Sazonalidade e qualidade do sêmen fresco e criopreservado de touros Pantaneiro e Nelore / Seasonality and quality of fresh and cryopreserved semen of Pantaneiroand Nellore bulls

Objetivou-se avaliar o efeito da estação do ano sobre a qualidade do sêmen fresco e criopreservado de reprodutores Pantaneiros(Bos taurus) criados em condições tropicais. Foram utilizados 7 touros Pantaneiros e 3 Nelores (controle), dos quais foi aferidocircunferência escrotal, consistência testicular e após a coleta e congelamento do sêmen realizada análise de motilidade, vigor,defeitos menores, maiores e totais, concentração, integridade de membrana plasmática e acrossomal para sêmen fresco e alémdestas, estresse oxidativo para sêmen criopreservado. O experimento foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado, earranjo fatorial 2x2 (2 raças e 2 estações do ano). A raça, estação do ano ou a interação entre eles, não alteraram significativamenteas médias de circunferência escrotal, consistência testicular, motilidade, vigor, concentração, integridade de membrana acrossomale porcentagem de defeitos menores. A integridade da membrana plasmática no sêmen fresco sofreu efeito da estação do ano efoi menor no inverno em ambas raças (95,76 ± 1,77% vs. 87,07 ± 4,78% P=0,03). A estação do inverno aumentou a porcentagemde defeitos maiores (29,15% vs. 16,44%, P<0,01) e totais (17,49% vs. 30,45%, P<0,01). Os parâmetros do sêmen congeladonão foram influenciados pela raça, estação do ano ou interação entre elas. Portanto, nas condições edafoclimáticas estudadas,os reprodutores Pantaneiros apresentaram redução na sua qualidade seminal na estação do inverno.(AU)

The aim of the present study was to evaluate the effect of seasonality on the quality of fresh and cryopreserved semen of Pantaneirobreed (Bos taurus) bulls raised under tropical conditions. Scrotal circumference and testicular consistency were performed inseven Pantaneiro and three Nellore (control) bulls. Sperm motility, vigor, minor, major and total defects, concentration, plasmaand acrosomal membrane integrity were assessed in fresh and post-thawed semen. Additionally, oxidative stress was determinedin post-thawed semen samples. The experiment was done in a complete randomized design, with a 2x2 factorial arrangement (2breeds and 2 seasons). Breed, season of the year or the interaction of both did not alter scrotal circumference, testicular consistency,motility, vigor, concentration, acrosomal membrane integrity and percentage of minor defects (P<0.05). Plasma membrane integrityof fresh semen was affected by the season and was smaller in winter in both breeds (95.76 ± 1.77% vs 87.07 ± 4.78%, P=0.03).Nevertheless, also in the winter there was an increase in the percentage of major (29.15% vs 16.44%, P<0.01) and total defects(17.49% vs. 30.45%, P<0.01) in fresh semen samples. Breed, season or interaction of both did not influence the sperm parametersof cryopreserved semen. Thus, in the studied climatic conditions, the Pantaneiro breed bulls present decrease in semen qualitymainly in the winter season.(AU)

MARCADORES MOLECULARES NA IDENTIFICAÇÃO DE CORRIDAS DE HOMOZIGOSE E ENDOGAMIA NAS RAÇAS CURRALEIRO PÉ-DURO E PANTANEIRO

As corridas de homozigose (ROHs - runs of homozygosity) podem ser utilizadas para estimar parâmetros populacionais mais precisos e regiões genômicas sob seleção em diferentes espécies e raças. Sendo assim, essa abordagem pode ser usada em raças localmente adaptadas para identificar genes de interesse econômico e estimar autozigosidade possibilitando a otimização das estratégias de seleção e acasalamento e mitigando o seu risco de extinção. O objetivo do presente trabalho é identificar e caracterizar as ROHs presentes nas raças localmente adaptadas Curraleiro Pé-Duro (CPD) e Pantaneiro (PANT) com o intuito de identificar genes sob seleção e estimar seu coeficiente de endogamia (FROH). As ROHs foram identificadas em 126 e 35 animais das raças CPD e PANT, respectivamente, com dados de 54.000 marcadores SNP. Para a identificação das ROHs foram utilizados os seguintes critérios: a) janela deslizante de 50 SNPs, b) número mínimo de 100 SNPs consecutivos em cada ROH, c) comprimento mínimo de 1 Mb, c) intervalo máximo entre SNPs homozigotos consecutivos de 0,5 Mb, d) máximo de cinco SNPs com genótipos ausentes, Foram encontradas 1083 e 140 ROHs nas raças CPD e PANT, respectivamente, e que o padrão predominante de ROHs nas raças estudadas são as de tamanho médio a longo o que demonstra eventos recentes de autozigosidade. Foram identificadas seis ilhas de homozigose em ambas as raças nos cromossomo autossômicos 6, 8, 10, 13, 14 e 17. Genes e QTLs previamente relacionados com características de interesse estão localizados nos segmentos encontrados, podendo destacar QTLs associados à caracteristicas de produção e qualidade de leite (57%), como os envolvidos no teor de proteínas como as caseínas e genes associados ao sistema imune, como os genes da família de beta defensinas. O coeficente de endogamia estimado demonstrou que ambas as raças apresentam baixa autozigosidade (2-4%), o que difere do esperado para populações de base genética reduzida como as estudadas. O presente trabalho identificou seis ilhas de homozigose em comum nas raças Curraleiro Pé-Duro e Pantaneiro, localizadas em regiões genômicas previamente relatadas como associadas a características de interesse econômico, como resistência a doenças e teor de proteína no leite e que podem ser consideradas regiões candidatas à seleção. O coeficiente de endogamia estimado com base nas ROHs, demonstrou que a endogamia é baixa (2 a 4%) nas populações estudadas, divergindo do esperado em pequenas populações.

The runs of homozygosity (ROHs) can be used to estimate more accurate population parameters and genomic regions under selection in different species and breeds. Therefore, this approach can be used in locally adapted breeds to identify genes of economic interest and estimate autozygosity, enabling the optimization of selection and mating strategies and mitigating their extinction risk. The objective of this work is to identify and characterize the ROHs present in locally adapted breeds Curraleiro Pé-Duro (CPD) and Pantaneiro (PANT) in order to identify genes under selection and estimate their inbreeding coefficient (FROH). The ROHs were identified in 126 and 35 animals of the CPD and PANT breeds, respectively, with data from 54,000 SNP markers. For the identification of ROHs, the following criteria were used: a) sliding window of 50 SNPs, b) minimum number of 100 consecutive SNPs in each ROH, c) minimum length of 1 Mb, c) maximum interval between homozygous consecutive SNPs of 0, 5 Mb, d) maximum of five SNPs with absent genotypes, 1083 and 140 ROHs were found in the CPD and PANT breeds, respectively, and that the predominant pattern of ROHs in the studied breeds are those of medium to long size, which demonstrates recent events of autozygosity. Six islands of homozygosity were identified in both breeds on autosomal chromosomes 6, 8, 10, 13, 14 and 17. Genes and QTLs previously related to traits of interest are located in the segments found, highlighting QTLs associated with production and quality traits of milk (57%), as those involved in the content of proteins such as caseins and genes associated with the immune system, such as the genes of the beta defensin family. The estimated inbreeding coefficient showed that both breeds have low autozygosity (2-4%), which differs from what is expected for populations with a reduced genetic base such as those studied. The present work identified six homozygous islands in common in the Curraleiro Pé-Duro and Pantaneiro breeds, located in genomic regions previously reported to be associated with characteristics of economic interest, such as disease resistance and milk protein content, which can be considered candidate regions the selection. The inbreeding coefficient estimated based on the ROHs showed that inbreeding is low (2 to 4%) in the studied populations, diverging from what was expected in small populations.

CARCASS AND MEAT QUALITY IN CURRALEIRO-PÉ-DURO, PANTANEIRO AND NELORE CATTLE

As raças Curraleiro Pé-Duro e Pantaneiro, localmente adaptadas, foram introduzidas no Brasil desde o período de colonização sendo submetidas a processos de seleção natural e atualmente são animais adaptados às condições locais do clima brasileiro. Apesar disso, o rebanho comercial é formado principalmente por raças Bos taurus indicus que passaram por diversos melhoramentos genéticos, como a Nelore. A preferência por animais melhorados e de alta produtividade associada ao pouco conhecimento sobre a qualidade de carcaça e de carne das raças locais fez com que muitos animais naturalizados deixassem de ser utilizados na produção, levando ao risco de extinção. Com o objetivo de comparar as características de carne e de carcaça de duas raças locais com uma comercial, criadas em sistemas de manejo semelhantes, observando qualidades quantitativas e qualitativas dos cortes e do acabamento de carcaça, foram analisados 15 novilhos das raças Curraleiro Pé-Duro, Pantaneiro e Nelore após um confinamento de 112 dias. Foram realizadas pesagens e medições préabate com auxílio de ultrassom e após o abate as carcaças foram tipificadas quanto à conformação, maturidade fisiológica, marmoreio e textura. Foram determinados pH, coloração CieLab, percentuais de osso, músculo e gordura, perfil de ácidos graxos, força de cisalhamento, capacidade de retenção de água e qualidade da carne por um painel sensorial. Não houve diferença no ganho de peso diário e no peso ao abate entre as raças. Nelore e Curraleiro depositaram mais gordura que Pantaneiro, enquanto Curraleiro e Pantaneiro tinham mais músculos que a Nelore, que também apresentava mais osso e maior porcentagem de cortes de segunda qualidade. O Nelore apresentou menos suculência do que o Pantaneiro e mais força de cisalhamento do que as outras raças. A carne do Pantaneiro foi a que mais reteve água, sendo a mais escura, com menor força de cisalhamento e mais suculenta. Em geral, o perfil de ácidos graxos não diferiu entre as raças, com exceção do C16:0 que foi maior no Curraleiro Pé-Duro. Os resultados mostraram que as raças Curraleiro Pé-Duro e Pantaneiro puderam expressar seu potencial, mesmo na ausência de programas de melhoramento genético, tornando-se economicamente competitivas e com grande potencial para aperfeiçoamento de suas características

Curraleiro Pé-Duro and Pantaneiro breeds, locally adapted, were introduced in Brazil since the colonization period being subjected to natural selection processes and are currently animals adapted to the local conditions of the Brazilian climate. Despite this, the commercial herd is mainly formed by Bos taurus indicus breeds that have undergone several genetic improvements, such as the Nelore. The preference for improved animals with high productivity associated with little knowledge about the quality of carcass and meat of local breeds meant that many naturalized animals were no longer used in production, leading to the risk of extinction. The preference for improved animals with high productivity caused many naturalized animals to stop being used in production, leading to the risk of extinction. With the objective of comparing the meat and carcass traits of two local breeds with a commercial one, raised in similar management systems, observing the quantitative and qualitative characteristics of the cuts and carcass finishing, 15 steers of the Curraleiro Pé-Duro, Pantaneiro and Nelore breeds were analyzed, after a 112-day confinement. Pre-slaughter weighing and ultrasound measurements were carried during feedlot and after slaughter the carcasses were typified in terms of conformation, physiological maturity, marbling and texture. pH, CieLab colour, percentage of bone, muscle and fat, fatty acid profile, shear force, water retention capacity and meat quality analyzed by a sensory panel were determined. There was no difference in daily weight gain and slaughter weight between breeds. Nelore and Curraleiro deposited more fat than Pantaneiro, while Curraleiro and Pantaneiro had more muscle than Nelore, which also had more bone and a higher percentage of second quality cuts. Nelore had less succulence than Pantaneiro and more shear force than other breeds. The meat from Pantaneiro was the one that retained most water, being the darkest, with less shear force and more succulent. In general, the fatty acid profile did not differ between breeds with the exception of C16:0 which was higher in Curraleiro Pé-Duro. The results showed that the Curraleiro Pé-Duro and Pantaneiro breeds were able to express their potential, even in the absence of genetic improvement programs, becoming economically competitive and with great potential to improve their characteristics

IDENTIFICAÇÃO DE ASSINATURAS DE SELEÇÃO E VARIAÇÕES NO NÚMERO DE CÓPIAS EM BOVINOS DA RAÇA CURRALEIRO PÉ DURO

A utilização de novas tecnologias moleculares na produção animal tem crescido significativamente nos últimos anos, já que permitem entender a arquitetura genética das características de interesse. Sendo assim, no presente trabalho objetivou-se identificar as assinaturas de seleção e as variações no número de cópias (CNVs) presentes no Curraleiro Pé- Duro (CPD), com o intuito de identificar os genes relacionados à capacidade produtiva e adaptativa dessa raça. Para tanto foram utilizados Illumina® BovineHD BeadChip de 126 bovinos CPD, provenientes de 20 propriedades distintas. Para a detecção de assinatura de seleção, o controle de qualidade dos SNPs foi realizado com base na taxa de determinação de SNP e amostra igual ou superior a 90% e SNPs com frequência alélica menor inferior a 3% utilizando o programa Plink versão 2.0. A construção dos haplótipos cromossômicos foi realizada utilizando o programa Beagle. A identificação das assinaturas foi realizada pelas metodologias: Escore de Integração dos Haplótipos (iHS), Homozigose do Haplótipo Estendido (EHH) e teste de haplótipos de longo alcance (LRH). Para a identificação de CNVs, foi feita por meio do software PennCNV, com ajuste para o conteúdo de Guanina e Citosina (GC) de uma janela genômica de 500 pares de base (pb). O controle de qualidade foi realizado usando desvio padrão de LRR inferior a 0,3, desvio padrão de BAF inferior a 0,01 e fator de ondulação inferior a 0,05, amostras que apresentaram mais de 150 CNVs e marcadores com tamanho menor do que 5 mil pb foram removidos. A identificação de assinaturas de seleção, mostrou-se como efetiva na identificação de regiões genômicas associadas as características de produção, sendo as mesmas relacionadas principalmente a adaptabilidade, pois apresentam genes responsáveis ligados a termotolerancia e resistência a doenças. Os CNVs estão em regiões do genoma que abrigam genes relacionados com termotolerância, reprodução e balanço energético negativo. Os resultados encontrados em ambos os estudos reforçam regiões do cromossomo BTA 20 como potenciais candidatos para a seleção dessas características.

The use of new molecular technologies in animal production has grown significantly in recent years, as it allows us to understand the genetic architecture of the traits of interest. Thus, the present work aimed to identify the selection signatures and the copy number variations (CNVs) present in Curraleiro Pé-Duro (CPD), in order to identify genes related to the productive and adaptive capacity of this breed. For this purpose, Illumina® BovineHD BeadChip genotypes of 120 CPD cattle from 20 different properties were used. For selection signature detection, the quality control of SNPs was performed based on the SNP and sample call rate equal to or greater than 90% and SNPs with minor allelic frequency less than 3% using the software Plink. The construction of chromosomal haplotypes was performed using the Beagle software. Signatures were identified by the following methodologies: Haplotype Integration Score (iHS), Extended Haplotype Homozygosis (EHH) and Long Range Haplotype Test (LRH). The identification of CNVs was performed using PennCNV software, adjusting the Guanine and Cytosine (GC) content of a 500 base pair (bp) genomic window. Quality control was performed using LRR standard deviation less than 0.3, BAF standard deviation less than 0.01 and wave factor less than 0.05, samples with more than 150 CNVs and markers smaller than 5,000 bp has been removed. The identification of selection signatures proved to be effective in identifying genomic regions associated with production traits, and they are mainly related to adaptability, as they are related to thermotolerance and disease resistance. CNVs are in regions of the genome that harbor genes related to thermotolerance, reproduction and negative energy balance. The results found in both studies reinforce regions of the BTA 20 chromosome as potential candidates for the selection of these characteristics

Características fisiológicas e seminais de touros de raças localmente adaptadas mantidas com e sem sombreamento

O Brasil é um dos maiores produtores de bovinos do mundo, e grande parte da reprodução desses animais ainda é realizada por monta natural. Levando em conta que a maior parte do território nacional se encontra em regiões de clima tropical, a adaptabilidade desses animais a temperaturas ambientais aumentadas é extremamente importante, tanto do ponto de vista produtivo como reprodutivo. O objetivo do presente estudo foi avaliar o efeito da presença ou ausência de sombra, nos parâmetros fisiológicos e seminais de bovinos de raças localmente adaptadas. Touros Curraleiro Pé-Duro, Crioulo Lageano, Pantaneiro e Nelore, foram submetidos a presença ou ausência de sombra e coletados mensalmente durante o período do verão na região Centro-Oeste do Brasil, para avaliação de parâmetros fisiológicos e seminais. As raças apresentaram resultados semelhantes para as características fisiológicas e seminais tanto na sombra quanto no sol, e as raças Curraleiro Pé- Duro e Nelore do grupo sol, apresentaram aumento na quantidade de defeitos menores dos espermatozoides no sêmen fresco, na última coleta quando comparados as coletas anteriores na mesma raça e tratamento, entretanto, não apresentaram diferença significativa entre as raças e tratamentos na última coleta. As raças estudadas demonstram alta adaptabilidade as condições climáticas presentes no verão da região Centro-Oeste do Brasil.

Brazil is one of the largest cattle producers in the world, and much of the reproduction of these animals is still carried out by natural breeding. Most of the national territory is in regions of tropical climate, then the adaptability of these animals to increased environmental temperatures is extremely important, both from productive and reproductive point of view. The objective of the present study was to evaluate the effect of the presence or absence of shade on physiological and seminal parameters of cattle of locally adapted breeds. Curraleiro Pé-Duro, Crioulo Lageano, Pantaneiro and Nelore buuls, were submitted to the presence or absence of shade and collected monthly during the summer period in the Center-West region of Brazil, for the evaluation of physiological and seminal parameters. Breeds presented similar results for physiological and seminal characteristics in both under shade and under the sun, Curraleiro Pé-Duro and Nelore of the sun group showed an increase in the number of minor sperm defects in fresh semen, in the last collection when compared to previous collections in same breed and treatment, however, showed no significant difference between breeds and treatments in the last collection. Breeds studied show high adaptability to the climatic conditions present in the summer of the Center-West region of Brazil.