Genotyping a single animal has direct advantages in terms of providing a genomic evaluation for genetic selection and mating as well as confirming its parentage for herdbook integrity. Accumulating thousands of genotypes for a population of animals in a breed has become an excellent source for identifying various genetic anomalies, which are usually undesirable. Although the discovery of an undesirable gene in a breed is initially viewed negatively, the new knowledge provides an opportunity to monitor the frequency over time and eventually eradicate it from the active population, especially among A.I. sires.

Haplotypes Impacting Fertility
Due to the growth of genotyping in North America since it began in 2008, the Canadian Dairy Network (CDN) database now includes over 800,000 Holstein genotypes and more than a million across all dairy breeds. This extensive database of DNA profiles allows scientists to follow the transmission of short sections of DNA strands, called haplotypes, from parent to progeny across generations. To date, given the number of genotyped animals in each breed, various “Haplotypes Impacting Fertility” have been identified including five in Holsteins (HH1 to HH5), two in each of Jersey (JH1 and JH2) and Brown Swiss (BH1 and BH2) and one in Ayrshires (AH1). The impact of these haplotypes in each breed, which generally cause early embryonic death, depends on the frequency of the associated gene in the population and especially the percentage of active A.I. sires that are carriers. Any negative impact of these genetic anomalies can be eliminated by avoiding the mating of carrier sires to carrier heifers and cows, which is best achieved using computerised mating programs offered by A.I.

New Holstein Haplotype Discovered
Very recently, a group of research scientists in Germany discovered a new haplotype in the Holstein breed. Unlike the previously found “Haplotypes Impacting Fertility”, this particular genetic anomaly was found to be associated with calf survival in the first months of life. For calves that inherited the undesirable gene from both parents, it was found that they had an increased incidence of chronic/prolonged diarrhea that was untreatable, as well as other illnesses. Examination of blood samples from affected calves showed a cholesterol deficiency that prevented the normal deposition of fat in body tissues. Over the course of months after birth, the affected calves lost all body reserves and it appears that all eventually died.

In an attempt to identify the specific gene responsible for this newly identified genetic anomaly, the German scientists were successful in showing the inheritance pattern and the gene location being on chromosome 11. While the specific gene has not yet been located, a short series of SNPs, referred to as a haplotype, has been identified that is consistently present in the genotypes of carrier animals. Pedigree analysis of carriers has shown they all trace back to Maughlin Storm, born in 1991, as the oldest common genotyped sire. The popularity of Storm, as well as several of his outstanding sons and grandsons that are carriers, eventually spread the associated gene to many Holstein populations globally, which explains this discovery in Germany. Since the negative impact of this genetic anomaly, namely early calf death, only happens for calves that inherit the gene from both parents (i.e.: two descendants of Storm mated together), it takes multiple generations of breeding to discover.

A Complicating Factor
Unfortunately, without having an exact gene test for this genetic anomaly, determining the carrier status can be complicated for some animals. The haplotype identified in Storm and his carrier descendants also exists in Willowholme Mark Anthony (born in 1975) but he does not carry the specific undesirable gene. The presence of the common haplotype stems from the fact that Mark Anthony’s sire, Fairlea Royal Mark, is also the great maternal grandsire of Storm. It appears that somewhere in the transmission of genes from Fairlea Royal Mark down through the
three generations to Storm a form of mutation occurred that caused this genetic anomaly.

Without knowing the exact gene, the only tool available for identifying carriers is by using the defined haplotype. This means, however, that animals with both Storm and Mark Anthony in their pedigree may have the defined haplotype but could be falsely identified as a carrier of the responsible gene. Table 1 provides a list of the A.I. sires that are known carriers of this undesirable gene and have more that 5,000 registered daughters born in Canada to date. An animal with any of these sires in its pedigree may also be a carrier and genotyping such animals will help to clarify the carrier status.

Carrier Probability Values
Since the initial discovery of the first “Haplotypes Impacting Fertility” CDN has been calculating and publishing “Carrier Probability” values for every animal in the CDN database. Regardless of the breed, the haplotype Carrier Probability values are displayed on the “Pedigree” link from each animal’s “Genetic Evaluation Summary” page on the CDN web site (www.cdn.ca). A displayed probability of 99% identifies animals that are expected to be “Carrier” while a value of 1% indicates they have been identified as “Free” based on the haplotype analysis. Animals not genotyped receive an estimated Carrier Probability that can vary from 99% to 1% depending on the probability values for its parents and other relatives.

In North America, this newly discovered haplotype in Holsteins will be labelled as HCD, meaning “Haplotype associated with Cholesterol Deficiency”. CDN has developed methodology for assigning a Carrier Probability value for HCD based on existing genotypes as well as tracking the source of the undesirable haplotype through pedigree analysis. This strategy allows some genotyped animals that have both Storm and Mark Anthony in their pedigree to be properly identified as “Carrier” or “Free” but for other animals, where this distinction in not possible, a Carrier Probability between 99% and 1% will be published by CDN.

Summary
In addition to genomic evaluations and integrity of pedigrees, accumulating thousands  for a given breed results in the discovery of new genetic anomalies. Scientists in Germany recently discovered a new “Haplotype associated with Cholesterol Deficiency” (i.e.: HCD) in Holsteins, which traces back to Maughlin Storm as the oldest genotyped sire of origin. Without the presence of an exact gene test to identify carriers, the current haplotype analysis can result in some animals being falsely labelled as a carrier if they have both Storm and Willowholme Mark Anthony in their pedigree. The methodology used by CDN to calculate the HCD Carrier Probability values (varying from 99% for “Carrier” to 1% for “Free”), reduces this problem by combining the haplotype test with pedigree analysis. Now that this undesirable anomaly is known, an industry effort can easily be made to reduce the frequency that carrier animals are mated together, thereby lowering the frequency that homozygous calves are born and subsequently die within months. The discovery of this genetic condition also demonstrates the value and importance of producers reporting to DHI the date and reason for every animal leaving the herd, including young calves.

Découvrir des anomalies génétiques par le génotypage
Le génotypage d’un seul animal comporte des avantages directs en fournissant une évaluation génomique en vue de la sélection et de l’accouplement génétiques tout en confirmant sa parenté pour l’intégrité du livre généalogique. L’accumulation de milliers de génotypes d’une population d’animaux dans une race est devenue une excellente source pour identifier différentes anomalies génétiques qui sont habituellement indésirables. Bien que la découverte d’un gène indésirable dans une race soit initialement perçue de façon négative, les nouvelles connaissances donnent l’occasion d’en surveiller la fréquence au fil du temps et éventuellement de l’éradiquer de la population active, particulièrement chez les taureaux en I.A.
Haplotypes affectant la fertilité
En raison de la croissance du génotypage en Amérique du Nord depuis ses débuts en 2008, la  base de données du Réseau laitier canadien (CDN) inclut maintenant plus de 800 000 génotypes Holstein et plus d’un million de génotypes dans toutes les races laitières. Cette vaste base de données de profils d’ADN permet aux scientifiques de suivre la transmission de courtes sections de brins d’ADN, appelée haplotypes, d’un parent à sa progéniture et d’une génération à l’autre. Jusqu’à maintenant, compte tenu du nombre d’animaux génotypés dans chaque race, différents « Haplotypes affectant la fertilité » ont été identifiés, incluant cinq haplotypes chez les Holstein (HH1 à HH5), deux dans chacune des races Jersey (JH1 et JH2) et Suisse brune (BH1
et BH2) et un chez les Ayrshire (AH1). L’impact de ces haplotypes dans chaque race, qui  entraînent généralement une mort embryonnaire précoce, dépend de la fréquence du gène associé dans la population et particulièrement du pourcentage de taureaux actifs en I.A. qui en sont porteurs. Tout impact négatif de ces anomalies génétiques peut être éliminé en évitant l’accouplement de taureaux porteurs avec des génisses et des vaches porteuses, ce qui est plus facile à réaliser en utilisant les programmes d’accouplements offerts par l’I.A.
Découverte d’un nouvel haplotype Holstein
Un groupe de chercheurs scientifiques en Allemagne a très récemment découvert un nouvel haplotype dans la race Holstein. Contrairement aux « Haplotypes affectant la fertilité » découverts précédemment, cette anomalie génétique particulière est associée à la survie des veaux au cours des premiers mois de vie. Dans le cas des veaux qui ont hérité le gène indésirable de leurs deux parents, on a observé une fréquence accrue de diarrhée chronique qui était non traitable, ainsi que d’autres maladies. L’examen d’échantillons de sang prélevés chez les veaux affectés a démontré que dans les mois suivant la naissance, les veaux affectés ont perdu toutes leurs réserves corporelles et il semble qu’ils soient finalement tous morts.

Dans l’espoir d’identifier le gène spécifique responsable de cette anomalie génétique
nouvellement identifiée, les scientifiques allemands ont réussi à démontrer le profil de transmission héréditaire et la localisation du gène comme étant sur le chromosome 11. Bien que le gène spécifique n’ait pas encore été localisé, une courte série de SNP, communément appelés un haplotype, a été identifiée et est systématiquement présente dans le génotype des animaux porteurs. Une analyse généalogique des porteurs a démontré qu’ils remontent tous à Maughlin Storm, né en 1991, en tant que le plus vieux taureau génotypé commun. La popularité de Storm, ainsi que celle de plusieurs de ses remarquables fils et petits-fils qui en sont porteurs,
a éventuellement fait en sorte que le gène associé s’est répandu dans de nombreuses
populations Holstein à l’échelle mondiale, expliquant cette découverte en Allemagne. Puisque l’impact négatif de cette anomalie génétique, soit la mort précoce des veaux, ne se produit que dans le cas de veaux qui héritent le gène de leurs deux parents (p. ex. à la suite de l’accouplement de deux descendants de Storm), il a fallu que de multiples accouplements soient effectués pendant des générations avant de le découvrir.

Un facteur aggravant
Malheureusement, sans test génétique exact pour cette anomalie, il peut être compliqué de  déterminer le statut de porteur de certains animaux. L’haplotype identifié chez Storm et ses descendants porteurs existe aussi chez Willowholme Mark Anthony (né en 1975), mais il ne porte pas le gène indésirable spécifique. La présence de l’haplotype commun provient du fait que le père de Mark Anthony, Fairlea Royal Mark, est aussi l’arrière-grand-père maternel de Storm. Il semble que quelque part dans la transmission de gènes de Fairlea Royal Mark pendant trois générations jusqu’à Storm, une forme de mutation se soit produite qui a causé cette anomalie génétique. Sans connaître le gène exact, le seul outil disponible pour identifier
les porteurs est l’utilisation de l’haplotype défini. Cela signifie toutefois que les animaux ayant à la fois Storm et Mark Anthony dans leur généalogie peuvent posséder l’haplotype défini, mais qu’ils pourraient être faussement identifiés comme porteurs du gène responsable. Le Tableau 1 fournit une liste des taureaux en I.A. qui sont des porteurs connus de ce gène indésirable et qui ont jusqu’à maintenant plus de 5 000 filles enregistrées nées au Canada. Un animal ayant un de ces taureaux dans sa généalogie peut aussi être porteur et le génotypage de tels animaux aidera à clarifier le statut de porteur.

Valeur de probabilité d’être porteur
Depuis la découverte initiale des premiers « Haplotypes affectant la fertilité », CDN a calculé et publié les valeurs de « Probabilité d’être porteur » de chaque animal dans la base de données de CDN. Indépendamment de la race, les valeurs de probabilité d’être porteur d’un haplotype sont affichées dans le lien « Généalogie » dans la page « Sommaire d’évaluation génétique » de chaque animal dans le site web de CDN (www.cdn.ca). Une probabilité affichée de 99 % identifie les animaux qui devraient être « Porteurs » alors qu’une valeur de 1 % indique qu’ils ont été identifiés comme « Exempts » selon l’analyse de l’haplotype. Les animaux non génotypés reçoivent une estimation de la Probabilité d’être porteur qui peut varier de 99 % à 1 % selon les
valeurs de probabilité de leurs parents et d’autres animaux apparentés. En Amérique du Nord, cet haplotype nouvellement découvert chez les Holstein sera désigné comme HCD, signifiant en anglais « Haplotype associated with Cholesterol Deficiency», soit « Haplotype associé à la carence en cholestérol ». CDN a développé une méthodologie pour attribuer une valeur de Probabilité d’être porteur de HCD basée sur les génotypes existants ainsi que pour détecter la source de l’haplotype indésirable au moyen d’une analyse généalogique. Cette stratégie permet à certains animaux génotypés qui ont à la fois Storm et Mark Anthony dans leur généalogie d’être identifiés correctement comme étant « Porteurs » ou

Ainsi, le génotypage de sa progéniture ne donnera pas de résultats concluants sur le statut de porteur du gène indésirable. « Exempts », mais dans le cas d’autres animaux pour lesquels cette distinction n’est pas possible, CDN publiera une Probabilité d’être porteur se situant entre 99 % et 1 %. Sommaire En plus des évaluations génomiques et de l’intégrité des généalogies, le fait d’accumuler des milliers de génotypes dans une race donnée mène à la découverte de nouvelles anomalies génétiques. Des scientifiques en Allemagne ont récemment découvert un nouvel « Haplotype
associé à la carence en cholestérol » (soit HCD) chez les Holstein qui remonte à Maughlin Storm en tant que plus vieux taureaux génotypé d’origine. Sans la présence d’un test pour le gène exact pour identifier les porteurs, l’analyse de l’haplotype actuel peut faire en sorte que certains animaux sont faussement identifiés comme porteurs si à la fois Storm et Willowholme Mark Anthony se retrouvent dans leur généalogie. La méthodologie que CDN utilise pour calculer les valeurs de Probabilité d’être porteur de HCD (variant de 99 % pour « Porteur » à 1 % pour « Exempt ») réduit ce problème en combinant le test de l’haplotype à l’analyse des généalogies. Maintenant que cette anomalie indésirable est connue, l’industrie peut facilement faire un effort pour réduire la fréquence à laquelle les animaux porteurs sont accouplés, diminuant ainsi la fréquence à laquelle des veaux homozygotes naissent et meurent ensuite en l’espace de quelques mois. La découverte de cette condition génétique démontre aussi la valeur et l’importance de l’information que les producteurs rapportent au contrôle laitier en ce qui concerne la date et la raison pour laquelle tout animal a quitté le troupeau, incluant les jeunes veaux.