Published December 20, 2020 | Version v1
Publication Open

Production, Reproduction and Adaptation characteristics of Boran cattle breed under changing climate: A systematic review and meta-analysis

Creators

  • 1. Hawassa University

Description

Abstract Introduction Climate change has devastating effects on livestock production and productivity, which could threaten livestock-based food security in pastoral and agro-pastoral production systems of the tropics and sub-tropics. Hence, to sustain livestock production in an environment challenged by climate change, the animals must have the ability to survive and produce under extreme conditions. Boran cattle breed is one of the hardiest Zebu cattle reared by Borana Oromo pastoralists for milk and meat production. This paper aims to compile the main production, reproduction and adaptation traits of Boran cattle based on systematic review amd meta-analysis of peer reviewed and published articles on the subject. Methodology Combination of systematic review and meta-analysis based on PRISMA guideline was employed. Accordingly, out of 646 recorded articles identified through database searching, 64 were found to be eligible for production, reproduction and adaptation characteristics of the Boran cattle, twenty-eight articles were included in qualitative systematic review while 36 articles were used for quantitative meta-analysis. Result Boran cattle have diversity of adaptation (morphological, physiological, biochemical, metabolic, cellular and molecular) responses to the effects of climate change induced challenges - notably high temperature and solar radiation, rangeland degradation, seasonal feed and water shortages and high incidences of tropical diseases. Meta-analysis using a random-effects model showed estimates of heritability and genetic correlations for reproduction and production traits. In addition, heritability and genetic-correlation estimates found in the present study suggest that there is high genetic variability for most traits in Boran cattle, and that genetic improvement is possible for all studied traits in this breed. Conclusion The review revealed that Boran cattle exhibit better reproduction, production and adaption potentials as compared to other indigenous zebu cattle breeds in Ethiopia under low-land, poor pasture and water conditions. On other hand, the breed is currently challenged by adverse effects of climate change and other management factors such as high rate of genetic dilution, reduced rangeland productivity, lack of organized breed improvement programs and discriminate selection of gene pool. Thus, we recommend strategic breed improvement and genetic conservation program of Boran cattle breed in collaboration with Borana pastoralists through proper quantification of important traits and estimation of the pure Boran cattle population while controlled cross breeding strategy could be used in urban and peri-urban areas for maximum utilization of adapataion and production pottential of this breed.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

لتغير المناخ آثار مدمرة على إنتاج الثروة الحيوانية وإنتاجيتها، مما قد يهدد الأمن الغذائي القائم على الثروة الحيوانية في أنظمة الإنتاج الرعوية والزراعية الرعوية في المناطق المدارية وشبه المدارية. وبالتالي، للحفاظ على الإنتاج الحيواني في بيئة تواجه تحديات تغير المناخ، يجب أن يكون لدى الحيوانات القدرة على البقاء والإنتاج في ظل ظروف قاسية. سلالة ماشية بوران هي واحدة من أصعب ماشية زيبو التي يربيها رعاة بورانا أورومو لإنتاج الحليب واللحوم. تهدف هذه الورقة إلى تجميع السمات الرئيسية للإنتاج والتكاثر والتكيف لماشية بوران بناءً على المراجعة المنهجية والتحليل التلوي للمقالات التي تمت مراجعتها ونشرها من قبل الأقران حول هذا الموضوع. تم استخدام مزيج من المراجعة المنهجية والتحليل التلوي بناءً على إرشادات بريزما. وفقًا لذلك، من بين 646 مقالة مسجلة تم تحديدها من خلال البحث في قاعدة البيانات، تم العثور على 64 مقالة مؤهلة لخصائص الإنتاج والتكاثر والتكيف لماشية بوران، وتم تضمين ثمانية وعشرين مقالة في المراجعة المنهجية النوعية بينما تم استخدام 36 مقالة للتحليل التلوي الكمي. نتيجة لذلك، تتمتع ماشية بوران بتنوع استجابات التكيف (المورفولوجية والفسيولوجية والكيميائية الحيوية والأيضية والخلوية والجزيئية) لتأثيرات التحديات الناجمة عن تغير المناخ - لا سيما ارتفاع درجة الحرارة والإشعاع الشمسي وتدهور المراعي ونقص الأعلاف الموسمية والمياه وارتفاع معدلات الإصابة بالأمراض المدارية. أظهر التحليل التلوي باستخدام نموذج التأثيرات العشوائية تقديرات التوريث والارتباطات الجينية لسمات التكاثر والإنتاج. بالإضافة إلى ذلك، تشير تقديرات التوريث والارتباط الوراثي الموجودة في هذه الدراسة إلى وجود تباين وراثي مرتفع لمعظم السمات في ماشية بوران، وأن التحسين الوراثي ممكن لجميع السمات المدروسة في هذا الصنف. كشفت المراجعة أن ماشية بوران تظهر إمكانات أفضل للتكاثر والإنتاج والتكيف مقارنة بسلالات الماشية الأصلية الأخرى من الزيبو في إثيوبيا في الأراضي المنخفضة والمراعي الفقيرة وظروف المياه. من ناحية أخرى، تواجه السلالة حاليًا تحديًا بسبب الآثار الضارة لتغير المناخ وعوامل الإدارة الأخرى مثل ارتفاع معدل التخفيف الوراثي، وانخفاض إنتاجية المراعي، ونقص برامج تحسين السلالات المنظمة، والتمييز في اختيار مجموعة الجينات. وبالتالي، نوصي بتحسين السلالات الاستراتيجية وبرنامج الحفظ الوراثي لسلالة ماشية بوران بالتعاون مع رعاة بورانا من خلال القياس الكمي المناسب للسمات المهمة وتقدير عدد الماشية النقية في بوران بينما يمكن استخدام استراتيجية التكاثر المتبادل الخاضعة للرقابة في المناطق الحضرية وشبه الحضرية لتحقيق أقصى استفادة من التكيف والإنتاج المحتمل لهذا الصنف.

Translated Description (French)

Résumé Introduction Le changement climatique a des effets dévastateurs sur la production et la productivité du bétail, ce qui pourrait menacer la sécurité alimentaire basée sur le bétail dans les systèmes de production pastorale et agro-pastorale des régions tropicales et subtropicales. Par conséquent, pour maintenir la production animale dans un environnement confronté au changement climatique, les animaux doivent avoir la capacité de survivre et de produire dans des conditions extrêmes. La race de bovins Boran est l'un des bovins Zebu les plus robustes élevés par les éleveurs Borana Oromo pour la production de lait et de viande. Cet article vise à compiler les principaux traits de production, de reproduction et d'adaptation des bovins Boran sur la base d'une revue systématique et d'une méta-analyse d'articles revus par des pairs et publiés sur le sujet. Méthodologie Une combinaison de revue systématique et de méta-analyse basée sur les lignes directrices de PRISMA a été utilisée. En conséquence, sur 646 articles enregistrés identifiés grâce à la recherche dans la base de données, 64 ont été jugés admissibles aux caractéristiques de production, de reproduction et d'adaptation du bétail Boran, vingt-huit articles ont été inclus dans la revue systématique qualitative tandis que 36 articles ont été utilisés pour une méta-analyse quantitative. Résultat Les bovins Boran ont une diversité de réponses d'adaptation (morphologiques, physiologiques, biochimiques, métaboliques, cellulaires et moléculaires) aux effets des défis induits par le changement climatique - notamment les températures élevées et le rayonnement solaire, la dégradation des pâturages, les pénuries saisonnières d'aliments et d'eau et les incidences élevées de maladies tropicales. La méta-analyse utilisant un modèle à effets aléatoires a montré des estimations de l'héritabilité et des corrélations génétiques pour les traits de reproduction et de production. En outre, les estimations de l'héritabilité et de la corrélation génétique trouvées dans la présente étude suggèrent qu'il existe une variabilité génétique élevée pour la plupart des caractères chez les bovins Boran et qu'une amélioration génétique est possible pour tous les caractères étudiés chez cette race. Conclusion L'examen a révélé que les bovins Boran présentent de meilleurs potentiels de reproduction, de production et d'adaptation par rapport aux autres races de bovins zébus indigènes en Éthiopie dans des conditions de basses terres, de pâturages et d'eau médiocres. D'autre part, la race est actuellement confrontée aux effets néfastes du changement climatique et à d'autres facteurs de gestion tels qu'un taux élevé de dilution génétique, une productivité réduite des pâturages, l'absence de programmes organisés d'amélioration de la race et une sélection discriminatoire du pool génétique. Ainsi, nous recommandons un programme stratégique d'amélioration de la race et de conservation génétique des bovins Boran en collaboration avec les éleveurs de Borana grâce à une quantification appropriée des traits importants et à une estimation de la population de bovins Boran purs, tandis qu'une stratégie d'élevage croisé contrôlé pourrait être utilisée dans les zones urbaines et périurbaines pour une utilisation maximale de l'adaptation et de la production pottentielle de cette race.

Translated Description (Spanish)

Resumen Introducción El cambio climático tiene efectos devastadores en la producción y productividad ganadera, lo que podría amenazar la seguridad alimentaria basada en la ganadería en los sistemas de producción pastoral y agro-pastoral de los trópicos y subtrópicos. Por lo tanto, para mantener la producción ganadera en un entorno desafiado por el cambio climático, los animales deben tener la capacidad de sobrevivir y producir en condiciones extremas. La raza de ganado Boran es uno de los bovinos Zebu más resistentes criados por los pastores Borana Oromo para la producción de leche y carne. Este artículo tiene como objetivo recopilar los principales rasgos de producción, reproducción y adaptación del ganado Boran a partir de la revisión sistemática y el metanálisis de artículos revisados por pares y publicados sobre el tema. Metodología Se empleó una combinación de revisión sistemática y metanálisis basada en la guía PRISMA. En consecuencia, de los 646 artículos registrados identificados a través de la búsqueda en la base de datos, 64 resultaron ser elegibles para las características de producción, reproducción y adaptación del ganado Boran, veintiocho artículos se incluyeron en la revisión sistemática cualitativa, mientras que 36 artículos se utilizaron para el metanálisis cuantitativo. El ganado Boran tiene como resultado una diversidad de respuestas de adaptación (morfológicas, fisiológicas, bioquímicas, metabólicas, celulares y moleculares) a los efectos de los desafíos inducidos por el cambio climático, en particular las altas temperaturas y la radiación solar, la degradación de los pastizales, la escasez estacional de alimento y agua y la alta incidencia de enfermedades tropicales. El metanálisis utilizando un modelo de efectos aleatorios mostró estimaciones de heredabilidad y correlaciones genéticas para los rasgos de reproducción y producción. Además, las estimaciones de heredabilidad y correlación genética encontradas en el presente estudio sugieren que existe una alta variabilidad genética para la mayoría de los rasgos en el ganado Boran, y que la mejora genética es posible para todos los rasgos estudiados en esta raza. Conclusión La revisión reveló que el ganado Boran exhibe mejores potenciales de reproducción, producción y adaptación en comparación con otras razas de ganado cebú autóctonas en Etiopía en tierras bajas, malas condiciones de pastos y agua. Por otro lado, la raza se enfrenta actualmente a los efectos adversos del cambio climático y otros factores de gestión, como la alta tasa de dilución genética, la reducción de la productividad de los pastizales, la falta de programas organizados de mejora de la raza y la selección discriminatoria del acervo genético. Por lo tanto, recomendamos la mejora estratégica de la raza y el programa de conservación genética de la raza de ganado Boran en colaboración con los pastores Borana a través de la cuantificación adecuada de los rasgos importantes y la estimación de la población de ganado Boran puro, mientras que la estrategia de cruzamiento controlado podría utilizarse en áreas urbanas y periurbanas para la máxima utilización de la adaptación y el potencial de producción de esta raza.

Files

2020.12.18.423410.full.pdf.pdf

Files (616.1 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:2c80791f2246ecabf7bb8323b863473d
616.1 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
خصائص الإنتاج والتكاثر والتكيف لسلالة ماشية بوران في ظل تغير المناخ: مراجعة منهجية وتحليل تلوي
Translated title (French)
Caractéristiques de la production, de la reproduction et de l'adaptation des bovins Boran sous le changement climatique : une revue systématique et une méta-analyse
Translated title (Spanish)
Características de producción, reproducción y adaptación del ganado Boran bajo un clima cambiante: una revisión sistemática y un metanálisis

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3117124024
DOI
10.1101/2020.12.18.423410

Is supplement to
https://openalex.org/W609880068 (Other)
https://openalex.org/W2761317983 (Other)
https://openalex.org/W2496188146 (Other)
https://openalex.org/W2153637023 (Other)
https://openalex.org/W2053675386 (Other)
https://openalex.org/W2034244867 (Other)
https://openalex.org/W2021269645 (Other)
https://openalex.org/W1966982752 (Other)
https://openalex.org/W1935265735 (Other)
https://openalex.org/W1521320241 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Ethiopia

References

  • https://openalex.org/W1191548838
  • https://openalex.org/W13146784
  • https://openalex.org/W1779678074
  • https://openalex.org/W1885516202
  • https://openalex.org/W1968475648
  • https://openalex.org/W1970033236
  • https://openalex.org/W1977004682
  • https://openalex.org/W1978743237
  • https://openalex.org/W1992674810
  • https://openalex.org/W1998967197
  • https://openalex.org/W2000397796
  • https://openalex.org/W2010678112
  • https://openalex.org/W2023764442
  • https://openalex.org/W2031029503
  • https://openalex.org/W2044049010
  • https://openalex.org/W2048582157
  • https://openalex.org/W2049742094
  • https://openalex.org/W2050322164
  • https://openalex.org/W2054936726
  • https://openalex.org/W2065914118
  • https://openalex.org/W2066232393
  • https://openalex.org/W2068805519
  • https://openalex.org/W2082021133
  • https://openalex.org/W2082578664
  • https://openalex.org/W2092617904
  • https://openalex.org/W2093484095
  • https://openalex.org/W2096822282
  • https://openalex.org/W2103566275
  • https://openalex.org/W2113140817
  • https://openalex.org/W2121351383
  • https://openalex.org/W2122609353
  • https://openalex.org/W2125338506
  • https://openalex.org/W2125435699
  • https://openalex.org/W2135212486
  • https://openalex.org/W2146356753
  • https://openalex.org/W2151688801
  • https://openalex.org/W2154308284
  • https://openalex.org/W2168431955
  • https://openalex.org/W2178238844
  • https://openalex.org/W2232705452
  • https://openalex.org/W2234418308
  • https://openalex.org/W2238355159
  • https://openalex.org/W2263543129
  • https://openalex.org/W2298097074
  • https://openalex.org/W2315123323
  • https://openalex.org/W2417690763
  • https://openalex.org/W2508811958
  • https://openalex.org/W2516842723
  • https://openalex.org/W2549747592
  • https://openalex.org/W2580244031
  • https://openalex.org/W2589012190
  • https://openalex.org/W2615204672
  • https://openalex.org/W2754001138
  • https://openalex.org/W2765084442
  • https://openalex.org/W2790453475
  • https://openalex.org/W2792496743
  • https://openalex.org/W2941181772
  • https://openalex.org/W3148643814
  • https://openalex.org/W4294215472
  • https://openalex.org/W4297918764