patte présente une héritabilité modérée. En moyenne sur les deux lignées, l'estimation obtenue par la voie père/grand-père maternel (P-GPM) est de 0.22 pour les deux déformations et celle pour la voie mère de 0.37 pour le valgus et de 0.29 pour le varus. A l'exception de l'angle de poitrine, l'héritabilité des caractères de croissance et de conformation apparaît largement supérieure par la voie mère (de 0.41 à 0.63) que par la voie P-GPM (de 0.18 à 0.47). Les corrélations génétiques entre les sensibilités aux déformations osseuses et les performances de croissance apparaissent très faibles: la moyenne des estimations de la corrélation avec le poids vif à 3 semaines est de -0.03 pour le valgus et -0.05 pour le varus. Les corrélations avec le poids à 6 semaines sont du même ordre, estimées à respectivement +0.05 et +0.01 pour les valgus et varus. Une étude par simulation a permis de vérifier que ces faibles corrélations n'étaient pas dues à des biais éventuels liés aux effets secondaires négatifs des pathologies sévères sur les performances de croissance. D'après ces rèsultats, la prise en compte en sélection de la sensibilité aux problèmes de pattes n'introdurait pas, par une corrélation génétique défavorable, de réponse indirecte négative sur le poids. Si la sensibilité au valgus apparaît génétiquement indépendante des caractères de conformation (avec des corrélations génétiques avec l'angle de poitrine et le pourcentage de filet estimées à -0.06 et -0.8 respectivement), la liaison génétique apparaît plutôt défavorable pour le varus: +0.16 et +0.19 respectivement avec l'angle et le pourcentage de filet. Ces résultats doivent inciter à surveiller l'impact sur l'incidence des varus des fortes pressions de sélection appliquées actuellement sur les caractères de conformation. ZUSAMMENFASSUNG: Genetische Korrelationen zwischen verbogenen Füßen und Wachstums- und Formmerkmalen in Broilern Genetische Korrelationen zwischen 2 Arten von Beindeformationen, Valgus und Varus Angulationen, und einigen Wachtums- und Formmerkmalen wurden bei zwei kommerziellen Broiler Herkünften geschätzt, 14 264 Hühner beiderlei Geschlechter wurden in Linie A auf Beinfehler bei 6 Wochen Alter und Körpergewicht bei 3 (BW3) und 6 Wochen (BW6) untersucht, in Linie B 8 164 Tiere, wo aber auch Brustwinkel (BRA) und Brustfleisch (BRM) von ca. 70% der Hähne erhoben worden ist. Das für die genetische Analyse von Valgus und Varus Deformationen entwickelte multinomiale logit Modell wurde für die gemeinsame Analyse eines ungeordneten kategorischen Merkmals und einer kontinuierlichen Variablen erweitert. Dieses unterstellt Kompetition zwischen latenter Anfälligkeiten für verschiedene Deformationen und lineare Beziehung zu kontinuierlich verteilter Leistung. Lokationsparameter wurden mittels "Maximum A Posteriori" Ansatz und Dispersionsparameter mittels "Maximum Marginaler Likelihood" unter Verwendung von 'tilde-hat' Approximation geschätzt. Das genetische Modell berücksichtigte Vater-, maternale Großvater- und Muttertier-innerhalb der letzteren-Wirkungen. Beindeformationen zeigen mittlere Heritabilitätswerte, 0.22 für Valgus and Varus aus Vater/maternalem Großvater Komponenten, 0.37 bez. 0.29 aus der Muttertierkomponente. Mit Ausnahme von BRA waren Heritabilitätswerte für Wachstum- und Formmerkmale aus S/MGS-Komponenten (0.18-0.47) kleiner als die aus Muttertierkomponenten (0.41-0.63). Genetische Korrelationen zwischen letzeren und Anfällikeiten waren sehr niedrig: zwischen BW3 und Valgus und Varus -0.03 bzw. -0.05, BW6 +0.05 und 0.01. Simulation zeigte, daß die niedrigen Werte kaum auf negative Rückwirkung der Defekte auf Leistung zurückzuführen sind, sodaß deren Berücksichtigung in der Selektion den Zuchtfortschritt nicht beeinträchtigen sollte. Valgusdeformation scheint genetisch unabhängig von Formmerkmalen zu sein (r(G) -0.06, -0.08 mit BRA und BRM), während Varus mäßig ungünstige Korrelationen zeigt (+0.16, -0.19 mit BRA und BRM), sodaß Selektion auf Bemuskelung dies zu beachten hat.