Head morphometry and chromatin instability in normal boar spermatozoa and in spermatozoa with cytoplasmic droplets

In boar studs, morphological analyses are used to evaluate sperm quality and there by categorize ejaculates as either approved or rejected. Normally, morphological characteristics correlate with chromatin disorders, but studies to date have only considered the average of abnormalities; cells were not segregated as normal or abnormal. The aim of this study was to assess whether the presence of cytoplasmic droplets was associated with morphometric characteristics and chromatin instability of spermatozoa heads. Morphological analyses were performed on semen from 11 boars using phase contrast microscopy (200 cells per sample). Normal cells were differentiated from those with cytoplasmic droplets and both types were evaluated separately. Photomicrographs were acquired ofnormal spermatozoa (Group NOR, N = 1,207) as well as spermatozoa with proximal and distal cytoplasmic droplets (Group DROP, N = 725). Sperm-head morphometry and chromatin structure were evaluated using the toluidine blue technique. Spermatozoa heads in the DROP group were longer (8.37 ± 0.60 × 8.31 ± 0.53; P = 0.025), narrower (4.16 ± 0.21 × 4.19 ± 0.19; P = 0.03), And more symmetric on the sides (0.973 ± 0.012 × 0.971 ± 0.011; P = 0.007) than were spermatozoa heads of the NOR group. The DROP group also had a greater average ellipticity (0.335 ± 0.034 × 0.329 ± 0.031; P= 0.0004),a greater percentage of decondensed chromatin (2.71 ± 3.87 × 2.28 ± 1.38; P < 0.0008), and a greater chromatin heterogeneity (4.66 ± 1.40 × 4.40 ± 1.42;P < 0.0001). A greater frequency of semen collection results in a shorter period of cell maturation and this probably affected the degree of chromatin condensation and the cytoplasmic droplet migration, with concomitant effect onthe head morphometry measurements.

Head morphometry and chromatin instability in normal boar spermatozoa and in spermatozoa with cytoplasmic droplets

In boar studs, morphological analyses are used to evaluate sperm quality and there by categorize ejaculates as either approved or rejected. Normally, morphological characteristics correlate with chromatin disorders, but studies to date have only considered the average of abnormalities; cells were not segregated as normal or abnormal. The aim of this study was to assess whether the presence of cytoplasmic droplets was associated with morphometric characteristics and chromatin instability of spermatozoa heads. Morphological analyses were performed on semen from 11 boars using phase contrast microscopy (200 cells per sample). Normal cells were differentiated from those with cytoplasmic droplets and both types were evaluated separately. Photomicrographs were acquired ofnormal spermatozoa (Group NOR, N = 1,207) as well as spermatozoa with proximal and distal cytoplasmic droplets (Group DROP, N = 725). Sperm-head morphometry and chromatin structure were evaluated using the toluidine blue technique. Spermatozoa heads in the DROP group were longer (8.37 ± 0.60 × 8.31 ± 0.53; P = 0.025), narrower (4.16 ± 0.21 × 4.19 ± 0.19; P = 0.03), And more symmetric on the sides (0.973 ± 0.012 × 0.971 ± 0.011; P = 0.007) than were spermatozoa heads of the NOR group. The DROP group also had a greater average ellipticity (0.335 ± 0.034 × 0.329 ± 0.031; P= 0.0004),a greater percentage of decondensed chromatin (2.71 ± 3.87 × 2.28 ± 1.38; P < 0.0008), and a greater chromatin heterogeneity (4.66 ± 1.40 × 4.40 ± 1.42;P < 0.0001). A greater frequency of semen collection results in a shorter period of cell maturation and this probably affected the degree of chromatin condensation and the cytoplasmic droplet migration, with concomitant effect onthe head morphometry measurements.(AU)

Características de carcaça e qualidade de carne em linhagens da raça Nelore / Carcass and meat quality traits in lineages of Nellore breed

O objetivo deste estudo foi avaliar diferenças entre linhagens da raça Nelore para características de carcaça e qualidade de carne. Foram avaliadas treze linhagens da raça Nelore para as características de peso de carcaça quente, área de olho de lombo, espessura de gordura subcutânea, marmoreio e força de cisalhamento aos 7,14 e 21 dias de maturação. Para isso, foram utilizadas informações fenotípicas de 516 animais da raça Nelore e estimadas as diferenças esperadas na progênie para comparação entre as linhagens. Dentre os genearcas estudados, Golias obteve os melhores valores das diferenças esperadas na progênie para peso de carcaça quente (+1,20kg), área de olho de lombo (+0,88cm), marmoreio (+3,47un) e força de cisalhamento média (-0,09kg) e Akasamu para espessura de gordura subcutânea (+0,05mm). As diferenças entre linhagens da raça Nelore encontradas neste estudo podem ser utilizadas na escolha de touros para melhoria genética de características de carcaça e carne em rebanhos de gado de corte brasileiros.(AU)

The aim of this study was to evaluate the differences between lineages of Nellore breed for carcass and meat quality traits. Thirteen lineages of Nellore breed were evaluated from data of carcass and meat quality of 516 animals for estimating the expected progeny difference for hot carcass weight, rib eye area, fat thickness, marbling and shear force values at 7, 14 and 21 days of ageing. The founder Golias reached the better values of expected progeny difference for hot carcass weight (+1.20kg), rib eye area (+0.88cm), marbling (+3.47un) and average shear force (-0,09kg), and Akasamu the better value for fat thickness (+0.05mm). The differences between lineages of Nellore breed found in this study couldbe used to select sires for genetic improvement of carcass and meat quality traits in Brazilian beef cattle herds.(AU)

Incorporação de informações de marcadores genéticos em programas de melhoramento genético de bovinos de corte / Incorporation of genetic markers information in beef cattle breeding programs

A disponibilidade de informações baseadas nos marcadores genéticos surgiu como oportunidade de aprimorar os programas de melhoramento animal pela incorporação desses efeitos nas avaliações genéticas. Nesse contexto, o presente estudo teve como objetivos comparar modelos que consideraram ou não os efeitos dos marcadores para a estimação dos valores genéticos dos animais, bem como estimar os efeitos de substituição alélica dos marcadores por seis metodologias distintas (regressão múltipla bayesiana, regressão de cumeeira bayesiana, Bayes A, Bayes B, Bayes Cπ e LASSO bayesiano) e avaliar o impacto da inclusão desses efeitos na acurácia das estimativas dos valores genéticos e os conflitos de seleção existentes aos serem comparadas as classificações dos animais com base nos valores genéticos clássicos e nos valores genéticos assistidos por marcadores. Dados de 83.404 animais pertencentes a um programa de seleção de animas da raça Nelore, mensurados para peso na desmama, ganho de peso pós-desmama, perímetro escrotal e escore de musculosidade, que corresponderam a 116.652 animais na matriz de parentesco, foram utilizados. Do total de animais com informações fenotípicas e genealógicas disponíveis, apenas 3.160 foram genotipados para 106 marcadores do tipo SNP. Os resultados obtidos para a comparação de modelos não demonstraram vantagens claras da inclusão conjunta dos efeitos poligênicos e dos marcadores nos modelos de avaliação genética, entretanto, os modelos que incluíram apenas o efeito dos marcadores tiveram os piores ajustes e desempenhos preditivos. As diferenças observadas entre as estimativas dos efeitos de substituição alélica dos marcadores pelas diferentes metodologias analisadas se devem à maneira como cada método regulariza esses efeitos. A incorporação das informações dos marcadores nas avaliações genéticas proporcionou, no geral, um aumento na acurácia das estimativas dos valores genéticos, especialmente para os tourinhos de reposição. Ao serem comparados os 20% melhores animais classificados com base no valor genético clássico e no valor genético assistido por marcadores, os maiores conflitos de seleção foram observados para os touros e tourinhos genotipados. Em suma, o presente projeto demonstrou que, embora a utilização de painéis de marcadores de muito baixa densidade não altere a capacidade preditiva dos modelos de avaliação genética, esses têm impacto na acurácia das estimativas dos valores genéticos

The availability of molecular markers information turned out to be an opportunity to improve animal breeding programs, by the inclusion of those effects in the estimation of breeding values. Under that perspective, the aims of present research were to compare genetic evaluation models that assumed or not markers effects on the estimation of breeding values, as well estimate the allelic substitution effects of SNP markers applying six different methodologies (Bayesian multiple regression, Bayesian ridge regression, Bayes A, Bayes B, Bayes Cπ and Bayesian Lasso) and evaluate the impact of these effects on the reliability of breeding values and the divergences on animals classification based on classical breeding values and marker assisted breeding values. Data of 83,404 animals belonging to a Nellore beef cattle (Bos indicus) selection program, measured for post-weaning gain, scrotal circumference and muscle score, corresponding to 116,562 animals on the relationship matrix, were used. From those animals, a set of 3,160 animals with phenotypic and genealogy data available, was genotyped for a panel of 106 SNP markers. Model comparison results did not demonstrate clearly the advantage of assuming polygenic and markers effects together in genetic evaluation models, however, models that considered only markers effects presented the worst global fit and predictive ability. Differences observed on the markers effects estimates were due the shrinkage process applied by each method. The incorporation of markers information on genetic evaluations provided, in general, increases on the reliability of breeding values, mainly for replacement young animals. Comparing the 20% best animals classified by classical breeding value and marker assisted breeding value, the highest divergences were observed to sires and young bulls that were genotyped. Summarizing, although this research showed that the inclusion of very low density SNP chip information was not able to improve the predictive ability of genetic evaluation models, they increased the reliability of breeding values estimates

Estimativas de herdabilidade para os escores visuais do coração e do fígado em linhagem macho de frangos / Heritability estimates for heart and liver visual scores in a male broiler line

O objetivo deste estudo foi estimar os coeficientes de herdabilidade para os escores visuais de coração e de fígado em uma linhagem macho de frangos de corte. As análises dos dados foram realizadas através do método da máxima verossimilhança restrita e do método R, utilizando-se informações de 6167 animais. Os escores visuais de coração e de fígado não pareceram ser capazes de apresentar resposta à seleção, tendo em vista as estimativas de herdabilidade obtidas através do método da máxima verossimilhança restrita, que foram de 0,05±0,02 para ambas as características. Possivelmente devido à pouca variabilidade dos dados dos escores visuais de coração e de fígado, as análises realizadas pelo método R não atingiram convergência.(AU)

The objective of this study was to estimate the heritability coefficients for heart and liver visual scores in a male broiler line. Dataset analysis was realized by restricted maximum likelihood and by R method. Data from 6167 individuals were used. Heart and liver visual scores did not seem to be able to respond to selection, since the heritability estimates obtained by restricted maximum likelihood were 0,05±0,02 for both traits. Possibly due to the low variability of visual scores data, the analyses by R method did not converge.(AU)

Prospecção da influência de marcadores genéticos sobre características de crescimento, carcaça e qualidade de carne em bovinos da raça Nelore / Prospection of the genetic markers influence on growth, carcass and meat quality traits in Nellore cattle

Dados de desenvolvimento ponderal de 3.844 bovinos da raça Nelore, criados em pastagens em duas fazendas do sudoeste do Brasil, dos quais 1.889 tiveram suas carcaças avaliadas por ultra-sonografia e 674 foram confinados por 90 a 120 dias e abatidos por volta dos 24 meses de idade tiveram análises de associação com dezenas de marcadores genéticos realizadas, visando detectar a associação desses marcadores com características economicamente relevantes. Foram analisadas as características de crescimento, peso ao nascer (PNAS), peso a desmama (PDES), peso ao sobreano (PSOB), ganho de peso pós-desmama (GP345), escores visuais de conformação frigorífica (CONF), precocidade de acabamento (PREC), musculosidade (MUSC) e de carcaça área de olho de lombo medida por ultra-sonografia (AOL_US), espessuras de gorduras medida por ultra-som na região lombar (EGS_US) e na picanha (EGP8). Adicionalmente, foram analisadas as características medidas post-mortem, relacionadas a qualidade de carcaça, peso de carcaça quente (PCQ), área de olho de lombo (AOL), espessura de gordura no músculo Longissimus dorsi (EGS) e as características ligadas à qualidade de carne, perdas por exsudação após 7, 14 ou 21 dias de maturação da carne (PEX7, PEX14, PEX21), perdas por cocção e maciez após os mesmos períodos de maturação (PCO7, PCO14 e PCO21, MAC7, MAC14 e MAC21), além de teor de lipídeos totais e colesterol em amostras após 7 dias de maturação. Os genótipos dos polimorfismos de base única (SNP) foram obtidos em laboratórios licenciados por empresa parceira, com uso de placas de micro-arranjos dessa empresa. Foram analisados os efeitos de substituição em análises de marcador único e multi-polimorfismos e os efeitos de aditividade e desvio de dominância de cada marcador genético. Vários dos polimorfismos de DNA analisados apresentaram ou fixação ou freqüências muito altas, maiores que 99%, de um dos alelos impossibilitando as análises de associação. No entanto, muitos outros polimorfismos apresentaram freqüências gênicas adequadas às análises de associação. Cada uma das características avaliadas apresentou, no mínimo, dois marcadores com efeitos significativos (P≤0,05) ou sugestivos (0,05

Data on of 3,844 Nellore cattle, reared under pasture conditions on two different farms in southwestern Brazil, 1,889 of them measured by ultra-sound for carcass traits and 674 bulls finished in a feedlot for 90 to 120 days and slaughtered around 24 month of age were analyzed to verify the association with genetic markers (DNA Single nucleotide polymorphism or SNP) with the objective of detecting association of those markers with traits economically important relevant for Brazilian beef business. Growth traits considered were birth weight (PNAS), weaning weight (PDES), yearling weight, measured at 18 mo (PSOB), weight gain after weaning (GP345), visual scores for carcass conformation (CONF), finishing (PREC) and muscle (MUSC). Carcass traits, measured by ultra-sound were ribeye area (AOL_US), backfat (EGS_US) and fat depth at rump (EGP8). Additionally, carcass traits measured after slaughter were hot carcass weight (PCQ), ribeye area (AOL), fat depth on Longissimus muscle (EGS). Meat quality traits were measured after 7, 14 and 21 days of ageing: weep loss (PEX7, PEX14 and PEX21), shrink loss (PCO7, PCO14 and PCO21) and tenderness (MAC7, MAC14 and MAC21). Total lipids and cholesterol content on samples aged for 7 days, were, also, included on the analysis. The genotypes of DNA markers were carried out in laboratories licensed by a private company using its micro-array panels. Allele substitution effects were estimated in single or multi-polymorphism analysis. Additive and dominance effects were also estimated. Many DNA polymorphisms analyzed showed to be fixed or the frequencies for one of the alleles were too high, more than 99 %. In those cases, analysis could not be performed. However, for many others polymorphisms there was observed variability on allele frequencies what make possible to do the association analysis. All traits analyzed were influenced by, at least, two polymorphisms with statistically significant (P≤0,05) or suggestive (0,05