Congenital cataract in a Blackbelly lamb

Background: A cataract is an opacity of the crystalline structure that results in impaired vision. The congenital form manifests itself at birth or shortly thereafter and might also be inherited and therefore capable of passing on to descendants. Cataracts can be caused by systemic diseases, medications, toxic substances, radiation, metabolic alterations, dietary deficiencies, inflammation, traumatic injuries, age, or genetic factors. The few Blackbelly sheep herds are located in the northeast and north regions of Brazil and are considered rare, which could result in high levels of consanguinity. In this context, we report a case of congenital cataract in a Blackbelly lamb and its possible etiology. Case: A 3-month-old lamb presented with ophthalmic alterations since birth, with white and cloudy spots in both eyes and impaired vision. In the same herd, 3 elderly sheep showed similar ophthalmic alterations. The lamb was able to follow its dam, but when walking, bumped into small objects or very close to his vision field. The lamb managed to follow the herd and dodge large objects, suggesting partial vision loss. During a physical examination, both lens showed opacity and reduced corneal reflex, pupillary reflex to direct light, pupillary reflex to consensual light, and threat reflex. Ultrasonographic examination revealed that both lens presented hyperechogenicity. Hematological values were within the reference limits. In the same herd, three elderly sheep presented bilateral cataracts (2 rams and 1 ewe) in previous years, which at that time was attributed to natural aging. One ram was the lamb's grandfather. The other ram was the father of the female, both with cataracts. Based on history, physical examination, and complementary examinations, the lamb was diagnosed with bilateral congenital cataracts with a probable hereditary condition. Discussion: Multiple factors can be related to the etiology of cataracts, and it can be difficult to establish the correct etiology. Regarding the age of onset, cataracts can be classified mainly as congenital and senile. Senile cataract is a bilateral opacification process that involves the entire lens, with slow progression and gradual loss of vision with increasing age. In adult sheep, the high proportion of eyes affected by spontaneously arising cataracts could be related to age, increased exposure to sunlight, increased genetic susceptibility, or a combination of these factors. In this case, the herd had three adult elderly sheep with cataracts previously characterized as senile. However, after reviewing the genealogy, it was found that all animals had some degree of parentage, suggesting a hereditary factor. Congenital cataracts are expressed soon after birth, resulting from the malformation of fibers in the lens, and are generally nonprogressive. The congenital form may or may not be associated with hereditary factors. Inheritance cataracts have been reported in several breeds of dogs and usually occur as an autosomal recessive trait. Blackbelly sheep are rare in Brazil, favoring consanguinity, so we believe that cataracts are inherited in this herd. To control this ophthalmic alteration, all animals with crystalline opacities were excluded from reproduction, and the herd should be monitored in future cases.

Genetic evidence supports polygamous mating system in a wild population of Prochilodus lineatus (Characiformes: Prochilodontidae), a Neotropical shoal spawner fish

ABSTRACT Behavioral observations made on fish have revealed remarkably diverse reproductive strategies, including polygamy by both sexes. Still, to date, most Neotropical species remain unstudied as to whether the observed reproductive behavior in natural populations correlates with their genetic mating systems. Here, we investigated the genetic mating system of a wild population of Prochilodus lineatus settled in the Middle Uruguay River basin. By using sibship reconstruction and parental inference methods based on microsatellites genotypes, we inferred 45 females and 47 males as potential parents of the 87 larvae analyzed. We found evidence supporting polygamous mating in both sexes: while a high percentage of males (44.7%) fertilized the eggs of one female, 55.3% of the inferred males fertilized eggs of up to four females. Likewise, while 44.5% of the inferred females had their eggs fertilized by one only male, 55.5% of females were fertilized by multiple males. The estimated proxy of the effective population size (Nb) was 126, exhibiting moderate to high levels of genetic diversity. The genetic evidence contributed in this study complements earlier behavioral observations of formation of spawning nuclei of aggregating breeders, which may be promoting a polygamous mating strategy in this long-distance migratory fish.

RESUMO Observações do comportamento de peixes neotropicais têm revelado estratégias reprodutivas marcadamente variáveis, incluindo poligamia nos dois sexos. Ainda assim, até então, a correlação entre comportamento reprodutivo observado em populações naturais e sistemas de acasalamento genético permanece pouco explorada para maioria de espécies Neotropicais. Neste estudo investigamos o sistema genético de acasalamento de Prochilodus lineatus em uma população natural estabelecida no Médio rio Uruguai. Utilizando métodos de reconstrução de grupos familiares e inferências parentais baseados em genótipos de microssatélites, inferimos 45 fêmeas e 47 machos como os possíveis parentais das 87 larvas amostradas. Encontramos evidência que permite apoiar a ocorrência de acasalamento poligâmico em ambos os sexos: enquanto uma percentagem alta de machos (44,7%) fertilizou somente uma fêmea, 55,3% dos machos inferidos fertilizaram mais de uma fêmea (até quatro por macho). Da mesma forma, enquanto que 44,5% das fêmeas inferidas tiveram seus ovos fertilizados por apenas um único macho, 55,5% das fêmeas tiveram ovos fertilizados por múltiplos machos. A estimativa do tamanho populacional efetivo (Nb) foi 126, exibindo níveis entre moderados e altos de diversidade genética. A evidência genética que apresentamos nesse estudo complementa observações iniciais da formação de núcleos de desova que podem promover estratégias de acasalamento poligâmico nessa espécie migratória de longa distância.

Pollen and seed dispersal of Brazil nut trees in the southwestern Brazilian Amazon / Dispersão de pólen e sementes da castanheira no sudoeste da Amazônia brasileira

Pollen and seed dispersal patterns greatly influence the spatial distribution of plant genetic diversity. Microsatellite-based parentage analysis provides accurate estimates of contemporary gene dispersal. Although most tropical trees have been shown to exhibit widespread pollen dispersal, few studies have estimated contemporary gene dispersal after seedling establishment. Bertholletia excelsa (Lecythidaceae) is pollinated by large-bodied bees, while previous seed-tracking experiments suggest their seeds are mainly dispersed across very short distances by scatter-hoarding rodents, who primarily act as seed predators. Here we used parentage analysis to provide contemporary estimates of pollen and seed dispersal in B. excelsa recruits. We examined six 25-ha plots located in two natural stands in the Acre River valley, in the southwestern Brazilian Amazon. We used 11 microsatellite markers to estimate genetic diversity and fixation index parameters in adults, seedlings and saplings. Genetic diversity was moderate and did not differ across size classes or sampling locations. We assigned pollen and seed parents for < 20% of the recruits, indicating that most events of realized gene flow occurred beyond our 25-ha plots. Only 10 parentage assignments were confirmed with 80% confidence. Pollen distance ranged from 33 to 372 m and seed dispersal from 58 to 655 m. Actual seed-dispersal distances were far greater than the estimates obtained in previous seed-tracking experiments. Thus, studies encompassing larger sampling areas are necessary to determine a more representative spatial scale of B. excelsas pollen and seed dispersal capacity in natural stands.

Os padrões de dispersão de pólen e sementes influenciam a distribuição espacial da diversidade genética. Muitas espécies arbóreas tropicais apresentam ampla dispersão de pólen, mas poucos estudos avaliaram fluxo gênico a partir de plântulas. Bertholletia excelsa (Lecythidaceae) é polinizada por abelhas e as sementes são dispersas por roedores do tipo scatter-hoarders (que estocam recursos em diferentes pontos de sua área de vida), que atuam primariamente como predadores de sementes. Experimentos de remoção de sementes tem mostrado que a dispersão de sementes por esses roedores é espacialmente limitada. Nosso objetivo foi obter estimativas de dispersão de pólen e sementes em B. excelsa a partir da análise de parentesco de regenerantes. Nós estudamos seis parcelas de 25 ha, em duas áreas de floresta nativa no vale do Rio Acre, no sudoeste da Amazônia brasileira. Parâmetros de diversidade genética e índice de fixação foram estimados em adultos, varetas e plântulas com 11 marcadores microssatélites. A diversidade genética foi moderada e não diferiu entre classes de tamanho ou entre localidades. A paternidade foi determinada em menos de 20% dos regenerantes, indicando que a maioria dos eventos de fluxo gênico ocorreu em distâncias maiores que as encontradas nas parcelas de 25 ha. As distâncias de pólen variaram de 33 a 372 m e as de dispersão de sementes variaram de 58 a 655 m. As distâncias de dispersão obtidas neste estudo excedem em muito as estimativas obtidas em experimentos de remoção de sementes. Estudos envolvendo áreas maiores são necessários para que possamos aprofundar nosso conhecimento sobre capacidade de dispersão de pólen e sementes em populações naturais de B. excelsa.

Pollen and seed dispersal of Brazil nut trees in the southwestern Brazilian Amazon / Dispersão de pólen e sementes da castanheira no sudoeste da Amazônia brasileira

Pollen and seed dispersal patterns greatly influence the spatial distribution of plant genetic diversity. Microsatellite-based parentage analysis provides accurate estimates of contemporary gene dispersal. Although most tropical trees have been shown to exhibit widespread pollen dispersal, few studies have estimated contemporary gene dispersal after seedling establishment. Bertholletia excelsa (Lecythidaceae) is pollinated by large-bodied bees, while previous seed-tracking experiments suggest their seeds are mainly dispersed across very short distances by scatter-hoarding rodents, who primarily act as seed predators. Here we used parentage analysis to provide contemporary estimates of pollen and seed dispersal in B. excelsa recruits. We examined six 25-ha plots located in two natural stands in the Acre River valley, in the southwestern Brazilian Amazon. We used 11 microsatellite markers to estimate genetic diversity and fixation index parameters in adults, seedlings and saplings. Genetic diversity was moderate and did not differ across size classes or sampling locations. We assigned pollen and seed parents for < 20% of the recruits, indicating that most events of realized gene flow occurred beyond our 25-ha plots. Only 10 parentage assignments were confirmed with 80% confidence. Pollen distance ranged from 33 to 372 m and seed dispersal from 58 to 655 m. Actual seed-dispersal distances were far greater than the estimates obtained in previous seed-tracking experiments. Thus, studies encompassing larger sampling areas are necessary to determine a more representative spatial scale of B. excelsas pollen and seed dispersal capacity in natural stands.(AU)

Os padrões de dispersão de pólen e sementes influenciam a distribuição espacial da diversidade genética. Muitas espécies arbóreas tropicais apresentam ampla dispersão de pólen, mas poucos estudos avaliaram fluxo gênico a partir de plântulas. Bertholletia excelsa (Lecythidaceae) é polinizada por abelhas e as sementes são dispersas por roedores do tipo scatter-hoarders (que estocam recursos em diferentes pontos de sua área de vida), que atuam primariamente como predadores de sementes. Experimentos de remoção de sementes tem mostrado que a dispersão de sementes por esses roedores é espacialmente limitada. Nosso objetivo foi obter estimativas de dispersão de pólen e sementes em B. excelsa a partir da análise de parentesco de regenerantes. Nós estudamos seis parcelas de 25 ha, em duas áreas de floresta nativa no vale do Rio Acre, no sudoeste da Amazônia brasileira. Parâmetros de diversidade genética e índice de fixação foram estimados em adultos, varetas e plântulas com 11 marcadores microssatélites. A diversidade genética foi moderada e não diferiu entre classes de tamanho ou entre localidades. A paternidade foi determinada em menos de 20% dos regenerantes, indicando que a maioria dos eventos de fluxo gênico ocorreu em distâncias maiores que as encontradas nas parcelas de 25 ha. As distâncias de pólen variaram de 33 a 372 m e as de dispersão de sementes variaram de 58 a 655 m. As distâncias de dispersão obtidas neste estudo excedem em muito as estimativas obtidas em experimentos de remoção de sementes. Estudos envolvendo áreas maiores são necessários para que possamos aprofundar nosso conhecimento sobre capacidade de dispersão de pólen e sementes em populações naturais de B. excelsa.(AU)

PEDIGREE RECONSTRUCTION AND POPULATION STRUCTURE USING SNP MARKERS IN GIR CATTLE

Ao longo do tempo, estimativas de valores genéticos e estudos de estrutura e diversidade genética das populações animais têm sido realizadas por métodos tradicionais. Utilizando apenas os registros de pedigree era possível obter informações valiosas sobre o potencial produtivo, a história da população e a diversidade genética. Consequentemente, informações de pedigree incorretas ou incompletas podiam reduzir consideravelmente a acurácia das análises. Atualmente, o uso de marcadores tem permitido a correção de informações contidas no pedigree, além de estimar o parentesco entre os animais de forma mais acurada, inclusive na ausência de pedigree. Estimativas mais acuradas de parâmetros populacionais, como endogamia, desequilíbrio de ligação e tamanho efetivo também são possíveis. Com esses parâmetros podemos avaliar a estrutura populacional e a diversidade genética, orientando estratégias de manejo e acasalamento nos rebanhos e na população como um todo. Nesse contexto, nossos objetivos gerais foram: i. Identificar um conjunto de pelo menos 1000 marcadores SNP, presentes nos principais chips comerciais, que permitam com precisão a atribuição de paternidade na raça Gir; ii. Estimar coeficientes de relacionamento em gado Gir com base em marcadores SNP; iii. Estimar coeficientes de endogamia em animais Gir por meio de corridas de homozigose; 4. Estimar tamanho efetivo da população com base no desequilíbrio de ligação em gado Gir. Nós utilizamos a abordagem da razão de verossimilhança para reconstruir o pedigree do gado Gir, a fim de corrigir eventuais erros de anotação e aprofundar as informações contidas nos registros de pedigree. A abordagem provou ser satisfatória, melhorando a profundidade do pedigree e mostrando que ele é bem estabelecido quanto à informações recentes. Os coeficientes de parentesco nos permitiram avaliar a distribuição dos valores para cada categoria do pedigree reconstruído. A estrutura populacional da raça Gir foi analisada por meio do tamanho efetivo, desequilíbrio de ligação e endogamia baseada em corridas de homozigose (ROH). Em que detectamos uma diminuição no tamanho efetivo, e níveis de endogamia, especialmente aqueles baseados em segmentos curtos de ROH, com valores moderados a altos, sugerindo a presença de gargalos no desenvolvimento da população de gado Gir no Brasil. Por outro lado, uma menor porcentagem de ROH residia nas classes de ROH mais longas. O presente estudo fornece informações importantes que podem ser agregadas ao Programa Nacional de Melhoramento do Gir Leiteiro (PNMGL) para aumentar a acurácia e o volume dos registros, além de auxiliar no desenvolvimento de estratégias de manejo de acasalamento.

Over time estimates of genetic values and studies of the structure and genetic diversity of animal populations have been carried out using traditional methods. Using only pedigree records, it was possible to obtain valuable information on their productive potential, history of population and genetic diversity. Consequently, incorrect or incomplete pedigree information could considerably reduce the accuracy of the analyzes. Currently, the use of markers has allowed the correction of information contained in the pedigree, in addition to estimating the relationship between animals more accurately, including in the absence of a pedigree. More accurate estimates of population parameters, such as inbreeding, linkage disequilibrium and effective size are also possible. With these parameters, we can evaluate the population structure and genetic diversity, guiding management and mating strategies in herds and the population as a whole. In this context, our general objectives were i. Identify a set of at least 1000 SNP markers, present in the main commercial chips, that accurately allow parentage assignment to be carried out in Gir breed; ii. Estimate relationship coefficients in Gir cattle based on SNP markers; iii. Estimate the inbreeding coefficients in Gir animals through runs of homozygosity; iv. Estimate the effective population size based on linkage disequilibrium in Gir cattle. We used the likelihood ratio approach to reconstruct the pedigree of Gir cattle, in order to correct any errors in annotation and to deepen the information contained in the pedigree records. The approach proved to be satisfactory, improving the depth of the pedigree and showing that it is well established in terms of recent information. The relationship coefficients allowed us to assess the distribution of values for each relationship category of the reconstructed pedigree. The population structure of the Gir breed was analyzed using effective size, linkage disequilibrium and inbreeding based on runs of homozygosity (ROH). In which a decrease in effective size and levels of inbreeding were detected, especially those based on short segments of ROH, with moderate to high values, suggesting the presence of bottlenecks in the genome of Gir cattle. On the other hand, a lower percentage of ROH resided in the longest ROH classes. The present study provides important information that can be added to the Brazilian Dairy Gir Breeding Program (PNMGL) to increase the accuracy and volume of records, in addition to assisting in the development of mating management strategies.

Desenvolvimento e validação de kit multiplex para identificação genética e teste de parentesco por análise de microssatélites em equinos

O desenvolvimento da indústria equina tem aumentado a demanda por testes de verificação de parentesco para fins de registro na raça, os quais são realizados pela análise de regiões microssatélites de repetições curtas (STR). O Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento exige, atualmente, a análise de 12 marcadores para o painel principal (sendo 9 obrigatórios e 3 a escolher entre outros 8) e 12 marcadores para um painel adicional (a escolher entre possíveis 15). No Brasil há apenas um kit comercial disponível para um painel principal, o qual possui elevado custo, e nenhum kit comercial disponível para o painel adicional. Desta forma, muitos laboratórios são levados a desenvolver seus próprios testes, os quais são realizados utilizando-se várias reações de PCR. Este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de um sistema de reações múltiplas (multiplex) para cada um dos painéis com custo baixo e alta eficiência. Foi realizada análise in silico dos primers recomendados pela International Society for Animal Genetics (ISAG), organização responsável pela padronização desses testes, para 17 marcadores do painel principal (AHT4, AHT5, ASB2, ASB17, ASB23, CA425, HMS1, HMS2, HMS3, HMS6, HMS7, HTG4, HTG6, HTG7, HTG10, LEX3 e VHL20) e para 15 marcadores do painel adicional (TKY279, TKY287, TKY294, TKY297, TKY301, TKY312, TKY321, TKY325, TKY333, TKY337, TKY341, TKY343, TKY344, TKY374 e TKY394), os quais foram testados, quanto a sua eficiência, em formato monoplex e depois em formato multiplex. Foram redesenhados primers para 11 marcadores STR visando a melhor eficiência do sistema multiplex para cada painel. As concentrações de cada primer foram ajustadas para obtenção de uma amplificação equilibrada para todos os loci. As amostras foram sequenciadas no equipamento ABI 3130XL® (Applied Biosystems) e posteriormente analisadas no software Genemapper® v 5.0 (Applied Biosystems). Foi desenvolvido parcialmente um sistema multiplex com 14 marcadores para o painel principal de genotipagem de equinos (AHT4, AHT5, ASB2, ASB17, HMS1, HMS2, HMS3, HMS6, HMS7, HTG4, HTG6, HTG7, LEX3 e VHL20), uma vez que o marcador obrigatório HTG10 obteve resultado satisfatório apenas no formato monoplex, precisando ser testado em uma reação de PCR a parte. Os resultados das 50 amostras analisadas pelo sistema desenvolvido neste estudo, para o painel principal, foram consistentes quando comparados aos do kit comercial Equine Genotypes® (Thermo Fisher Scientific). Para o painel adicional (série TKY) foi possível o desenvolvimento composto de dois sistemas multiplex, um contemplando 8 marcadores (TKY 279, TKY297, TKY301, TKY312, TKY325, TKY337, TKY374 and TKY394) e outro contemplando 5 marcadores (TKY287, TKY321, TKY333, TKY343 and TKY344). Ambos os sistemas reproduziram os resultados das amostras referências provenientes da ISAG e testadas neste estudo. Pode ser concluído que ambos os painéis apresentaram bons resultados para análises, sendo possível desenvolver dois sistemas multiplex, atendendo o objetivo de desenvolver um método de baixo custo a alta eficiência, embora em duas etapas. Mais estudos deverão ser desenvolvidos com a finalidade de reunir em um único sistema multiplex todos os marcadores necessários.

The development of the modern horse industry has increased the demand for equine parentage tests for pedigree verification, which are based in short tandem repeats (STR) analysis. These tests use 12 STR markers (of which 9 are compulsory and 3 chosen from another 8) for a main panel and other 12 STR (chosen from possible 15) for an additional panel and are regulated by the Ministry of Agriculture, Cattle and Supply (MAPA). There is only one imported commercial kit available in Brazil for the main panel, which it is costly and there are not any commercial kits available for the secondary panel. Thus, many laboratories must customize their own tests, which are performed by several PCR reactions. This work aimed to develop a novel multiplex STR typing system for each panel with low cost and high efficiency. Seventeen primers recommended by ISAG for the main panel (AHT4, AHT5, ASB2, ASB17, ASB23, CA425, HMS1, HMS2, HMS3, HMS6, HMS7, HTG4, HTG6, HTG7, HTG10, LEX3 and VHL20) and fifteen recommended for the additional panel (TKY279, TKY287, TKY294, TKY297, TKY301, TKY312, TKY321, TKY325, TKY333, TKY337, TKY341, TKY343, TKY344, TKY374 and TKY394) were submitted to in silico analysis. Then primers were validated individually and then jointly to test the efficiency of the multiplex system. Eleven primers were redesigned to establish a novel multiplex PCR system for each panel. Primer concentrations were adjusted in order to achieve a well-balanced set of amplicons for all markers. Samples were loaded into ABI 3130XL® Analyzer (Applied Biosystems) and then analyzed in Genemapper® v5.0 software (Applied Biosystems). A single multiplex STR genotyping system was partially developed for the main equine panel containing 14 loci (AHT4, AHT5, ASB2, ASB17, HMS1, HMS2, HMS3, HMS6, HMS7, HTG4, HTG6, HTG7, LEX3 and VHL20) because HTG10 which is compulsory - only amplified well in a separately PCR reaction. Results from 50 tested samples were concordant between Equine Genotypes® kit (Thermo Fisher Scientific) and the system developed in this study for the main panel. Two multiplex PCR systems were developed for the additional panel, one containing 8 markers (TKY279, TKY297, TKY301, TKY312, TKY325, TKY337, TKY374 and TKY394) and other containing 5 markers (TKY287, TKY321, TKY333, TKY343 and TKY344). The developed multiplex systems were able to detect all alleles from ISAG reference samples tested in this work. Results indicate that multiplex systems worked well and are cost-effective while performed in 2 PCR reactions for each panel. Further studies are needed to include all markers in a single multiplex PCR reaction.

Evidence of multiple paternity and cooperative parental care in the so called monogamous silver arowana Osteoglossum bicirrhosum (Osteoglossiformes: Osteoglossidae)

Monogamy is rare in fishes and is usually associated with elaborate parental care. When parental care is present in fishes, it is usually the male that is responsible, and it is believed that there is a relationship between the high energetic investment and the certainty of paternity (except in the case of sneaker males). Osteoglossum bicirrhosum is considered a monogamous fish, and has particular behavioral traits that permit the study of mating systems and parental care, such as male mouthbrooding. We investigated the genetic relationships of males with the broods found in their oral cavities in Osteoglossum samples collected in a natural environment in the lower Purus river basin, Amazonas, Brazil. Fourteen broods were analyzed for parentage (268 young and 14 adult males) using eight microsatellite loci. The results indicate that eleven broods show a monogamous system. In one brood, however, approximately 50% of the young were genetically compatible with being offspring of another male, and in another two broods, none of the subsampled young were compatible with the genotypes of the brooding male. The result of this first brood may be explained by the extra-parental contribution of a sneaker male, whereas cooperative parental care may explain the result in the other two broods. Monogamia é rara em peixes e está geralmente associada a cuidado parental elaborado. Quando cuidado parental está presente em peixes, usualmente o macho é responsável, e acredita-se que exista uma relação entre investimento energético elevado e a certeza da paternidade (exceto no caso de machos oportunistas). Osteoglossum bicirrhosum é considerado monogâmico e possui determinadas características comportamentais que permitem o estudo de sistemas de acasalamento e cuidado parental, como incubação bucal dos ovos e filhotes pelos machos. Quatorze ninhadas (268 filhotes e 14 machos adultos) foram coletadas em ambiente natural na bacia do baixo rio Purus, Amazonas, Brasil e analisadas para parentesco utilizando oito loci de microssatélites. Os resultados sugeriram, para onze ninhadas, um sistema de acasalamento monogâmico. Em uma ninhada, no entanto, cerca de 50% dos jovens eram geneticamente compatíveis como sendo descendentes de outro macho, e em outras duas ninhadas nenhum dos filhotes amostrados eram filhos dos machos que estavam realizando o cuidado. O resultado da primeira ninhada pode ser explicado pela contribuição extra-par de um macho oportunista, enquanto que o cuidado parental cooperativo pode explicar os resultados nas outras duas ninhadas.(AU)

Divergência genética entre populações de pessegueiro baseada em características da planta e do fruto / Genetic divergence among peach populations based on the characteristics of plant and fruit

O presente trabalho teve como objetivo avaliar a divergência genética entre populações de pessegueiro e quantificar a contribuição relativa de 13 características na diversidade, utilizando procedimentos multivariados. Foram analisados 179 indivíduos de 15 populações, com número de indivíduos variando de 3 a 64 plantas. As características avaliadas foram: na planta (densidade de nós por metro em ramos mistos, densidade de gemas vegetativas brotadas por metro de ramo, altura da planta e diâmetro do tronco); nos frutos (comprimento, diâmetro médio, firmeza, teor de sólidos solúveis, acidez total titulável, teor de vitamina C, área percentual de recobrimento com pigmento vermelho da epiderme, coordenada 'b' obtida da epiderme e ângulo hue da epiderme). A diversidade genética das populações foi avaliada pelos métodos de agrupamento de Tocher e vizinho mais próximo, utilizando-se a distância de Mahalanobis como medida de dissimilaridade. Foi obtido também o coeficiente de parentesco entre as populações estudadas e a contribuição relativa dos caracteres na variabilidade total. A realização do agrupamento pelo método de Tocher e Vizinho mais Próximo utilizando como medida de dissimilaridade as distâncias de Mahalanobis promoveram a formação de quatro grupos. Entre as populações estudadas, observa-se certo grau de parentesco entre a maioria das possíveis combinações com coeficientes de pequena magnitude (inferior a 0,2). As características que mais contribuíram para a discriminação dos genótipos foram o percentual de vermelho na epiderme, acidez total titulável e altura de plantas. As menores contribuições para a diversidade foram obtidas dos caracteres BRIX, número de nós/metro linear de ramo e vitamina C.(AU)

This study aimed to evaluate the genetic divergence among peach populations and quantify the relative contribution of thirteen diversity characteristics using multivariate procedures. It was analyzed 179 individuals from 15 populations, number of individuals ranging from 3 to 64 plants. The characteristics evaluated were: plant (node density per meter mixed branches, density of vegetative buds sprouted per meter of branch, plant height and trunk diameter), fruit (length, diameter, firmness, soluble solids, titratable acidity, vitamin C, percentage of coverage area with red pigment of the epidermis, coordinated 'b' obtained from epidermis and hue angle of the epidermis). The genetic diversity of populations was evaluated by cluster Tocher and nearest neighbor using the Mahalanobis distance as the dissimilarity measure. It was also obtained the coefficient of relatedness among populations and the relative contribution of the characters in the total variability. The realization of grouping by the Tocher method and by the Nearest Neighbor using as dissimilarity measure the Mahalanobis distances promoted the formation of four groups. Among populations studied, it was observed certain relatedness degree between most possible combinations with coefficients of small magnitude (less than 0.2). The characteristics that contributed most to the discrimination of genotypes were the percentage of red in the epidermis, titratable acidity and plant height. The smaller contributions to diversity of characters were obtained by BRIX, number of nodes / linear meter of branch and vitamin C.(AU)

Assessing paternity in japanese quails (Coturnix japonica) using microsatellite markers - inferences for its mating system and reproductive success

Microsatellite markers were analyzed in Japanese quails, Coturnix japonica, using different methodologies (PAGE and automated genotyping), in order to evaluate their use in paternity testing. Ten animal triplets composed by a female and two males were used to mate and generate an offspring. Paternity was determined in five-day-old embryos, and the data generated by fluorescent labeled and tailored primers in PCR and further automated genotyping were robust. Three microsatellite markers were polymorphic (Na = 5-8, H E = 0.75) and no loci were found to deviate significantly from Hardy-Weinberg equilibrium or showed any evidence of linkage disequilibrium (p > 0.05). A slight heterozygote deficiency and some incompatibilities between the female known parent and its offspring that involved homozygous genotypes were observed at GUJ0001 locus and may indicate the presence of null alleles. Although a reduced set of microsatellite primers were applied, it was possible to determine the paternity of 96.87% of the embryos, using combined data of three loci. The approach was useful for parentage inferring in a captive population of C. japonica and the results evidenced a potential polyandric mating system in the species, in which no advantage mechanism of last-male sperm precedence seems to occur.

Definição de grupos genéticos aditivos visando melhor predição de valores genéticos em bovinos de corte

The paper aims to analyze the structure of additive genetic groups as an alternative to include animals with unknown parentage in genetic evaluation. Several traits were studied: weaning weight; yearling weight; post-weaning weight gain in 345 days; scrotal circumference at 18 months of age; and visual muscling scores at 18 months of age. As a control group it was used a database where all animals had known paternity. Thus, three scenarios were defined where 30%; 50% or 70% of the observations were randomly taken as animals with unknown parentage. For these three simulated databases, the strategies considered to define additive genetic groups were: effect of year at birth; effect of farm at birth; effect of year and farm at birth; and a negative control group, which considered animals with unknown paternity. The most appropriate strategy for additive genetic group was chosen as the one that resulted in a higher regression coefficient and additive genetic value closest to the predicted for those animals in the control group. The results considering the strategy of additive genetic show large agreement with the control group. Among the strategies proposed, farm of birth and year of birth of the animal with unknown parentage achieved the best results.

O objetivo do estudo foi avaliar a estrutura de grupos genéticos aditivos como uma alternativa para melhor ajuste de animais com paternidade desconhecida nas avaliações genéticas. As características estudadas foram: peso a desmama; peso ao sobreano; ganho de peso pós-desmama em 345 dias; perímetro escrotal ao sobreano e o escore visual de musculosidade ao sobreano. Um banco em que todos os animais tinham paternidade conhecida foi utilizado como grupo controle. A partir deste, três cenários foram criados em que 30; 50 ou 70% dos indivíduos foram aleatoriamente assumidos como animais com paternidade desconhecida. As estratégias consideradas de grupos genéticos aditivos foram: ano de nascimento do animal com paternidade desconhecida; fazenda de nascimento do animal com paternidade desconhecida; ano de nascimento e fazenda de nascimento do animal e um grupo controle negativo que manteve os animais com pais desconhecidos. A estratégia adequada de grupo genético aditivo foi escolhida como sendo aquela que resultou em um maior coeficiente de regressão e com valor genético aditivo mais próximos ao predito para os animais do grupo controle. Os resultados que incluíram a estratégia de grupo genético aditivo nos modelos de predição dos valores genéticos mostraram maior coerência com o grupo controle, frente a não inclusão destes nas análises. Dentre as estratégias propostas, ano de nascimento e fazenda de nascimento do animal e apenas ano de nascimento do animal com paternidade desconhecida obtiveram os melhores resultados.

Prediction of breeding values in beef cattle using different definitions of additive genetic groups / Definição de grupos genéticos aditivos visando melhor predição de valores genéticos em bovinos de corte

The paper aims to analyze the structure of additive genetic groups as an alternative to include animals with unknown parentage in genetic evaluation. Several traits were studied: weaning weight; yearling weight; post-weaning weight gain in 345 days; scrotal circumference at 18 months of age; and visual muscling scores at 18 months of age. As a control group it was used a database where all animals had known paternity. Thus, three scenarios were defined where 30%; 50% or 70% of the observations were randomly taken as animals with unknown parentage. For these three simulated databases, the strategies considered to define additive genetic groups were: effect of year at birth; effect of farm at birth; effect of year and farm at birth; and a negative control group, which considered animals with unknown paternity. The most appropriate strategy for additive genetic group was chosen as the one that resulted in a higher regression coefficient and additive genetic value closest to the predicted for those animals in the control group. The results considering the strategy of additive genetic show large agreement with the control group. Among the strategies proposed, farm of birth and year of birth of the animal with unknown parentage achieved the best results.(AU)

O objetivo do estudo foi avaliar a estrutura de grupos genéticos aditivos como alternativa para incluir animais com paternidade desconhecida nas avaliações genéticas. As características estudadas foram: peso a desmama; peso ao sobreano; ganho de peso pós-desmama em 345 dias; perímetro escrotal ao sobreano e o escore visual de musculosidade ao sobreano. Um banco em que todos os animais tinham paternidade conhecida foi utilizado como grupo controle. A partir deste, três cenários foram criados em que 30; 50 ou 70% dos indivíduos foram aleatoriamente assumidos como animais com paternidade desconhecida. As estratégias consideradas de grupos genéticos aditivos foram: safra de nascimento do animal com paternidade desconhecida; fazenda de nascimento do animal com paternidade desconhecida; ano de nascimento e fazenda de nascimento do animal e um grupo controle negativo que manteve os animais com pais desconhecidos. A estratégia adequada de grupo genético aditivo foi escolhida como sendo aquela que resultou em um maior coeficiente de regressão e com valor genético aditivo mais próximos ao predito para os animais do grupo controle. Os resultados que incluíram a estratégia de grupo genético aditivo nos modelos de predição dos valores genéticos mostraram maior coerência com o grupo controle, frente a não inclusão destes nas análises. Dentre as estratégias propostas, ano de nascimento e fazenda de nascimento do animal e apenas ano de nascimento do animal com paternidade desconhecida obtiveram os melhores resultados.(AU)

Prediction of breeding values in beef cattle using different definitions of additive genetic groups / Definição de grupos genéticos aditivos visando melhor predição de valores genéticos em bovinos de corte

The paper aims to analyze the structure of additive genetic groups as an alternative to include animals with unknown parentage in genetic evaluation. Several traits were studied: weaning weight; yearling weight; post-weaning weight gain in 345 days; scrotal circumference at 18 months of age; and visual muscling scores at 18 months of age. As a control group it was used a database where all animals had known paternity. Thus, three scenarios were defined where 30%; 50% or 70% of the observations were randomly taken as animals with unknown parentage. For these three simulated databases, the strategies considered to define additive genetic groups were: effect of year at birth; effect of farm at birth; effect of year and farm at birth; and a negative control group, which considered animals with unknown paternity. The most appropriate strategy for additive genetic group was chosen as the one that resulted in a higher regression coefficient and additive genetic value closest to the predicted for those animals in the control group. The results considering the strategy of additive genetic show large agreement with the control group. Among the strategies proposed, farm of birth and year of birth of the animal with unknown parentage achieved the best results.

O objetivo do estudo foi avaliar a estrutura de grupos genéticos aditivos como alternativa para incluir animais com paternidade desconhecida nas avaliações genéticas. As características estudadas foram: peso a desmama; peso ao sobreano; ganho de peso pós-desmama em 345 dias; perímetro escrotal ao sobreano e o escore visual de musculosidade ao sobreano. Um banco em que todos os animais tinham paternidade conhecida foi utilizado como grupo controle. A partir deste, três cenários foram criados em que 30; 50 ou 70% dos indivíduos foram aleatoriamente assumidos como animais com paternidade desconhecida. As estratégias consideradas de grupos genéticos aditivos foram: safra de nascimento do animal com paternidade desconhecida; fazenda de nascimento do animal com paternidade desconhecida; ano de nascimento e fazenda de nascimento do animal e um grupo controle negativo que manteve os animais com pais desconhecidos. A estratégia adequada de grupo genético aditivo foi escolhida como sendo aquela que resultou em um maior coeficiente de regressão e com valor genético aditivo mais próximos ao predito para os animais do grupo controle. Os resultados que incluíram a estratégia de grupo genético aditivo nos modelos de predição dos valores genéticos mostraram maior coerência com o grupo controle, frente a não inclusão destes nas análises. Dentre as estratégias propostas, ano de nascimento e fazenda de nascimento do animal e apenas ano de nascimento do animal com paternidade desconhecida obtiveram os melhores resultados.

Assessing paternity in japanese quails (Coturnix japonica) using microsatellite markers - inferences for its mating system and reproductive success

Microsatellite markers were analyzed in Japanese quails, Coturnix japonica, using different methodologies (PAGE and automated genotyping), in order to evaluate their use in paternity testing. Ten animal triplets composed by a female and two males were used to mate and generate an offspring. Paternity was determined in five-day-old embryos, and the data generated by fluorescent labeled and tailored primers in PCR and further automated genotyping were robust. Three microsatellite markers were polymorphic (Na = 5-8, H E = 0.75) and no loci were found to deviate significantly from Hardy-Weinberg equilibrium or showed any evidence of linkage disequilibrium (p > 0.05). A slight heterozygote deficiency and some incompatibilities between the female known parent and its offspring that involved homozygous genotypes were observed at GUJ0001 locus and may indicate the presence of null alleles. Although a reduced set of microsatellite primers were applied, it was possible to determine the paternity of 96.87% of the embryos, using combined data of three loci. The approach was useful for parentage inferring in a captive population of C. japonica and the results evidenced a potential polyandric mating system in the species, in which no advantage mechanism of last-male sperm precedence seems to occur.

Assessing paternity in japanese quails (Coturnix japonica) using microsatellite markers - inferences for its mating system and reproductive success

Microsatellite markers were analyzed in Japanese quails, Coturnix japonica, using different methodologies (PAGE and automated genotyping), in order to evaluate their use in paternity testing. Ten animal triplets composed by a female and two males were used to mate and generate an offspring. Paternity was determined in five-day-old embryos, and the data generated by fluorescent labeled and tailored primers in PCR and further automated genotyping were robust. Three microsatellite markers were polymorphic (Na = 5-8, H E = 0.75) and no loci were found to deviate significantly from Hardy-Weinberg equilibrium or showed any evidence of linkage disequilibrium (p > 0.05). A slight heterozygote deficiency and some incompatibilities between the female known parent and its offspring that involved homozygous genotypes were observed at GUJ0001 locus and may indicate the presence of null alleles. Although a reduced set of microsatellite primers were applied, it was possible to determine the paternity of 96.87% of the embryos, using combined data of three loci. The approach was useful for parentage inferring in a captive population of C. japonica and the results evidenced a potential polyandric mating system in the species, in which no advantage mechanism of last-male sperm precedence seems to occur.(AU)

Estimativas de Autozigose e Identificação de Assinaturas de Seleção em Bovinos da Raça Nelore Utilizando Painéis de SNP de Alta Densidade

A intensa seleção direcional, e o uso intensivo de métodos de reprodução assistida, observado nas últimas décadas na raça Nelore, sugerem perda da diversidade genética e baixo número efetivo da população. Processos que auxiliem na estimativa de níveis de consanguinidade dos rebanho e identificação de pacotes de genes favoráveis e desfavoráveis à produção que foram fixados nessa raça, poderão contribuir para traçar diretrizes a serem seguidas pelos programas de melhoramento em andamento. Os objetivos deste trabalho foram identificar os parâmetros mais adequados para estimar corridas em homozigose, do inglês Runs of Homozygosity (ROHs), em uma população de bovinos da raça Nelore; estimar níveis de autozigosidade individual a partir do cálculo do índice FROH; e identificar Assinaturas de Seleção a partir da análise da distribuição de ROHs comuns. Foi utilizado o comprimento mínimo de 200 SNPs com 2 heterozigotos permitidos para a identificação de ROHs visando à obtenção de Assinaturas de Seleção na raça Nelore. As características das 120.707 ROHs observadas sugerem presença de eventos de consanguinidade recentes, devido à alta incidência de trechos longos, presentes em grande parte dos animais estudados (84,55%) e eventos antigos, devido à alta proporção de trechos curtos (96,23% de todas as ROHs identificadas abaixo de 10Mb). As estimativas de FROH indicaram altos níveis de autozigosidade no rebanho, em eventos de consanguinidade recente (até 3 gerações), subindo gradativamente até eventos antigos (acima de 50 gerações), sugerindo elevado nível de parentesco direto na população e efeitos de seleção direcional na raça ou na espécie. A análise da frequência de ROHs comuns por SNPs levou a identificação de Assinaturas de Seleção nos cromossomos BTA4, 7 e 12, além de indícios de Assinatura de Seleção também no cromossomo BTA24. O estudo de sobreposição de QTL identificou QTLs nas regiões conservadas, relacionados a Características Reprodutivas; Crescimento; Produção de Carne, Carcaça e Conformação; Habilidade Materna; Eficiência Alimentar; Termorregulação e Resistência a Endo e Ectoparasitas. Os resultados encontrados mostraram-se em conformidade com o esperado, devido às características da população estudada

The intense directional selection and the intensive use of assisted reproduction methods observed in last decades in the Nelore breed suggest a loss of genetic diversity and a low effective number. Processes that assist in estimating levels of inbreeding of the herd and in identification of favorable and unfavorable groups of genes, that have been fixed in this breed can contribute to the development of waysto be followed by breeding programs in progress. The objective of this study was to identify most appropriate parameters to estimate Runs of Homozygosity - ROHs in a Nelore cattle population; individual autozigosity levels, from the FROH index calculation and identify Signatures Selection, in this population, from the analysis of the distribution of common ROHs. Was used minimum length of 200 SNPs with 2 allowed heterozygotes for identification of ROHs with the purpose the identification of Signatures Selection on Nelore Breed. The characteristics of the 120,707 ROHs observed suggest the presence of recent inbreeding events due to the high incidence of long stretches, present in most of the animals studied (84.55%) and old events, due to the high proportion of short stretches (96.23 % of all ROHs identified below 10Mb). FROH estimates indicated high levels of autozigosity in the herd, in recent inbreeding events (up to 3 generations), growing gradually to ancient events (over 50 generations), suggesting a high level of direct parentage in the population and effects of directional selection in the breed or species. Analysis of the frequency of common ROHs by SNPs, allowed to the identification of Signatures Selection on BTA4, 7 and 12, and signs of Signatures Selection on the BTA24 chromosome. The study of overlapping of QTL identified QTLs in the conserved regions, related to Reproductive Characteristics; Growth; Meat, Carcass and Conformation Production; Maternal Ability; Food Efficiency; Thermoregulation and Resistance to Endo and Ectoparasites. The results found were similar to those described previously and in accordance with the expected, due to the characteristics of the studied population.

Análise dialélica e uso de marcadores microssatélites na avaliação de cultivares de trigo

The combining ability of eight wheat varieties was evaluated according to the fourth model of the Griffing's diallelic methodology. Studies on genetic dissimilarity based on microsatellite markers and genetic distance among genotypes from pedigree data were also performed. The experiment was carried out in a randomized block design with two replications. Eight traits were evaluated in the diallel. Genotypes were grouped according to the UPGMA and Tocher methods. Genetic variability among genotypes was evident. Varieties 'CD 108', 'CD 0542' and 'CD 104' were those who showed high values for general combining ability in several traits. Since the effects of specific combining ability were more important in those particularly heterozygous combinations obtained from varieties allocated in different clusters, field and molecular results coincided in a certain way. There was no a good coincidence between the dendrogram based on parentage coefficient and the one based on microssatellite markers. The very small association between standards of grouping was probably related to the intrinsic properties of each way of estimating the genetic distance, which can modify the interpretation and the distribution of the genetic variability in the evaluated genotypes.

Foi avaliada a capacidade combinatória de oito cultivares de trigo, por meio de um esquema dialélico analisado segundo o modelo quatro da metodologia de Griffing. Paralelamente, foi realizada uma análise de dissimilaridade com marcadores SSR, a partir de estimativas de distância genética baseadas em pedigree. Oito características foram avaliadas num experimento delineado em blocos ao acaso, com duas repetições. O agrupamento das cultivares a partir das distâncias genéticas foi efetuado com os métodos UPGMA e Tocher. Ficou evidenciada a variabilidade entre os genótipos de trigo. As cultivares 'CD 108', 'CD 0542' e 'CD 104' apresentaram grande capacidade geral de combinação para vários caracteres. Os maiores valores de capacidade específica de combinação foram detectados nos híbridos mais heterozigotos, formados pelo cruzamento de parentais integrantes de grupos diferentes. Os agrupamentos indicados pelo pedigree não coincidiram com os indicados a partir dos marcadores moleculares. As distâncias dos marcadores SSR provavelmente refletem melhor as relações entre as cultivares de trigo do que as distâncias medidas com base na genealogia. A falta de associação entre os padrões de agrupamento foi provavelmente devida às propriedades intrínsecas de cada forma de estimação das distâncias genéticas, as quais podem modificar a interpretação e a distribuição da variabilidade genética entre os genótipos avaliados.

Análise dialélica e uso de marcadores microssatélites na avaliação de cultivares de trigo

The combining ability of eight wheat varieties was evaluated according to the fourth model of the Griffing's diallelic methodology. Studies on genetic dissimilarity based on microsatellite markers and genetic distance among genotypes from pedigree data were also performed. The experiment was carried out in a randomized block design with two replications. Eight traits were evaluated in the diallel. Genotypes were grouped according to the UPGMA and Tocher methods. Genetic variability among genotypes was evident. Varieties 'CD 108', 'CD 0542' and 'CD 104' were those who showed high values for general combining ability in several traits. Since the effects of specific combining ability were more important in those particularly heterozygous combinations obtained from varieties allocated in different clusters, field and molecular results coincided in a certain way. There was no a good coincidence between the dendrogram based on parentage coefficient and the one based on microssatellite markers. The very small association between standards of grouping was probably related to the intrinsic properties of each way of estimating the genetic distance, which can modify the interpretation and the distribution of the genetic variability in the evaluated genotypes.

Foi avaliada a capacidade combinatória de oito cultivares de trigo, por meio de um esquema dialélico analisado segundo o modelo quatro da metodologia de Griffing. Paralelamente, foi realizada uma análise de dissimilaridade com marcadores SSR, a partir de estimativas de distância genética baseadas em pedigree. Oito características foram avaliadas num experimento delineado em blocos ao acaso, com duas repetições. O agrupamento das cultivares a partir das distâncias genéticas foi efetuado com os métodos UPGMA e Tocher. Ficou evidenciada a variabilidade entre os genótipos de trigo. As cultivares 'CD 108', 'CD 0542' e 'CD 104' apresentaram grande capacidade geral de combinação para vários caracteres. Os maiores valores de capacidade específica de combinação foram detectados nos híbridos mais heterozigotos, formados pelo cruzamento de parentais integrantes de grupos diferentes. Os agrupamentos indicados pelo pedigree não coincidiram com os indicados a partir dos marcadores moleculares. As distâncias dos marcadores SSR provavelmente refletem melhor as relações entre as cultivares de trigo do que as distâncias medidas com base na genealogia. A falta de associação entre os padrões de agrupamento foi provavelmente devida às propriedades intrínsecas de cada forma de estimação das distâncias genéticas, as quais podem modificar a interpretação e a distribuição da variabilidade genética entre os genótipos avaliados.

DNA microsatellites for genetic identification in Brazilian Murrah water buffaloes / Uso de microssatélites para identificação genética de búfalos brasileiros da raça Murrah

Brazilian water buffalo (Bubalus bubalis) population is currently approximately 3,000,000. Despite of this fact, genealogical control is still one of the problems of the Brazilian selection and breeding programs. The DNA test is important to develop a system that allows the animal genealogy certification as well as its undeniable individual and parentage identification. The present study was performer by using a panel of 14 microsatellites markers in Brazilian Murrah buffaloes (n=100) in order to estimate the genetic variability and calculate the parentage exclusion probability. A total of 92 alleles were detected in the whole sample and the number of alleles varied from one (locus D5S2) to 13 (locus CSSM47). The Polymorphism Information Content values ranged from 0.00 (locus D5S2) to 0.845 (locus BM1706). Heterozygosity values ranged from 0.00 (D5S2) to 0.861 (BM1706). The paternity exclusion probabilities when only one and both parents were analyzed was 0.985424 (PE-1) and 0.999541 (PE-2), respectively. Observed a probability of exclusion of 0.999998% when both parents (PE-3) were tested for the set of 14 microsatellites. This panel is already used in Italy for the Mediterranean buffaloes, one of the four breeds raised in Brazil. However, it is highly recommended that new loci are analyzed in order to increase the microsatellites panel repertoire used for genealogical studies.

Atualmente, o tamanho do rebanho bubalino brasileiro (Bubalus bubalis) é de cerca de 3.000.000. Apesar deste fato, o controle genealógico ainda é um dos problemas em programas brasileiros de seleção e de melhoramento animal. O teste de DNA é importante para que se possa desenvolver um sistema que permita a certificação genealógica, bem como as inegáveis identificações individuais e de paternidade. O presente estudo teve como objetivo avaliar um painel de 14 marcadores microssatélites em búfalos brasileiros da raça Murrah (n=100), a fim de se estimar a variabilidade genética, probabilidade de exclusão de parentesco. Foram detectados 92 alelos em toda a amostragem, sendo que o número de alelos variou de um (locus D5S2) a 13 (locus CSSM47). Os valores do Contepudo de Informação Polimórfica variaram de 0,00 (locus D5S2) a 0.845 (locus BM1706). Os valores da Heterozigosidade variaram de 0,00 (locus D5S2) a 0.861 (locus BM1706). As probabilidades de exclusão de paternidade quando apenas um e ambos os pais foram analisados foram de 0,985424 (PE-1) e 0,999541 (PE-2), respectivamente. Foi observada probabilidade de exclusão de 0.999998 quando ambos os pais foram testados (PE-3) para o conjunto dos 14 microssatélites. Este painel já é utilizado na Itália para búfalos, da raça Mediterrâneo, uma das quatro raças criadas no Brasil. No entanto, é altamente recomendável que novos loci sejam analisados a fim de aumentar o painel de microssatélites para estudos genealógicos.

Imputação de parentesco genético e predição das capacidades combinatórias em Serrasalmideos

Este trabalho foi realizado com o objetivo de imputar o parentesco genético em Serrasalmideos com parentesco desconhecido e predizer as capacidades combinatórias geral e específica. Foram adquiridos 96 alevinos de duas pisciculturas comerciais, sendo 12 provenientes de cada um dos seguintes grupos genéticos: pacu, pirapitinga, tambaqui, tambacu, tambatinga, patinga, paqui e piraqui. Os animais foram distribuídos aleatoriamente em 16 caixas dágua (500 litros) em um sistema de recirculação de água (28°C), onde foram cultivados até 495 dias de idade, sendo pesados, submetidos à análise morfométrica e processados. Para confirmar a identidade dos animais, foram utilizados dois marcadores nucleares e um mitocondrial. As predições das capacidades combinatórias das variáveis analisadas foram obtidas considerando as informações da composição genética dos animais dada pela análise molecular, sendo utilizados modelos mistos com mistura de distribuições normais, para imputar o parentesco dos animais considerados híbridos avançados pela análise molecular. As capacidades de combinações foram obtidas utilizando-se a metodologia proposta por Griffing (1956a) considerando o modelo misto, sendo os efeitos ambientais estimados através dos EBLUE e os efeitos genéticos considerados como aleatórios, obtendo os EBLUP dos efeitos gerais e específicos de combinações. Para verificar a concordância entre as matrizes de incidências imputadas e estas com a matriz fornecida pelos produtores foi realizada a correlação de Pearson utilizando o teste de Mantel. Observou-se através da análise molecular que o produtor acertou apenas 48% da identidade dos animais, sendo encontrados 27 híbridos avançados. Não houve correlação significativa (P>0,05) entre a matriz de incidência fornecida pelo produtor e a imputada, já entre as matrizes de capacidades gerais de combinações (CGC) imputadas foi apresentada alta correlação (r > 0,70) para as diferentes características, mostrando concordância na imputação. O tambaqui apresentou maiores CGC e capacidade específica de combinação (CEC) para a maioria das variáveis analisadas, sendo dessa forma, o grupo genético mais importante. A CGC mostrou-se mais importante que a CEC para todas as variáveis analisadas.

This work was conducted with the objective of ascribing the genetic parentage in Serrasalmidea with unknown parentage and predict general and specific combining abilities. We acquired 96 fingerlings from two commercial fish farms, with 12 originated from each of the following genetic groups: pacu, pirapitinga, tambaqui, tambacu, tambatinga, patinga, paqui and piraqui. The animals were randomly distributed into 16 water tanks (500 liters) in a water recirculation system (28oC), in which they were reared until 495 days of age. The fingerlings were weighed, submitted to morphometric analysis and processed. To confirm the identity of the animals, two nuclear and one mitochondrial markers were used. The combination ability predictions of the analyzed variables were obtained considering the genetic composition information of the animals given by the molecular analysis, using mixed models with a mixture of normal distributions in order to ascribe parentage of the animals considered advanced hybrids by the molecular analysis. The combination abilities were obtained using methodology proposed by Griffing (1956a) considering the mixed model, with the environmental effects estimated by means of EBLUE and the genetic effects considered random, obtaining the EBLUP of the general and specific combination effects. To verify the agreement between the ascribed incidence matrixes, and these with matrix provided by the producer, we performed the Pearson correlation using the Mantel test. The molecular analysis showed that the producer was correct in only 48% of the identity of the animals, finding 27 other advanced hybrids. There was no significant correlation (P>0.05) between the incidence matrix provided by the producer and the matrix ascribed, which caused divergence in the combination abilities between both methods. Between the general combination ability matrixes (GCA) ascribed, we verified high correlation (r>0.70) for different traits. Considering the methodology in which the missed model of normal distribution mixture was used for ascribing genetic composition, the tambaqui presented higher GCA and specific combination ability (SCA) for the majority of the analyzed variables, therefore being the most important genetic group. The GCA was shown to be more important than the SCA for al analyzed variables.

Estudo de diferentes estruturas de grupos genéticos aditivos visando ao aumento da eficiência de seleção em bovinos de corte / Study of different additive genetic groups structures in order to increase the efficiency of genetic selection in beef cattle

A estratégia de criação de grupos genéticos aditivos é uma técnica que permite que animais de paternidade desconhecida tenham seus valores genéticos preditos de forma mais adequada quando incluídos em programas de melhoramento genético. O modo como esses grupos são formados é ainda arbitrário, o que torna importante o estudo de metodologias de formação de grupos genéticos aditivos (GG) visando a uma estrutura apropriada para as avaliações dos rebanhos em programas de melhoramento genético animal. O objetivo do trabalho foi definir a estrutura de grupo genético adequada às avaliações genéticas, comparando-as em relação às mudanças efetivas na eficiência do processo seletivo dos animais com paternidade desconhecida. As características estudadas foram: peso ao desmame, peso ao sobreano, ganho de peso pós-desmama, perímetro escrotal ao sobreano e escore visual de musculosidade ao sobreano. Três cenários foram simulados a partir de um banco de dados composto apenas por animais com pedigree completo (grupo controle). O primeiro teve 30% dos animais com identificação de pai apagada, o segundo 50% e um terceiro com 70%. As estratégias de formação de GG foram: a fazenda de nascimento do animal com paternidade desconhecida; o ano de nascimento (SAFRA) e a concatenação de ano de nascimento e fazenda de nascimento (FAZSAFRA). Os componentes de variância foram calculados para o banco controle pelo software VCE e os valores genéticos foram preditos pelo software PEST, utilizando duas estruturas de modelo animal que se diferenciaram pela inclusão ou não do efeito fixo de GG. A definição da estrutura de grupo genético aditivo adequado à avaliação genética dos animais foi baseada na eficiência de seleção e na comparação entre os valores genéticos preditos quanto aos seus valores absolutos e quanto à classificação dos animais, sendo que animais do grupo controle foram assumidos como tendo o máximo em resposta à seleção genética. Os resultados demonstraram que os grupos genéticos aditivos proporcionam uma melhora na predição genética dos animais com paternidade desconhecida. As estratégias que proporcionaram valores mais próximos aos do grupo controle foram SAFRA e FAZSAFRA e, mesmo com similaridade de valores, a estratégia SAFRA foi superior na seleção dos melhores animais.

The structure of genetic groups is a technique that allows that animals with unknown paternity be included in breeding programs. The ways these groups are formed are still arbitrary, which makes it important to study formation methodologies of genetic groups aiming an appropriate framework for the evaluation of livestock in animal breeding programs. Therefore, the aim of this study was to define the structure of genetic group suited to genetic evaluations, comparing them regarding changes in the effective efficiency of the process of animals with unknown parentage. The characteristics studied were: weaning weight, post-weaning weight, post-weaning weight gain, scrotal circumference at 18 months of age and visual muscularity score at 18 months of age. Three scenarios were simulated from a database consisting only of complete pedigree animals (control group). The first had 30% of animals with identification of father off, the second with 50% and a third with 70%. The training strategies additive genetic groups were: the farm of birth of the animal with unknown parentage; birth year (SAFRA) and the concatenation of year of birth and birth farm (FAZSAFRA). The variance components were calculated for the data bank control program by VCE and breeding values were predicted using PEST software, with two structures of animal models that differ by the inclusion or not of the fixed effect of additive genetic group. The definition of the structure of genetic group suitable for genetic evaluation of animals was based on the efficiency of selection and comparison of estimated breeding values to the /"control/" breeding values and the classification of animals, while control animals were assumed to have the maximum response to selection whereas the choice of any other group of animals results in a reduction thereof. The results demonstrated that the additives genetic groups provide an improvement in the genetic prediction of animals with unknown paternity. Strategies that provided values closer to those of the control group were SAFRA and FAZSAFRA and even with similarity values, strategy SAFRA was superior in selecting the best animals.