Prospecção tecnológica em bases de patentes de técnicas e produtos aplicados a obtenção de monosexo em peixes / Technological prospection in patent bases of techniques and products applied to obtaining monosex in fish / Prospección tecnológica en bases de patentes de técnicas y productos aplicados a la obtención de monosexo en peces

Em 2018, a aquicultura produziu 82,1 milhões de toneladas de animais aquáticos, sendo os peixes os responsáveis pela maior parcela. Essa produção está em constante aumento no mundo, sobretudo nos países em desenvolvimento, garantindo renda e segurança nutricional. Sabendo da sua importância, pesquisadores e produtores visam melhorar e aplicar tecnologias como o uso de monosexo de peixes nas fazendas de criação. Essas tecnologias são protegidas através de documentos de patentes para garantir a exclusividade de exploração comercial sendo disponibilizadas para buscas em bases de dados nacionais e internacionais. Assim, o objetivo deste trabalho foi realizar a prospecção tecnológica de produtos e processos que visam a obtenção do monosexo de peixes. Foi realizado a busca nas principais bases de dados de patentes nacionais e internacionais, como o INPI, Espacenet, LATIPAT e Patent scope. A busca foi feita utilizando palavras-chaves em português, inglês e espanhol, seguida por análise e filtro dos documentos com os critérios de inclusão e exclusão adotados. Com as patentes obtidas, os dados foram tabelados e seguiram para a análise. Identificou-se que a China foi detentora de 67,9% das patentes e início dos registros de documentos a partir de 1992, sendo observado maior crescimento nos últimos 20 anos. Pela classificação internacional de patentes, os grupos tecnológicos que mais foram encontrados estavam nas áreas de necessidades humanas e química (seções A e C). Os principais depositantes foram distribuídos entre institutos de pesquisa e empresas. A maior parte das patentes não especificavam famílias de peixes para aplicação da tecnologia, as que faziam foram principalmente para Chichilidae e Bagridae. 10 técnicas para o monosexo foram protegidas, e mais da metade dos patenteamentos continham, em alguma etapa do processo, a utilização de manipuladores endócrinos para obter o resultado desejado. Esse trabalho também permitiu verificar que a China segue como o maior produtor de patentes na piscicultura em concordância com o seu grande potencial na aquicultura. Podemos concluir que o estudo de prospecção tecnológica se mostrou eficaz para o entendimento da trajetória em que segue o estado da técnica da criação de peixes quando se fala na obtenção de monosexo. Percebeu-se que, mesmo o Brasil sendo um país relevante na psicultura, a proteção desse tipo de tecnologia ainda é deficiente no país sendo necessário a criação de medidas mitigadoras para contornar este problema.

In 2018, aquaculture produced 82.1 million tons of aquatic animals, with fish accounting for the largest share. This production is constantly increasing in the world, especially in developing countries, ensuring income and nutritional security. Knowing its importance, researchers and producers aim to improve and apply technologies such as the use of monosex fish on farms. These technologies are protected through patent documents to guarantee the exclusivity of commercial exploitation and are made available for searches in national and international databases. Thus, the objective of this work was to carry out the technological prospection of products and processes that aim to obtain the monosex of fish. A search was carried out in the main national and international patent databases, such as INPI, Espacenet, LATIPAT, and Patent scope. The search was performed using keywords in Portuguese, English, and Spanish, followed by analysis and filtering of documents with the adopted inclusion and exclusion criteria. With the patents obtained, the data were tabulated and proceeded to analysis. It was identified that China was the holder of 67.9% of the patents and the beginning of the registration of documents in 1992, with greater growth observed in the last 20 years. According to the international classification of patents, the technological groups that were found the most were in the areas of human and chemical needs (sections A and C). The main depositors were distributed among research institutes and companies. Most of the patents did not specify fish families for the application of the technology, those that did were mainly for Chichilidae and Bagridae. 10 techniques for monosex were protected, and more than half of the patents contained, at some stage of the process, the use of endocrine manipulators to obtain the desired result. This work also made it possible to verify that China remains the largest producer of patents in fish farming, following its great potential in aquaculture. We can conclude that the technological prospection study proved to be effective for understanding the trajectory in which the state of the art of fish farming follows when it comes to obtaining monosex. It was noticed that, even though Brazil is a relevant country in psychculture, the protection of this type of technology is still deficient in the country, and it is necessary to create mitigating measures to circumvent this problem.

En 2018, la acuicultura produjo 82,1 millones de toneladas de animales acuáticos, y los peces representan la mayoría. Esta producción está en constante aumento en el mundo, especialmente en los países en desarrollo, lo que garantiza ingresos y seguridad nutricional. Conociendo su importancia, investigadores y productores apuntan a mejorar y aplicar tecnologías como el uso de peces monosexo en las granjas. Estas tecnologías están protegidas a través de documentos de patente para garantizar la exclusividad de explotación comercial y están disponibles para búsquedas en bases de datos nacionales e internacionales. Así, el objetivo de este trabajo fue realizar la prospección tecnológica de productos y procesos que apunten a la obtención del monosexo de peces. Se realizó una búsqueda en las principales bases de datos de patentes nacionales e internacionales, como INPI, Espacenet, LATIPAT y Patent scope. La búsqueda se realizó con palabras clave en portugués, inglés y español, seguida del análisis y filtrado de documentos con los criterios de inclusión y exclusión adoptados. Con las patentes obtenidas, se tabularon los datos y se procedió al análisis. Se identificó que China era titular del 67,9% de las patentes y el inicio del registro de documentos a partir de 1992, observándose un mayor crecimiento en los últimos 20 años. De acuerdo con la clasificación internacional de patentes, los grupos tecnológicos que más se encontraron fueron en las áreas de necesidades humanas y químicas (secciones A y C). Los principales depositantes se distribuyeron entre institutos de investigación y empresas. La mayoría de las patentes no especificaban familias de peces para la aplicación de la tecnología las que sí lo hacían eran principalmente para Chichilidae y Bagridae. Se protegieron 10 técnicas para monosexo, y más de la mitad de las patentes contenían, en alguna etapa del proceso, el uso de manipuladores endocrinos para obtener el resultado deseado. Este trabajo también permitió comprobar que China se mantiene como el mayor productor de patentes en piscicultura, de acuerdo con su gran potencial en acuicultura. Podemos concluir que el estudio de prospección tecnológica demostró ser efectivo para comprender la trayectoria que sigue el estado del arte de la piscicultura en lo que se refiere a la obtención de monosexo. Se percibió que, a pesar de que Brasil es un país relevante en psicocultura, la protección de este tipo de tecnología todavía es deficiente en el país, y es necesario crear medidas de mitigación para sortear este problema.

Fitting of fixed regression curves with different residual variance structures for Nellore cattle growth modeling / Ajuste da curva fixa da regressão sob estruturas de variância residual para modelagem de crescimento de bovinos Nelore

Different polynomial functions were tested for mean trajectory modeling with different residual variance structures. A total of 15,148 weight records of 3,115 Nellore Mocho cattle with ages between 1 and 660 days, raised in northern Brazil. First, the mean trajectory of cattle growth curve was fitted by a fixed regression using orthogonal polynomials with orders ranging from two to seven. Analyses were performed using the least-squares method, disregarding animal and/ or maternal random effects. Then, the best model was evaluated using different residual variance structures and homogeneous and heterogeneous classes. We considered as fixed effects those of groups of contemporary and of dam age at birth (as linear and quadratic covariate). The random model part included animal and maternal effects (direct genetic and permanent environments). We concluded that the estimates of variance components and genetic parameters were affected by both fixed regression curve polynomial order and residual variance structure. Moreover, random regression model considering an order-four polynomial function with a fixed curve and six-class residual variance showed better fits.(AU)

Diferentes funções polinomiais foram avaliadas para a modelagem da trajetória média de crescimento sob diferentes estruturas de variância residual. Utilizaram-se 15.148 registros de pesos de 3.115 bovinos da raça Nelore Mocho com idade entre 1 e 660 dias, criados na região Norte do Brasil. Inicialmente, a trajetória média da população foi ajustada por uma regressão fixa sob polinômios ortogonais da idade com ordens variando de dois a sete. Estas análises foram executadas por meio do método de quadrados mínimos ordinários, desconsiderando os efeitos aleatórios do animal e materno. Posteriormente, o melhor modelo foi avaliado sob diferentes estruturas de variância residual por meio de classes homogêneas e heterogêneas. Os efeitos fixos considerados foram os de grupos de contemporâneos e a idade da mãe ao parto (como covariável linear e quadrática). Na parte aleatória do modelo incluiu-se os efeitos do animal e materno (genéticos diretos e ambientes permanentes). Concluiu-se que as estimativas de componentes de variância e parâmetros genéticos foram afetados tanto pela ordem polinomial da curva de regressão fixa, como pela estrutura da variância residual, e o modelo de regressão aleatória que considerou uma função polinomial de ordem quatro na curva fixa e seis classes de variâncias residuais apresentou o melhor ajuste.(AU)

Covariance function of Legendre polynomials for the modeling of Polled Nellore cattle growth in northern Brazil / Funções de covariâncias sob polinômios de Legendre para modelagem do crescimento de bovinos da raça Nelore Mocho da região Norte do Brasil

This study aimed to compare random regression models fitted by Legendre orthogonal polynomials and determine which best fits changes in Nellore cattle growth parameters. Age polynomial functions of different orders were evaluated using a random-effect modeling associated with a genetic study of cattle growth curves. For this purpose, weight records (15,148) were performed in Polled Nellore bovines (3,115), aged between 1 and 660 days, reared in northern Brazil and born between 1995 and 2010. The fixed effects of analytical models comprised age-matched groups, heifer calving age (linear and quadratic), and fourth-order Legendre age polynomial (cubic), depicting the mean growth curve. Besides, different order functions were considered for random effects, so that (co) variance associated with genetic effects (direct and maternal) and permanent environmental effects (animal and maternal) could be modeled. Residual variance was fitted by six heterogeneous classes throughout the analyzed period. According to AIC and BIC criteria, the model 6333 allowed the fitting of changes in variance and covariance over time (genetic and environmental). Thus, this model can be used to describe age-related changes in Polled Nellore cattle reared in northern Brazil.(AU)

Objetivou-se comparar diferentes modelos de regressão aleatória ajustados por polinômios ortogonais de Legendre com a finalidade de determinar o mais adequado para descrever mudanças nos parâmetros de avaliação do crescimento de bovinos Nelore. Funções polinomiais da idade de diferentes ordens foram avaliadas na modelagem dos efeitos aleatórios associados ao estudo genético da curva de crescimento de bovinos. Utilizaram-se 15148 registros de pesos de 3115 de bovinos Nelore Mocho, com idade entre 1 e 660 dias, criados na região norte do Brasil e nascidos entre os anos de 1995 e 2010. Os efeitos fixos incluídos nos modelos de análise foram: grupos de contemporâneos, a idade da vaca ao parto (efeito linear e quadrático) e os polinômios de Legendre da idade de quarta ordem (cúbica) para representar a curva média de crescimento. Na parte aleatória, consideraram-se funções de diferentes ordens para modelar as variâncias associadas aos efeitos genéticos aditivos direto e materno e aos efeitos de ambiente permanente do animal e da mãe. A variância residual foi ajustada por meio de seis classes heterogêneas, distribuídas ao longo do período analisado. De acordo com o valor do critério AIC e BIC o modelo com ordens 6333 (para efeitos genético direto e materno; e ambiente permanente direto e materno, respectivamente), permitiu ajustar as mudanças das variâncias e covariâncias com o tempo, podendo ser utilizado para descrever as mudanças nas variâncias com a idade dos bovinosNelore Mocho criados na região Norte do Brasil.(AU)

Growth curves and genetic parameters in Nelore animals estimated by random regression models / Curvas de crescimento e parâmetros genéticos em animais da raça Nelore estimados por modelos de regressão aleatória

The objective of this work was to estimate growth curves and genetic parameters from birth to 650 days of age of Nelore cattle raised in pasture in two production regions of the Mato Grosso do Sul State, Brazil (233,835 weight records from 47,459 cattle were analyzed). Genetic parameters were determined by random regression using Legendre orthogonal polynomials of cubic order, and age at weighing was considered in the model as a fixed effect to model the average growth trajectory. In the models, the effects of the contemporary group were considered as fixed and, as covariates, the animal age at weighing and the cow age at calving were nested in the animal age class (linear and quadratic effects), forming eight age classes. All models included the direct genetic additive, maternal genetic, and animal permanent environment as random effects, and the most appropriate model to describe the studied effects was defined according to the AIC and BIC criteria. Heritability estimates for birth weight varied between the two production regions, Campo Grande-Dourados (R1) and Alto Taquari-Bolsão (R2) and R1 (0.36 ± 0.02) and R2 (0.28 ± 0.03), and there were variations in the estimates at advanced ages. In both regions, the highest heritability values at 650 days of age were 0.47 ± 0.03 and 0.65 ± 0.02 for R1 and R2, respectively, with high heritability reflecting the high values of additive...(AU)

O objetivo do trabalho foi estimar curvas de crescimento e parâmetros genéticos, do nascimento aos 650 dias de idade de bovinos da raça Nelore criados a pasto em duas regiões de produção do estado de Mato Grosso do Sul, Brasil (Foram analisados 233 registros de peso provenientes de 47.459 animais). Os parâmetros genéticos foram determinados por meio de regressão aleatória, utilizando polinômios ortogonais de Legendre de ordem cúbica, a idade a pesagem foi considerada no modelo como efeito fixo para modelar a trajetória média de crescimento. Nos modelos, os efeitos de grupo de contemporâneos foram considerados como fixos e, como covariáveis, a idade do animal (efeitos linear e quadrático), sendo construídas oito classes etárias. Todos os modelos incluíram os efeitos genético aditivo direto, genético materno e de ambiente permanente direto como aleatórios, e o modelo mais apropriado para descrever os efeitos estudados foi definido de acordo com os critérios AIC e BIC.As estimativas de herdabilidade para peso ao nascimento foram diferentes nas duas regiões produtoras, Campo Grande-Dourados (R1), e Alto Taquari-Bolsão (R2), R1 (0,36 ± 0,02) e R2 (0,28 ± 0,03), e para as idades avançadas ocorreram variações nas estimativas. Em ambas as regiões, os maiores valores de herdabilidade foram aos 650 dias de idade, 0,47 ± 0,03 e 0,65 ± 0,02, respectivamente para R1 e R2, sendo a alta...(AU)

Situação atual da produção de embriões bovinos no Brasil e no mundo / Current status of cattle embryo production in Brazil and in the world

A produção e transferência de embriões bovinos passou por importantes transformações nas últimas duas décadas, com elas, a posição relativa do Brasil no contexto mundial. O país passou de referência apenas regional, nos anos 1990, para maior produtor mundial entre os anos de 2012 e 2013, tornando-se líder no uso da produção in vitro de embriões (PIVE) e definindo tendências que seriam observadas nos anos subsequentes em diversos países. Para descrever esta trajetória, optou-se no presente artigo por caracterizar três momentos históricos (1997, 2007 e 2017), representativos das diferentes fases da evolução do uso da tecnologia no Brasil e no mundo. O contraste dos dados estatísticos destes anos demonstra o poder disruptivo da PIVE, caracterizando a tecnologia como um exemplo de inovação no segmento agropecuário. Da mesma forma, permite compreender as razões para o crescimento passado e, assim, projetar o potencial de crescimento futuro do mercado de embriões no Brasil.(AU)

The embryo production and transfer activity in cattle underwent remarkable changes over the past two decades and, along with them, the position of Brazil in the world scenario. This country went from a merely regional reference, in the 1990s, to be the largest global embryo producer between 2012 and 2013, leading the use of in vitro embryo production (IVEP) and defining trends that would be further observed in many countries. To describe such changes, in the current study we have chosen three historical moments (1997, 2007 and 2017), which represent the different phases of embryo industry development in Brazil and throughout world. The contrast of statistical data of these years demonstrates the disruptive power of IVEP, characterizing the technology as an example of innovation in the livestock sector. Besides, it allows the comprehension of the rationale supporting IVEP grow in the past, as well as the projection of the growth potential for Brazilian embryo industry in the near future.(AU)

Situação atual da produção de embriões bovinos no Brasil e no mundo / Current status of cattle embryo production in Brazil and in the world

A produção e transferência de embriões bovinos passou por importantes transformações nas últimas duas décadas, com elas, a posição relativa do Brasil no contexto mundial. O país passou de referência apenas regional, nos anos 1990, para maior produtor mundial entre os anos de 2012 e 2013, tornando-se líder no uso da produção in vitro de embriões (PIVE) e definindo tendências que seriam observadas nos anos subsequentes em diversos países. Para descrever esta trajetória, optou-se no presente artigo por caracterizar três momentos históricos (1997, 2007 e 2017), representativos das diferentes fases da evolução do uso da tecnologia no Brasil e no mundo. O contraste dos dados estatísticos destes anos demonstra o poder disruptivo da PIVE, caracterizando a tecnologia como um exemplo de inovação no segmento agropecuário. Da mesma forma, permite compreender as razões para o crescimento passado e, assim, projetar o potencial de crescimento futuro do mercado de embriões no Brasil.

The embryo production and transfer activity in cattle underwent remarkable changes over the past two decades and, along with them, the position of Brazil in the world scenario. This country went from a merely regional reference, in the 1990’s, to be the largest global embryo producer between 2012 and 2013, leading the use of in vitro embryo production (IVEP) and defining trends that would be further observed in many countries. To describe such changes, in the current study we have chosen three historical moments (1997, 2007 and 2017), which represent the different phases of embryo industry development in Brazil and throughout world. The contrast of statistical data of these years demonstrates the disruptive power of IVEP, characterizing the technology as an example of innovation in the livestock sector. Besides, it allows the comprehension of the rationale supporting IVEP grow in the past, as well as the projection of the growth potential for Brazilian embryo industry in the near future.

Analysis and characterization of the normal gait phases of walking Warmblood horses as a tool for the diagnosis of lameness / Análise e caracterização das fases do andamento normal dos cavalos através da combinação de fotogrametria e acelerometria como ferramenta para o diagnóstico da claudicação

Horses with lameness modify gait behavior, but when it is subtle, it may not be possible to identify it clinically. The objective of this research is to characterize the normal gait phases of walking Warmblood horses by combining photogrammetry and accelerometry to monitor lameness to indicate a structural or functional disorder in the extremities. The study was conducted in 23 adult male Warmblood horses. Photogrammetry was used to identify the kinematic variables of the limbs and the markers path over time; triaxial accelerometers were used to capture the orthogonal acceleration components. It was determined that only 10 horses showed a normal gait pattern, there was a 43% correspondence between the expert´s judgment and the diagnostic techniques. According to the Stashak classification of the gait phases, cycle phases to forelimb were 34/4/8/13/41, while for hind limb were 54/11/8/8/19 (% of the stride). The range of motion (ROM) of the neck, knee and fetlock joints was 45.52±5.63°, 196.04±19.7° and 209±11.52° respectively. A combination of experimental methods was used to identify the phases of gait cycle of healthy horses. There was a correspondence in the location of the points of maximum displacement of the limbs with both techniques. More detailed information on the limbs movement was obtained using the accelerometer technology. These methods are applicable to other conditions either outdoors or in the lab.(AU)

Os cavalos com claudicação modificam o comportamento do andamento. Porém, uma leve modificação pode não ser identificada clinicamente. O objetivo desta pesquisa foi caracterizar as fases do andamento normal dos cavalos através da combinação de fotogrametria e acelerometria, para identificar alterações estruturais ou funcionais nos membros. O estudo foi conduzido em 23 cavalos Warmblood machos adultos. A partir da fotogrametria foi possível obter as variáveis cinemáticas das extremidades e a trajetória dos marcadores ao longo do tempo. Por outro lado, os acelerômetros triaxiais foram usados para capturar as componentes ortogonais da aceleração. Determinou-se que apenas 10 cavalos mostraram um padrão de marcha normal, e houve uma correspondência de 43% entre pareceres dos peritos e as técnicas de diagnóstico. De acordo com a classificação das fases da marcha de Stashak, as fases do ciclo da extremidade anterior foram 34/4/8/13/41 enquanto para a extremidade posterior foram 54/11/8/8/19. A amplitude de movimento (ROM) de pescoço, joelho e sesamóide foram 45,52±5,63°, 196,04±19,7° e 209±11,52°, respectivamente. Uma combinação dos métodos experimentais foi utilizada para identificar as fases do ciclo de marcha de cavalos saudáveis. Constatou-se correspondência na localização dos pontos de deslocamento máximo do membro com ambas as técnicas. A informação mais detalhada do movimento dos membros foi obtida usando a acelerometria. Estes métodos são aplicáveis em outras condições, quer a campo ou no laboratório.(AU)

Analysis and characterization of the normal gait phases of walking Warmblood horses as a tool for the diagnosis of lameness / Análise e caracterização das fases do andamento normal dos cavalos através da combinação de fotogrametria e acelerometria como ferramenta para o diagnóstico da claudicação

Horses with lameness modify gait behavior, but when it is subtle, it may not be possible to identify it clinically. The objective of this research is to characterize the normal gait phases of walking Warmblood horses by combining photogrammetry and accelerometry to monitor lameness to indicate a structural or functional disorder in the extremities. The study was conducted in 23 adult male Warmblood horses. Photogrammetry was used to identify the kinematic variables of the limbs and the markers path over time; triaxial accelerometers were used to capture the orthogonal acceleration components. It was determined that only 10 horses showed a normal gait pattern, there was a 43% correspondence between the expert´s judgment and the diagnostic techniques. According to the Stashak classification of the gait phases, cycle phases to forelimb were 34/4/8/13/41, while for hind limb were 54/11/8/8/19 (% of the stride). The range of motion (ROM) of the neck, knee and fetlock joints was 45.52±5.63°, 196.04±19.7° and 209±11.52° respectively. A combination of experimental methods was used to identify the phases of gait cycle of healthy horses. There was a correspondence in the location of the points of maximum displacement of the limbs with both techniques. More detailed information on the limbs movement was obtained using the accelerometer technology. These methods are applicable to other conditions either outdoors or in the lab.(AU)

Os cavalos com claudicação modificam o comportamento do andamento. Porém, uma leve modificação pode não ser identificada clinicamente. O objetivo desta pesquisa foi caracterizar as fases do andamento normal dos cavalos através da combinação de fotogrametria e acelerometria, para identificar alterações estruturais ou funcionais nos membros. O estudo foi conduzido em 23 cavalos Warmblood machos adultos. A partir da fotogrametria foi possível obter as variáveis cinemáticas das extremidades e a trajetória dos marcadores ao longo do tempo. Por outro lado, os acelerômetros triaxiais foram usados para capturar as componentes ortogonais da aceleração. Determinou-se que apenas 10 cavalos mostraram um padrão de marcha normal, e houve uma correspondência de 43% entre pareceres dos peritos e as técnicas de diagnóstico. De acordo com a classificação das fases da marcha de Stashak, as fases do ciclo da extremidade anterior foram 34/4/8/13/41 enquanto para a extremidade posterior foram 54/11/8/8/19. A amplitude de movimento (ROM) de pescoço, joelho e sesamóide foram 45,52±5,63°, 196,04±19,7° e 209±11,52°, respectivamente. Uma combinação dos métodos experimentais foi utilizada para identificar as fases do ciclo de marcha de cavalos saudáveis. Constatou-se correspondência na localização dos pontos de deslocamento máximo do membro com ambas as técnicas. A informação mais detalhada do movimento dos membros foi obtida usando a acelerometria. Estes métodos são aplicáveis em outras condições, quer a campo ou no laboratório.(AU)

Avaliação de andamentos pelo método acelerométrico Equimetrix em cavalos Mangalarga Marchador

O método acelerométrico, para a análise biomecânica quando usado a campo tem mostrado vantagens com relação a videogrametria, permitindo obter dados cinemáticos e cinéticos e possuindo um processamento de dados mais rápido. Objetivou-se avaliar o efeito do crescimento sobre as características biomecânicas do passo e da marcha de potros da raça Mangalarga Marchador a partir dos 2 meses até três anos e meio de idade, comparando-os com adultos da mesma raça, e estabelecer parâmetros de referência para a raça. Os potros foram equipados com o sistema de análise de andamento Equimetrix® e acompanharam a trajetória da mãe, guiada no cabresto pelo treinador, a marcha e ao passo, com velocidade acompanhada por GPS. As variáveis cinemáticas (comprimento e frequência das passadas, regularidade, simetria e deslocamento dorsoventral do animal) e cinética (propulsão, potências dorsoventral e mediolateral e potência total) foram calculadas e obtidas com o equipamento de análise de andamento Equimetrix®. ®. Esta técnica grava os dados das acelerações 3D (longitudinal, dorsoventral and mediolateral) do movimento. Durante o passo e à marcha, a maioria das variáveis cinemáticas e cinéticas apresentaram diferenças entre as duas idades, exceto na regularidade ao passo (0) e à marcha (p= 0,4331), simetria ao passo (p= 0,7511) e marcha (p= 0,8863) e o deslocamento dorsoventral ao passo (p= 0,1593). Conclui-se que a maior parte das características biomecânicas (cinemáticas e cinéticas) avaliadas, se alterou nos potros da raça Mangalarga Marchador, à marcha e ao passo, nos primeiros três anos e meio de idade. Para determinar se este padrão será mantido, sugere-se a avaliação da marcha destes potros durante a idade adulta.

The acelerometric method when used to analyze biomechanical parameters in the field has shown advantages in relation to the videogrammetry, enabling to obtain kinematic and kinetic data, and allowing faster gait data processing. The goals of this study was to evaluate the biomechanical characteristics of 150 foals, Mangalarga Marchador breed, at 2 months to three and a half years old, to establish parameters for the march gait in this breed. Foals were equipped with the gait analysis system Equimetrix®, and were allowed to follow the trajectory of their dams, at speed controlled by GPS. Kinematic (length and frequency of steps, and dorsoventral displacement of the animal) and kinetics (propulsion force) variables were calculated and obtained with the Equimetrix®. This technique is helpful to record the 3D acceleration data (longitudinal, dorsoventral and mediolateral) during the exercise. During step and march, most kinematic and kinetic characteristics did change in the foals. During step, mean values for regularity (R), simmetry (S) and dorsoventral displacement (DDV) were the same and in the march, mean values for regularity (R) and symmetry (S) were statistically the same between the ages. It was concluded that most of the biomechanical characteristics (kinematic and kinetic) evaluated, did change in the Mangalarga Marchador foals, gait and step in the first third and a half years of age. To determine if this pattern will be maintained, we suggest to assess the gait of these foals during adulthood.

Modelos de regressão aleatória para características de crescimento de bovinos da raça Nelore do estado de Mato Grosso / Random regression models to traits of growth in the Nellore breed in Mato Grosso state

Foram utilizados 138.976 registros de informações de pesos corporais variando de 60 a 610 dias de idade, provenientes de 27.327 animais da raça Nelore, oriundos de rebanhos do estado do Mato Grosso, com o objetivo de descrever a variabilidade genética e estimar parâmetros genéticos para o peso corporal em diferentes idades, utilizando-se modelos de regressão aleatória. O modelo empregado incluiu efeitos fixos de grupo de contemporâneos e idade da vaca ao parto como covariáveis, além de efeitos aleatórios genético aditivo direto, genético materno, ambiente permanente de animal, ambiente permanente materno e efeito de ambiente temporário. O modelo de regressão aleatória mais adequado foi o que empregou função de covariância com polinômios de quarta ordem para descrição da variabilidade de todos os efeitos e duas classes de variância residual. As estimativas de variância genética aditiva direta e de ambiente permanente de animal aumentaram com a idade dos animais. As variâncias genética materna e de ambiente permanente materno exibiram comportamento semelhante, com maiores valores na fase de aleitamento. Os coeficientes de herdabilidade estimados variam de 0,25 a 0,43, com maiores valores nas idades mais avançadas na trajetória de crescimento dos animais. Esses resultados indicaram presença de variabilidade genética suficiente para obtenção de ganho genético expressivo por meio da seleção, principalmente após desmama. Os resultados encontrados para a correlação genética aditiva direta exibiram baixas correlações entre pesos nas idades iniciais e finais, porém pesos altamente correlacionados entre idades mais próximas. As correlações genéticas estimadas entre os pesos da desmama com os pesos até 610 dias de idade foram altas e positivas e indicam que os genes responsáveis por maiores pesos nesse período, em sua maioria, são os mesmos.(AU)

In this study 138,976 records of live weight between 60 to 610 days of age, from 27,327 Nellore cattle breed, from herds in Mato Grosso State were used in order to describe the genetic variability and to estimate genetic parameters for the live weight at different ages, using random regression models. The model included the fixed effects of contemporary group and age of cow at calving as covariate, random effects of direct additive genetic, maternal genetic, animal and maternal permanent environmental and temporary environment effect. The most appropriate random regression model employed the covariance function with fourth order polynomials to describe the variability of all effects and two residual variance classes. Estimates of direct additive genetic variance and animal permanent environment increased with the age of the animals. Maternal genetic variances and maternal permanent environment exhibited similar behavior, with higher values in pre weaning. The estimated heritability coefficients ranged from 0.25 to 0.43, with higher values at older ages in the growth trajectory of the animals. These results showed the presence of sufficient genetic variability to obtain significant genetic gain through selection, especially after weaning. The results for the direct additive genetic correlation exhibited low correlations between weights in initial and final ages, however, highly correlated weights between nearest ages. Genetic correlation estimates between weaning with weights up to 610 days of age were high and positive and indicate that most of the genes responsible for higher weights in this period are the same.(AU)

MODELOS BAYESIANOS PARA PLASTICIDADE GENÉTICA DO CRESCIMENTO DE CODORNAS DE CORTE SOB DIFERENTES NÍVEIS DE PROTEÍNA NA DIETA

Avaliou-se no presente trabalho a trajetória genética do crescimento de codornas de corte sob diferentes níveis de proteína bruta na dieta, a fim de investigar a presença de interação genótipo x ambiente. Foram avaliados os pesos corporais aos 7, 14 e 21 dias de idade, com níveis de 22 a 33% de proteína bruta (PB) na ração.O conjunto de dados continha 1.380 animais. Foram conduzidas analises de regressão aleatória.Os modelos foram comparados pelo pelocritério de informação da Deviance (DIC).Para peso aos 7 dias, não foi identificada interação do genótipo em relação aos niveis de proteina estudados. Já para peso aos 14 e 21 dias,os melhores modelos (menores valores de DIC) foram, respectivamente, o modelo linear e quadrático. As estimativas de herdabilidade variaram em torno de 0,5 para peso aos 14 dias e em torno de 0,6 para peso aos 21 dias. Concluiu-se que avaliações genéticas realizadas para codornas alimentadas com diferentes níveis de proteina bruta na dieta não permitem a predição de valores genéticos válidos para todos os níveis de proteína bruta. Recomenda-se realizar a avaliação no nível em que a codorna será criada.

In the present work, the genetic trajectory of the growth of meat quails under different levels of crude protein in the diet was evaluated in order to investigate the presence of genotype x environment interaction. Body weights were evaluated at 7, 14 and 21 days of age, with levels of 22 to 33% crude protein (CP) in the diet. The data set contained 1,380 animals. Random regression analyzes were conducted. The models were compared using the Deviance information criterion (DIC). For weight at 7 days, no genotype interaction was identified in relation to the studied protein levels. As for weight at 14 and 21 days, the best models (lowest DIC values) were, respectively, the linear and quadratic models. Heritability estimates ranged around 0.5 for weight at 14 days and around 0.6 for weight at 21 days. It was concluded that genetic evaluations performed for quails fed different levels of crude protein in the diet do not allow the prediction of valid genetic values for all levels of crude protein. It is recommended to carry out the assessment at the level at which the quail will be created.

Modelagem das trajetórias médias do peso vivo e do rendimento de carcaça de tilápias do Nilo (Oreochromis niloticus) por meio de funções B-spline / Modeling the mean trajectories of live body weight and carcass yield of Nile tilapia (Oreochromis niloticus) by B-spline functions

Empregando o método dos quadrados mínimos e polinômios B-spline quadráticos, diferentes modelos estatísticos foram testados para identificar o mais apropriado para modelar as trajetórias médias do peso vivo e do rendimento de carcaça de tilápias do Nilo (Oreochromis niloticus). Dados de peso vivo (8.758) e de rendimento de carcaça (2.042) de tilápias com idades entre 106 e 245 dias foram obtidos de 72 famílias provenientes de 36 machos e 72 fêmeas. As variáveis sexo e tanque de criação foram consideradas como classificatórias, e os coeficientes dos polinômios B-spline quadráticos com dois a cinco intervalos de mesmo tamanho foram utilizados como covariáveis. Segundo a maioria dos critérios de ajuste utilizados, os modelos com polinômio B-spline quadrático com cinco intervalos de mesmo tamanho apresentaram os melhores ajustes. O aumento do número de intervalos do polinômio B-spline melhorou o ajuste dos polinômios aos dados. A inclusão dos efeitos classificatórios de sexo, tanque de criação, interação entre esses efeitos e polinômio B-spline quadrático aninhado a essa interação indicou que, com o decorrer do tempo, cada sexo, cultivado em diferente tanque, apresentou trajetória média diferente, sendo necessária a inclusão do aninhamento do tempo na interação sexo x tanque de criação para que, em programas de melhoramento genético da espécie, os valores genéticos dos candidatos à seleção não sejam sub ou superestimados(AU)

Employing the method of least squares and quadratic B-spline polynomials, different statistical models were tested to identify the most appropriate to model the mean trajectories of live weight and carcass yield of Nile tilapia (Oreochromis niloticus). Data of live weight (8,758) and carcass yield (2,042) of tilapias with ages between 106 and 245 days were obtained from 72 families derived from 36 males and 72 females. The sex and tank variables were considered as classificatory and the coefficients of quadratic polynomials B-spline of two to five intervals of the same size were used as covariables. According to most fit criteria used, the models with quadratic B-spline polynomial with five intervals of the same size presented the best adjustments. The increase in number of intervals of B-spline polynomial improved the fit of the polynomials to the data. The inclusion of classificatory effects from sex, tank, the interaction of these effects and the quadratic polynomial B-spline nested in this interaction indicated that, over time, each sex, grown in different tank, presented different mean trajectory, necessitating the inclusion of nesting time in the interaction sex x tank in order to avoid the under or overestimation of breeding values of the selection candidates in breeding programs of this species(AU)

Ontogenetic allometry in the foot size of Oligoryzomys flavescens (Waterhouse, 1837) (Rodentia, Sigmodontinae) / Alometria ontogenética no tamanho dos pés em Oligoryzomys flavescens (Waterhouse, 1837) (Rodentia, Sigmodontinae)

Ontogenetic allometry is the study of how the size or shape of certain structures changes over the course of an animals development. In this study, using Huxley's formula of allometric growth (1932), we assessed the changes in the rate of growth of the feet size of the sigmodontine rodent Oligoryzomys flavescens during its ontogeny and compared differences between males and females. We find evidence of a change of polarity during the ontogenetic development of the species, with the presence of positive allometry during pregnancy and negative allometry in adulthood. Moreover, we note the presence of sexual dimorphism in the size of the feet, in which males of the species have a higher rate of growth than females. This growth pattern is positively related to escape from predators in childhood in both sexes and, in adulthood, provides a higher encounter rate of females by males, due to the larger displacement of the latter. We suggest that both the forces of natural selection and sexual selection have acted to shape the evolution of foot size in this species.(AU)

A alometria ontogenética estuda como o tamanho ou forma de determinada estrutura muda ao longo do desenvolvimento. Neste estudo, através da fórmula do crescimento alométrico de Huxley (1932), acessamos as variações na taxa de crescimento do tamanho dos pés do roedor sigmodontineo Oligoryzomys flavescens, ao longo de sua ontogenia e entre machos e fêmeas. Nós encontramos evidência de uma mudança de polaridade ontogenética ao longo do desenvolvimento da espécie, com presença de alometria positiva na fase gestacional, e alometria negativa na fase adulta. Além disso, constatamos a presença de dimorfismo sexual no tamanho dos pés, onde machos da espécie apresentam uma maior taxa de crescimento nesta característica em comparação com as fêmeas. Esse padrão de crescimento deve estar positivamente relacionado com a fuga de predadores na infância em ambos os sexos, e na vida adulta propicia uma maior taxa de encontro de fêmeas pelos machos, devido ao maior deslocamento destes últimos. Sugerimos que tanto as forças da seleção natural quanto da seleção sexual tem atuado para moldar a evolução do tamanho dos pés nesta espécie.(AU)

Análise transcricional do desenvolvimento pré-natal de suínos

A trajetória do desenvolvimento dos conceptos (embriões e fetos) é caracterizada como um evento biológico altamente regulado a nível transcricional, podendo ser influenciada pelo dimorfismo sexual e nutrição materna. O dimorfismo sexual no início do desenvolvimento pré-natal, período no qual a diferenciação sexual com base no fenótipo é dificultada, está principalmente associado à expressão de genes ligados aos cromossomos sexuais. A nutrição materna é o principal fator extrínseco que afeta a programação do desenvolvimento, dada a influência que as moléculas resultantes do metabolismo dietético exercem sobre o ambiente intrauterino, as quais são importantes não apenas por proporcionar nutrientes para o crescimento dos conceptos, mas também por regular a transcrição de genes relacionados ao desenvolvimento da placenta e dos conceptos. Neste contexto, os efeitos da suplementação de fêmeas suínas gestantes com aminoácidos funcionais como a arginina sob aspectos produtivos e reprodutivos têm sido bem estudados. Entretanto, a influência dessa suplementação sobre a expressão gênica global durante o desenvolvimento dos conceptos ainda é pouco conhecida. O adequado desenvolvimento e funcionalidade de órgãos e tecidos são eventos determinados principalmente durante a embriogênese e o período fetal, e requerem um ajustado controle da expressão gênica. Embora em espécies acometidas por restrição do crescimento intrauterino, como os suínos, o conhecimento da expressão de genes relacionados a organogênese possa auxiliar no melhor entendimento de vários aspectos da biologia do desenvolvimento pré-natal este ainda tem sido pouco explorado. Atualmente, o conhecimento da expressão gênica bem como dos processos biológicos e vias envolvidas na regulação gênica tem sido possibilitada pela análise do transcriptoma por meio do sequenciamento de RNA (RNA-Seq) e análises funcionais. Dessa forma, no presente trabalho, a partir do RNA-seq de embriões aos 25 dias de gestação e fetos suínos aos 35 dias de gestação, nós objetivamos (1) determinar o sexo desses conceptos em estágios iniciais do desenvolvimento; (2) elucidar os efeitos da suplementação de marrãs gestantes com L-arginina sobre o transcriptoma dos conceptos; e, (3) evidenciar os principais mecanismos moleculares envolvidos na organogênese em suínos, por meio da identificação de genes diferencialmente expressos entre embriões e fetos. Os resultados desta tese mostraram que os genes ligados ao cromossomo Y (DDX3Y, KDM5D, ZFY, EIF2S3Y, EIF1AY, LOC110255320, LOC110257894, LOC396706, LOC100625207 e LOC110255257) apresentaram contagens discrepantes entre as amostras de embriões e fetos suínos as quais foram utilizadas para a determinação do sexo dos conceptos. A suplementação dietética de marrãs com 1% de L-arginina provocou redução na expressão de genes mitocondriais (ND1, ND2, CYTB, COX2, ATP8, e mt-rRNA type) e aumento na expressão do gene CYP1A1 em embriões, evidenciando um ajustado controle transcricional a nível metabólico, enquanto não provocou alterações transcricionais durante o desenvolvimento fetal. Durante a organogênese em suínos, 1705 genes foram diferencialmente expressos entre embriões e fetos, a partir dos quais várias vias e processos biológicos relacionados à organogênese renal, muscular esquelética e óssea, bem como o desenvolvimento dos sistemas cardiovascular e neuronal, foram evidenciados. Esta tese proporcionou relevantes informações sobre o desenvolvimento pré-natal de suínos que podem ser aplicados em estudos relacionados à eficiência na produção de suínos, bem como no maior entendimento da biologia do desenvolvimento.

The conceptuses (embryos and fetuses) developmental trajectory is characterized as a highly regulated biological event at the transcriptional level, which may be influenced by sexual dimorphism and maternal nutrition. Sexual dimorphism at early developmental period, in which the phenotypic sex differentiation is not evident, is mainly related to the expression of genes linked to sex chromosomes. Maternal nutrition is the main extrinsic factor that affects developmental programming, since the molecules from dietary metabolism affects the intrauterine environment, which are important not only to provide nutrients to the conceptuses growth, but also for transcriptional regulation of genes related to placental and conceptuses development. In this context, the effects of pregnant females supplementation with functional amino acids, such as arginine, have been well studied under productive and reproductive aspects in pig production. However, the influence of this supplementation on global gene expression during conceptuses development is still poorly understood. The proper development and functionality of organs and tissues are events determined during embryogenesis and the fetal period, which require an adjusted control of gene expression. Although in species affected by intrauterine growth restriction, such as pigs, the knowledge about genes expression related to organogenesis can help to understand various aspects associated with prenatal development, studies addressing this event are still scarce. Currently, the gene expression, as well as the biological processes and pathways involved in its regulation, has been performed by transcriptome analysis from RNA sequencing (RNA-Seq) and functional analyses. Thus, in the present study, from the RNA-seq of pig embryos at 25 days of gestation and fetuses at 35 days of gestation, we aimed (1) the conceptuses sex determination; (2) to elucidate the effects of pregnant gilts supplemented with L-arginine on the conceptuses transcriptome; and, (3) to reveal the main molecular mechanisms involved in pig organogenesis, through the identification of genes differentially expressed between embryos and fetuses. The results of this thesis showed that Y chromosome-linked genes (DDX3Y, KDM5D, ZFY, EIF2S3Y, EIF1AY, LOC110255320, LOC110257894, LOC396706, LOC100625207 and LOC110255257) presented discrepant reads counts between the embryos and fetuses samples, which were used for conceptuses sex determination at early prenatal development. Dietary 1.0% L-arginine supplementation of pregnant gilts resulted in downregulation of mitochondrial genes (ND1, ND2, CYTB, COX2, ATP8, and mt-rRNA type) and upregulation of the CYP1A1 gene in embryos, showing an adjusted transcriptional control at the metabolic level, while the transcriptional program during fetal development was not affected. During the pig organogenesis, 1,705 genes were differentially expressed between embryos and fetuses, from which several biological pathways and processes related to renal, skeletal and bone muscular organogenesis, as well as the development of the cardiovascular and neuronal systems were evidenced. This thesis provided relevant information about the pig prenatal development, which can be applied in studies related to pig production efficiency, as well as greater understanding of developmental biology.

Seleção genômica ampla para curvas de crescimento / Genome Wide Selection for growth curves

Foi proposta uma metodologia para avaliação genética de curvas de crescimento considerando-se informações de marcadores SNPs (Single Nucleotide Polymorphisms). Em um primeiro passo foram ajustados modelos de crescimento não lineares (logístico) aos dados de peso-idade de cada animal, e em um segundo passo as estimativas dos parâmetros de tais modelos foram consideradas como fenótipos em um modelo de regressão (LASSO Bayesiano - BL) cujas covariáveis foram os genótipos dos marcadores SNPs. Este enfoque possibilitou estimar os valores genéticos genômicos (GBV) para peso em qualquer tempo da trajetória de crescimento, refletindo na confecção de curvas de crescimento genômicas, as quais permitiram a identificação de grupos de indivíduos geneticamente superiores em relação à eficiência de crescimento. Os dados simulados utilizados neste estudo foram constituídos de 2000 indivíduos (1000 na população de treinamento e 1000 na população de validação) contendo 453 marcadores SNPs distribuídos sobre cinco cromossomos. Os resultados indicaram a alta eficiência do método BL em predizer GBVs da população de validação com base na população de treinamento (coeficientes de correlação variaram entre 0,79 e 0,93), bem como a alta eficiência na detecção de QTLs, uma vez que os marcadores com maiores efeitos estimados encontravam-se em posições dos cromossomos próximas àquelas nas quais se encontravam os verdadeiros QTLs postulados na simulação.(AU)

A methodology was proposed for the genetic evaluation of growth curves considering SNP (Single Nucleotide Polymorphisms) markers. At the first step, nonlinear regression growth models (Logistic) were fitted to the weight-age of each animal, and on second step the parameter estimates of the Logistic model were used as phenotype in a regression model (Bayesian LASSO - BL) which covariates were given by SNP genotypes. This approach allows the estimation of GBV (Genomic Breeding Values) for weight at either time of growth trajectory, allowing also the production of genomic growth curves, which selected groups of individuals with larger growth efficiency. The simulated data set was constituted of 2,000 individuals (being 1,000 in the training and 1,000 in the validation population) each one with 453 SNP markers distributed along 5 chromosomes. The results indicated high efficiency of the BL method to predict GBV in the validation population using information from the training population (correlation coefficients varying between 0.79 and 0.93). The BL also presented high efficiency to detect QTL, once the most expressive estimated SNP effects were located at positions closed to true QTL position fixed in the simulation.(AU)

GENOTYPE BY ENVIRONMENT INTERACTION FOR FEED EFFICIENCY IN GROWING-FINISHING PIGS IN BRAZIL VERSUS THE NETHERLANDS

Um dos mais relevantes objetivos dos programas modernos de melhoramento genético de suínos é a melhoria da eficiência alimentar de suínos cruzados (CB) observada nas mais diversas, e muitas vezes desafiadoras, condições ambientais das granjas comerciais. O objetivo geral desta tese foi investigar a existência e a magnitude da interação genótipo x ambiente na eficiência alimentar de suínos CB mantidos sob condições brasileiras de produção comercial, e suínos de linhas puras (PB) mantidos sobre condições holandesas. Em programas de melhoramento genético de suínos, varrões PB são selecionados nas granjas-núcleo e posteriormente acasalados com marrãs cruzadas (F1) com o intuito de produzir leitões CB destinados à terminação em granjas comerciais para produção da carne suína. Nesta tese, investiguei possíveis causas de uma correlação genética para eficiência alimentar abaixo de 1 entre os desempenhos dos PB nas granjas-núcleo e dos CB nas granjas comercias (rpc), e comparei as propriedades de diferentes representações para a característica eficiência alimentar e as implicações de suas inclusões nos programas de melhoramento genético de suínos. No Capítulo 2, estimei correlações genéticas entre características de eficiência alimentar, de crescimento e de qualidade de carcaça em populações de suínos PB e CB, e comparei três diferentes representações da característica eficiência alimentar: conversão alimentar (CA), consumo energético residual (CER), e consumo alimentar residual (CAR). Os resultados mostram que a inclusão de fenótipos coletados em suínos CB em granjas comerciais nas predições de valores genéticos para PB, tem o potencial de aumentar o progresso genético para o desempenho de CB. Dadas as suas correlações genéticas com características de crescimento e a rpc, posso concluir que CER é uma representação da eficiência alimentar atrativa para inclusão em programas de melhoramento genético de suínos. No Capítulo 3, investiguei a presença de interação genótipo x dieta (IGD) para características de crescimento e eficiência alimentar nas diferentes fases do crescimento (inicial, crescimento e terminação) de suínos CB alimentados com uma de duas dietas comerciais. As dietas foram formuladas à base de milho/soja ou trigo/cevada/subprodutos. Observei a ausência de IGD para o consumo médio diário de dieta, para o crescimento, e para a CA. Observei a presença de IGD para a deposição de lipídios, para o CER e para o CAR. A magnitude da IGD para CER e CAR foi dependente da fase de crescimento dos animais. O melhoramento genético de suínos para eficiência alimentar sob dietas formuladas à base de insumos com menor valor nutricional como trigo/cevada/coprodutos é recomendável, já que a característica eficiência alimentar se tornará mais importante e dietas formuladas à base de insumos com menor valor nutricional se tornarão mais usuais no futuro próximo. No Capítulo 4, ajustei curvas de consumo alimentar e de crescimento de suínos CB alimentados com uma de duas dietas, investiguei a presença de IGD e estimei parâmetros genéticos para ambas as curvas. Observei ausência de IGD para os parâmetros de ambas curvas. Por apresentarem estimativas de herdabilidade médias ou altas, esses parâmetros se mostram uma alternativa viável para programas de melhoramento genético de suínos alterarem as curvas de consumo alimentar e de crescimento de suínos CB. A seleção para eficiência alimentar através da alteração da trajetória de curvas que descrevem a consumo alimentar como função do peso corporal aparenta ser uma alternativa interessante à seleção utilizando parâmetros baseados no consumo alimentar médio. Recomendo a seleção de animais com curvas mais planas (porque estes apresentarão melhor eficiência alimentar) e a seleção de animais com maior precocidade no consumo alimentar [maior precocidade no consumo alimentar significa um maior consumo alimentar nos estágios iniciais de crescimento associada a uma maior taxa de crescimento (maturidade) e consequentemente a um menor consumo alimentar na fase de terminação]. No Capítulo 5, estimei correlações genéticas entre características de crescimento e qualidade de carcaça em suínos PB e CB, em clima temperado (Holanda, França e Canadá) e em clima tropical (Brasil). Para a melhoria genética das características em clima tropical, maior progresso genético será obtido com a inclusão de fenótipos coletados localmente em suínos CB. Essa recomendação é válida, ainda que a alta rpc não demande esquema de seleção combinada puro-cruzado (CCPS). No Capítulo 6, coloco meu trabalho em contexto amplo, discuto as implicações e formulo recomendações para futuro melhoramento genético da eficiência alimentar de suínos CB, com especial atenção para eficiência alimentar nos trópicos, e recomendo futura pesquisa científica dentro deste tema. Eu concluo que, no futuro, o maior desafio a ser enfrentado pelos programas de melhoramento genético de suínos será a geração rotineira de dados que permitam a melhoria genética da eficiência alimentar nas condições ambientais diversas e comumente desafiadoras onde suínos CB são criados ao redor do globo.

One of the main goals of modern pig breeding is to improve feed efficiency of crossbred (CB) pigs across the diverse, and often challenging, environments in commercial farms. The main aim of this thesis was to investigate the existence and magnitude of genotype by environment interaction for feed efficiency in CB pigs kept under Brazilian commercial production circumstances and purebred (PB) pigs kept under Dutch circumstances. In pig breeding programs, PB boars are selected in a nucleus, and mated with crossbred dams to produce CB growing-finishing pigs used for pork production in commercial farms. In this thesis, I investigate the possible causes of a lower than 1 genetic correlation for feed efficiency between the PB performance in the nucleus level and the CB performance in the commercial level (rpc), and compare the properties of different traits to represent feed efficiency and the implications of their adoption by pig breeding programs. In Chapter 2, I estimated the genetic correlations between feed efficiency traits, growth performance, and carcass traits in PB and CB pigs, and compared three different traits representing feed efficiency: feed conversion rate (FCR), residual energy intake (REI), and residual feed intake (RFI). The results show that the inclusion of phenotypes recorded on CB pigs in commercial farms in the prediction of breeding values for PB, has the potential to increase genetic progress for the performance of CB. Given the genetic correlations with growth performance traits and the rpc, REI is an attractive feed efficiency parameter for a pig breeding program. In Chapter 3, I investigated the presence of a genotype by feed interaction (GxF) for feed efficiency and growth performance traits in different growth phases (starter, grower and finisher) of CB pigs fed one of two diets. The diets were based on corn/soy or wheat/barley co-products. I found that GxF was absent for average daily feed intake, growth, and FCR, but present for lipid deposition, REI, and RFI. The magnitudes of GxF f efficiency under lower-input diets such as wheat/barley/co-products is recommended as feed efficiency will become more important, and lower-input diets will become more widespread in the near future. In Chapter 4, I fitted feed intake and growth curves of CB pigs fed two diets, investigated the presence of GxF, and estimated genetic parameters for both curves. I medium to high heritabilities, these traits are a feasible alternative for pig breeding programs that are aiming to change the shape of feed intake and growth curves in CB pigs. Selection for feed efficiency by changing the trajectory of curves that describe feed intake as a function of body weight seems to be a good alternative to selecting for average feed intake parameters. I recommend selecting pigs with flatter curves (as they will have better feed efficiency) and selecting pigs with higher feed intake precocity. Higher feed intake precocity means a higher feed intake in early stages of growth associated with a higher growth maturation rate and a consequently lower feed intake later in the finishing period. In Chapter 5, I estimated the genetic correlations between growth performance and carcass traits of both PB and CB pigs in a temperate climate (the Netherlands, France and Canada) and a tropical climate (Brazil). To improve these traits in a tropical climate, higher genetic progress will be made by including phenotypes collected locally in CB pigs. This is true even though the high rpc would not require combined crossbredpurebred selection (CCPS) schemes. In Chapter 6, I placed my work in a broader context, discussed the implications and formulated recommendations for future breeding for feed efficiency in growingfinishing pigs, with special attention to feed efficiency in the tropics, and recommended future research. I concluded that in the future, the biggest challenge facing pig breeding programs would be to routinely generate data on pigs' feed efficiency that allows the improvement of feed efficiency across the diverse and often challenging environments where CB pigs are farmed around the globe.

Análise da trajetória de inovação para spin-offs do agronegócio: o estudo de caso da SOLINOVA

O presente estudo tem como tema a análise da trajetória de inovação para spin-offs acadêmicas, enfocando o estudo de caso da SOLINOVA, empresa que busca inovar na área de energia com soluções aplicadas ao agronegócio. O problema de pesquisa pode ser sintetizado na questão: Como uma spin-off acadêmica inova e financia seu processo de nascimento, sobrevivência e crescimento a partir de capital de inovação? Em síntese, pretende-se buscar um aprofundamento sobre o sistema de inovação existente no país, além de verificar as oportunidades de financiamento à inovação disponível para empresas desta natureza no Brasil. Basicamente, foram dois os procedimentos metodológicos adotados: em um primeiro momento, foi realizada a pesquisa bibliográfica sobre a temática abordada e, em momento posterior, o estudo de caso por meio de observação direta e entrevistas semiestruturadas da empresa SOLINOVA Inovação Tecnológica e Empresarial, que nasceu de um spin-off do Laboratório de Eficiência Energética e Simulação de Processos (LEESP) na Incubadora de Empresas Inovadoras do Agronegócio de Pirassununga (UNICETec) da Universidade de São Paulo, localizado na Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos, Campus de Pirassununga SP. O contato direto foi realizado com os envolvidos na área de gestão e análise de documentos, visando traçar a trajetória de inovação com base nos históricos da empresa e assim atingir os objetivos propostos com o suporte teórico adquirido. O estudo relatou, ao final, as trajetórias de inovação da SOLINOVA e recursos alavancados por estratégia para acionar capital de inovação públicos e privados, que foram decisivos para a sobrevivência e desenvolvimento das tecnologias internalizadas pela empresa no país.

The present study has as its theme the analysis of the innovation trajectory for academic spin-offs, focusing on the case study of SOLINOVA, a company that seeks to innovate in the area of energy with solutions applied to agribusiness. The research problem can be summed up in the question: How does an academic spin-off innovate and thereby finance its birth, growth and survival process from capital to innovation? In summary, it intends to seek a deepening of the existing system of innovation in the country, as well as to verify the opportunities for financing innovation available to companies of this nature in Brazil. Basically, two methodological procedures were adopted: firstly, a bibliographical research on the subject was carried out and, at a later time, the case study by means of direct observation and semi-structured interviews of the company SOLINOVA Technological and Business Innovation, which was born from a spin-off of the Laboratory of Energy Efficiency and Process Simulation (LEESP) at the Agribusiness Innovation Incubator of Pirassununga (UNICETec) of the University of São Paulo, located at the Faculty of Animal Science and Food Engineering, Pirassununga Campus - SP. The direct contact was made with those involved in the area of document management and analysis, aiming at tracing the innovation trajectory based on company history and thus achieving the proposed objectives with the theoretical support acquired. In the end, the study reported the SOLINOVA innovation trajectories and resources leveraged by strategy to drive public and private innovation capital, which were decisive for the survival of the development of technologies internalized by the company in the country.

Análise biomecânica do andamento de potros da raça mangalarga marchador aos 30 e 180 dias de idade

O método acelerométrico, para a análise biomecânica quando usado a campo tem mostrado vantagens com relação a videogrametria, permitindo obter dados cinemáticos e cinéticos e possuindo um processamento de dados mais rápido. Objetivou-se avaliar o efeito do crescimento sobre as características biomecânicas do passo e da marcha de potros da raça Mangalarga Marchador aos 30 e 180 dias de idade, e estabelecer parâmetros de referência para a raça. Os potros foram equipados com o sistema de análise de andamento Equimetrix® e acompanharam a trajetória da mãe, puxada no cabresto pelo treinador, a marcha e ao passo, com velocidade acompanhada por GPS. As variáveis cinemáticas (comprimento e frequência das passadas, regularidade, simetria e deslocamento dorsoventral do animal) e cinética (propulsão, potências dorsoventral e mediolateral e potência total) foram calculadas e obtidas com o equipamento de análise de andamento Equimetrix®. Durante o passo, as variáveis cinemáticas e cinéticas não apresentaram diferenças entre as duas idades. No andamento marcha, somente as variáveis frequência da passada (p=0,0092), simetria (p=0,0282) e potencia mediolateral (p=<0,0001) demonstraram alterações significativa entre as idades dos potros. Apenas a variável cinética potencia mediolateral (p=<0,0001) diferiu entre as idades. Conclui-se que a maior parte das características biomecânicas (cinemáticas e cinéticas) avaliadas, não se alterou nos potros da raça Mangalarga Marchador, à marcha e ao passo, nos primeiros seis meses de idade. Para determinar se este padrão será mantido, sugere-se a continuidade da avaliação seriada da marcha destes potros até atingirem a idade adulta.

The acelerometric method when used to analyze biomechanical parameters in the field has shown advantages in relation to the videogrammetry, enabling to obtain kinematic and kinetic data, and allowing faster gait data processing. The goals of this study was to evaluate the biomechanical characteristics of nine foals, Mangalarga Marchador breed, at 30 and at 180 days of age, to establish parameters for the marcha gait in this breed. Foals were equipped with the gait analysis system Equimetrix®, and were allowed to follow the trajectory of their dams, at speed controlled by GPS. Kinematic (length and frequency of steps, and dorsoventral displacement of the animal) and kinetics (propulsion force) variables were calculated and obtained with the Equimetrix®. This technique is helpful to record the 3D acceleration data (longitudinal, dorsoventral and mediolateral) during the exercise. During step, the kinematic and kinetic characteristics did not change in the foals. During march gait, mean values for step frequency (SF) and symmetry were statistically different between the ages. It was concluded that most of the biomechanical characteristics (kinematic and kinetic) evaluated, did not change in the Mangalarga Marchador foals, gait and step in the first six months of age. To determine if this pattern will be maintained, we suggest continuity of the serial evaluation of gait of these foals until they reach adulthood.

ESTIMAÇÃO DE PARÂMETROS GENÉTICOS EM BOVINOS DA RAÇA TABAPUÃ UTILIZANDO MODELOS DE REGRESSÃO ALEATÓRIA

Os modelos de regressão aleatória vêm sendo utilizados para estimar os componentes de variância e parâmetros genéticos de produção de leite e carne de diversas espécies, entre elas os pesos de bovinos de corte e dentre estes os de bovinos da raça Tabapuã, possibilitando trabalhar com características de curvas crescimento que são medidas repetidamente na vida do animal, denominados dados longitudinais. Esses modelos são considerados casos especiais de funções de covariância e permitem estimar diretamente os coeficientes das funções de covariância pelo método da máxima verossimilhança restrita. Foram utilizados 82.578 registros de peso dos animais do nascimento aos (P660) dias de idade de 16.359 animais da raça Tabapuã nascidos entre os anos de 1994 a 2014. O modelo de melhor ajuste de variância residual heterogênea foi o que considerou os efeitos: genético direto, genético materno, de ambiente permanente direto e o de ambiente permanente materno ajustado por polinômios de sexta, terceira, terceira e terceira ordens respectivamente (M6333), com 17 classes de variância residual heterogênea e 56 parâmetros conforme o critério (BIC), que penalizam modelos sobre-parametrizados e mais rigoroso como função do número de parâmetros estimados. O modelo de melhor ajuste para o critério (AIC), foi o que considerou os efeitos: genético direto, genético materno, de ambiente permanente direto e o de ambiente permanente materno ajustado por polinômios de sexta, terceira, quarta e terceira ordens respectivamente (M6343), composto por 17 classes de variância residual heterogênea e 60 parâmetros foi suficiente para ajustar (co)variâncias ao longo da trajetória de crescimento para este estudo. As estimativas de herdabilidade para o efeito genético direto se apresentaram variando de moderada a alta magnitudes e sugerem a possibilidade de ganhos genéticos por meio de seleção, considerando pesos até a idade adulta como critério de seleção para manutenção do tamanho adulto das fêmeas. As estimativas de herdabilidades maternas foram de baixas magnitudes de redução durante todo o intervalo, sugerindo que a seleção para este componente implicará em menor resposta do que a seleção para o efeito direto.

The random regression models have been used to estimate the components of variance and genetic parameters of milk and meat production of several species, among them the weights of beef cattle and of these of Tabapuã cattle, allowing to work with characteristics of Growth curves that are measured repeatedly in animal life, termed longitudinal data. These models are considered special cases of covariance functions and allow direct estimation of coefficients of covariance functions by the restricted maximum likelihood method. We used 82,578 birth weight records at (P660) days of age of 16,359 Tabapuã animals born between 1994 and 2014. The model of best fit of heterogeneous residual variance was what considered the effects: direct genetic (M6333), with 17 classes of heterogeneous residual variance and 56 parameters according to the criterion (BIC), which penalize Over-parameterized models and more rigorous as a function of the number of estimated parameters. The best fit model for the criterion (AIC) was the effects of direct genetic, maternal genetic, direct permanent environment and permanent maternal environment adjusted by sixth, third, fourth and third order polynomials respectively (M6343), Composed of 17 classes of heterogeneous residual variance and 60 parameters was sufficient to adjust (co) variances along the growth trajectory for this study. Inheritance estimates for the direct genetic effect varied from moderate to high magnitudes and suggest the possibility of genetic gains through selection, considering weights until adulthood as a selection criterion for maintenance of the adult size of the females. Estimates of maternal heritabilities were of low magnitudes of reduction over the entire range, suggesting that selection for this component will imply less response than selection for direct effect.

INTERAÇÃO GENÓTIPO AMBIENTE EM CODORNAS DE CORTE E SUAS IMPLICAÇÕES EM POPULAÇÕES SOB SELEÇÃO.

A interação genótipo x ambiente é aspecto importante que deve ser considerado nas avaliações genéticas de populações sob seleção. Modelos de norma de reação são frequentemente utilizados para o estudo da interação genótipo x ambiente e podem ser aplicados em populações que possuem o fenótipo de um grupo de indivíduos aparentados medido ao longo de um gradiente ambiental. Muitos pesquisadores assumem que a norma de reação de determinado genótipo ao longo do gradiente ambiental deve ser linear. Entretanto, impor um modelo linear como mais adequado para descrever o comportamento de determinada característica implica em aplicar restrições que impedem acompanhar seu progresso genético, ou seja, sua evolução ao longo dos diferentes ambientes. De modo geral, para compreender a evolução da característica ao longo do gradiente ambiental os parâmetros genéticos estimados via modelos de norma de reação devem ser analisados de forma complementar. Nesta dissertação, objetivou-se estudar a interação genótipo x ambiente em duas linhagens de codornas de corte na fase final de crescimento criadas sob diferentes níveis de metionina+cistina digestível aparente. Para tal, mensurou-se o ganho de peso dos 21 aos 35 dias de vida das aves. Os níveis testados foram 0,60; 0,70; 0,80; 0,90 e 1,00% de metionina+cistina digestível nas aves da linhagem EV1 e 0,61; 0,71; 0,81; 0,91 e 1,01% de metionina+cistina digestível nas aves da linhagem EV2. Foram utilizados modelos de norma de reação com polinômios de Legendre variando de ordem um a cinco para o ajuste dos efeitos fixos e aleatórios e considerou-se heterogeneidade de variância residual. Os modelos que melhor se ajustaram para cada linhagem diferiram entre si quanto a ordem do polinômio de Legendre utilizado para descrever a trajetória média, sendo necessários polinômios de quarta ordem para a linhagem EV1 e de primeira ordem para a linhagem EV2. Em relação ao ajuste dos efeitos genéticos aditivos, polinômios de quarta ordem foram necessários para a modelagem nas duas linhagens. Ainda, para as duas linhagens modelos que consideraram heterogeneidade de variância residual com cinco classes foram os que melhor se ajustaram. Após determinar o modelo que melhor se ajustou para descrever o ganho de peso ao longo dos níveis de metionina+cistina digestível nas duas linhagens, os parâmetros genéticos foram estimados. As estimativas de correlação e as normas de reação dos genótipos em função dos níveis indicaram que há interação genótipo x nível de aminoácido fornecido às aves para ganho de peso na fase final de crescimento. As estimativas de herdabilidade variaram de 0,37 a 0,72 ao longo dos ambientes da linhagem EV1 e de 0,20 a 0,75 ao longo dos ambientes da linhagem EV2. Além disso, foram observados altos valores de coeficiente de variação genético aditivo, variando de 0,09 a 0,17 na linhagem EV1 e 0,11 a 0,19 na linhagem EV2. Os resultados obtidos indicam que há variabilidade genética para o ganho de peso em codornas das duas linhagens e que a característica em estudo apresenta boa capacidade em evoluir ao longo das gerações por meio da seleção.

The genotype x environment interaction is an important aspect that should be considered in the genetic evaluations of populations under selection. Reaction norms models are often used for the study of the genotype x environment interaction and can be applied to populations that have the phenotype of a group of related individuals measured along an environmental gradient. Many researchers assume that the reaction norm of a given genotype along the environmental gradient should be linear. However, imposing a linear model as more adequate to describe the behavior of a certain characteristic implies applying restrictions that prevent its genetic progress, that is, its evolution throughout the different environments. In general, in order to understand the evolution of the characteristic along the environmental gradient, the genetic parameters estimated through models of reaction norm must be analyzed in a complementary way. In this dissertation, we aimed to study the interaction genotype x environment in two lines of European quails in the final stage of growth created under different levels of methionine + cystine digestible apparent. For this, the weight gain was measured from 21 to 35 days old of the quails. The levels tested were 0.60; 0.70; 0.80; 0.90 and 1.00% methionine + cysteine digestible in the quails of the EV1 strain and 0.61; 0.71; 0.81; 0.91 and 1.01% methionine + cystine digestible in quails of the EV2 strain. Legendre polynomial ranging from one to five orders were used for the adjustment of fixed and random effects and heterogeneity of residual variance was considered. The models that fit best for each strain differed according to the order of the Legendre polynomial used to describe the mean trajectory. Four-order polynomials for the EV1 and first-order polynomials for the EV2 strain were required. In relation to the adjustment of the additive genetic effects, fourth-order polynomials were required for modeling both strains. Also, for both strains models that considered heterogeneity of residual variance with five classes showed best fit. After determining the model that best described the weight gain along the levels methionine + cystine digestible in both strains, genetic parameters were estimated. Correlation estimates and reaction norms of the genotypes as a function of levels of the environment gradient indicated interaction between genotype and the amino acid level supplied to the quails for weight gain in the final stage of growth. Heritability estimates ranged from 0.37 to 0.72 throughout the environments in EV1 strain and from 0.20 to 0.75 throughout the environments in EV2 strain. In addition, high values of coefficient of additive genetic variation were observed, ranging from 0.09 to 0.17 in the EV1 strain and 0.11 to 0.19 in the EV2 strain. The results indicate that there is genetic variability for weight gain in quails of both strains and that the characteristic in study can evolve over the generations through selection.