Genotype-environment interaction in the genetic analysis for weaning weight in Nelore cattle using bayesian approach - doi: 10.4025/actascianimsci.v33i2.8469 / Interação genótipo-ambiente na análise genética do peso ao desmame de bovinos Nelore sob enfoque bayesiano - doi: 10.4025/actascianimsci.v33i2.8469

The objective was to evaluate the interactions of genotype-environment effects on the components of (co)variance estimates and the prediction of breeding values for weaning weight in Nelore cattle, using a Bayesian approach. Records of 16,644 weaning weights were used from cattle distributed in ten ranches across six Brazilian states. The genetic parameters were estimated under an animal model considering Bayesian statistics. To verify genotype-environment interaction effects, we analyzed the following matrix model: without the inclusion of genotype-environment interaction effects, and with the inclusion of genotype-environment interaction effects, which considered the effect of sire-year, sire-herd, and both effects. In general, the results suggest that the inclusion of genotype-environment interaction in genetic analysis for weight at weaning tends to alter the estimates of genetic and environment (co)variances. The Spearman correlations between the breeding values were above 97%, indicating practically no change in the classification of animals evaluated. It can be inferred that the interaction effects of sire-year and sire-herd do not change the animals rank, and if not included in the genetic evaluation, the selection based on predictions of breeding values for weaning weight will not be affected.

Objetivou-se avaliar os efeitos das interações genótipo-ambiente sobre as estimativas de componentes de (co)variâncias e predição dos valores genéticos para o peso ao desmame de bovinos Nelore, sob enfoque bayesiano. Foram utilizados 16.644 registros de pesos ao desmame de bovinos provenientes de dez rebanhos participantes do Programa Nelore Brasil. Os parâmetros genéticos foram estimados sob modelo animal, considerando a estatística bayesiana. Para verificar o efeito da interação genótipo-ambiente, foram analisados os seguintes modelos matriciais: sem a inclusão dos efeitos de interação genótipo-ambiente; com a inclusão dos efeitos de interação genótipo-ambiente, em que se considerou o efeito de touro-ano, touro-rebanho e ambos os efeitos. De modo geral, verifica-se que a inclusão da interação genótipo-ambiente na análise genética para o peso ao desmame, tende a alterar as estimativas de (co)variâncias genéticas e ambientais. As correlações de Spearman entre os valores genéticos foram acima de 97%, indicando que, praticamente, não houve mudança na classificação dos animais avaliados. Pode se inferir que os efeitos de interação touro-ano e touro-rebanho não alteram as classificações dos animais, e a não-inclusão destes efeitos na avaliação genética, não afetam a seleção baseada nas predições dos valores genéticos para o peso ao desmame.

Genetic parameters stimates of young bulls Nelore cattle andrology traits using bayesian inference / Estimativas de parâmetros genéticos de características andrológicas de touros jovens da raça Nelore por meio da inferência bayesiana

The aim of this study was to predict genetic parameters of Nelore males reproductive traits, with age between 17 and 24 months, raised in the Middle-west of Brazil, using Bayesian inference. The group of data considered 1.265 breeding soundness evaluations obtained between 2001 and 2007, in four different properties. Records were obtained from the measure of the scrotal circumference and were evaluated the spermatic morphology. Animals were classified in apt to reproduction or sexually immature. The genetic parameters were estimated through the software THRGIBBS1F90, that uses bayesian inference under animal model. Among 1.265 animals evaluated, 880 (69.56%) were considered apt to reproduction and 385 (30.43%) sexually immature. The heritability estimates for scrotal circumference, larger defects, minor and total were 0.45; 0.13; 0.06 and 0.14, respectively. The estimates of genetic correlation between the scrotal circumference and these same traits were -0.24; -0.04 and -0.18, respectively. The results allowed to conclude that, except the scrotal circumference, all the other traits studied suffer environmental influences and the scrotal circumference would not be the most appropriate trait when the intention is to obtain improvement of the seminal qualitative aspects being advisable the identification of other traits that allow the obtaining genetic through the indirect progre

Objetivou-se com este estudo estimar parâmetros genéticos de características indicadoras da qualidade seminal de machos da raça Nelore, com idade entre 17 e 24 meses, criados na região Centro-Oeste do Brasil, com utilização da inferência bayesiana. O conjunto de dados considerou 1.265 avaliações andrológicas realizadas entre 2001 e 2007, em quatro propriedades diferentes. Obteve-se a medida do perímetro escrotal, realizou-se a avaliação da morfologia espermática e os animais foram classificados em aptos ou sexualmente imaturos. Os parâmetros genéticos foram estimados por meio do pacote computacional THRGIBBS1F90, que aplica a inferência bayesiana sob modelo animal. Dos 1.265 animais avaliados, 880 (69,56%) foram considerados aptos à reprodução e 385 (30,43%) sexualmente imaturos. As estimativas de herdabilidade obtidas para perímetro escrotal, defeitos maiores, menores e totais foram 0,45; 0,13; 0,06 e 0,14, respectivamente. As estimativas de correlação genética entre o perímetro escrotal e estas mesmas características foram -0,24; -0,04 e -0,18, respectivamente. Os resultados mostraram que, à exceção do perímetro escrotal, todas as outras características estudadas sofreram influência ambiental e o perímetro escrotal não seria a característica mais adequada quando o intuito é obter melhoria dos aspectos qualitativos seminais, sendo recomendável a identificação de outras caracte

Bayesian and frequentist approaches in three trait genetic analysis for growth and reproduction in nelore cattle / Abordagem bayesiana e freqüentista em análise genética tricaráter para crescimento e reprodução de bovinos nelore

The Bayesian inference has been proposed as an alternative for estimating variance components instead of the frequentist approach. The objective of this study was to estimate the (co)variance components and genetic parameters of growth and reproduction traits in Nelore cattle using three-trait animal model by Restricted Maximum Likelihood and Gibbs Sampling. The data set had 15,173 and 6,911 records of weight (W365) and scrotal circumference (SC365) at 365 days of age, respectively, and 10, 388 records of age at first calving (AFC), from the Nelore Breed Genetic Improvement Program farms. The linear model included the contemporary groups and age-of-dam (with exception for AFC) as fixed effects, and residual and additive direct genetic effects as random. Estimates obtained by Restricted Maximum Likelihood were different from those found by Gibbs Sampling. There were no differences in genetic parameter estimates using the three levels of prior information by Gibbs Sampling. The Bayesian inference has advantages in relation to Frequentist approach due to marginal distributions which offer more information about the parameters.KEY WORDS: Beef cattle, genetic parameters, three-trait models.

Os objetivos deste estudo foram estimar os componentes de variância e parâmetros genéticos de características de crescimento e reprodução de bovinos da raça Nelore, em modelo animal tricaráter, utilizando a Máxima Verossimilhança Restrita e a Inferência Bayesiana. Na implementação do Amostragem de Gibbs, que aplica a teoria bayesiana, consideraram-se os três diferentes níveis de conhecimento das informações iniciais dos componentes de variância e covariância. O conjunto de dados continha 15.173 registros de peso aos 365 dias de idade (P365), 6.911 registros de perímetro escrotal aos 365 dias de idade (PE365) e 10.388 dados de idade ao primeiro parto (IPP). O modelo linear incluiu o grupo de contemporâneos e a idade da vaca ao parto como efeitos fixos (exceto para IPP), e os efeitos genético aditivo direto e residual como aleatórios. As estimativas obtidas pela Máxima Verossimilhança Restrita foram diferentes das obtidas pela Amostragem de Gibbs. No entanto, considerando os três diferentes níveis de informação inicial, não houve diferenças nas estimativas dos parâmetros genéticos obtidas pela Amostragem de Gibbs. O método bayesiano apresentou vantagens em relação ao método freqüentista, graças às distribuições marginais posteriores, que ofereceram mais informações sobre os parâmetros estimados.PALAVRAS-CHAVES: Bovinos de corte, modelo tricaráter, parâmetros genéticos.

BAYESIAN AND FREQUENTIST APPROACHES IN THREE TRAIT GENETIC ANALYSIS FOR GROWTH AND REPRODUCTION IN NELORE CATTLE / ABORDAGEM BAYESIANA E FREQÜENTISTA EM ANÁLISE GENÉTICA TRICARÁTER PARA CRESCIMENTO E REPRODUÇÃO DE BOVINOS NELORE

The Bayesian inference has been proposed as an alternative for estimating variance components instead of the frequentist approach. The objective of this study was to estimate the (co)variance components and genetic parameters of growth and reproduction traits in Nelore cattle using three-trait animal model by Restricted Maximum Likelihood and Gibbs Sampling. The data set had 15,173 and 6,911 records of weight (W365) and scrotal circumference (SC365) at 365 days of age, respectively, and 10, 388 records of age at first calving (AFC), from the Nelore Breed Genetic Improvement Program farms. The linear model included the contemporary groups and age-of-dam (with exception for AFC) as fixed effects, and residual and additive direct genetic effects as random. Estimates obtained by Restricted Maximum Likelihood were different from those found by Gibbs Sampling. There were no differences in genetic parameter estimates using the three levels of prior information by Gibbs Sampling. The Bayesian inference has advantages in relation to Frequentist approach due to marginal distributions which offer more information about the parameters.KEY WORDS: Beef cattle, genetic parameters, three-trait models.

Os objetivos deste estudo foram estimar os componentes de variância e parâmetros genéticos de características de crescimento e reprodução de bovinos da raça Nelore, em modelo animal tricaráter, utilizando a Máxima Verossimilhança Restrita e a Inferência Bayesiana. Na implementação do Amostragem de Gibbs, que aplica a teoria bayesiana, consideraram-se os três diferentes níveis de conhecimento das informações iniciais dos componentes de variância e covariância. O conjunto de dados continha 15.173 registros de peso aos 365 dias de idade (P365), 6.911 registros de perímetro escrotal aos 365 dias de idade (PE365) e 10.388 dados de idade ao primeiro parto (IPP). O modelo linear incluiu o grupo de contemporâneos e a idade da vaca ao parto como efeitos fixos (exceto para IPP), e os efeitos genético aditivo direto e residual como aleatórios. As estimativas obtidas pela Máxima Verossimilhança Restrita foram diferentes das obtidas pela Amostragem de Gibbs. No entanto, considerando os três diferentes níveis de informação inicial, não houve diferenças nas estimativas dos parâmetros genéticos obtidas pela Amostragem de Gibbs. O método bayesiano apresentou vantagens em relação ao método freqüentista, graças às distribuições marginais posteriores, que ofereceram mais informações sobre os parâmetros estimados.PALAVRAS-CHAVES: Bovinos de corte, modelo tricaráter, parâmetros genéticos.

Genotype-environment interaction in the genetic analysis for weaning weight in Nelore cattle using bayesian approach - doi: 10.4025/actascianimsci.v33i2.8469 / Interação genótipo-ambiente na análise genética do peso ao desmame de bovinos Nelore sob enfoque bayesiano - doi: 10.4025/actascianimsci.v33i2.8469

The objective was to evaluate the interactions of genotype-environment effects on the components of (co)variance estimates and the prediction of breeding values for weaning weight in Nelore cattle, using a Bayesian approach. Records of 16,644 weaning weights were used from cattle distributed in ten ranches across six Brazilian states. The genetic parameters were estimated under an animal model considering Bayesian statistics. To verify genotype-environment interaction effects, we analyzed the following matrix model: without the inclusion of genotype-environment interaction effects, and with the inclusion of genotype-environment interaction effects, which considered the effect of sire-year, sire-herd, and both effects. In general, the results suggest that the inclusion of genotype-environment interaction in genetic analysis for weight at weaning tends to alter the estimates of genetic and environment (co)variances. The Spearman correlations between the breeding values were above 97%, indicating practically no change in the classification of animals evaluated. It can be inferred that the interaction effects of sire-year and sire-herd do not change the animals rank, and if not included in the genetic evaluation, the selection based on predictions of breeding values for weaning weight will not be affected.

Objetivou-se avaliar os efeitos das interações genótipo-ambiente sobre as estimativas de componentes de (co)variâncias e predição dos valores genéticos para o peso ao desmame de bovinos Nelore, sob enfoque bayesiano. Foram utilizados 16.644 registros de pesos ao desmame de bovinos provenientes de dez rebanhos participantes do Programa Nelore Brasil. Os parâmetros genéticos foram estimados sob modelo animal, considerando a estatística bayesiana. Para verificar o efeito da interação genótipo-ambiente, foram analisados os seguintes modelos matriciais: sem a inclusão dos efeitos de interação genótipo-ambiente; com a inclusão dos efeitos de interação genótipo-ambiente, em que se considerou o efeito de touro-ano, touro-rebanho e ambos os efeitos. De modo geral, verifica-se que a inclusão da interação genótipo-ambiente na análise genética para o peso ao desmame, tende a alterar as estimativas de (co)variâncias genéticas e ambientais. As correlações de Spearman entre os valores genéticos foram acima de 97%, indicando que, praticamente, não houve mudança na classificação dos animais avaliados. Pode se inferir que os efeitos de interação touro-ano e touro-rebanho não alteram as classificações dos animais, e a não-inclusão destes efeitos na avaliação genética, não afetam a seleção baseada nas predições dos valores genéticos para o peso ao desmame.

Genetic parameters stimates of young bulls Nelore cattle andrology traits using bayesian inference / Estimativas de parâmetros genéticos de características andrológicas de touros jovens da raça Nelore por meio da inferência bayesiana

The aim of this study was to predict genetic parameters of Nelore males reproductive traits, with age between 17 and 24 months, raised in the Middle-west of Brazil, using Bayesian inference. The group of data considered 1.265 breeding soundness evaluations obtained between 2001 and 2007, in four different properties. Records were obtained from the measure of the scrotal circumference and were evaluated the spermatic morphology. Animals were classified in apt to reproduction or sexually immature. The genetic parameters were estimated through the software THRGIBBS1F90, that uses bayesian inference under animal model. Among 1.265 animals evaluated, 880 (69.56%) were considered apt to reproduction and 385 (30.43%) sexually immature. The heritability estimates for scrotal circumference, larger defects, minor and total were 0.45; 0.13; 0.06 and 0.14, respectively. The estimates of genetic correlation between the scrotal circumference and these same traits were -0.24; -0.04 and -0.18, respectively. The results allowed to conclude that, except the scrotal circumference, all the other traits studied suffer environmental influences and the scrotal circumference would not be the most appropriate trait when the intention is to obtain improvement of the seminal qualitative aspects being advisable the identification of other traits that allow the obtaining genetic through the indirect progre

Objetivou-se com este estudo estimar parâmetros genéticos de características indicadoras da qualidade seminal de machos da raça Nelore, com idade entre 17 e 24 meses, criados na região Centro-Oeste do Brasil, com utilização da inferência bayesiana. O conjunto de dados considerou 1.265 avaliações andrológicas realizadas entre 2001 e 2007, em quatro propriedades diferentes. Obteve-se a medida do perímetro escrotal, realizou-se a avaliação da morfologia espermática e os animais foram classificados em aptos ou sexualmente imaturos. Os parâmetros genéticos foram estimados por meio do pacote computacional THRGIBBS1F90, que aplica a inferência bayesiana sob modelo animal. Dos 1.265 animais avaliados, 880 (69,56%) foram considerados aptos à reprodução e 385 (30,43%) sexualmente imaturos. As estimativas de herdabilidade obtidas para perímetro escrotal, defeitos maiores, menores e totais foram 0,45; 0,13; 0,06 e 0,14, respectivamente. As estimativas de correlação genética entre o perímetro escrotal e estas mesmas características foram -0,24; -0,04 e -0,18, respectivamente. Os resultados mostraram que, à exceção do perímetro escrotal, todas as outras características estudadas sofreram influência ambiental e o perímetro escrotal não seria a característica mais adequada quando o intuito é obter melhoria dos aspectos qualitativos seminais, sendo recomendável a identificação de outras caracte