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

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

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

Seleção, acasalamento e genotipagem seletiva e outras estratégias de amostragem na detecção de QTL / Selection, mating, and selective genotyping and other strategies of sampling on QTL detection

Foram simuladas diferentes estratégias de seleção para estimar o desempenho fenotípico e a endogamia média na seleção assistida por marcadores, em características quantitativas com valores de herdabilidade de 0,10; 0,40 e 0,70. O sistema de simulação genética (Genesys) foi utilizado para a simulação de três genomas (cada qual constituído de uma única característica cuja distinção estava no valor da herdabilidade), e das populações base e inicial. Cada população inicial foi submetida à seleção assistida por marcadores por 20 gerações consecutivas. Avaliaram-se estratégias de acasalamento entre os genitores selecionados, em diferentes intensidades de seleção (tamanhos populacionais), por meio do acasalamento seletivo entre os melhores e os piores, acasalamento apenas entre os melhores e/ou entre os piores e acasalamento aleatório. Em todos os cenários combinando herdabilidade e intensidade, o acasalamento estratégico utilizando a metodologia da genotipagem seletiva foi superior aos demais, tornando-se mais eficaz na detecção de QTL e, consequentemente, no incremento do valor fenotípico e na minimização das médias endogâmicas ao longo das gerações. Ao utilizar a estratégia seletiva de amostragem, menor tamanho populacional é requerido para otimizar a detecção de QTL à medida que o valor da herdabilidade da característica aumenta.(AU)

Different strategies of selection were simulated to estimate the phenotypic performance and average inbreeding in selection assisted by markers, for quantitative traits with heritability values of 0.10, 0.40, and 0.70. The genetic simulation system (Genesys) was used for the simulation of three genomes (each one consisting of a single characteristic which distinction was the value of heritability) and base and original populations. Each initial population was subjected to selection assisted by markers for 20 consecutive generations. Strategies of mating between the parents selected in different intensities of selection (population size) were evaluated by selective mating between the best and worst, mating only among the best and/or among the worst and random mating. In all scenarios combining heritability and intensity, the strategic mating using the methodology of selective genotyping was superior to the others, becoming more effective in detecting QTL and, consequently, in the increase of phenotypic value and in the minimization of the inbred average over the generations. By using the selective sampling strategy, smaller population size to optimize the detection of QTL is required, since the value of the heritability of the characteristic increases.(AU)

Endogamia e limite de seleção em populações sob seleção assistida por marcadores moleculares / Endogamy and its selection limit in populations under assisted selection by molecular markers

Foram utilizados diferentes níveis de significância genômica na seleção assistida por marcadores para estimar a endogamia média e o limite de seleção, assim como os valores fenotípicos, em características quantitativas de baixa, média e alta herdabilidade. Uma comparação entre os níveis de 1 por cento, 5 por cento, 10 por cento e 20 por cento foi realizada por meio do sistema computacional de simulação genética (GENESYS), utilizado para a simulação de três genomas (cada qual constituído de um único caráter de baixa, média ou alta herdabilidade), e das populações base e inicial. Os resultados indicaram superioridade dos níveis de significância de maior magnitude (10 por cento e 20 por cento) com relação aos valores fenotípicos, resultante de menor média endogâmica, além de menor limite de seleção ao longo das gerações sob seleção para estes níveis. Estes resultados foram observados para todas as três características, embora de forma mais expressiva para o caráter de baixa herdabilidade. Assim, apesar de os níveis de 1 por cento e 5 por cento apresentarem maior precisão na detecção de marcadores ligados a quantitative trait loci (QTL), eles conduzem a maiores médias endogâmicas e limite de seleção, propiciando ganhos fenotípicos menores.(AU)

Different levels of genomic significance were used in the selection assisted by molecular markers to estimate the medium endogamy and the selection limit, as well as the phenotypic value, for quantitative traits of low, medium, and high heritability. A comparison among the levels of genomic significance of 1 percent, 5 percent, 10 percent, and 20 percent was accomplished by a computer system of genetic simulation (GENESYS), used to simulate three genomes, each of them constituted by only one character of low, medium and high heritability, and to simulate the base and the initial populations. The results suggest superiority of higher significance levels (10 percent and 20 percent) for all phenotypic values, as a consequence of lower endogamy, and lower selection limit for low, medium, and high heritability traits, but in more expressive way for low heritability trait. Although the significant levels of 1 percent and 5 percent for molecular marker assisted selection showed a high precision in detecting markers related to a quantitative trait loci (QTLs), they lead to higher endogamy and selection limits, resulting in low phenotypic gains.(AU)

Comparação de metodologias de seleção sob oscilação genética / Comparison of selection methodologies under genetic drift

Determinou-se o número adequado de repetições na comparação de métodos de seleção tradicionais e associados a marcadores moleculares, com diferentes tamanhos efetivos e sob diferentes sistemas de acasalamento dos reprodutores selecionados, usando simulação com o programa GENESYS. Para comparar os diferentes métodos de seleção utilizaram-se populações com tamanhos efetivos de 18,18 (TE1) e de 66,66 (TE2) e uma, 10 e 30 repetições por geração, avaliando-se os valores fenotípicos médios. Para as situações com apenas uma repetição, os resultados apresentaram incoerências, independentemente do tamanho efetivo (TE1 ou TE2) ou do sistema de acasalamento (RAA - reprodutores acasalados aleatoriamente, EIC - exclusão de irmãos completos ou EICMI - exclusão de irmãos completos e meio-irmãos). Observou-se que a oscilação genética influencia o ganho genético, principalmente, em populações com pequeno tamanho efetivo e que um valor mínimo de 10 repetições por geração é necessário para assegurar a consistência dos resultados obtidos pelos métodos de seleção.(AU)

This work was carried out to determine the required number of replicates for comparison of conventional and molecular marker-associated selection methods in distinct effective population sizes and different mating systems, by simulations using the software GENESYS. Effective populational size of 18.18 (ES1) and 66.66 (ES2), and one, 10, and 30 replicates per generation were used to compare the different selection methods, based on mean phenotypic values. Incongruences results were observed when a single replicate was considered independently of effective size (ES1or ES2) and the mating system (random mating; exclusion of full-sibs or exclusion of both full and half-sibs). Genetic oscillation influenced the genetic gain, mainly in populations of small effective size. Furthermore, at least 10 replicates per generation were required to obtain sound consistent results for both selection methods.(AU)

Ajustamento para heterogeneidade de variâncias para produção de leite e gordura entre rebanhos da raça Pardo-Suíça no Brasil / Adjustment for heterogeneity of variance for milk and fat yield among herds of Brown Swiss in Brazil

Para verificar o efeito da inclusão das interações reprodutor x rebanho e reprodutor x rebanho-ano como fator de ajustamento da heterogeneidade de variância, registros de produção de leite e gordura foram estratificados, com base no desvio-padrão fenotípico da produção de leite ajustada, em duas classes: baixo (<1.280kg) e alto (>1.280kg) desvio-padrão. Três modelos foram utilizados, sem e com interação reprodutor x rebanho e reprodutor x rebanho-ano, em análises de característica única, geral e em cada classe de desvio-padrão. Médias e componentes de variâncias foram maiores na classe de alto desvio-padrão. Na classe de baixo desvio-padrão, a herdabilidade não se alterou com a inclusão dos efeitos de interação no modelo, sendo de 0,34 para produção de leite e de 0,32 para produção de gordura. Na classe de alto desvio-padrão, as herdabilidades foram: 0,37, 0,35 e 0,36, e de 0,35, 0,32 e 0,35, para produção de leite e gordura, nos modelos sem, com interação reprodutor x rebanho e com interação reprodutor x rebanho-ano, respectivamente. A inclusão do efeito de interação reprodutor x rebanho nos modelos foi significativa (P<0,01) para produção de gordura, em análise geral e na classe de alto desvio-padrão, pelo teste da razão de verossimilhança.(AU)

In order to verify the effect of including the interactions of sire x herd and the sire x herd-year, as a adjust factor of the variance heterogeneity, registers of milk and fat yields were classified into two classes of standard deviation: low (<1.280kg) and high (>1.280kg), based on phenotypic standard deviation of the milk production adjusted. Three models, without and with interaction of sire x herd and sire x herd-year, were used in the general univariate analyses and in each standard deviation class. Averages and variance components were higher in the high standard deviation. In the class of low standard deviation, heritability didn't alter with the inclusion of the interaction effects in the model, being of 0.34 for milk yield and 0.32 for fat yield. In the class of high standard deviation, heritabilities were: 0.37, 0.35 and 0.36, and of 0.35, 0.32 and 0.35, for milk and fat yield, in the models without and with interaction of sire x herd and with interaction of sire x herd-year, respectively. The inclusion of the interaction of sire x herd was significant (P<0.01) for fat yield, in general analyses and in the high standard deviation class, in the likelihood ratio test.(AU)

Simulação de dados para avaliação genética de rebanhos de gado de corte / Genetic evaluation of beef cattle herds through simulated data

Utilizou-se o programa GENESYS para simular rebanhos de gado de corte selecionados, durante cinco gerações, por meio da seleção individual ou seleção com base no melhor preditor linear não-viesado (BLUP). Foram comparados os valores fenotípicos médios e a endogamia média, resultantes da aplicação desses métodos. A característica quantitativa simulada foi o ganho de peso diário, com fenótipo médio inicial de 1kg e herdabilidade de 0,35. Os valores da razão sexual nas populações de seleção foram de 1:50 e 1:25 (macho: fêmeas), correspondendo aos tamanhos efetivos da população de 23,53 e 57,69 animais, respectivamente. Os ganhos genéticos individuais foram maiores para a seleção baseada no BLUP, atribuídos à sua mais alta acurácia na predição dos valores genéticos. Considerando-se cada método de seleção, não houve diferenças significativas entre os dois tamanhos efetivos quanto aos valores fenotípicos médios por geração. A endogamia média aumentou em ambos os métodos de seleção e tamanhos efetivos. Maior aumento e oscilação nos valores ocorreram para a seleção baseada no BLUP no menor tamanho. Embora a seleção tenha sido realizada por pequeno número de gerações, os resultados permitiam discriminar as combinações que proporcionaram maior incremento de endogamia.(AU)

The program GENESYS was utilized to simulate herds of beef cattle selected, for five generations, by individual selection or selection based on best linear unbiased prediction (BLUP). Average phenotypic values and inbreeding average of simulated animals from these methods were compared. The simulated quantitative trait was daily weight gain with average initial phenotypic value of 1kg and heritability of .35. The values of sexual ratio in the selection populations were 1:50 and 1:25 (male: females), corresponding to effective population sizes of 23.53 and 57.69 animals, respectively. The individual genetic gains were larger for animals under BLUP selection as a result of higher accuracy of the predicted genetic values. No significant difference between the effective population sizes for average phenotypic values by generation within each selection method was found. The inbreeding coefficient increased within both selection methods and effective sizes. Larger increase and oscillation were observed for selection based on BLUP in the population with smaller effective size. Although a short term selection program was simulated, the results allowed to discriminate combinations which resulted in larger inbreeding increment.(AU)

Novos polimorfismos no gene da obesidade em raças divergentes de suínos / Polymorphisms in the leptin gene in divergent swine breeds

Investigou-se a existência de polimorfismo no gene da leptina (gene da obesidade) entre varrões da raça nativa Piau (porco tipo banha) e matrizes mestiças de raças comerciais (Landrace/Large White e Landrace/Large White com Pietrain), selecionadas para peso e precocidade. Oito pares de primers foram desenhados a partir da seqüência disponível no GenBank (U66254), usada, neste trabalho, como seqüência de referência. Amostras de DNA foram extraídas de células sangüíneas brancas utilizando-se solução de fenol:clorofórmio, após tratamento com proteinase K. Os fragmentos gerados por amplificação da reação em cadeia da polimerase foram purificados e seqüenciados em seqüenciador automático. As seqüências de nucleotídeos, obtidas a partir do DNA das raças comerciais de suíno, apresentaram maior similaridade com a seqüência de referência, e as seqüências geradas a partir do DNA dos animais nativos divergiram de ambas em algumas posições. Dos 28 polimorfismos encontrados, oito foram observados em apenas uma das três seqüências geradas a partir do DNA das raças nativas. Doze estavam presentes em duas seqüências, e os oito polimorfismos restantes foram encontrados nos três animais nativos.(AU)

Leptin gene (obese gene) polymorphism was investigated in Piau boars (a fat, native breed) and sows from commercial strains (Landrace/Large White and Landrace/Large White by Pietrain) chosen for rapid growth and early sexual maturity. Eight pairs of primers designed using the sequence available from GenBank (access nº U66254) were identified as the reference sequence in this project. DNA samples were extracted from white blood cells using phenol:chloroform solution, after treatment with proteinase K. Fragments generated by amplification of the Polymerase Chain Reaction were purified and sequenced in an automatic sequencer. Nucleotide sequences obtained from DNA of commercial swine breeds were similar to the reference sequence; whereas sequences generated from native breed DNA diverged from the reference sequence and from domestic breed DNA. Of the 28 polymorphisms found, eight were observed in only one of the three sequences generated from DNA of native breeds. Twelve polymorphisms were present in two sequences and the eight remaining polymorphisms were found in all three categories of DNA.(AU)

Avaliação genética de características de crescimento de ovinos Santa Inês utilizando modelos de regressão aleatória / Genetic evaluation of growth traits of Santa Inês hair sheep using random regression models

Foram utilizados registros de pesos do nascimento aos 196 dias de idade de 927 cordeiros da raça Santa Inês, controlados de 1983 a 2000, com os objetivos de estimar parâmetros genéticos e predizer valores genéticos dos animais por meio de modelos de regressão aleatória e compará-los aos obtidos por meio de modelos bicaracterísticas. Os modelos de regressão aleatória foram ajustados por intermédio de polinômios de Legendre. As estimativas de herdabilidade do efeito genético direto aumentaram do nascimento aos 196 dias de idade. As herdabilidades para o efeito materno aumentaram do nascimento aos 56 dias, decrescendo em seguida com a idade. As herdabilidades para o efeito direto obtidas pelas análises bicaracterísticas e regressão aleatória apresentaram tendência oposta. As estimativas obtidas pelas análises bicaracterísticas decresceram do nascimento aos 196 dias de idade, e as obtidas pelos modelos de regressão aleatória aumentaram. As herdabilidades para efeito materno estimadas pelos modelos de regressão aleatória e bicaracterísticas apresentaram o mesmo comportamento, porém em diferentes magnitudes. A correlação de ordem entre os valores genéticos preditos pelos dois modelos foi baixa. As estimativas de herdabilidade e correlações genéticas obtidas pelo modelo de regressão aleatória foram mais coerentes quando comparadas àquelas obtidas pelo modelo bicaracterística.(AU)

Records on weights from birth to 196 days of age of 927 lambs of Santa Ines hairless sheep, from 1983 to 2000, were used to estimate genetic parameters and to predict breeding values by random regression models and to compare these estimates with those obtained by two-traits model. The random regression models were fitted by quadratic and cubic orthogonal Legendre polynomials. The heritability estimates of direct effect increased from birth to 196 days of age. The heritabilities for the maternal effect increased from birth to 56 days, and decreased after that age. The heritabilities for direct effect obtained by two-trait and random regression analyses showed opposite tendency. While the estimates obtained by two-trait analyses decreased from birth to 196 days of age, those obtained by random regression models increased. The heritabilities for maternal effect, obtained by both models, showed the same behavior, however with different magnitude. The Spearman correlation between estimated breeding values by both models was low. The heritability and genetic correlations estimated by random regression model were more consistent than those estimated by two-trait model.(AU)

Estudo da divergência genética entre linhas de suínos utilizando técnicas de análise multivariada / Genetic divergence study of swine lines by multivariate analysis techniques

A divergência genética entre duas linhas de suínos da raça Large White foi avaliada utilizando-se técnicas de análise multivariada. Foram incluídas no estudo três características de desempenho - conversão alimentar, espessura de toucinho corrigida para 100kg e ganho de peso médio diário para machos - e cinco reprodutivas - idade da porca ao primeiro parto, número de leitões nascidos vivos, número de leitões aos 21 dias e pesos da leitegada ao nascimento e aos 21 dias. Os dados foram agrupados em três arquivos. O primeiro constituiu-se de informações das características de desempenho avaliadas nos machos, o segundo continha informações reprodutivas, considerando parições até a quarta ordem e o último foi formado por informações de desempenho e reprodutivas das matrizes referentes ao primeiro parto. A análise de variância indicou a existência de divergência genética entre as duas linhas. Os resultados dos testes de união-interseção de Roy evidenciaram superioridade das linhas para características distintas, indicando a possibilidade de explorar a complementaridade em cruzamentos envolvendo as duas linhas. Foi encontrada diferença significativa pelo teste F para os escores obtidos pela aplicação da função discriminante linear de Fisher obtida na análise de cada arquivo que mostra, também, a existência da divergência genética entre as linhas de suínos.(AU)

The genetic divergence between two Large White swine lines was evaluated by multivariate analysis techniques. Three performance traits (feed conversion, back fat thickness adjusted for 100kg and average daily weight gain for males) and five reproductive traits (age at first farrowing, total number of piglets born alive, total number of piglets at 21 days, litter birth weight and at 21 days) were evaluated in this study. Data were grouped in three files. The first file consisted of male performance traits, the second of reproductive traits and the last of female performance and reproductive traits concerning the first farrowing. Multivariate analysis results showed a significant genetic divergence between lines. The Roy union-intersection test showed superiority of lines for different traits, suggesting that complementarity could be explored in crosses of the lines. Significant difference for the scores of Fisher linear discriminate function, in the analysis of each file also showed genetic divergence between the swine lines.(AU)

Estimativas de parâmetros genéticos para características de desempenho de suínos em fase de crescimento e terminação / Genetic parameter estimates of performance traits in swine during the growing and finishing periods

Foram utilizados dados de conversão alimentar, espessura de toucinho corrigida para 100kg, idade para atingir 100kg e ganho de peso médio diário, para estimar parâmetros genéticos e fenotípicos de características de desempenho de suínos da raça Large White. As características estudadas foram avaliadas por sexo, em razão do manejo diferenciado para machos e fêmeas. Variâncias e covariâncias genéticas e fenotípicas foram estimadas pelo método da máxima verossimilhança restrita, usando modelo que incluiu os efeitos genéticos direto, materno e comum de leitegada. As estimativas de herdabilidade do efeito genético direto variaram de 0,13 a 0,55, indicando que, para a maioria das características, o uso da seleção direta deve ser eficiente. Os valores das estimativas de herdabilidade do efeito genético materno foram baixos (0,02 a 0,05). As estimativas do efeito comum de leitegada variaram de baixas a médias (0,05 a 0,18). As correlações genéticas entre as características indicaram que, quando o objetivo do programa de melhoramento é a melhoria de todas as características, deve-se fazer seleção direta para conversão alimentar, espessura de toucinho e idade para atingir 100kg de peso vivo, e indireta para ganho de peso médio diário por meio da seleção da idade para atingir 100kg.(AU)

Data on feed gain ratio, age at 100kg, backfat thickness adjusted for 100kg and average daily weight gain were used to estimate genetic and phenotypic parameter for performance traits of Large White breed. Analyses were carried out separately by sex as a result of different management systems. Variance, genetic and phenotypic covariances were estimated by Restricted Maximum Likelihood method, including in the model the direct genetic effects, maternal effects and common litter effects. Estimates of heritabilities for the direct genetic effects ranged from 0.13 to 0.55, suggesting direct selection response for these traits. The estimates for the maternal effect were low and ranged from 0.02 to 0.05. The genetic correlations between traits indicated that selection program to improve all traits should be based on direct selection to improve age at 100 kg, feed gain ratio and backfat thickness. Genetic gains on average daily gain should be based on indirect selection for age at 100kg.(AU)

Estimativas de parâmetros genéticos para características reprodutivas de suínos / Genetic parameters estimates for reproductive traits in swine

Foram utilizados dados referentes à idade da fêmea no primeiro parto (IPP), número total de leitões nascidos (NLN), número de leitões nascidos vivos (NLNV) e peso da leitegada no nascimento (PLV) para estimar parâmetros genéticos e fenotípicos de características reprodutivas de suínos da raça Large White. Variâncias e covariâncias genéticas e fenotípicas foram estimadas pelo método da máxima verossimilhança restrita (REML), usando na análise da IPP o modelo que incluiu os efeitos genéticos direto e materno e comum de leitegada. Para NLN, NLNV e PLV, o modelo incluiu apenas efeito genético direto. As herdabilidades para os efeitos genéticos aditivos direto variaram de 0,17 a 0,34. A maioria das características apresentou baixa herdabilidade, sugerindo a necessidade de estratégias de seleção que incluam informações de família para obtenção de progresso genético. As correlações genéticas indicaram que IPP está associada às demais características estudadas e que a resposta em NLN pode ser obtida por meio da seleção em NLNV.(AU)

Data on age at first farrowing (IPP), total number of piglets born (NLN), number of piglets born alive (NLNV), and birth litter weight (PLV) were used to estimate genetic and phenotypic parameters of reproductive traits in Large White breed. Genetic and phenotypic variances and covariances were estimated by Restricted Maximum Likelihood method (REML). The model to analyze IPP included direct genetic effect, maternal effect and common litter effect, and the model to analyze NLN, NLNV and PLV included only direct genetic effect. Heritability estimates for direct additive genetic effects ranged from 0.17 to 0.34. Favorable genetic correlations between IPP and the other traits studied were observed. The low heritability estimates for most traits suggest that efficient selection strategies must be sought to increase genetic gain and that response for NLN may be obtained by indirect selection on NLNV.(AU)

Variabilidade genética e limite da seleção em populações de diferentes tipos de acasalamento / Genetic variability and selection limit in populations of different mating designs

Populações de cinco diferentes tipos de acasalamento, submetidas à seleção baseada no melhor preditor linear não-viesado (BLUP), foram avaliadas quanto às perdas genéticas por fixação de alelos desfavoráveis e limite da seleção, durante 50 gerações. Foram utilizados dados simulados na obtenção do genoma dos indivíduos de todas as populações. Uma característica quantitativa de herdabilidade 0,10 foi estudada em populações de seleção, com a seguinte estrutura de dados: razão sexual de 10, 20, 25 e 50 e tamanho efetivo da população de 36,36, 19,05, 15,38, e 7,84, respectivamente. Para cada razão sexual, formaram-se populações correspondentes aos tipos de acasalamento efetuados entre os reprodutores, em todas as gerações: acasalamentos preferenciais entre meios-irmãos e irmãos completos, acasalamentos preferenciais entre meios-irmãos, acasalamentos ao acaso, exclusão de acasalamentos entre irmãos completos e exclusão de acasalamentos entre meios-irmãos e irmãos completos. Valores percentuais mais baixos para locos fixados desfavoravelmente e limite da seleção mais alto foram observados na menor razão sexual (d= 10), na qual houve também melhor distinção entre os tipos de acasalamento estudados.(AU)

Populations of five different mating designs, submitted to selection based on best linear unbiased predicto (BLUP)r, were evaluated regarding to genetic losses by fixation of unfavorable alleles and selection limit, during 50 generations. Simulated data were used to obtain the genome of all individuals of the populations. A quantitative trait with heritability of 0.10 was studied in the selected populations, with the following structure: sexual ratio of 10, 20, 25, and 50 and effective population size of 36.36, 19.05, 15.38 and 7.84, respectively. For each sexual ratio different populations were generated corresponding to the following mating designs: preferential matings between half and full sibs, preferential matings between half sibs, random matings, exclusion of matings between full sibs and exclusion of matings of half and full sibs. Smallest percentage of unfavorably fixed loci and the highest selection limit were observed in the lower sexual ratio (d= 10). Better differentiation between the studied mating designs was also observed for the lower sexual ratio.(AU)

Mapeamento de QTL em famílias de irmãos completos por meio de modelos aleatórios / Mapping QTL in full-sib families using random model approach

Foi realizado um estudo por meio de simulação para avaliar a eficiência e o poder dos modelos aleatórios na estimação da localização e dos componentes de variância relativos a dois QTLs presentes no mesmo cromossomo, posicionados no mesmo intervalo, em intervalos adjacentes ou não. Admitiram-se diferentes tamanhos e números de famílias de irmãos completos e variâncias dos QTLs, em característica com herdabilidade igual a 0,25. A estimação dos parâmetros foi obtida por meio do método da máxima verossimilhança, baseado no quadrado da diferença de pares de irmãos, sob mapeamento por intervalo. As proporções de genes idênticos por descendência (IBD) dos QTLs foram estimadas a partir da proporção IBD de dois marcadores flanqueadores. Os fatores que mais influenciaram as estimativas dos parâmetros foram a proporção da variância atribuída aos QTLs e o número e o tamanho das famílias. Com número suficiente de famílias e de indivíduos nas famílias e altas proporções de variância genética, o modelo aleatório pode detectar QTLs com alto poder, apresentando estimativas das posições com boa acurácia.(AU)

A study was carried out by simulation to evaluate the efficiency and robustness of the random model approach for estimation of the QTL location and variance components in an outbred population with full-sib family structure. Two QTL were positioned in the chromosome in the same interval, in adjacent and at no adjacent intervals. The population was created with different sizes and numbers of families and variances due to QTL in a trait with h2 = 0.25. The estimations of QTL parameters (locations and variance components) were based on the sib-pair approach. The proportions of genes identical-by-descent (IBD) at the two QTL were estimated from the IBD at two flanking markers. The most important factors afeccting the estimates of QTL parameters and power of detection were the proportion of variance due to QTL, and the number and size of the full-sibs families. Given a sufficient number of families and high proportions of genetic variance due to QTL, the random model approach can detect a QTL with high power and provides accurate estimates of the QTL position if there are no two QTL in the same interval.(AU)

Efeitos da seleção individual e da seleção baseada no BLUP em populações diferentes, quanto ao tipo de acasalamento / Individual selection and selection based on BLUP effects in different populations, according to mating design

Dados simulados foram utilizados para avaliar o desempenho da seleção individual e da seleção baseada no melhor preditor linear não-viesado (BLUP), em populações que diferiam entre si, quanto ao tipo de acasalamento, no decorrer de 50 gerações. Estudou-se uma característica quantitativa com herdabilidade igual a 0,10, em populações de 600 indivíduos, que apresentaram a seguinte estrutura: valores de razão sexual (d), de 10 e 50, tamanhos efetivos de população (Ne), de 36,36 e 7,84 e intensidade de seleção dos machos (im), de 2,23 e 2,82. Em cada valor de d, formaram-se populações correspondentes ao tipo de acasalamento, em todas as gerações: acasalamentos preferenciais de meios-irmãos e irmãos completos, acasalamentos preferenciais entre meios-irmãos, acasalamentos ao acaso, exclusão de acasalamentos entre irmãos completos e exclusão de acasalamentos de meios-irmãos e irmãos completos. As características avaliadas ao longo das gerações foram: valores fenotípicos médios, consangüinidade média, perda percentual por fixação de alelos desfavoráveis e limite da seleção. Observou-se que o BLUP, o tipo de acasalamento, excluindo acasalamentos entre irmãos e a menor razão sexual, juntos, proporcionaram os melhores resultados de valores fenotípicos, durante 45 gerações de seleção. Nessa estratégia de seleção, verificou-se também atraso no número de gerações necessárias para se atingir determinado nível de consangüinidade.(AU)

The performance of individual selection and of selection based on best linear unbiased prediction (BLUP) for simulated data of a low heritability trait (h2=.10) selected for fifty generation in a population of 600 animals with different mating structures were evaluated. The mating structures evaluated were: mating ratio (d) of 10 and 50, population size (Ne) 36.36 and 7.84 and male selection intensity (im ) of 2.23 and 2.82. For each d level half and full sib matings, half sib matings, random mating systems and the exclusion of full sib and of half and full sib matings were also evaluated. The average phenotypic value, average inbreeding, percentage of loss by fixation of undesirable alleles and selection limit were studied. The results suggested that BLUP, mating systems with exclusion of between sib matings, and the smallest mating ratio resulted in higher phenotypic value along the 45 generation of selection and the number of generations to reach a specific inbreeding coefficient considering this selection strategy increased.(AU)

Estudo da divergência genética entre raças suínas utilizando técnicas de análise multivariada

Performance and genetic divergence among Duroc, Landrace and Large White breeds, using multivariate techniques were studied. Birth litter size, weaning litter size, birth litter weight, weaning litter weight, average weight gain from birth to weaning and mortality rate from birth to weaning were included in the study. Breed performance was evaluated by multivariate analysis of variance and discriminant linear function of Fisher, using tests of Roy greatest root and Roy union-intersection for multiple comparison. The study of genetic divergence was made by means of canonical variable analyses. Landrace and Large White breeds presented, in general, better performance than Duroc breed in the studied traits, and the three breeds had similar birth litter size. Landrace and Large White breeds were genetically similar but had higher genetic divergence related to Duroc breed.

Avaliação do desempenho e divergência genética entre três raças suínas, Duroc, Landrace e Large White, foram realizadas utilizando-se técnicas de análise multivariada. Foram incluídas no estudo seis características reprodutivas: tamanho da leitegada ao nascimento (TLN), tamanho da leitegada ao desmame (TLD), peso da leitegada ao nascimento (PLN), peso da leitegada ao desmame corrigido para os 21 dias de idade (PL21), ganho de peso médio do nascimento ao desmame (GPM) e taxa de mortalidade do nascimento ao desmame (TM). O desempenho das raças foi avaliado por meio da análise de variância multivariada e da função discriminante linear de Fisher usando os testes do maior autovalor de Roy e da união-interseção de Roy para as comparações múltiplas. O estudo da divergência genética foi feito por meio da análise de variáveis canônicas. As raças Landrace e Large White apresentaram, de modo geral, melhor desempenho que a raça Duroc nas características estudadas. As três raças apresentaram desempenho semelhante na característica tamanho da leitegada ao nascimento. As raças Landrace e Large White foram geneticamente semelhantes porém apresentaram alta divergência genética em relação à raça Duroc.

Influência da heterogeneidade de variâncias na avaliação genética de bovinos de corte da raça Tabapuã / Influence of heterogeneity of variances on genetic evaluation of Tabapuã beef cattle

Verificou-se a influência da heterogeneidade de variâncias na avaliação genética de bovinos de corte da raça Tabapuã. Dados de pesos corrigidos aos 120, 240 e 420 dias de idade foram estratificados com base no desvio-padrão fenotípico do peso aos 120 dias dos grupos de contemporâneos em três classes: baixo (<14,9kg), médio (14,9 a 18,9kg) e alto (>18,9kg) desvio-padrão. Nas análises de múltiplas características, em que o peso foi considerado característica distinta em cada classe de desvio-padrão, constatou-se que as variâncias genéticas e residuais foram maiores com o aumento do desvio-padrão da classe. As herdabilidades foram 0,26, 0,32 e 0,37 (peso aos 120 dias), 0,28, 0,35 e 0,35 (peso aos 240 dias) e 0,14, 0,18 e 0,18 (peso aos 420 dias) nas classes de baixo, médio e alto desvio-padrão, respectivamente. As correlações genéticas entre o mesmo peso, nas classes de baixo e alto desvio-padrão foram inferiores a 0,80. As correlações entre os valores genéticos, obtidos de análises múltiplas e de análise geral (sem as classes), foram superiores a 0,93. Observou-se que os reprodutores seriam classificados de forma similar se for considerada ou não a presença de variâncias heterogêneas nas análises(AU)

Data from Tabapuã beef cattle were used to study the influence of variance heterogeneity on genetic evaluation. Adjusted weights at 120, 240 and 420 days of age were classified in three classes of standard deviation: low (<14.9kg), medium (14.9 to 18.9kg) and high (>18.9kg), based on phenotypic standard deviation of the weight at 120 days of age of the contemporary groups. Multiple trait analyses, considering each class of phenotypic standard deviation as a distinct trait, were performed. The genetic and residual variances increased as the phenotypic standard deviation of the class increased. Heritabilities for low, medium and high phenotypic standard deviation classes were 0.26, 0.32 and 0.37 (weight at 120 days), 0.28, 0.35 and 0.35 (weight at 240 days) and 0.14, 0.18 and 0.18 (weight at 420 days), respectively. Genetic correlations between the same weight, in low and high phenotypic standard deviation classes were lower than 0.80. The correlation between the breeding values, obtained from multiple trait analyses, and from general analyses (without classes), were greater than 0.93. It was observed that sires would be classified in similar way considering or not considering the heterogeneity of variances in the analyses.(AU)

Estudo da divergência genética entre seis linhas de aves Legorne utilizando técnicas de análise multivariada / Genetic divergence study among six Leghorn lines by multivariate analysis

A divergência genética entre seis linhas de aves Legorne (L1, L2, L3, L4, L5 e L6), desenvolvidas pela UFV, foi avaliada utilizando análise de variáveis canônicas e o método de agrupamento de Tocher. Foram incluídas no estudo oito características: peso corporal na 40ª semana (PC40), na 48ª semana (PC48), na 56ª semana (PC56); peso do ovo na 40ª semana (PO40), na 44ª semana (PO44), na 52a semana (PO52), na 60ª semana (PO60) e taxa de postura da 40ª a 62ª semana (TP). Foi observada diferença entre as linhas quanto às características estudadas. A linha L4 mostrou-se divergente das demais, apresentando a menor média canônica, e foi alocada em grupo distinto das outras pelo teste de Tocher. O desempenho das diferentes linhas foi também avaliado por meio da análise de variância multivariada, usando o teste do maior autovalor de Roy, e por meio do teste de Roy para comparações múltiplas. Verificou-se divergência genética entre as linhas da UFV, sendo PC40 a característica que mais contribuiu para a divergência.(AU)

Genetic divergence among six Leghorn lines (L1, L2, L3, L4, L5 e L6), developed by Universidade Federal de Viçosa, Brazil, was evaluated using canonical variate analysis and grouping method of Tocher. Eight traits were used: body weight at 40 weeks, at 48 weeks, at 56 weeks; egg weight at 40 weeks, at 44 weeks, at 52 weeks, at 60 weeks and laying ratio from 40 to 62 weeks of age. Significant differences were observed among lines for the studied traits. The line L4 was divergent in comparison with the other ones, showed the smallest canonical mean and was allocated in a different group. The performance of different genetic groups was also evaluated by multivariate analysis of variance, using Roy test of the largest eigenvalue and the Roy principle for multiple comparisons. Genetic divergence among UFV's lines was observed and body weight at 40 weeks was the trait that more contributed for this divergence.(AU)

Estudo da divergência genética entre linhagem de matrizes de frangos de corte por meio de análise multivariada / Study on genetic divergence among broilers lines by multivariate analysis

A divergência genética entre quatro linhas de matrizes de frango de corte (L1, L2, L3 e L4) foi estudada usando métodos de análise multivariada. Foram avaliadas quatro características de importância econômica, em três períodos (inicial, médio e total): idade ao primeiro ovo, número de ovos, peso médio do ovo e peso corporal da matriz. O estudo da divergência genética entre as linhas foi feito por meio da análise de variância multivariada, análise de agrupamento usando a distância generalizada de Mahalanobis e o método de otimização de Tocher, e análise por meio de variáveis canônicas. Verificaram-se diferenças significativas pelo teste do maior autovalor de Roy entre os vetores de médias das linhas avaliadas nos três períodos. A análise de agrupamento nos períodos inicial (L1 e L2; L3 e L4) e médio (L2 e L4; L1 e L3) agrupou os quatro genótipos em três grupos, No período total os genótipos foram agrupados em apenas dois grupos (L2, L3, L4 e L1). Na análise por meio de variáveis canônicas verificou-se que as duas primeiras variáveis canônicas explicaram mais de 96 por cento da variação total nos três períodos, o que possibilitou representar o comportamento dos genótipos em um gráfico de dispersão bidimensional. Observou-se que a divergência genética diminuiu quando se considerou o período total de produção.(AU)

Genetic divergence among broiler lines (L1, L2, L3 and L4) was studied by multivariate analysis. Four economic important traits were evaluated in three periods (initial, medium and total): age at first egg, egg number, average egg weight and body weight. The study of the genetic divergence among lines included the following techniques:Multivariate analysis of variance, cluster analysis using Mahalanobis generalized distance and Tocher optimization method, and canonical variables analysis. Significant difference was obtained by the larget Roy eigenvalue test. The cluster analysis of traits in the initial (L1 and L2; L3 and L4) and medium (L2 and L4; L1 and L3) periods grouped the four genotypes in three groups, and in total period the genotypes were grouped in two groups (L2, L3, L4 and L1). Canonical variables analysis showed that the first two canonical variables accounted for more than 96% of the total variation in the three periods. This allowed to represent the performance of genotypes in a bidimensional dispersion graph. In the total period of production study the genetic divergence was lower.(AU)

Oscilação genética em diferentes tamanhos de população sob seleção / Genetic drift in different population sizes under selection

Com o objetivo de estudar alguns fatores que influenciam a seleção em longo prazo, foram utilizados dados simulados pelo programa GENESYS, considerando: duas herdabilidades, dois tamanhos de população, três níveis de repetição e 20 gerações, para acasalamento ao acaso, seleção individual e BLUP. Para os dois tamanhos de população estudados e herdabilidade baixa (h2 = 0,10), a seleção pelo BLUP apresentou maior resposta à seleção. A resposta pela seleção individual em populações maiores foi similar à do BLUP em populações menores. Observou-se que a oscilação genética foi maior para as populações submetidas à seleção pelo BLUP. Isso foi mais evidente para as populações de menor tamanho e característica de baixa herdabilidade, devido à maior taxa de endogamia e percentagem de alelos desfavoráveis fixados (AU)

The factors affecting long term selection results were studied in simulated data by GENESYS program, considering two heritability values, two population sizes, 20 generations and three levels of replications in three different populations: random mating, individual selection and BLUP selection. For the two sizes of populations studied and low heritability trait (h2 = 0.10), BLUP selection showed greater selection response. Selection response for individual selection considering large population size was similar to BLUP selection response for small population size. Genetic drift was greater for populations on BLUP selection. These results were more evident for small population size and low heritability traits due to the higher inbreeding rate and the percentage of unfavorably fixation.(AU)

Efeito da violação de pressuposições da metodologia de modelos mistos na avaliação genética animal / Effect of assumption violations of the mixed model methodology on the genetic evaluation

Estudos de simulação foram conduzidos para verificar o efeito da violação de pressuposições da metodologia de modelos mistos, variâncias genéticas conhecidas sem erro e distribuição normal dos erros aleatórios sobre os ganhos genéticos obtidos durante 10 gerações de seleção. Outros parâmetros, como valor fenotípico e acurácia, também foram avaliados. Inicialmente, foi simulado um genoma constituído de uma única característica quantitativa governada por 500 locos. 0 genoma foi utilizado na construção de uma população-base, na qual a característica quantitativa possuía herdabilidade inicial de 0,10. Para se obter uma estrutura de parentesco a partir das populações-base, foi gerada uma população inicial a partir da qual o processo de seleção teve início e os erros nos componentes de variâncias e as distribuições dos efeitos de ambiente foram introduzidos. Para pressuposição de que a variância genética era conhecida, utilizaram-se as intensidades de erro de 0 por cento, -10 por cento, -30 por cento, -50 por cento, 10 por cento, 30 por cento e 50 por cento, enquanto que para a pressuposição de que a distribuição dos erros aleatórios era normal, utilizaram-se as distribuições normal, exponencial, poisson e uniforme. A cada geração foram selecionados 20 machos e 100 fêmeas, acasalados ao acaso, cada macho acasalado com cinco fêmeas, produzindo cinco descendentes por acasalamento. Esse processo foi repetido 30 vezes para minimização dos efeitos da flutuação gênica. Para a primeira pressuposição, não foi verificado efeito das intensidades de erro, aplicadas ao componente de variância genética aditiva sobre o ganho genético durante as 10 gerações de seleção. 0 mesmo resultado foi verificado para a distribuição dos erros aleatórios, ou seja, não houve influência de diferentes distribuições nos ganhos genéticos verificados (AU)

Simulation studies were conducted to evaluate the effects of two assumption violations of the methodology of mixed models (the variances are known without errors and normal distribution of the random errors) on the genetic gains. Phenotypic values and accuracy during 10 generations of selection were also studied. Initially, a genome of only one quantitative trait governed by 500 loci was simulated. The genome was used to construct the base population in which the initial heritability of the quantitative trait was 0.10. To obtain a relationship structure from the base population, a initial population was generated. To this population a selection process and the errors in the components of variance and the distribution of the environment effects were introduced. To violate the assumption that the genetic variance is known without errors, the following errors intensities 0%, -10%, -30%, -50%, 10%, 30% and 50% were tested, and to violate the assumption that the distribution of the random errors is normal, the following distribution were considered: normal, exponential, poisson and uniform. In each generation 20 males and 100 females were selected and they were mated in the ratio of one male to five females and five offspring per each mating. To minimize random drift this process was reapeted 30 times. There was no evidence of the effect of both assumption violations on the genetic gain, the phenotypic value and accuracy over 10 generations of selection. (AU)