Genetic diversity of Shepherd dog using pedigree analysis / Diversidade genética em cães da raça Pastor Alemão utilizando análise de pedigree

ABSTRACT: The German Shepherd dog breed is the most popular breed globally and in Brazil. The study of the population structure through pedigree information is an essential tool to understand the history of the Brazilian German Shepherd dog breed. This study evaluated the status of genetic diversity and population structure of the Brazilian German Shepherd dog breed. The pedigree included a total of 77,938 animals born between 1970 and 2014. The average generation interval in this population was 3.91 years. Considering the reference population, 2,183 founders were identified. Approximately 3% of the genetic diversity of the current population (2010-2014) was lost, most of which was due to genetic drift. The effective population size was relatively small, and the pedigree showed bottlenecks indicating a loss of genetic diversity in this breed. These results indicated the need to adopt measures against the excessive increase in inbreeding and monitor effective population size to minimize genetic diversity loss.

RESUMO: A raça Pastor Alemão é uma das raças mais populares no mundo e no Brasil. O estudo da estrutura populacional por meio de informações de pedigree é uma ferramenta essencial para o entendimento da história dessa raça no Brasil. Objetivou-se com o estudo avaliar o status da diversidade genética e da estrutura populacional de cães da raça Pastor Alemão. O pedigree incluiu um total de 77.938 animais nascidos entre 1970 e 2014. O intervalo médio de geração nesta população foi de 3,91 anos. Considerando a população de referência, foram identificados 2.183 fundadores. Cerca de 3% da diversidade genética da população atual (2010-2014) foi perdida, a maior parte devido à deriva genética. O tamanho efetivo da população foi relativamente pequeno e o pedigree apresentou gargalos indicando uma perda de diversidade genética nesta raça. Esses resultados indicam a necessidade de adoção de medidas contra o aumento excessivo da endogamia e do monitoramento do tamanho efetivo da população para minimizar a perda de diversidade genética.

Genetic diversity of Shepherd dog using pedigree analysis / Diversidade genética em cães da raça Pastor Alemão utilizando análise de pedigree

The German Shepherd dog breed is the most popular breed globally and in Brazil. The study of the population structure through pedigree information is an essential tool to understand the history of the Brazilian German Shepherd dog breed. This study evaluated the status of genetic diversity and population structure of the Brazilian German Shepherd dog breed. The pedigree included a total of 77,938 animals born between 1970 and 2014. The average generation interval in this population was 3.91 years. Considering the reference population, 2,183 founders were identified. Approximately 3% of the genetic diversity of the current population (2010-2014) was lost, most of which was due to genetic drift. The effective population size was relatively small, and the pedigree showed bottlenecks indicating a loss of genetic diversity in this breed. These results indicated the need to adopt measures against the excessive increase in inbreeding and monitor effective population size to minimize genetic diversity loss.

A raça Pastor Alemão é uma das raças mais populares no mundo e no Brasil. O estudo da estrutura populacional por meio de informações de pedigree é uma ferramenta essencial para o entendimento da história dessa raça no Brasil. Objetivou-se com o estudo avaliar o status da diversidade genética e da estrutura populacional de cães da raça Pastor Alemão. O pedigree incluiu um total de 77.938 animais nascidos entre 1970 e 2014. O intervalo médio de geração nesta população foi de 3,91 anos. Considerando a população de referência, foram identificados 2.183 fundadores. Cerca de 3% da diversidade genética da população atual (2010-2014) foi perdida, a maior parte devido à deriva genética. O tamanho efetivo da população foi relativamente pequeno e o pedigree apresentou gargalos indicando uma perda de diversidade genética nesta raça. Esses resultados indicam a necessidade de adoção de medidas contra o aumento excessivo da endogamia e do monitoramento do tamanho efetivo da população para minimizar a perda de diversidade genética.

Genetic structure and inbreeding in Romney Marsh sheep in Brazil / Estrutura genética e consanguinidade de ovinos Romney Marsh no Brasil

According to the last livestock census, Brazil has 17,976,367 head of sheep. Approximately 23.69% of this herd is located in the south region, where wool or wool and meat-producing breeds are predominately farmed. Inbreeding, or consanguinity, is defined as the mating of related individuals, which tends to occur when herds are small or originate from few parents. This study proposes to investigate the genetic structure and diversity of the Romney Marsh sheep herd in Brazil. The pedigree data used were obtained from the Brazilian Association of Sheep Breeders (ARCO), which keeps the sheep register database. For a more complete analysis, data from the Purebred Register Books were used. The population herein referred to as "total" comprised 22,833 individuals, whereas the population termed "reference" consisted of 17,053 records. Individual and average inbreeding coefficients, as well as overall frequencies, were calculated using SAS software. Demographic indicators were determined using ENDOG software. The average inbreeding coefficient found was 2.90% in the total population and 3.55% in the reference population. The minimum inbreeding value found in the studied population was 0.01% and the maximum was 43.47%. Inbred animals in the complete reference population were 10.31%. In 2018, inbred animals represented 82.55% of the registered population. The average generation interval was 4.0488 years. Due to the intensive use of few breeding lines and the high degree of genetic uniformity in the population, the Romney Marsh breed has narrow pedigree bottlenecks. The current population of the Romney Marsh breed has only two genetic origins, warranting the introduction of new genes to avoid genetic erosion and severe losses due to inbreeding.(AU)

O último censo pecuário informa que o Brasil possui 17.976.367 cabeças de ovinos. Aproximadamente 23,69% desse efetivo está localizado na região sul do país, onde predomina a criação de raças produtoras de lã, ou lã e carne. Endogamia ou consanguinidade é definida como o acasalamento de indivíduos relacionados, e tende a ocorrer quando os rebanhos são pequenos ou provenientes de poucos genitores. Este estudo teve como objetivo estudar a estrutura e a diversidade genética do rebanho ovino da raça Romney Marsh no Brasil. Os dados de pedigree utilizados foram obtidos na Associação Brasileira de Criadores de Ovinos (ARCO), que é a mantenedora do banco de dados de registro de ovinos. Para uma análise mais completa foram utilizados dados dos Livros de Registro Puro de Origem (PO). A população referida como "total" foi composta por 22.833 indivíduos, e a população referida como "referência" composta por 17.053 registros. Os coeficientes de consanguinidade individual e médio, bem como as frequências gerais, foram calculados usando o software SAS. Os indicadores demográficos foram determinados a partir do software ENDOG. O coeficiente de consanguinidade médio encontrado na população total foi de 2,90%, e na população de referência foi de 3,55%. O valor mínimo de consanguinidade encontrado na população estudada foi de 0,01% e o máximo, foi de 43,47%. Animais consanguíneos na população de referência completa foi de 10,31%. Em 2018 os animais consanguíneos representavam 82,55% da população cadastrada. Intervalo médio de gerações 4,0488 anos. Devido ao uso intensivo de poucas linhas de reprodutores e ao alto grau de uniformidade genética da população, a raça Romney Marsh apresenta estreitos gargalos nos pedigrees. A população atual da raça Romney Marsh provém de apenas duas origens genéticas, sendo necessário introduzir genes novos para evitar a erosão genética e perdas por consanguinidade acentuada.(AU)

Genealogical information analysis of Gyr and Nelore cattle from Costa Rica / Análise de informações genealógicas de bovinos Gir e Nelore da Costa Rica

The objectives were to analyze the genealogical information of Gyr (GY) and Nelore (NL) cattle from Costa Rica. Analyzed: pedigree integrity (GY, 13272; NL, 18153); number of complete, maximum traced and equivalent complete generations; inbreeding (FI); generation interval (GI) through four selection routes; average additive genetic ratio (AGR); effective number of founders (fe); effective number of ancestors (fa); effective population size (Ne). The analysis was performed with the ENDOG software. The maximum proportion of unknown parents, grandparents, and great-grandparents was 18.6%, 39.9%, and 59.3%, respectively. The average FI for NL was 8.87% and 2.85% in GY. The average consanguineous population (%) and FI was 53.9 and 16.5% in NL, 28.9 and 9.9% in GY. The average and maximum values of AGR for NL were 3.5 and 12.8, 1.4 and 5.6 in GY. The fe and fa for NL were 65.0 and 38.0, in GY 145.7 and 59.0. The Ne indicated increases in FI in the range of 1 to 2% in GY, for NL greater than 2%, with a status of care to monitor the evolution of F and AGR and their possible implications in genetic improvement. The GI ranged from 6.3 to 7.9 years with a general average of 6.9 years. These results show a summary of the genetic and reproductive management those breeders have carried out.

Os objetivos foram analisar as informações genealógicas de bovinos Gir (GY) e Nelore (NL) da Costa Rica. Foram considerados: integridade do pedigree (GY, 13272; NL, 18153); número de gerações completas, máximas traçadas e equivalentes completas; endogamia (FI); intervalo de geração (GI) por meio de quatro rotas de seleção; razão genética aditiva média (AGR); número efetivo de fundadores (fe); número efetivo de ancestrais (fa); tamanho efetivo da população (Ne). A análise foi realizada com o software ENDOG. A proporção máxima de pais, avós e bisavós desconhecidos foi de 18,6%, 39,9% e 59,3%, respectivamente. O FI médio para NL foi de 8,87% e 2,85% no GY. A média da população consanguínea (%) e FI foi de 53,9 e 16,5% em NL, 28,9 e 9,9% em GY. Os valores médios e máximos de AGR para NL foram 3,5 e 12,8, 1,4 e 5,6 no GY. Os fe e fa para NL foram 65,0 e 38,0, no GY 145,7 e 59,0. O Ne indicou aumentos de FI na faixa de 1 a 2% no GY, para NL superiores a 2%, com status de cuidado para acompanhar a evolução de F e AGR e suas possíveis implicações no melhoramento genético. O IG variou de 6,3 a 7,9 anos com média geral de 6,9 anos. Esses resultados mostram um resumo do manejo genético e reprodutivo realizado por esses criadores.

Genetic variability of Guzerat cattle raised in northern Brazil, based on pedigree analysis / [Variabilidade genética do gado Guzerat criado no norte do Brasil, com base na análise do pedigree]

Genealogical data comprised 45,711 animals born between 1901 and 2016, with 48,127 animals in the pedigree file. Population structure was analyzed in terms of pedigree completeness, individual inbreeding coefficient (F), generation interval (L), rate of inbreeding (ΔF), effective population size (Ne), effective number of founders (ff), and effective number of ancestors (fa). The herd initially consisted of 13 bulls and 14 cows, and there were variations in the number of selected bulls and cows throughout the analyzed period, with 2,575 bulls, 13,691 cows, and 45,711 births recorded at the end of 2016. In total, 48.81% of the cows had only one progeny. Most dams (47.59%) were between three and seven years old, with a mean L in the population of 7.9 years. According to the results, 52.75% of the cows, 44.92% of the bulls, and 63.71% of the calves of the Guzerat breed in the northern region of Brazil showed some degree of inbreeding, with small-magnitude coefficients (0.56, 0.83, and 0.71% for cows, bulls, and calves, respectively). This fluctuation did not hinder the genetic evolution of the herd in the region. The effective population size does not seem to compromise the maintenance of genetic variability in the breed.

Os dados genealógicos compreenderam 45.711 animais nascidos entre 1901 e 2016, com 48.127 animais no arquivo de pedigree. A estrutura populacional foi analisada em termos de completude de pedigree, coeficiente de endogamia individual (F), intervalo de geração (L), taxa de endogamia (ΔF), tamanho efetivo da população (Ne), número efetivo de fundadores (ff) e número efetivo de ancestrais (fa). O rebanho consistia inicialmente de 13 touros e 14 vacas, e houve variações no número de touros e vacas selecionados ao longo do período analisado, com 2.575 touros, 13.691 vacas e 45.711 nascimentos registrados no final de 2016. No total, 48,81% das vacas tiveram apenas uma progênie. A maioria das barragens (47,59%) tinha entre três e sete anos, com média de L na população de 7,9 anos. De acordo com os resultados, 52,75% das vacas, 44,92% dos touros e 63,71% dos bezerros da raça Guzerá na região Norte do Brasil apresentaram algum grau de endogamia, com coeficientes de pequena magnitude (0,56, 0,83 e 0,71% para vacas, touros e bezerros, respectivamente). Essa flutuação não impediu a evolução genética do rebanho na região. O tamanho efetivo da população não parece comprometer a manutenção da variabilidade genética na raça.

Structure and genetic variability of the mexican Sardo Negro breed / Análise da estrutura e variabilidade genética da raça Sardo Negro do México

This study analyzed the Sardo Negro breed pedigree (41,521 animals registered from 1958 to 2019) to determine its structure, evolution, and genetic variability (GV). The population genetic parameters evaluated were effective number of founders (fe) and ancestors (fa), pedigree integrity, additive genetic relationship (AGR); number of complete generations (NCG), maximum generations traced (NMGT), and equivalent complete generations (NECG); effective population size (Ne), inbreeding coefficient (F), and generation interval (GI). The average GI was 7.45 years. A total of 7,804 founders and 4,856 ancestors were identified for a fe of 185 and a fa of 97. The average and maximum values of NCG, NECG, and NMGT were 1.6 and 5.0, 2.5 and 6.5, 4.3 and 12, with Ne estimates of 15.9, 25.9, and 69.0, respectively. The increase in F, linked to Ne, ranged from 0.72% to 3.1% per generation. The average values for F and AGR were 3.6% and 1.0%, respectively. The proportion of inbred individuals was 32.0%, with F values ranging from 0.01 to 62.2% and an average of 11.3%. The rate of inbred population was 1.3% per year. The annual rate of AGR was 0.04%. For the continuity and projection of the breed, the evolution of F as a function of Ne and the possible implications of the selection schemes must be considered. The genetic variability sustained over time results from the Ne.

Os objetivos deste estudo foram analisar o pedigree (41.521 registros de 1958 a 2019) da raça Sardo Negro para avaliar a estrutura, evolução e variabilidade genética (VG) da população. Os parâmetros genéticos populacionais utilizados foram: número efetivo de fundadores (fe) e ancestrais (fa); integridade do pedigree; relação genética aditiva (RGA); número de gerações completas (NGC), máximo plotado (NGT) e equivalentes (NGE); tamanho efetivo (Ne); consanguinidade (F); intervalo geracional (IG). O IG médio foi de 7,45 anos. Foram identificados 7.804 fundadores e 4.856 ancestrais, para fe 185 e 97 na fa. As médias e máximas para NGC, NGE e NGT foram 1,6 e 5,0, 2,5 e 6,5, 4,3 e 12, com estimativas de Ne 15,9, 25,9 e 69,0, respectivamente. O aumento de F, vinculado ao Ne, ficou na faixa de 0,72% a 3,1% por geração. A média para F 3,6% e 1,0% em RGA; a proporção de consanguíneos foi de 32,0%, com F na faixa de 0,01 a 62,2% e média de 11,3%. A taxa da população consanguínea foi de 1,3% ao ano. No RGA, a taxa ao ano era de 0,04%. Para a continuidade e projeção da raça, deve-se considerar a evolução de F em função de Ne e as possíveis implicações dos esquemas de seleção. A variabilidade genética sustentada ao longo do tempo resulta do Ne.

Analysis of the population structure of a cattle conservation nucleus Curraleiro Pé Duro / [Análise da estrutura populacional de um núcleo de conservação de bovino Curraleiro Pé Duro]

The objective of this research was to study the population structure of the Cattle Conservation Nucleos Curraleiro Pé Duro of the Instituto Nacional do Semiárido (NCP_INSA) based on pedigree data. Genealogical information from 338 animals registered in the period from 1991 to 2019 was used. The number of founding animals (Nf), the effective number of founders (fe), effective number of ancestors (fa), inbreeding coefficient (F), and average relatedness coefficient (AR), in addition to Fis, Fit and Fst were estimated. It was possible to identify ancestors up to the third generation, with an increase in information over the generations. Of the total pedigree information evaluated, 90.53% had the identification of the father and mother. The effective size of the population was smaller than those proposed by FAO, suggesting the need to redefine the herd management and genetic management plan strategies, promoting gene flow and breed expansion.(AU)

O objetivo com essa pesquisa foi estudar a estrutura populacional do Núcleo de Conservação de Bovinos Curraleiro Pé-Duro (NCP) do Instituto Nacional do Semiárido (INSA), por meio de dados de pedigree. Utilizaram-se informações genealógicas de 338 animais registrados no período de 1991 a 2019. Foi estimado o número de animais fundadores (Nf), o número efetivo de fundadores (fe), o número efetivo de ancestrais (fa), o coeficiente de endogamia (F) e o coeficiente de parentesco médio (AR), além do Fis, Fit e Fst. Foi possível identificar ancestrais até a terceira geração, com aumento crescente das informações ao longo das gerações. Do total de informações avaliadas, 90,53% possuíam identificação do pai e da mãe. O tamanho efetivo da população foi inferior ao mínimo proposto pela FAO, o que sugere a necessidade de redefinir as estratégias do plano de gestão e de manejo genético do rebanho, de modo a promover fluxo gênico e expansão da raça.(AU)

Population structure and inbreeding of Holstein cattle in southern Brazil

The present investigation aimed to evaluate the population structure and inbreeding of Holstein herds in southern Brazil. To carry out the analysis, the Associação Paranaense de Criadores de Bovinos da Raça Holandesa (APCBRH) in Brazil provided the data, which consisted of a pedigree file of 206,796 animals born between 1970 and 2014. Results regarding the following parameters were determined: pedigree integrity, effective number of founders, effective number of ancestors, generation interval, inbreeding coefficient, realized effective population size, and average relatedness coefficient. POPREP and ENDOG v.4.5 software packages were employed to estimate these parameters. Based on the data set, the mean generation interval was found to be 6.3 years, and the average inbreeding coefficient, related to inbred animals, was 4.99%. Furthermore, the realized effective population size varied throughout the time period, ranging from 22 to 114, whereas the rate of inbreeding in this same period showed a decreasing trend towards the later years in the period until 2014. Upon evaluation, average relatedness coefficient was estimated to be 0.71%. Moreover, the effective number of founders and ancestors were estimated as 418 and 400 animals, respectively. According to the level of inbreeding observed, it could be noticed that genetic diversity remains elevated, which will be important to the genetic progress in the Holstein breeding program in Southern Brazil.(AU)

Análise da estrutura populacional de ovinos deslanados do núcleo de conservação / Population structure analysis in sheep without wool in the conservation nucleus

Este estudo analisou a estrutura populacional de ovinos deslanados do núcleo de conservação do estado do Ceará, Brasil. Os parâmetros populacionais foram estimados com base nos dados genealógicos de indivíduos das raças Santa Inês (SI), Somalis (SO) e Morada Nova (MN), nascidos entre os anos de 2001 e 2014. Os parâmetros estimados foram: número de gerações completas equivalentes (GCE), intervalo entre gerações (IEG), número de fundadores (Nf), número efetivo de fundadores (fe), número efetivo de ancestrais (fa), coeficiente de endogamia (F) e índice de contribuição genética (ICG). O GCE médio foi de 1,82, 2,78 e 1,52 para SI, SO e MN, respectivamente. O IEG foi próximo entre as raças, 3,67 anos em média. O Nf para SI, SO e MN foi igual a 225, 194 e 153, respectivamente. As razões fe/fa foram distantes de 1 nas três populações, o que indica ocorrência de gargalo genético, principalmente para SO. Os coeficientes médios de endogamia foram de 1,81%, 0,78% e 0,78% para SI, SO e MN, respectivamente. O ICG foi de 3,32, 5,38 e 2,87 para SI, SO e MN, respectivamente. Os parâmetros populacionais estimados apontam que parte da genética original desses rebanhos foi perdida, principalmente na população da raça Somalis.(AU)

This study evaluated the population structure of sheep without wool from the conservation nucleus in Ceará State, Brazil. Population parameters were estimated on genealogical records of Santa Ines (SI), Somali (SO,) and Morada Nova (MN) breeds, that were born between 2001 and 2014. The following estimates were obtained: number of complete generation equivalents (GCE), generation intervals (IEG), number of founders (Nf), effective number of founders (fe), effective number of ancestors (fa), inbreeding coefficient (F), and genetic contribution index (ICG). Average GCE was 1.82, 2.78, and 1.52 for SI, SO, and MN respectively. Mean IEG was similar between breeds, 3.67 years. The Nf was 225, 194, and 153 for SI, SO, and MN respectively. The fe/fa ratios were different to 1, which is an indication of genetic bottleneck, mainly for SO. The average inbreeding coefficients were 1.81%, 0.78%, and 0.78% for SI, SO, and MN respectively. The ICG was 3.32, 5.38, and 2.87 for SI, SO, and MN respectively. Estimated population parameters indicate that part of the genetics of these breeds was lost, mainly in Somalis.(AU)

Análise da estrutura populacional de ovinos deslanados do núcleo de conservação / Population structure analysis in sheep without wool in the conservation nucleus

Este estudo analisou a estrutura populacional de ovinos deslanados do núcleo de conservação do estado do Ceará, Brasil. Os parâmetros populacionais foram estimados com base nos dados genealógicos de indivíduos das raças Santa Inês (SI), Somalis (SO) e Morada Nova (MN), nascidos entre os anos de 2001 e 2014. Os parâmetros estimados foram: número de gerações completas equivalentes (GCE), intervalo entre gerações (IEG), número de fundadores (Nf), número efetivo de fundadores (fe), número efetivo de ancestrais (fa), coeficiente de endogamia (F) e índice de contribuição genética (ICG). O GCE médio foi de 1,82, 2,78 e 1,52 para SI, SO e MN, respectivamente. O IEG foi próximo entre as raças, 3,67 anos em média. O Nf para SI, SO e MN foi igual a 225, 194 e 153, respectivamente. As razões fe/fa foram distantes de 1 nas três populações, o que indica ocorrência de gargalo genético, principalmente para SO. Os coeficientes médios de endogamia foram de 1,81%, 0,78% e 0,78% para SI, SO e MN, respectivamente. O ICG foi de 3,32, 5,38 e 2,87 para SI, SO e MN, respectivamente. Os parâmetros populacionais estimados apontam que parte da genética original desses rebanhos foi perdida, principalmente na população da raça Somalis.(AU)

This study evaluated the population structure of sheep without wool from the conservation nucleus in Ceará State, Brazil. Population parameters were estimated on genealogical records of Santa Ines (SI), Somali (SO,) and Morada Nova (MN) breeds, that were born between 2001 and 2014. The following estimates were obtained: number of complete generation equivalents (GCE), generation intervals (IEG), number of founders (Nf), effective number of founders (fe), effective number of ancestors (fa), inbreeding coefficient (F), and genetic contribution index (ICG). Average GCE was 1.82, 2.78, and 1.52 for SI, SO, and MN respectively. Mean IEG was similar between breeds, 3.67 years. The Nf was 225, 194, and 153 for SI, SO, and MN respectively. The fe/fa ratios were different to 1, which is an indication of genetic bottleneck, mainly for SO. The average inbreeding coefficients were 1.81%, 0.78%, and 0.78% for SI, SO, and MN respectively. The ICG was 3.32, 5.38, and 2.87 for SI, SO, and MN respectively. Estimated population parameters indicate that part of the genetics of these breeds was lost, mainly in Somalis.(AU)

Estrutura populacional do rebanho Nelore criado no semiárido do nordeste brasileiro / Population structure of the Nellore herd reared in the Brazilian Northeast semi-arid

Objetivou-se avaliar a estrutura populacional de 91.579 animais da raça Nelore criados no Semiárido Nordestino, nascidos entre 1965 e 2011. Analisaram-se o pedigree e a estimação dos parâmetros populacionais baseados na probabilidade de origem do gene. Nos primeiros anos, registraram-se nascimentos superiores de fêmeas, tendendo ao equilíbrio entre os sexos com o passar dos anos. Os números de efetivo de animais fundadores (fe) e ancestrais (fa) indicaram a utilização reduzida de animais na formação genética do rebanho. Dentre 24.676 ancestrais, 450 foram responsáveis por 50% da variabilidade genética da população. Dos 10 fundadores de maior importância, 8 se apresentam dentre os 10 ancestrais; o indivíduo com maior expressão apresentou coeficiente de relação médio (CR) de 1,31%, explicando 1,81% da variabilidade. 72% dos animais têm pais e mães identificados, observando-se perda de informação entre as gerações. 100% dos rebanhos utilizam touros externos e 61% deles vendem touros, não havendo classificação núcleo ou isolado. Endogamia variou de 0,14% na segunda geração a 0,73% na oitava, enquanto que o CR oscilou de 0,8% a 0,35% entre a primeira e a quarta geração, decrescendo a partir da quinta. Observou-se um intervalo médio de gerações de 8,3 anos. O rebanho possui número reduzido de animais na formação genética e pequena integralidade do pedigree, dificultando a estimativa de alguns parâmetros populacionais.

The objective of this study was to evaluate the population structure of 91,579 Nellore cattle reared in the Northeast semi-arid, born between 1965 and 2011. We analyzed the pedigree and the estimation of population parameters based on the probability of gene origin. In the early years, a higher number of female births occured, tending to gender balance over the years. The number of founder animals (fe) and ancestors (fa) indicated the reduced use of animals in the genetic formation of the herd. Among 2,4676 ancestors, 450 were responsible for 50% of the genetic variability of the population. Of the 10 most important founders, 8 were among the 10 ancestors. The individual with the highest expression presented a mean coefficient of relationship (CR) of 1.31%, explaining 1.81% of the variability. 72% of animals have identified fathers and mothers, revealing loss of information between generations. 100% of the herds use external bulls and 61% of them sell bulls, with no core classification or isolate. Inbreeding ranged from 0.14% in the second generation to 0.73% in the eighth, while the CR ranged from 0.8% to 0.35% between the first and fourth generations, decreasing from the fifth on. The average generation interval observed was of 8.3 years. The herd has a small number of animals in the genetic make-up, and small completeness of pedigree, making it difficult to estimate some population parameters.

Estrutura populacional do rebanho Nelore criado no semiárido do nordeste brasileiro / Population structure of the Nellore herd reared in the Brazilian Northeast semi-arid

Objetivou-se avaliar a estrutura populacional de 91.579 animais da raça Nelore criados no Semiárido Nordestino, nascidos entre 1965 e 2011. Analisaram-se o pedigree e a estimação dos parâmetros populacionais baseados na probabilidade de origem do gene. Nos primeiros anos, registraram-se nascimentos superiores de fêmeas, tendendo ao equilíbrio entre os sexos com o passar dos anos. Os números de efetivo de animais fundadores (fe) e ancestrais (fa) indicaram a utilização reduzida de animais na formação genética do rebanho. Dentre 24.676 ancestrais, 450 foram responsáveis por 50% da variabilidade genética da população. Dos 10 fundadores de maior importância, 8 se apresentam dentre os 10 ancestrais; o indivíduo com maior expressão apresentou coeficiente de relação médio (CR) de 1,31%, explicando 1,81% da variabilidade. 72% dos animais têm pais e mães identificados, observando-se perda de informação entre as gerações. 100% dos rebanhos utilizam touros externos e 61% deles vendem touros, não havendo classificação núcleo ou isolado. Endogamia variou de 0,14% na segunda geração a 0,73% na oitava, enquanto que o CR oscilou de 0,8% a 0,35% entre a primeira e a quarta geração, decrescendo a partir da quinta. Observou-se um intervalo médio de gerações de 8,3 anos. O rebanho possui número reduzido de animais na formação genética e pequena integralidade do pedigree, dificultando a estimativa de alguns parâmetros populacionais.(AU)

The objective of this study was to evaluate the population structure of 91,579 Nellore cattle reared in the Northeast semi-arid, born between 1965 and 2011. We analyzed the pedigree and the estimation of population parameters based on the probability of gene origin. In the early years, a higher number of female births occured, tending to gender balance over the years. The number of founder animals (fe) and ancestors (fa) indicated the reduced use of animals in the genetic formation of the herd. Among 2,4676 ancestors, 450 were responsible for 50% of the genetic variability of the population. Of the 10 most important founders, 8 were among the 10 ancestors. The individual with the highest expression presented a mean coefficient of relationship (CR) of 1.31%, explaining 1.81% of the variability. 72% of animals have identified fathers and mothers, revealing loss of information between generations. 100% of the herds use external bulls and 61% of them sell bulls, with no core classification or isolate. Inbreeding ranged from 0.14% in the second generation to 0.73% in the eighth, while the CR ranged from 0.8% to 0.35% between the first and fourth generations, decreasing from the fifth on. The average generation interval observed was of 8.3 years. The herd has a small number of animals in the genetic make-up, and small completeness of pedigree, making it difficult to estimate some population parameters.(AU)

Padrão genético, estrutura populacional e impactos econômicos do uso de touros Nelore comercializados em leilões no Acre.

O objetivo desse trabalho foi analisar o padrão genético, a estrutura populacional e o impacto econômico do uso de touros Nelore comercializados em leilões no Acre. Para tanto, foi realizada ampla revisão bibliográfica, utilizando a literatura sobre a temática e análise quantitativa por meio da genealogia, Diferença Esperada na Progênie (DEPs) e percentis de 1614 animais vendidos em leilões no Acre, no período de 2015 a 2019. Para as análises estatísticas utilizou-se o programa Statistic Analysis System (SAS) e o software ENDOG 4.8 na estrutura populacional. Como principais resultados obteve-se a média de idade dos touros em 12 anos, com todos possuindo percentil acima de 35% para as características produtivas, reprodutivas e de carcaça. No quesito populacional, os rebanhos avaliados apresentaram baixa taxa de endogamia, com poucos animais fundadores compondo a população, o que possivelnte acarretará em elevação da consanguinidade em gerações futuras. No âmbito da rentabilidade, observou-se que, com o uso de touros melhoradores, o produtor elevará sua rentabilidade, isto é, quanto menor o pencentil, maior o lucro. Portanto, concluiu-se conclui-se que a qualidade genética dos touros comercizalizados em leilões, estimadas através de DEPs dos progenitores e genealogia, esta ultrapassada demonstrando elevados percentis em indicicadores ponderais, reprodutivos e de carcaça. Em contrapartida, a consanguinidade da amostra é baixa, mas devido ao número pequeno de fundadores, deve-se inserir animais que não contenham parentesco com os rebanhos estudados. Para mais, não houve variação na qualidade genética dos bovinos mensurada através do IQG.

The objective of this study was to analyze the genetic pattern, population structure and economic impact of the use of Nelore bulls sold at auctions in Acre. To this end, a broad literature review was conducted using the literature on the subject and quantitative analysis by genealogy, Expected Difference in Progeny (ESD's) and percentiles of 1614 animals sold at auctions in Acre, in the period 2015 to 2019. For the statistical analyses, the Statistic Analysis System (SAS) program and the ENDOG 4.8 software were used in the population structure. As main results we obtained the average age of the bulls in 12 years, with all having percentile above 35% for productive, reproductive and carcass characteristics. In terms of population, the evaluated herds showed a low rate of inbreeding, with few founder animals composing the population, which may lead to increased inbreeding in future generations. As far as profitability is concerned, it was observed that, with the use of improved bulls, the producer will increase his profitability, that is, the lower the pentile, the higher the profit. Therefore, it was concluded that the genetic quality of the bulls marketed at auctions, estimated through DEP's of the parents and genealogy, is outdated, showing high percentiles in weight, reproductive and carcass indicators. On the other hand, the inbreeding of the sample is low, but due to the small number of founders, animals that are not related to the studied herds should be inserted. Furthermore, there was no variation in the genetic quality of the cattle measured through the IQG.

Avaliação genética de cavalos Campolina: do pedigree à possibilidade de seleção genômica

BUSSIMAN, F. O. Avaliação genética de cavalos Campolina: do pedigree à possibilidade de seleção genômica [Genetic evaluation of Campolina horses: from pedigree to the genomic selection possibility]. 2021. 222 f. Tese (Doutorado em Ciências) Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia, Universidade de São Paulo, 2021. Embora os custos da genotipagem tenham diminuído ao longo dos últimos anos, em cavalos, chips comerciais ainda apresentam um preço elevado e, atualmente, há no mercado apenas duas alternativas disponíveis. Com efeito, o número de cavalos genotipados nos estudos publicados é baixo e, em geral, os pesquisadores encontram problemas quanto a representatividade das populações por parte dos animais genotipados. Assim, o objetivo do presente trabalho foi propor estratégias de genotipagem em populações de cavalos não genotipadas, prospectando, antes de investimentos financeiros, quais os melhores métodos para seleção genômica nesta espécie. Foi utilizada como material de estudo, a população de cavalos Campolina. Inicialmente um estudo sobre os fundadores, bem como a formação de linhagens no pedigree foi conduzido. Para tanto, foi utilizada análise de componentes principais e conseguiu-se determinar a ocorrência de três linhagens fundadoras na população recente desta raça. Além disso foi conduzido um estudo de redução de posto, no qual testaram-se 19 modelos sendo nove modelos de componentes principais; nove modelos fatores analíticos e um modelo multicaracterística padrão. Em abordagem frequentista, via máxima verossimilhança restrita em algoritmo de informação média, pôde-se determinar que o melhor modelo é um modelo fator analítico com cinco fatores. Foi ainda empregado um estudo utilizando análise confirmatória de fatores para determinar como as características mensuradas na população Campolina se combinam e quais os efeitos causais entre as características latentes que, de fato, causam os fenótipos observáveis. Como resultados, a qualidade morfológica tem um efeito causal sobre a morfologia que, por sua vez, tem um efeito causal sobre o andamento. A partir destes resultados, um estudo com modelos recursivos bem como estruturais permitiu concluir como os atributos de andamento se interconectam causando uns aos outros para criar a pontuação total de andamento. Por fim, um estudo com dados simulados foi feito. Para tanto foram simulados três cenários com diferentes estruturas populacionais e quatro características. Foram então testadas seis diferentes estratégias de genotipagem juntamente quatro diferentes modelos estatísticos para predições genômicas. Houve efeito significativo da interação entre característica e cenário, bem como da interação entre característica e estratégia de genotipagem sobre a acurácia de predição do valor genômico. Sobre a porcentagem de viés, houve efeito significativo apenas da estratégia de genotipagem. No tocante a modelos, os métodos em passo único foram mais acurados e menos viesados tanto para características contínuas quanto para binárias. Futuras implementações de seleção genômica em cavalos deveriam considerar a amostragem de animais com o maior número de progênies para genotipagem, implementando modelos de passo único semiparamétricos para as predições genômicas.

BUSSIMAN, F. O. Genetic evaluation of Campolina horses: from pedigree to the genomic selection possibility [Avaliação genética de cavalos Campolina: do pedigree à possibilidade de seleção genômica]. 2021. 222 f. PhD. Thesis (Doctoral) College of Veterinary Medicine and Animal Science, University of Sao Paulo, 2021. Although genotyping costs have decreased over the last few years, in horses, commercial chips still carry a high price and, currently, there are only two alternatives available on the market. In fact, the number of genotyped horses in the published studies is low and, in general, researchers find problems regarding the representativeness of populations by the genotyped animals. Thus, the aim of the present work was to propose genotyping strategies in non-genotyped horse populations, prospecting, before financial investments, which are the best methods for genomic selection in this species. The Campolina horse population was used as study material. Initially a study on the founders as well as the formation of pedigree lines was conducted. Therefore, principal component analysis was used, and it was possible to determine the occurrence of three founder lines in the recent population of this breed. In addition, a study of rank reduction was conducted, in which 19 models were tested, being nine models of principal components; nine factor analytic models and one standard multi-trait model. In a frequentist approach, through restricted maximum likelihood in an average information algorithm, was found best model is a factor-analytic model with five common factors. A study using confirmatory factor analysis was also employed to determine how measured traits in the Campolina population are combined and what causal effects among latent traits causes the observable phenotypes. As a result, morphological quality has a causal effect on morphology which, in turn, has a causal effect on gait. From these results, a study with recursive as well as structural equation models allowed to conclude how the gait attributes interconnect causing each other to create the total gait score. Finally, a study with simulated data was carried out. For this, three scenarios with different population structures and four traits were simulated. Six different genotyping strategies were then tested along with four different statistical models for genomic predictions. There was a significant effect of the interaction between trait and scenario, as well as the interaction between trait and genotyping strategy on prediction accuracy. On the percentage of bias, there was only a significant effect of the genotyping strategy. About models, the single-step methods were more accurate and less biased for both continuous and binary traits. Future implementations of genomic selection in horses should consider sampling animals with the largest number of progenies for genotyping, implementing semi-parametric single-step models for genomic predictions.

Germline modification of domestic animals

Genetically-modified domestic animal models are of increasing significance in biomedical research and agriculture. As authentic ES cells derived from domestic animals are not yet available, the prevailing approaches for engineering genetic modifications in those animals are pronuclear microinjection and somatic cell nuclear transfer (SCNT, also known as cloning). Both pronuclear microinjection and SCNT are inefficient, costly, and time-consuming. In animals produced by pronuclear microinjection, the exogenous transgene is usually inserted randomly into the genome, which results in highly variable expression patterns and levels in different founders. Therefore, significant efforts are required to generate and screen multiple founders to obtain animals with optimal transgene expression. For SCNT, specific genetic modifications (both gain-of-function and loss-of-function) can be engineered and carefully selected in the somatic cell nucleus before nuclear transfer. SCNT has been used to generate a variety of genetically modified animals such as goats, pigs, sheep and cattle; however, animals resulting from SCNT frequently suffer from developmental abnormalities associated with incomplete nuclear reprogramming. Other strategies to generate genetically-modified animals rely on the use of the spermatozoon as a natural vector to introduce genetic material into the female gamete. This sperm mediated DNA transfer (SMGT) combined with intracytoplasmatic sperm injection (ICSI) has relatively high efficiency and allows the insertion of large DNA fragments, which, in turn, enhance proper gene expression. An approach currently being developed to complement SCNT for producing genetically modified animals is germ cell transplantation using genetically modified male germline stem cells (GSCs). This approach relies on the ability of GSCs that are genetically modified in vitro to colonize the recipient testis and produce donor derived sperm upon transplantation.

Germline modification of domestic animals

Genetically-modified domestic animal models are of increasing significance in biomedical research and agriculture. As authentic ES cells derived from domestic animals are not yet available, the prevailing approaches for engineering genetic modifications in those animals are pronuclear microinjection and somatic cell nuclear transfer (SCNT, also known as cloning). Both pronuclear microinjection and SCNT are inefficient, costly, and time-consuming. In animals produced by pronuclear microinjection, the exogenous transgene is usually inserted randomly into the genome, which results in highly variable expression patterns and levels in different founders. Therefore, significant efforts are required to generate and screen multiple founders to obtain animals with optimal transgene expression. For SCNT, specific genetic modifications (both gain-of-function and loss-of-function) can be engineered and carefully selected in the somatic cell nucleus before nuclear transfer. SCNT has been used to generate a variety of genetically modified animals such as goats, pigs, sheep and cattle; however, animals resulting from SCNT frequently suffer from developmental abnormalities associated with incomplete nuclear reprogramming. Other strategies to generate genetically-modified animals rely on the use of the spermatozoon as a natural vector to introduce genetic material into the female gamete. This sperm mediated DNA transfer (SMGT) combined with intracytoplasmatic sperm injection (ICSI) has relatively high efficiency and allows the insertion of large DNA fragments, which, in turn, enhance proper gene expression. An approach currently being developed to complement SCNT for producing genetically modified animals is germ cell transplantation using genetically modified male germline stem cells (GSCs). This approach relies on the ability of GSCs that are genetically modified in vitro to colonize the recipient testis and produce donor derived sperm upon transplantation.(AU)

Caracterização de bovinos de corte da raça Canchim por meio de assinaturas de seleção

Análises genômicas têm sido amplamente utilizadas em animais de produção e a utilização de marcadores moleculares possibilitou a identificação de assinatura de seleção no genoma de bovinos, sendo estas regiões associadas às características que estão sob seleção e que apresentam aumento nas frequências alélicas em determinados loci. Assim, o objetivo deste estudo foi identificar e caracterizar as assinaturas de seleção presentes em animais da raça Canchim (CA) considerando informações dos genótipos das raças fundadoras Nelore (NE) e Charolês (CH). Foram utilizados marcadores em alta densidade do tipo SNP (polimorfismo de nucleotídeo único) obtidos em 395 animais CA (população de interesse), 814 animais NE e 897 animais CH (populações de referência). Após o controle de qualidade e imputação de genótipos, restaram 693.531 SNPs (CA vs. NE) e 707.626 SNPs (CA vs. CH) para identificação de assinaturas de seleção por meio das metodologias XP-EHH e Rsb (baseadas na homozigose do haplótipo estendido entre populações) e Fst (índice de fixação de alelos). Foram definidas como assinaturas de seleção os 50 maiores valores de sinal positivo para cada metodologia. Dentre as várias regiões identificadas como assinaturas de seleção em bovinos Canchim, grande parte está relacionada às características que são objetivos principais de seleção para bovinos de corte, como ganho de peso e qualidade de carne, assim como para características reprodutivas. A identificação de assinaturas de seleção potencialmente associadas às características morfológicas, de imunidade, de comportamento e relacionadas ao ritmo circadiano dão novas perspectivas para compreensão da arquitetura genética presente no Canchim. Foi possível verificar como a contribuição das raças fundadoras (NE e CH) auxiliaram a moldar a composição genética presente no Canchim, assim como compreender quais regiões efetivamente contribuem para a variabilidade genética da raça. Estes resultados poderão auxiliar no direcionamento do programa de avaliação genética da raça.

Genomic analyses have been widely used in livestock and molecular markers has enabled the identification of selection signature in the bovine genome, which are regions associated with traits under selection and that present an increase in allele frequencies in certain loci. Thus, the aim of this study was to identify and characterize selection signatures present in Canchim (CA) animals considering information on the genotypes of the founders breeds Nelore (NE) and Charolais (CH). High-density SNP genotypes (single nucleotide polymorphism) were considered for 395 CA animals (population of interest), 814 NE animals and 897 CH animals (reference populations). After quality control and genotype imputation, 693,531 SNPs (CA vs. NE) and 707,626 SNPs (CA vs. CH) remained for identification of selection signatures using the XP-EHH and Rsb methodologies (based on the extended haplotype homozygosity between populations) and Fst (allele fixation index). Selection signatures were defined as SNPs that had the 50 highest positive sign values for each methodology. Among the various regions identified as selection signatures in Canchim cattle, a large part was related to the traits that are the main selection objectives for beef cattle, such as weight gain and meat quality, as well as reproductive traits. The identification of selection signatures putatively associated with the morphology, immunity, behavioral traits and circadian rhythm have given new perspectives for understanding the genetic architecture present in the Canchim. It was possible to verify how the contribution of the founding breeds (NE and CH) helped to shape the genetic composition present in Canchim, as well as to understand which regions effectively contribute to the genetic variability of the breed. These results may assist in directing the genetic evaluation program of Canchim.

Population Structure and Genetic Characterization of the Mangalarga Marchador Horse Breed

O Mangalarga Marchador (MM) é a maior raça equina do Brasil, e com a análise de pedigree e de marcadores moleculares tornou-se possível a melhor investigação genética na raça. Os objetivos neste trabalho foram avaliar a estrutura populacional e pré-caracterizar geneticamente o MM com dados de pedigree e genotipagens. Pedigree de 514.283 animais foram utilizados para estimações da endogamia (F), probabilidade de origem gênica e de estruturação da raça. Genotiparam-se 3.193 equinos para 13 microssatélites (SSR) e em chip de polimorfismo de nucleotídeo único, SNP70K, 244 animais das raças MM, Andaluz (AND), Puro Sangue Lusitano (PSL), Puro Sangue Inglês (PSI), Árabe (ARA), Campolina (CAM), Mangalarga (MAN), Puro Sangue Espanhol (PSE) e Sorraia (SOR). Assim, calcularam-se o número de alelos raros (AR), heterozigosidades esperadas (He) e observadas (Ho), homozigosidades esperadas (Home) e observadas (Homo), frequência de alelos menores (MAF), estatísticas F (Fis, Fit e Fst), distância genética (DG), análise de componentes principais (ACP), equilíbrio de Hardy-Weinberg (EHW), desequilíbrio de ligação (DL), diferenciação populacional, estruturação populacional por agrupamento e presença de haplótipos comuns entre as raças. Por análise de pedigree da raça MM, o intervalo de geração foi de 9,48 a 10,43, F de 1,02% a 1,10%, relação genética aditiva de 0,0023 a 0,0045, números efetivos de ancestrais, fundadores e genomas fundadores foram de 198 a 1.038, 225 a 1.062 e 133 a 150, números de fundadores que apresentam 50% e 10% do pool genético representaram 7,94% a 19,09% e 0,69% a 6,64% dos fundadores. Por análise de SSR, o AR médio no MM foi de dois alelos/locus, médias de He e Ho oscilaram de 0,5767 a 0,8450 e 0,5331 a 0,7949, médias de Fis (-0,0195), Fit (0,0566) e Fst (0,0748) e observou-se desvios de EHW, além de diferenciação populacional nos loci e 60,26% dos alelos tinham forte DL. As DG foram maiores no ARA e PSI com as demais raças e menores entre o MM, MAN e CAM e estas com o AND e PSL, resultado corroborado pelo ACP. O MM foi uma entidade genética subestruturada, porém com alguns haras mais estruturados. Com os SNP, no MM obteve-se o maior valor de Homo (34.916,70), 51% dos animais possuíam perda de heterozigosidade, MAF médio de 0,2010, houve desvios de EHW nos cromossomos, He variou de 0,2940 a 0,3231 e extensões menores de DL. Encontrou-se bloco de haplótipo semelhante entre o MAN e MM. A menor diferenciação ocorreu entre o CAM e MM (Fst = 0,0411), e a maior entre PSI e SOR (Fst = 0,2284). A raça MM foi pouca estruturada ao contrário do PSL, PSE, PSI e SOR, e observou-se o compartilhamento de alelos entre MM e MAN. ACP discriminou em maior magnitude a SOR e PSI das demais raças, moderadamente o PSL e PSE, e menor entre MM, MAN e CAM. O MM não está em severa endogamia, o que não prejudica sua evolução como espécie. Contudo, é necessário o monitoramento contínuo da diversidade genética com o uso de marcadores e registros precisos de pedigree.

Mangalarga Marchador (MM) is the largest equine breed in Brazil, and the analysis of pedigree and molecular markers has made possible the best genetic research in the breed. The objectives of this work were to evaluate the population structure and to pre-characterize the MM with pedigree and genotyping data. Pedigree of 514,283 animals were used for estimates of inbreeding (F), probability of gene origin and breed structuring. Genotyped 3193 equines for 13 microsatellites (SSR) and in chip of the single nucleotide polymorphism, SNP70K, 244 animals of the breeds MM, Andalusian (AND), Lusitano (LUS), Thoroughbred (THO), Arabian (ARA), Campolina (CAM), Mangalarga (MAN), Puro Sangue Espanhol (PSE) and Sorraia (SOR). Thus, calculated the number of rare alleles (RA), expected heterozygosities (He) and observed (Ho), expected homozygosity (Home) and observed (Homo), minor allele frequency (MAF), F statistics (Fis, Fit e Fst), genetic distance (GD), principal component analysis (PCA), Hardy-Weinberg equilibrium (HWE), linkage disequilibrium (LD), population differentiation, population structuring by clustering and presence of common haplotypes between breeds. By pedigree analysis in the MM, the generation interval was from 9.48 to 10.43, F from 1.02% to 1.10, additive genetic ratio from 0.0023 to 0.0045, effective numbers of ancestors, founders, and genomes founders were from 198 to 1038, 225 to 1062 and 133 to 150, numbers of founders who presented 50% and 10% of the genetic pool accounted for 7.94% to 19.09% and 0.69% to 6.64% of the founders. For SSR analysis, the mean RA in the MM was two alleles/locus, He and Ho mean values ranged from 0.5767 to 0.8450 and 0.5331 to 0.7949, Fis averages (-0.0195), Fit (0.0566) and Fst (0.0748) and deviations of HWE were observed such as population differentiation in the loci and 60.26% of the alleles had strong LD. The GD were higher in the ARA and THO with the other breeds and minors between the MM, MAN and CAM and these with the AND and LUS, a result corroborated by the PCA. The MM was a substructured genetic entity, however with some more structured farms. With the SNP, in the MM the highest value of Homo (34,916.70) was found, 51% of the animals had loss of heterozygosity, mean MAF of 0.2010, there were deviations of EHW in the chromosomes, He ranged from 0.2940 to 0.3231 and smaller extensions of DL. A similar haplotype block was found between MAN and MM. The lowest differentiation occurred between CAM and MM (Fst = 0.0411), and the highest between THO and SOR (Fst = 0.2284). The MM was poorly defined unlike the LUS, PSE, THO and SOR, and the alleles sharing between MM and MAN was observed. PCA discriminated to a greater extent the SOR and THO of the other breeds, moderately the LUS and PSE, and smaller between MM, MAN and CAM. The MM is not in severe endogamy, which does not affect its evolution as a species. However, continuous monitoring of genetic diversity is necessary with the use of molecular and accurate pedigree records.

Estrutura populacional e influência da endogamia em características produtivas e reprodutivas de búfalos Murrah

O objetivo deste estudo foi avaliar a estrutura populacional por meio de informações de pedigree, incluir a endogamia no modelo de predição a fim de estimar seu efeito sobre a avaliação de parâmetros genéticos e sua influência em características produtivas e reprodutivas de bubalinos da raça Murrah. A média da endogamia (F)e do coeficiente de parentesco (AR) foi de 3,22% e 5,99%. O intervalo médio de geração foi de 6,39 anos e o tamanho efetivo da população ao longo das gerações completas foi de 88,9 na primeira e de 127,5 na última geração. O número efetivo de fundadores e ancestrais foi de 28 e 22. As estimativas de herdabilidade para a P305, PP, PG, PM e IPP foram de 0,24, 0,26, 0,18, 0,25 e 0,24, respectivamente, sugerindo a possibilidade de ganho genético para essas características. Para IEP e SCS as estimativas de herdabilidade foram de 0,04 e 0,09, respectivamente, indicando maior influência de efeitos ambientais sobre estas características. A produção de leite (P305) foi estatisticamente correlacionada com a produção de mozzarella (PM), proteína (PP) e gordura (PG). A análise de regressão para a P305 sugere que a endogamia exerce influência negativa e significativa sobre esta característica. Neste contexto, a endogamia deve ser considerada durante o direcionamento dos acasalamentos e na seleção dos reprodutores, com o objetivo de minimizar e evitar efeitos negativos em características produtivas, além disso, manter a variabilidade genética para maximizar o progresso genético em búfalos da raça Murrah.

The objective of this study was to evaluate the population structure through pedigree information and include inbreeding in the prediction model to estimate its effect on the evaluation of genetic parameters and their influence on productive and reproductive characteristics of Murrah buffaloes. The average inbreeding (F) and average relatedness coefficient (AR) were 3.22% and 5.99%, respectively. The average generation interval was 6.39 years, while the effective population size over the entire generation was 88.9 in the first and 127.5 in the last generation. The effective number of founders and ancestors was 28 and 22. The heritability estimates for P305, PP, PG, PM and IPP were 0.24, 0.26, 0.18, 0.25, and 0.24, respectively. Suggesting the possibility of genetic gain for these characteristics. For the IEP and SCS, the heritability estimates were 0.04 and 0.09, respectively, thus indicating a greater influence of environmental effects on these characteristics. A correlation was observed between milk production (P305) and production of mozzarella (MP), protein (PP) and fat (GP). The regression analysis for P305 suggests that inbreeding exerts a negative and significant influence on this trait. In this context, inbreeding should be taken into consideration during mating and breeding selection to minimize and avoid negative effects on productive characteristics to maintain genetic variability to maximize the genetic progress in Murrah buffaloes.

Características de carcaça e qualidade de carne em linhagens da raça Nelore / Carcass and meat quality traits in lineages of Nellore breed

O objetivo deste estudo foi avaliar diferenças entre linhagens da raça Nelore para características de carcaça e qualidade de carne. Foram avaliadas treze linhagens da raça Nelore para as características de peso de carcaça quente, área de olho de lombo, espessura de gordura subcutânea, marmoreio e força de cisalhamento aos 7,14 e 21 dias de maturação. Para isso, foram utilizadas informações fenotípicas de 516 animais da raça Nelore e estimadas as diferenças esperadas na progênie para comparação entre as linhagens. Dentre os genearcas estudados, Golias obteve os melhores valores das diferenças esperadas na progênie para peso de carcaça quente (+1,20kg), área de olho de lombo (+0,88cm), marmoreio (+3,47un) e força de cisalhamento média (-0,09kg) e Akasamu para espessura de gordura subcutânea (+0,05mm). As diferenças entre linhagens da raça Nelore encontradas neste estudo podem ser utilizadas na escolha de touros para melhoria genética de características de carcaça e carne em rebanhos de gado de corte brasileiros.(AU)

The aim of this study was to evaluate the differences between lineages of Nellore breed for carcass and meat quality traits. Thirteen lineages of Nellore breed were evaluated from data of carcass and meat quality of 516 animals for estimating the expected progeny difference for hot carcass weight, rib eye area, fat thickness, marbling and shear force values at 7, 14 and 21 days of ageing. The founder Golias reached the better values of expected progeny difference for hot carcass weight (+1.20kg), rib eye area (+0.88cm), marbling (+3.47un) and average shear force (-0,09kg), and Akasamu the better value for fat thickness (+0.05mm). The differences between lineages of Nellore breed found in this study couldbe used to select sires for genetic improvement of carcass and meat quality traits in Brazilian beef cattle herds.(AU)