Genome-enabled prediction through quantile random forest for complex traits / Predição genômica por meio do random forest quantílitico para características complexas

Quantile Random Forest (QRF) is a non-parametric methodology that combines the advantages of Random Forest (RF) and Quantile Regression (QR). Specifically, this approach can explore non-linear functions, determining the probability distribution of a response variable and extracting information from different quantiles instead of just predicting the mean. This evaluated the performance of the QRF in the genomic prediction for complex traits (epistasis and dominance). In addition, compare the accuracies obtained with those derived from the G-BLUP. The simulation created an F2 population with 1,000 individuals and genotyped for 4,010 SNP markers. Besides, twelve traits were simulated from a model considering additive and non-additive effects, QTL (Quantitative trait loci) numbers ranging from eight to 120, and heritability of 0.3, 0.5, or 0.8. For training and validation, the 5-fold cross-validation approach was used. For each fold, the accuracies of all the proposed models were calculated: QRF in five different quantiles and three G-BLUP models (additive effect, additive and epistatic effects, additive and dominant effects). Finally, the predictive performance of these methodologies was compared. In all scenarios, the QRF accuracies were equal to or greater than the methodologies evaluated and proved to be an alternative tool to predict genetic values in complex traits.

Quantile Random Forest (QRF) é uma metodologia não paramétrica, que combina as vantagens do Random Forest (RF) e da Regressão Quantílica (QR). Especificamente, essa abordagem pode explorar funções não lineares, determinando a distribuição de probabilidade de uma variável resposta e extraindo informações de diferentes quantis em vez de apenas prever a média. O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho do QRF em predizer o valor genético genômico para características com arquitetura genética não aditiva (epistasia e dominância). Adicionalmente, as acurácias obtidas foram comparadas com aquelas advindas do G-BLUP. A simulação criou uma população F2 com 1.000 indivíduos genotipados para 4.010 marcadores SNP. Além disso, doze características foram simuladas a partir de um modelo considerando efeitos aditivos e não aditivos, com número de QTL (Quantitative trait loci) variando de oito a 120 e herdabilidade de 0,3, 0,5 ou 0,8. Para treinamento e validação foi usada a abordagem da validação cruzada 5-fold. Para cada um dos folds foram calculadas as acurácias de todos os modelos propostos: QRF em cinco quantis diferentes e três modelos do G-BLUP (com efeito aditivo, aditivo e epistático, aditivo e dominante). Por fim, o desempenho preditivo dessas metodologias foi comparado. Em todos os cenários, as acurácias do QRF foram iguais ou superiores às metodologias avaliadas e mostrou ser uma ferramenta alternativa para predizer valores genéticos em características complexas.

Genome-enabled prediction through quantile random forest for complex traits / Predição genômica por meio do random forest quantílitico para características complexas

ABSTRACT: Quantile Random Forest (QRF) is a non-parametric methodology that combines the advantages of Random Forest (RF) and Quantile Regression (QR). Specifically, this approach can explore non-linear functions, determining the probability distribution of a response variable and extracting information from different quantiles instead of just predicting the mean. This evaluated the performance of the QRF in the genomic prediction for complex traits (epistasis and dominance). In addition, compare the accuracies obtained with those derived from the G-BLUP. The simulation created an F2 population with 1,000 individuals and genotyped for 4,010 SNP markers. Besides, twelve traits were simulated from a model considering additive and non-additive effects, QTL (Quantitative trait loci) numbers ranging from eight to 120, and heritability of 0.3, 0.5, or 0.8. For training and validation, the 5-fold cross-validation approach was used. For each fold, the accuracies of all the proposed models were calculated: QRF in five different quantiles and three G-BLUP models (additive effect, additive and epistatic effects, additive and dominant effects). Finally, the predictive performance of these methodologies was compared. In all scenarios, the QRF accuracies were equal to or greater than the methodologies evaluated and proved to be an alternative tool to predict genetic values in complex traits.

RESUMO: Quantile Random Forest (QRF) é uma metodologia não paramétrica, que combina as vantagens do Random Forest (RF) e da Regressão Quantílica (QR). Especificamente, essa abordagem pode explorar funções não lineares, determinando a distribuição de probabilidade de uma variável resposta e extraindo informações de diferentes quantis em vez de apenas prever a média. O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho do QRF em predizer o valor genético genômico para características com arquitetura genética não aditiva (epistasia e dominância). Adicionalmente, as acurácias obtidas foram comparadas com aquelas advindas do G-BLUP. A simulação criou uma população F2 com 1.000 indivíduos genotipados para 4.010 marcadores SNP. Além disso, doze características foram simuladas a partir de um modelo considerando efeitos aditivos e não aditivos, com número de QTL (Quantitative trait loci) variando de oito a 120 e herdabilidade de 0,3, 0,5 ou 0,8. Para treinamento e validação foi usada a abordagem da validação cruzada 5-fold. Para cada um dos folds foram calculadas as acurácias de todos os modelos propostos: QRF em cinco quantis diferentes e três modelos do G-BLUP (com efeito aditivo, aditivo e epistático, aditivo e dominante). Por fim, o desempenho preditivo dessas metodologias foi comparado. Em todos os cenários, as acurácias do QRF foram iguais ou superiores às metodologias avaliadas e mostrou ser uma ferramenta alternativa para predizer valores genéticos em características complexas.

Genetic parameters controlling the inheritance of glaucousness and yield traits in bread wheat

Abstract Wheat breeders frequently use generation mean analysis to obtain information on the type of gene action involved in inheriting a trait to choose the helpful breeding procedure for trait improvement. The present study was carried out to study the inter-allelic and intra-allelic gene action and inheritance of glaucousness, earliness and yield traits in a bread wheat cross between divergent parents in glaucousness and yield traits; namely Mut-2 (P1) and Sakha 93 (P2). The experimental material included six populations, i.e. P1, P2, F1, F2, BC1, and BC2 for this wheat cross. A randomized complete block design with three replications was used, and a six parameters model was applied. Additive effects were generally more critical than dominance for all studied traits, except for plant height (PH) and grain yield/plant (GYPP). The duplicate epistasis was observed in spike length; SL, spikes/plant; SPP and days to heading; DTH. All six types of allelic and non-allelic interaction effects controlled SL, GYPP, DTH and glaucousness. All three types of epistasis, i.e. additive x additive, additive x dominance, and dominance x dominance, are essential in determining the inheritance of four traits (SL, GYPP, DTH and glaucousness). Dominance × dominance effects were higher in magnitude than additive × dominance and additive × additive in most traits. The average degree of dominance was minor than unity in six traits (glaucousness, grains/spike, spike weight, days to maturity, 100-grain weight and SL), indicating partial dominance and selection for these traits might be more effective in early generations. Meanwhile, the remaining traits (PH, SPP, GYPP and DTH) had a degree of dominance more than unity, indicating that overdominance gene effects control such traits and it is preferable to postpone selection to later generations. The highest values of narrow-sense heritability and genetic advance were recorded by glaucousness trait followed by SL and SPP, indicating that selection in segregating generations would be more effective than other traits.

Resumo Os criadores de trigo frequentemente usam a análise da média de geração para obter informações sobre o tipo de ação do gene envolvida na herança de uma característica para escolher o procedimento de melhoramento útil para o aprimoramento da característica. O presente estudo foi conduzido para estudar a ação do gene interalélico e intraalélico e a herança de características de glaucosidade, precocidade e produção em um cruzamento de trigo mole entre pais divergentes em glaucosidade e características de produção; nomeadamente Mut-2 (P1) e Sakha 93 (P2). O material experimental incluiu seis populações, ou seja, P1, P2, F1, F2, BC1 e BC2 para este cruzamento de trigo. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso com três repetições e aplicado um modelo de seis parâmetros. Os efeitos aditivos foram geralmente mais críticos do que a dominância para todas as características estudadas, exceto para altura da planta (AP) e rendimento de grãos / planta (GYPP). A epistasia duplicada foi observada no comprimento da ponta; SL, espigas/planta; SPP e dias para o cabeçalho; DTH. Todos os seis tipos de efeitos de interação alélica e não alélica controlaram SL, GYPP, DTH e glaucosidade. Todos os três tipos de epistasia, ou seja, aditivo x aditivo, aditivo x dominância e dominância x dominância, são essenciais na determinação da herança de quatro características (SL, GYPP, DTH e glaucosidade). Os efeitos de dominância × dominância foram maiores em magnitude do que aditivo × dominância e aditivo × aditivo na maioria das características. O grau médio de dominância foi menor do que a unidade em seis características (glaucosidade, grãos / espiga, peso da espiga, dias até a maturidade, peso de 100 grãos e SL), indicando dominância parcial, e a seleção para essas características pode ser mais eficaz nas gerações iniciais. Enquanto isso, os traços restantes (PH, SPP, GYPP e DTH) tiveram um grau de dominância maior do que a unidade, indicando que os efeitos do gene de superdominância controlam tais traços e é preferível adiar a seleção para gerações posteriores. Os maiores valores de herdabilidade no sentido restrito e avanço genético foram registrados pelo traço de glaucosidade seguido por SL e SPP, indicando que a seleção em gerações segregadas seria mais eficaz do que outros caracteres.

Genetic parameters controlling the inheritance of glaucousness and yield traits in bread wheat / Parâmetros genéticos que controlam a herança de glaucosidade e características de produção em trigo mole

Wheat breeders frequently use generation mean analysis to obtain information on the type of gene action involved in inheriting a trait to choose the helpful breeding procedure for trait improvement. The present study was carried out to study the inter-allelic and intra-allelic gene action and inheritance of glaucousness, earliness and yield traits in a bread wheat cross between divergent parents in glaucousness and yield traits; namely Mut-2 (P1) and Sakha 93 (P2). The experimental material included six populations, i.e. P1, P2, F1, F2, BC1, and BC2 for this wheat cross. A randomized complete block design with three replications was used, and a six parameters model was applied. Additive effects were generally more critical than dominance for all studied traits, except for plant height (PH) and grain yield/plant (GYPP). The duplicate epistasis was observed in spike length; SL, spikes/plant; SPP and days to heading; DTH. All six types of allelic and non-allelic interaction effects controlled SL, GYPP, DTH and glaucousness. All three types of epistasis, i.e. additive x additive, additive x dominance, and dominance x dominance, are essential in determining the inheritance of four traits (SL, GYPP, DTH and glaucousness). Dominance × dominance effects were higher in magnitude than additive × dominance and additive × additive in most traits. The average degree of dominance was minor than unity in six traits (glaucousness, grains/spike, spike weight, days to maturity, 100-grain weight and SL), indicating partial dominance and selection for these traits might be more effective in early generations. Meanwhile, the remaining traits (PH, SPP, GYPP and DTH) had a degree of dominance more than unity, indicating that overdominance gene effects control such traits and it is preferable to postpone selection to later generations. The highest values of [...].

Os criadores de trigo frequentemente usam a análise da média de geração para obter informações sobre o tipo de ação do gene envolvida na herança de uma característica para escolher o procedimento de melhoramento útil para o aprimoramento da característica. O presente estudo foi conduzido para estudar a ação do gene interalélico e intraalélico e a herança de características de glaucosidade, precocidade e produção em um cruzamento de trigo mole entre pais divergentes em glaucosidade e características de produção; nomeadamente Mut-2 (P1) e Sakha 93 (P2). O material experimental incluiu seis populações, ou seja, P1, P2, F1, F2, BC1 e BC2 para este cruzamento de trigo. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso com três repetições e aplicado um modelo de seis parâmetros. Os efeitos aditivos foram geralmente mais críticos do que a dominância para todas as características estudadas, exceto para altura da planta (AP) e rendimento de grãos / planta (GYPP). A epistasia duplicada foi observada no comprimento da ponta; SL, espigas / planta; SPP e dias para o cabeçalho; DTH. Todos os seis tipos de efeitos de interação alélica e não alélica controlaram SL, GYPP, DTH e glaucosidade. Todos os três tipos de epistasia, ou seja, aditivo x aditivo, aditivo x dominância e dominância x dominância, são essenciais na determinação da herança de quatro características (SL, GYPP, DTH e glaucosidade). Os efeitos de dominância × dominância foram maiores em magnitude do que aditivo × dominância e aditivo × aditivo na maioria das características. O grau médio de dominância foi menor do que a unidade em seis características (glaucosidade, grãos / espiga, peso da espiga, dias até a maturidade, peso de 100 grãos e SL), indicando dominância parcial, e a seleção para essas características pode ser mais eficaz nas gerações iniciais. Enquanto isso, os traços restantes (PH, SPP, GYPP e [...].

Genetic parameters controlling the inheritance of glaucousness and yield traits in bread wheat / Parâmetros genéticos que controlam a herança de glaucosidade e características de produção em trigo mole

Wheat breeders frequently use generation mean analysis to obtain information on the type of gene action involved in inheriting a trait to choose the helpful breeding procedure for trait improvement. The present study was carried out to study the inter-allelic and intra-allelic gene action and inheritance of glaucousness, earliness and yield traits in a bread wheat cross between divergent parents in glaucousness and yield traits; namely Mut-2 (P1) and Sakha 93 (P2).The experimental material included six populations, i.e. P1, P2, F1, F2, BC1, and BC2 for this wheat cross. A randomized complete block design with three replications was used, and a six parameters model was applied. Additive effects were generally more critical than dominance for all studied traits, except for plant height (PH) and grain yield/plant (GYPP). The duplicate epistasis was observed in spike length; SL, spikes/plant; SPP and days to heading; DTH. All six types of allelic and non-allelic interaction effects controlled SL, GYPP, DTH and glaucousness. All three types of epistasis, i.e. additive x additive, additive x dominance, and dominance x dominance, are essential in determining the inheritance of four traits (SL, GYPP, DTH and glaucousness). Dominance × dominance effects were higher in magnitude than additive × dominance and additive × additive in most traits. The average degree of dominance was minor than unity in six traits (glaucousness, grains/spike, spike weight, days to maturity, 100-grain weight and SL), indicating partial dominance and selection for these traits might be more effective in early generations. Meanwhile, the remaining traits (PH, SPP, GYPP and DTH) had a degree of dominance more than unity, indicating that overdominance gene effects control such traits and it is preferable to postpone selection to later generations. The highest values of narrow-sense heritability and genetic advance were recorded by glaucousness trait followed by SL and SPP, indicating that selection in segregating generations would be more effective than other traits.

Os criadores de trigo frequentemente usam a análise da média de geração para obter informações sobre o tipo de ação do gene envolvida na herança de uma característica para escolher o procedimento de melhoramento útil para o aprimoramento da característica. O presente estudo foi conduzido para estudar a ação do gene interalélico e intraalélico e a herança de características de glaucosidade, precocidade e produção em um cruzamento de trigo mole entre pais divergentes em glaucosidade e características de produção; nomeadamente Mut-2 (P1) e Sakha 93 (P2). O material experimental incluiu seis populações, ou seja, P1, P2, F1, F2, BC1 e BC2 para este cruzamento de trigo. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso com três repetições e aplicado um modelo de seis parâmetros. Os efeitos aditivos foram geralmente mais críticos do que a dominância para todas as características estudadas, exceto para altura da planta (AP) e rendimento de grãos / planta (GYPP). A epistasia duplicada foi observada no comprimento da ponta; SL, espigas/planta; SPP e dias para o cabeçalho; DTH. Todos os seis tipos de efeitos de interação alélica e não alélica controlaram SL, GYPP, DTH e glaucosidade. Todos os três tipos de epistasia, ou seja, aditivo x aditivo, aditivo x dominância e dominância x dominância, são essenciais na determinação da herança de quatro características (SL, GYPP, DTH e glaucosidade). Os efeitos de dominância × dominância foram maiores em magnitude do que aditivo × dominância e aditivo × aditivo na maioria das características. O grau médio de dominância foi menor do que a unidade em seis características (glaucosidade, grãos / espiga, peso da espiga, dias até a maturidade, peso de 100 grãos e SL), indicando dominância parcial, e a seleção para essas características pode ser mais eficaz nas gerações iniciais. Enquanto isso, os traços restantes (PH, SPP, GYPP e DTH) tiveram um grau de dominância maior do que a unidade, indicando que os efeitos do gene de superdominância controlam tais traços e é preferível adiar a seleção para gerações posteriores. Os maiores valores de herdabilidade no sentido restrito e avanço genético foram registrados pelo traço de glaucosidade seguido por SL e SPP, indicando que a seleção em gerações segregadas seria mais eficaz do que outros caracteres.

Genetic parameters controlling the inheritance of glaucousness and yield traits in bread wheat / Parâmetros genéticos que controlam a herança de glaucosidade e características de produção em trigo mole

Wheat breeders frequently use generation mean analysis to obtain information on the type of gene action involved in inheriting a trait to choose the helpful breeding procedure for trait improvement. The present study was carried out to study the inter-allelic and intra-allelic gene action and inheritance of glaucousness, earliness and yield traits in a bread wheat cross between divergent parents in glaucousness and yield traits; namely Mut-2 (P1) and Sakha 93 (P2). The experimental material included six populations, i.e. P1, P2, F1, F2, BC1, and BC2 for this wheat cross. A randomized complete block design with three replications was used, and a six parameters model was applied. Additive effects were generally more critical than dominance for all studied traits, except for plant height (PH) and grain yield/plant (GYPP). The duplicate epistasis was observed in spike length; SL, spikes/plant; SPP and days to heading; DTH. All six types of allelic and non-allelic interaction effects controlled SL, GYPP, DTH and glaucousness. All three types of epistasis, i.e. additive x additive, additive x dominance, and dominance x dominance, are essential in determining the inheritance of four traits (SL, GYPP, DTH and glaucousness). Dominance × dominance effects were higher in magnitude than additive × dominance and additive × additive in most traits. The average degree of dominance was minor than unity in six traits (glaucousness, grains/spike, spike weight, days to maturity, 100-grain weight and SL), indicating partial dominance and selection for these traits might be more effective in early generations. Meanwhile, the remaining traits (PH, SPP, GYPP and DTH) had a degree of dominance more than unity, indicating that overdominance gene effects control such traits and it is preferable to postpone selection to later generations. The highest values of [...].(AU)

Os criadores de trigo frequentemente usam a análise da média de geração para obter informações sobre o tipo de ação do gene envolvida na herança de uma característica para escolher o procedimento de melhoramento útil para o aprimoramento da característica. O presente estudo foi conduzido para estudar a ação do gene interalélico e intraalélico e a herança de características de glaucosidade, precocidade e produção em um cruzamento de trigo mole entre pais divergentes em glaucosidade e características de produção; nomeadamente Mut-2 (P1) e Sakha 93 (P2). O material experimental incluiu seis populações, ou seja, P1, P2, F1, F2, BC1 e BC2 para este cruzamento de trigo. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso com três repetições e aplicado um modelo de seis parâmetros. Os efeitos aditivos foram geralmente mais críticos do que a dominância para todas as características estudadas, exceto para altura da planta (AP) e rendimento de grãos / planta (GYPP). A epistasia duplicada foi observada no comprimento da ponta; SL, espigas / planta; SPP e dias para o cabeçalho; DTH. Todos os seis tipos de efeitos de interação alélica e não alélica controlaram SL, GYPP, DTH e glaucosidade. Todos os três tipos de epistasia, ou seja, aditivo x aditivo, aditivo x dominância e dominância x dominância, são essenciais na determinação da herança de quatro características (SL, GYPP, DTH e glaucosidade). Os efeitos de dominância × dominância foram maiores em magnitude do que aditivo × dominância e aditivo × aditivo na maioria das características. O grau médio de dominância foi menor do que a unidade em seis características (glaucosidade, grãos / espiga, peso da espiga, dias até a maturidade, peso de 100 grãos e SL), indicando dominância parcial, e a seleção para essas características pode ser mais eficaz nas gerações iniciais. Enquanto isso, os traços restantes (PH, SPP, GYPP e [...].(AU)

Avaliação genética da pelagem de cães da raça Dálmata / Genetic evaluation of the coat of dogs of the Dalmatian breed

A raça Dálmata é uma das raças mais populares, e, de acordo com seu padrão racial, deve apresentar cor de pelagem branca, com pintas pretas ou fígado. Vários loci estão envolvidos na determinação da cor da pelagem dos cães. No Dálmata, os principais são o locus B e o locus E, pois esses lócus têm influência um sobre o outro, causando uma interação gênica chamada epistasia, onde o efeito de um gene modifica o efeito de outro, alterando o fenótipo do animal. Com o avanço da cinofilia, o melhoramento genético em cães se tornou mais importante, tornando o conhecimento desses genes uma ferramenta necessária para os criadores. O objetivo deste trabalho foi demonstrar a importância do teste genético para o gene E, e seu auxílio no planejamento de acasalamento nos canis de Dálmatas. Para isso, foi usada uma ninhada nascida em Fortaleza, na qual foram realizados testes genéticos para o gene E do padreador de pintas pretas e de dois filhotes escolhidos aleatoriamente, um preto e um limão. O teste foi realizado através da técnica de PCR, e como resultado foi visto que o pai é heterozigoto (Ee). Já em relação as crias, foi confirmado o homozigoto dominante (EE) para a cria dentro do padrão e o homozigoto recessivo (ee) para a cria limão. Nesta cria ocorreu a epistasia, fazendo com que apresentasse pintas alaranjadas. Assim, conclui-se que não se pode definir o genótipo apenas pelo fenótipo, tornando o teste genético uma importante ferramenta para escolha dos padreadores.

The Dalmatian breed is one of the most popular breeds, and, according to its racial pattern, should have a white coat color with black spots or liver. Several loci are involved in determining the coat color of dogs. In the Dalmatian, the major are the locus B and the locus E, because these locus have influence on each other, causing a genetic interaction called epistasis, where the effect of one gene modifies the effect of another, altering the phenotype of the animal. With the advancement of cynophilia, genetic improvement in dogs has become more important, making knowledge of these genes a necessary tool for breeders. The objective of this work was to demonstrate the importance of the genetic test for gene E, and its aid in the planning of mating in dalmatians kennels. For this, a litter born in Fortaleza was used, in which genetic tests were performed for the E gene of the black-spotted and two randomly selected puppies, one black and one lemon. The test was performed using the PCR technique, and as a result it was seen that the parent is heterozygous (Ee). In relation to the offspring, the dominant homozygous (EE) was created for the offspring and the recessive homozygote (ee) for the offspring. In this breed epistasis occurred, causing it to present orange spots. Thus, it can be concluded that the genotype can not be defined only by the phenotype, making the genetic test an important tool for the selection of stud holders.

Avaliação genética da pelagem de cães da raça Dálmata / Genetic evaluation of the coat of dogs of the Dalmatian breed

A raça Dálmata é uma das raças mais populares, e, de acordo com seu padrão racial, deve apresentar cor de pelagem branca, com pintas pretas ou fígado. Vários loci estão envolvidos na determinação da cor da pelagem dos cães. No Dálmata, os principais são o locus B e o locus E, pois esses lócus têm influência um sobre o outro, causando uma interação gênica chamada epistasia, onde o efeito de um gene modifica o efeito de outro, alterando o fenótipo do animal. Com o avanço da cinofilia, o melhoramento genético em cães se tornou mais importante, tornando o conhecimento desses genes uma ferramenta necessária para os criadores. O objetivo deste trabalho foi demonstrar a importância do teste genético para o gene E, e seu auxílio no planejamento de acasalamento nos canis de Dálmatas. Para isso, foi usada uma ninhada nascida em Fortaleza, na qual foram realizados testes genéticos para o gene E do padreador de pintas pretas e de dois filhotes escolhidos aleatoriamente, um preto e um limão. O teste foi realizado através da técnica de PCR, e como resultado foi visto que o pai é heterozigoto (Ee). Já em relação as crias, foi confirmado o homozigoto dominante (EE) para a cria dentro do padrão e o homozigoto recessivo (ee) para a cria limão. Nesta cria ocorreu a epistasia, fazendo com que apresentasse pintas alaranjadas. Assim, conclui-se que não se pode definir o genótipo apenas pelo fenótipo, tornando o teste genético uma importante ferramenta para escolha dos padreadores.(AU)

The Dalmatian breed is one of the most popular breeds, and, according to its racial pattern, should have a white coat color with black spots or liver. Several loci are involved in determining the coat color of dogs. In the Dalmatian, the major are the locus B and the locus E, because these locus have influence on each other, causing a genetic interaction called epistasis, where the effect of one gene modifies the effect of another, altering the phenotype of the animal. With the advancement of cynophilia, genetic improvement in dogs has become more important, making knowledge of these genes a necessary tool for breeders. The objective of this work was to demonstrate the importance of the genetic test for gene E, and its aid in the planning of mating in dalmatians kennels. For this, a litter born in Fortaleza was used, in which genetic tests were performed for the E gene of the black-spotted and two randomly selected puppies, one black and one lemon. The test was performed using the PCR technique, and as a result it was seen that the parent is heterozygous (Ee). In relation to the offspring, the dominant homozygous (EE) was created for the offspring and the recessive homozygote (ee) for the offspring. In this breed epistasis occurred, causing it to present orange spots. Thus, it can be concluded that the genotype can not be defined only by the phenotype, making the genetic test an important tool for the selection of stud holders.(AU)

Quantitative genetics theory for genomic selection and efficiency of genotypic value prediction in open-pollinated populations

Quantitative genetics theory for genomic selection has mainly focused on additive effects. This study presents quantitative genetics theory applied to genomic selection aiming to prove that prediction of genotypic value based on thousands of single nucleotide polymorphisms (SNPs) depends on linkage disequilibrium (LD) between markers and QTLs, assuming dominance and epistasis. Based on simulated data, we provided information on dominance and genotypic value prediction accuracy, assuming mass selection in an open-pollinated population, all quantitative trait loci (QTLs) of lower effect, and reduced sample size. We show that the predictor of dominance value is proportional to the square of the LD value and to the dominance deviation for each QTL that is in LD with each marker. The weighted (by the SNP frequencies) dominance value predictor has greater accuracy than the unweighted predictor. The linear × linear, linear × quadratic, quadratic × linear, and quadratic × quadratic SNP effects are proportional to the corresponding linear combinations of epistatic effects for QTLs and the LD values. LD between two markers with a common QTL causes a bias in the prediction of epistatic values. Compared to phenotypic selection, the efficiency of genomic selection for genotypic value prediction increases as trait heritability decreases. The degree of dominance did not affect the genotypic value prediction accuracy and the approach to maximum accuracy is asymptotic with increases in SNP density. The decrease in the sample size from 500 to 200 did not markedly reduce the genotypic value prediction accuracy.

Quantitative genetics theory for genomic selection and efficiency of genotypic value prediction in open-pollinated populations

Quantitative genetics theory for genomic selection has mainly focused on additive effects. This study presents quantitative genetics theory applied to genomic selection aiming to prove that prediction of genotypic value based on thousands of single nucleotide polymorphisms (SNPs) depends on linkage disequilibrium (LD) between markers and QTLs, assuming dominance and epistasis. Based on simulated data, we provided information on dominance and genotypic value prediction accuracy, assuming mass selection in an open-pollinated population, all quantitative trait loci (QTLs) of lower effect, and reduced sample size. We show that the predictor of dominance value is proportional to the square of the LD value and to the dominance deviation for each QTL that is in LD with each marker. The weighted (by the SNP frequencies) dominance value predictor has greater accuracy than the unweighted predictor. The linear × linear, linear × quadratic, quadratic × linear, and quadratic × quadratic SNP effects are proportional to the corresponding linear combinations of epistatic effects for QTLs and the LD values. LD between two markers with a common QTL causes a bias in the prediction of epistatic values. Compared to phenotypic selection, the efficiency of genomic selection for genotypic value prediction increases as trait heritability decreases. The degree of dominance did not affect the genotypic value prediction accuracy and the approach to maximum accuracy is asymptotic with increases in SNP density. The decrease in the sample size from 500 to 200 did not markedly reduce the genotypic value prediction accuracy.(AU)

Quantitative trait locus mapping associated with earliness and fruit weight in tomato

The flowering time is regarded as an important factor that affects yield in various crops. In order to understand how the molecular basis controlling main components of earliness in tomato (Solanum lycopersicum L.), and to deduce whether the correlation between fruit weight, days to flowering and seed weight, is caused by pleiotropic effects or genetic linkage, a QTLs analysis was carried out using an F2 interspecific population derived from the cross of S. lycopersicum and S. pimpinellifolium. The analysis revealed that most of the components related to earliness were independent due to the absence of phenotypic correlation and lack of co-localization of their QTLs. QTLs affecting the flowering time showed considerable variation over time in values of explained phenotypic variation and average effects, which suggested dominance becomes more evident over time. The path analysis showed that traits such as days to flowering, seed weight, and length of the first leaf had a significant effect on the expression of fruit weight, confirming that their correlations were due to linkage. This result was also confirmed in two genomic regions located on chromosomes 1 and 4, where despite showing high co-localization of QTLs associated to days to flowering, seed weight and fruit weight, the presence and absence of epistasis in dfft1.1 × dftt4.1 and fw1.1 × fw4.1, suggested that the linkage was the main cause of the co-localization.

Quantitative trait locus mapping associated with earliness and fruit weight in tomato

The flowering time is regarded as an important factor that affects yield in various crops. In order to understand how the molecular basis controlling main components of earliness in tomato (Solanum lycopersicum L.), and to deduce whether the correlation between fruit weight, days to flowering and seed weight, is caused by pleiotropic effects or genetic linkage, a QTLs analysis was carried out using an F2 interspecific population derived from the cross of S. lycopersicum and S. pimpinellifolium. The analysis revealed that most of the components related to earliness were independent due to the absence of phenotypic correlation and lack of co-localization of their QTLs. QTLs affecting the flowering time showed considerable variation over time in values of explained phenotypic variation and average effects, which suggested dominance becomes more evident over time. The path analysis showed that traits such as days to flowering, seed weight, and length of the first leaf had a significant effect on the expression of fruit weight, confirming that their correlations were due to linkage. This result was also confirmed in two genomic regions located on chromosomes 1 and 4, where despite showing high co-localization of QTLs associated to days to flowering, seed weight and fruit weight, the presence and absence of epistasis in dfft1.1 × dftt4.1 and fw1.1 × fw4.1, suggested that the linkage was the main cause of the co-localization.(AU)

EPISTATIC INTERACTIONS ASSOCIATED WITH FATTY ACID PROFILE OF BEEF FROM NELLORE CATTLE

A carne é uma fonte importante de aminoácidos, vitaminas, minerais e ácidos graxos. A seleção genômica tem sido sugerida como uma alternativa para lidar com características complexas como o perfil de ácidos graxos da carne. A epistasia é um efeito genético não aditivo e ocorre entre SNPs (polimorfismos de nucleotídeo único), genes ou QTLs (loci de característica quantitativa). Abordagens para modelar efeitos epistáticos já foram desenvolvidas na seleção genômica, no entanto, estudos que consideram a identificação de efeitos epistáticos entre regiões genômicas em animais de produção ainda são raros. A variação na composição dos ácidos graxos pode ser explicada pela caracterização e identificação de interações epistáticas que podem ser úteis para a predição de fenótipos. Assim, o objetivo deste estudo foi identificar interações epistáticas para as características do perfil de ácidos graxos (AG) da carne em animais Nelore. Foram utilizados dados de 963 machos Nelore de fazendas que integram os programas de melhoramento DeltaGen, CRV PAINT e Nelore Qualitas. O perfil de AG foi analisado em amostras de Longissimus thoracis por cromatografia gasosa, com coluna capilar de 100 m. Este estudo teve como objetivo realizar um Estudo de Interação Genômica para identificar interações gene-gene usando o método empírico Critério de Independência de Hilbert-Schmidt (HSIC) para testar epistasia em características do perfil de ácidos graxos. O controle de qualidade dos marcadores SNP consistiu em excluir aqueles com posição genômica desconhecida, localizados nos cromossomos sexuais; monomórficos e marcadores com frequência do alelo menor que 0,10; SNP que estavam fora do equilíbrio de Hardy-Weinberg, e call rate de 90%, marcadores com excesso de heterozigosidade e SNP muito correlacionados. Após o controle de qualidade, 347.393 SNP de 890 amostras de animais sobraram para análise. Os genótipos ausentes foram imputados usando estimativas de frequência de alelos de uma distribuição binomial dos dados. SNPs nas interações P < 1 × 10!" foram mapeados individualmente e usados para pesquisar genes candidatos. 602, 3, 13, 23, 13, 215 e 169 genes candidatos foram identificados para a soma de ácidos graxos saturados (AGS), ácidos graxos monoinsaturados (AGMI), ácidos graxos poliinsaturados (AGPI), ômega-3 (OM3), ômega-6 (OM6) e as razões AGS: AGPI e OM3: OM6, respectivamente. Os genes candidatos encontrados estavam associados ao colesterol, diferenciação de células de gordura, processo e regulação metabólica de lipídios, desenvolvimento do músculo esquelético, receptores de lipoproteínas de baixa densidade, eficiência alimentar e resposta inflamatória. A análise de enriquecimento revelou 75 termos significativos (P <0,05), a maioria relacionada à qualidade da carne e termos complementares. O número de interações significativas por característica de ácido graxo variou amplamente. Isso pode indicar que algumas características de ácidos graxos podem exigir quantidades variáveis de redundância genética ou controle para criar ácidos graxos essenciais para o condicionamento físico. A visualização de interações epistáticas significativas revelou muitas regiões de controle regulatório potencial em vários cromossomos. Nossos resultados mostraram interações genéticas substanciais associadas ao perfil lipídico, qualidade da carne, características de carcaça e eficiência alimentar, indicando que as interações gene-gene podem desempenhar 1papéis muito diferentes no controle da variação fenotípica de caracteres relacionados aos lipídeos em bovinos

Meat is an important source of amino acids, vitamins, minerals, and fatty acids. Genomic selection has been suggested as an alternative to deal with complex characteristics such as the fatty acid profile of the meat. Epistasis is a non-additive genetic effect and occurs between SNPs (single nucleotide polymorphisms), genes, or QTLs (quantitative trait loci). Approaches to model epistatic effects have also been developed in genomic selection, however, studies that consider the identification of epistatic effects between genomic regions in farm animals are still rare. The variation in the fatty acid composition can be explained by the characterization and identification of epistatic interactions that can be useful for the prediction of phenotypes. Thus, the objective of this study was to identify epistatic interactions for the meat fatty acid (FA) profile traits in Nellore animals. Data from 963 Nellore males from farms that integrate the breeding programs DeltaGen, CRV PAINT, and Nelore Qualitas were used. The FA profile was analyzed in Longissimus thoracis samples using gas chromatography, with a 100 m capillary column. This study aimed to conduct a Genomic Interaction Study to identify gene-gene interactions using the Hilbert-Schmidt Independence Criterion (HSIC) empirical method to test epistasis in fatty acid profile traits. The quality control of the SNP markers consisted of excluding those with an unknown genomic position, located on the sex chromosomes; monomorphic and markers with a minor allelic frequency less than 0.10; SNP that were out of the Hardy-Weinberg balance, call rate below 90%, markers with excess heterozygosity and SNP very correlated. After quality control, 347,393 SNP of 890 animal samples were left. The missing genotypes were imputed using allele frequency estimates from a binomial distribution of the data. SNPs in interactions P < 1 × 10!"were individually mapped and used to search for candidate genes. 602, 3, 13, 23, 13, 215, and 169 candidate genes were identified for the sum of saturated fatty acids (AGS), monounsaturated fatty acids (AGMI), polyunsaturated fatty acids (AGPI), omega- 3 (OM3), omega-6 (OM6), and the AGS: AGPI and OM3: OM6 ratios, respectively. The candidate genes found were associated with cholesterol, differentiation of fat cells, lipid metabolic process and regulation, skeletal muscle development, low-density lipoprotein receptors, food efficiency, and inflammatory response. The enrichment analysis revealed 75 significant terms (P <0.05), most related to the quality of the meat and complementary terms. The number of significant interactions per fatty acid characteristic varied widely. This may indicate that some fatty acid traits may require varying amounts of genetic redundancy or control to create fatty acids essential for fitness. Visualization of significant epistatic interactions revealed many regions of potential regulatory control on several chromosomes. Our results showed substantial genetic interactions associated with lipid profile, meat quality, carcass characteristics, and feed efficiency, indicating that genegene interactions can play very different roles in controlling the phenotypic variation of lipid-related characters in cattle.

Efeitos genéticos aditivos e não aditivos, grupo genético e sistema de acasalamento nas características métricas da carcaça de novilhos oriundos do cruzamento alternado contínuo Charolês x Nelore / Additive and non-additive genetic effects, genetic group and breeding system on carcass metric characteristics of steers originated from Charolais x Nellore rotational crossbreeding

Foram avaliados os comprimentos de carcaça, de perna e de braço das carcaças de 876 novilhos oriundos de gerações sucessivas do cruzamento rotativo entre as raças Charolesa (C) e Nelore (N). Na análise dos dados consideraram-se dois modelos. No Modelo I, os efeitos genéticos foram representados por sistema de acasalamento - SA e grupo genético dentro de sistema de acasalamento - GG(SA), sendo:C e N (definidos), 1/2C1/2N e 1/2N1/2C(G1), 3/4C1/4N e 3/4N1/4C(G2), 5/8C3/8N e 5/8N3/8C(G3) e 11/16C5/16N e 11/16N5/16C(G4). O Modelo II correspondeu ao Modelo I, no entanto, substituindo SA e GG(SA) pelas covariáveis representando a percentagem da raça C no novilho (individual) e na sua mãe (materno) (efeito genético aditivo da raça C em relação à N), e a percentagem de heterozigose no novilho e na sua mãe (efeito genético não-aditivo devido à dominância). Das características métricas da carcaça avaliadas, o comprimento de carcaça foi o mais influenciado pelos efeitos genéticos aditivos raciais e heteróticos, sendo o componente individual de maior importância do que o materno. A raça Charolesa apresentou maior comprimento de carcaça e menores de perna e de braço do que a raçaNelore. A heterose foi positiva e, quando expressa em percentagem, os valores foram muito próximospara todas as características métricas. Os possíveis efeitos genéticos não aditivos representados porepistasia e ligação gênica influenciaram as características da carne avaliadas. Os modelos avaliados se apresentaram similares quanto à eficiência de predição das características. O sistema de cruzamento utilizado é beneficiado pelos efeitos de heterose e complementaridade racial nas características métricas da carcaça de novilhos submetidos a sistema de produção visando o abate aos dois anos de idade.(AU)

Carcass, leg and arm lengths of 876 steers originated from rotational crossbreeding between Charolais (C) and Nellore (N) breeds were evaluated. Two models were used in the analyses. In Model I, genetic effects were represented by breeding system - SA and genetic group nested within SA - GG(SA), being: C and N (straightbreds), 1/2C1/2N and 1/2N1/2C(G1), 3/4C1/4N and 3/4N1/4C(G2), 5/8C3/8N and 5/8N3/8C(G3) and 11/16C5/16N and 11/16N5/16C(G4). Model II corresponded to Model I, however, SA and GG(SA) were substituted by the covariables corresponding to the percentage of C breed ofthe steer (individual) and its mother (maternal) (additive genetic effect of C breed in relation to N),and the percentage of heterozygosis of the individual and its mother (non-additive genetic effect due to dominance). From the evaluated metric carcasses characteristics, carcass length was the most influenced by additive due to breed and heterotic genetic effects, being the individual component of more importance than maternal. C steers showed higher carcass length and lower leg and arm lengths than N. Heterosis was positive and when expressed in percentage, the values were similar for all metric carcasses characteristics. The possible non-additive genetic effects, represented by epistasis and linkage influenced the characteristics. The models were similar with respect to capacity of prediction of characteristics. The crossbreeding system used took advantage of heterosis and breed complementarity, on the carcass metric characteristics of steers submitted to production system with purpose of slaughter at two years of age.(AU)

Analytical and numerical comparisons of two methods of estimation of additive × additive interaction of QTL effects

Epistasis (additive × additive interaction) plays an important role in the genetic architecture of complex traits. This study presents analytical and numerical comparisons of two methods of estimation of additive × additive interaction of QTL effects. In the first method, we observed only the plant phenotype, while in the second method we have additional information from the molecular markers observations. In this study, two data sets were analyzed: i) 150 barley (Hordeum vulgare L.) doubled-haploid lines derived from the cross Steptoe × Morex and ii) 145 doubled-haploid lines of barley obtained from the cross Harrington × TR306. In total, 153 sets of observations were analyzed. The additive × additive interaction effect calculated on the basis of the marker observations is smaller than the total additive × additive interaction effect obtained from phenotypic observations only.

Analytical and numerical comparisons of two methods of estimation of additive × additive interaction of QTL effects

Epistasis (additive × additive interaction) plays an important role in the genetic architecture of complex traits. This study presents analytical and numerical comparisons of two methods of estimation of additive × additive interaction of QTL effects. In the first method, we observed only the plant phenotype, while in the second method we have additional information from the molecular markers observations. In this study, two data sets were analyzed: i) 150 barley (Hordeum vulgare L.) doubled-haploid lines derived from the cross Steptoe × Morex and ii) 145 doubled-haploid lines of barley obtained from the cross Harrington × TR306. In total, 153 sets of observations were analyzed. The additive × additive interaction effect calculated on the basis of the marker observations is smaller than the total additive × additive interaction effect obtained from phenotypic observations only.

Base genética do hábito de crescimento e florescimento em tomateiro e sua importância na agricultura

Hybrids or open pollinated tomato cultivars used for sauces and ketchups production usually has determinate growth habit, while most of the genotypes used in the production to salads (in natura consumption) has indeterminate growth habit. Additionally, growth habit can have influence on culture management, productivity and total soluble solids (TSS) in fruits. The growth habit is mainly controlled by the gene SELF-PRUNING (SP), which is a component of a small gene family which is also part of the gene SINGLE FLOWER TRUSS (SFT), currently considered one of the components so sought after 'florigin'. Understanding the biochemical function and physiological effect of such genes in interaction with the environment and other genes (epistasis), allows the manipulation of parameters such as precocity and TSS. It also provides subsidies to understand the genetic basis of semideterminate growth, which combines the advantages of determinate and indeterminate habit and can be used for plant breeders to development of new cultivars.

Variedades ou híbridos de tomateiro utilizados para produção de molhos e ketchups costumam ter hábito determinado, enquanto a maioria dos genótipos utilizados na produção para mesa (consumo in natura) possuem hábito indeterminado. Além de influenciar no manejo da cultura, o hábito de crescimento pode alterar parâmetros de produtividade, como o teor de sólidos solúveis totais (SST) nos frutos. O hábito de crescimento é controlado principalmente pelo gene SELF-PRUNING (SP), que é um dos componentes de uma pequena família gênica da qual faz parte também o gene SINGLE FLOWER TRUSS (SFT), atualmente considerado um dos componentes do tão buscado "florígeno". O entendimento da função bioquímica e o efeito fisiológico de tais genes em interação com o ambiente e outros genes (epistasia) possibilita a manipulação de parâmetros como precocidade e SST. Além disso, fornece subsídios para compreender a base genética do crescimento semideterminado, que combina vantagens do hábito determinado e indeterminado, podendo ser usado pelos melhoristas de plantas para o desenvolvimento de novas cultivares.

Base genética do hábito de crescimento e florescimento em tomateiro e sua importância na agricultura

Hybrids or open pollinated tomato cultivars used for sauces and ketchups production usually has determinate growth habit, while most of the genotypes used in the production to salads (in natura consumption) has indeterminate growth habit. Additionally, growth habit can have influence on culture management, productivity and total soluble solids (TSS) in fruits. The growth habit is mainly controlled by the gene SELF-PRUNING (SP), which is a component of a small gene family which is also part of the gene SINGLE FLOWER TRUSS (SFT), currently considered one of the components so sought after 'florigin'. Understanding the biochemical function and physiological effect of such genes in interaction with the environment and other genes (epistasis), allows the manipulation of parameters such as precocity and TSS. It also provides subsidies to understand the genetic basis of semideterminate growth, which combines the advantages of determinate and indeterminate habit and can be used for plant breeders to development of new cultivars.

Variedades ou híbridos de tomateiro utilizados para produção de molhos e ketchups costumam ter hábito determinado, enquanto a maioria dos genótipos utilizados na produção para mesa (consumo in natura) possuem hábito indeterminado. Além de influenciar no manejo da cultura, o hábito de crescimento pode alterar parâmetros de produtividade, como o teor de sólidos solúveis totais (SST) nos frutos. O hábito de crescimento é controlado principalmente pelo gene SELF-PRUNING (SP), que é um dos componentes de uma pequena família gênica da qual faz parte também o gene SINGLE FLOWER TRUSS (SFT), atualmente considerado um dos componentes do tão buscado "florígeno". O entendimento da função bioquímica e o efeito fisiológico de tais genes em interação com o ambiente e outros genes (epistasia) possibilita a manipulação de parâmetros como precocidade e SST. Além disso, fornece subsídios para compreender a base genética do crescimento semideterminado, que combina vantagens do hábito determinado e indeterminado, podendo ser usado pelos melhoristas de plantas para o desenvolvimento de novas cultivares.

Inclusão da epistasia em modelo de avaliação genética de bovinos de corte compostos / The effect of the inclusion of epistasis on the genetic evaluation model of beef cattle composite

Dados de bovinos compostos foram analisados para avaliar o efeito da epistasia nos modelos de avaliação genética. As características analisadas foram os pesos aos 205 (P205) e 390 dias (P390) e perímetro escrotal aos 390 dias (PE390). As análises foram realizadas pela metodologia de máxima verossimilhança considerando-se dois modelos: o modelo 1 incluiu como covariáveis os efeitos aditivos diretos e maternos, e os não aditivos das heterozigoses para os efeitos diretos e para o materno total, e o modelo 2 considerou também o efeito direto de epistasia. Para comparação dos modelos, foram utilizados o critério de informação de Akaike (AIC) e o critério de informação Bayesiano de Schwartz (BIC), e o teste de razão de verossimilhança. A inclusão da epistasia no modelo de avaliação genética pouco alterou as estimativas de componentes de (co)variâncias genéticas aditivas e, consequentemente, as herdabilidades. O teste de verossimilhança e o critério de Akaike sugeriram que o modelo 2, que inclui a epistasia, apresentou maior aderência aos dados para todas as características analisadas. O critério BIC indicou este modelo como o melhor apenas para P205. Para análise genética dessa população, o modelo que considerou o efeito de epistasia foi o mais adequado.(AU)

Composite bovine data was analyzed with the objective of evaluating the effect of the epistasis parameter in the models of genetic evaluation. The analyzed characteristics were weight at 205 (W205) and 390 days (P390), and scrotal circumference at 390 days (SC390). The analysis were done by the maximum likelihood method, considering two models: model 1, which included as covariates the direct and maternal additive effects, and non-additive of the heterozygosis for the direct and total maternal, and model 2, which also considered the direct epistasis direct. The Akaike Information Criteria (AIC) and the Bayesiano of Schwartz Information Criteria (BIC) were used for the comparison of the models and the test of ratio of likelihood. The inclusion of the epistasis effects on the model of the genetic evaluation did not alter much the estimation of the genetic additive (co)variances components and, consequently the heritability. However, it was significantly superior by the likelihood ratio test for the studied characteristics. Through the BIC, model 2 was more adequate only for W205. For the genetic analysis of that population the model that considers the epitasis is the more adequate.(AU)

Avaliação do desempenho na pós-desmama para uma população bovina multirracial Aberdeen Angus x Nelore utilizando-se diferentes modelos genéticos / Post weaning performance evaluation for a multibreed Aberdeen Angus x Nellore population using different genetic models

Com o objetivo de testar modelos genéticos alternativos ao aditivo-dominante em populações multirraciais, foram utilizadas informações do peso ao sobreano (PS) de 35.931 novilhos, filhos de 752 touros e 30.535 vacas das raças Aberdeen Angus (A) e Nelore (N) e de diversos grupos genéticos possíveis por meio do cruzamento entre elas. Foram testados cinco diferentes modelos (M) genéticos: o M1 continha o efeito genético fixo aditivo direto (AD), heterozigótico direto (HD), epistático direto (ED) e aditivo-conjunto direto (ACD); o M2, igual ao M1, menos o efeito ACD; o M3, igual ao M1, menos o efeito ED; o M4, igual ao M1, menos os efeitos ED e ACD; e o M5, igual ao M1, menos os efeitos HD, ED e ACD. Os modelos foram submetidos a três métodos de análise diferentes: método dos quadrados mínimos (MQM), regressão de cumeeira (RC) e máxima verossimilhança restrita (REML). O método de RC produziu estimativas de coeficientes com magnitudes e sinais explicados biologicamente. As estimativas dos efeitos, das (co)variâncias, dos parâmetros e dos valores genéticos diferiram entre os modelos, indicando a importância da correta escolha do modelo de análise, devendo-se ter conhecimento prévio do fenômeno estudado e sua interpretação biológica e sempre preceder à escolha de um modelo de análise genética multirracial o estudo da relação existente entre as variáveis independentes. Importantes efeitos adicionais ao efeito AD foram acrescentados pelas inclusões dos efeitos HD e ED aos modelos de análise. A notação matemática dos efeitos ACD, aplicada atualmente na literatura e testada neste estudo, não foi capaz de explicar a complementaridade entre raças como esperado, havendo problemas com casos de multicolinearidade entre os efeitos estudados.(AU)

In order to evaluate alternative genetic models to the additive dominant model, weights at yearling (PS) of 35,931 animals, sired by 752 bulls and 30,535 cows of Aberdeen Angus (A) and Nellore (N) breeds and the genetic groups from their crosses were used. Five different genetic models (M) were tested: M1, containing the direct additive fixed genetic effect (DA), heterozygote direct (HD), epystatic direct (ED), and direct joint additive direct (DJA); M2 was equal to M1, excluding DJA effect; M3 was equal to M1, excluding ED effect; M4 was equal M1, excluding ED and ACD effects, and M5 was equal to M1, excluding HD, ED, and DJA effects. The models were analyzed by different methods: Least Square Means Method (MQM), Ridge Regression Method (RC), and Restricted Maximum Likelihood Method (REML). Estimated coefficients by RC showed magnitude and sign which were biologically explained. The estimates of the covariances, parameters, and genetic values varied among the models, indicating the importance of the correct choice of the model for analysis, being necessary a previous knowledge of the studied phenomenon and its biological interpretation. Besides, it should always be considered the relationship between the independent variables before choosing a multibreed genetic analysis model. Important additional effects to the DA effect were considered by the inclusion of the HD and ED effects to the models for analysis. The DJA math notation, currently used in the literature and tested in the present study, was not able to explain the breed complementarity, due to the multi colinearity among the studied effects.(AU)