Estimação de valores genéticos para codornas europeias em função dos níveis da relação treonina: lisina da dieta: do nascimento aos 21 dias de idade / Estimation of breeding values for European quails in function of threonine: lysine ratios of diet: from birth to 21 days of age

O presente trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar a sensibilidade dos valores genéticos dos pesos corporais e as características de carcaças de codornas europeias às mudanças do gradiente ambiental (níveis da relação treonina com a lisina das dietas), do nascimento aos 21 dias de idade, por meio de modelos de regressão aleatória com diferentes classes de variância residual. Os dados utilizados neste estudo são provenientes de 915 codornas de corte da linhagem LF1 e 839 da linhagem LF2, pertencentes ao Programa de Melhoramento Genético da Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri. Foram avaliados os pesos corporais e os rendimentos da carcaça das aves. As sensibilidades dos valores genéticos às mudanças nos níveis da relação treonina:lisina (interação genótipo x ambiente) foram obtidas por modelos de regressão aleatória (utilizando normas de reação) por meio do programa Wombat, que utiliza o princípio da máxima verossimilhança restrita (REML). O modelo de regressão aleatória que considerou duas classes de variância residual foi o mais indicado para a maioria das análises realizadas. Verificaram-se alterações na classificação dos valores genéticos para as duas linhagens de codornas de corte estudadas. Esse comportamento indica sensibilidade de valores genéticos aditivos às mudanças nutricionais, o que caracteriza a existência de interação genótipo x ambiente. A predição dos valores genéticos deve ser feita com o mesmo nível da relação treonina:lisina da dieta com a qual as codornas serão alimentadas no sistema de produção.(AU)

This research was carried out to evaluate the sensitivity of breeding values of body weight and carcass traits in two lines of European quails (LF1 and LF2) to changes in the environment gradient (levels of threonine: lysine ratio of diets) from hatch to 21 days of age in two lines LF1 and LF2 using Random Regression Models with different classes of residual variance. Records are from 915 quails of line LF1 and 839 of line LF2 belonging to the Breeding Improvement Program of Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri. Live body weight and weights and yields of carcass, breast, and thigh and drumstick were measured. The sensitivities of breeding values to changes in threonine: lysine ratios (genotype x environment interaction) of diets were obtained by random regression models (reaction model) using the WOMBAT program using the Restricted Maximum Likelihood principle. Model considering two classes of residual variance showed the best goodness of fit. The Reaction Norms analyses indicated changes in the ranking of breeding values for both lines suggesting quails selected in one level of threonine: lysine ratio will not express all their genetic potential if fed different threonine: lysine ratio diets. This behavior indicates sensitivity of breeding values to changes in the nutrition characterizing the genotype by environment interaction. The prediction of breeding values must be performed using the same level of threonine: lysine ratio in diet the quails will be fed in the production system.(AU)

Estimação de valores genéticos para codornas europeias em função dos níveis da relação treonina: lisina da dieta: do nascimento aos 21 dias de idade / Estimation of breeding values for European quails in function of threonine: lysine ratios of diet: from birth to 21 days of age

O presente trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar a sensibilidade dos valores genéticos dos pesos corporais e as características de carcaças de codornas europeias às mudanças do gradiente ambiental (níveis da relação treonina com a lisina das dietas), do nascimento aos 21 dias de idade, por meio de modelos de regressão aleatória com diferentes classes de variância residual. Os dados utilizados neste estudo são provenientes de 915 codornas de corte da linhagem LF1 e 839 da linhagem LF2, pertencentes ao Programa de Melhoramento Genético da Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri. Foram avaliados os pesos corporais e os rendimentos da carcaça das aves. As sensibilidades dos valores genéticos às mudanças nos níveis da relação treonina:lisina (interação genótipo x ambiente) foram obtidas por modelos de regressão aleatória (utilizando normas de reação) por meio do programa Wombat, que utiliza o princípio da máxima verossimilhança restrita (REML). O modelo de regressão aleatória que considerou duas classes de variância residual foi o mais indicado para a maioria das análises realizadas. Verificaram-se alterações na classificação dos valores genéticos para as duas linhagens de codornas de corte estudadas. Esse comportamento indica sensibilidade de valores genéticos aditivos às mudanças nutricionais, o que caracteriza a existência de interação genótipo x ambiente. A predição dos valores genéticos deve ser feita com o mesmo nível da relação treonina:lisina da dieta com a qual as codornas serão alimentadas no sistema de produção.(AU)

This research was carried out to evaluate the sensitivity of breeding values of body weight and carcass traits in two lines of European quails (LF1 and LF2) to changes in the environment gradient (levels of threonine: lysine ratio of diets) from hatch to 21 days of age in two lines LF1 and LF2 using Random Regression Models with different classes of residual variance. Records are from 915 quails of line LF1 and 839 of line LF2 belonging to the Breeding Improvement Program of Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri. Live body weight and weights and yields of carcass, breast, and thigh and drumstick were measured. The sensitivities of breeding values to changes in threonine: lysine ratios (genotype x environment interaction) of diets were obtained by random regression models (reaction model) using the WOMBAT program using the Restricted Maximum Likelihood principle. Model considering two classes of residual variance showed the best goodness of fit. The Reaction Norms analyses indicated changes in the ranking of breeding values for both lines suggesting quails selected in one level of threonine: lysine ratio will not express all their genetic potential if fed different threonine: lysine ratio diets. This behavior indicates sensitivity of breeding values to changes in the nutrition characterizing the genotype by environment interaction. The prediction of breeding values must be performed using the same level of threonine: lysine ratio in diet the quails will be fed in the production system.(AU)

Random regression models using different functions to estimate genetic parameters for milk production in Holstein Friesians / Modelos de regressão aleatória usando diferentes funções para estimar parâmetros genéticos para produção de leite na raça Holandesa

The objective of this study was to compare the functions of Wilmink and Ali and Schaeffer with Legendre polynomials in random regression models using heterogeneous residual variances for modeling genetic parameters during the first lactation in the Holstein Friesian breed. Five thousand eight hundred and eighty biweekly records of test-day milk production were used. The models included the fixed effects of group of contemporaries and cow age at calving as covariable. Statistical criteria indicated that the WF.33_HE2, LEG.33_HE2, and LEG.55_HE4 functions best described the changes in the variances that occur throughout lactation. Heritability estimates using WF.33_HE2 and LEG.33_HE2 models were similar, ranging from 0.31 to 0.50. The LEG.55_HE4 model diverged from these models, with higher estimates at the beginning of lactation and lower estimates after the 16th fortnight. The LEG55_HE4, among the three better models indicated by the index, is the one with highest number of parameters (14 vs 34) and resulted in lower estimation of residual variance at the beginning and at the end of lactation, but overestimated heritability in the first fortnight and presented a greater difficulty to model genetic and permanent environment correlations among controls. Random regression models that used the Wilmink and Legendre polynomials functions with two residual variance classes appropriately described the genetic variation during lactation of Holstein Friesians reared in Rio Grande do Sul.(AU)

Objetivou-se comparar as funções de Wilmink e Ali e Schaeffer com polinômios de Legendre em modelos de regressão aleatória, utilizando variâncias residuais heterogêneas, para modelar parâmetros genéticos ao longo da primeira lactação na raça Holandesa. Foram utilizados cinco mil oitocentos e oitenta registros quinzenais de produção de leite no dia do controle. Os modelos incluíram os efeitos fixos de grupo de contemporâneos e a idade da vaca ao parto como covariável. Os critérios estatísticos apontaram as funções WF.33_HE2, LEG.33_HE2 e a LEG.55_HE4 como as melhores em descrever as mudanças nas variâncias que ocorrem ao longo da lactação. As herdabilidades estimadas pelos modelos WF.33_HE2 e LEG.33_HE2 foram semelhantes, variando de 0,31 a 0,50. O LEG.55_HE4 divergiu destes, no início da lactação, com estimativas superiores e, a partir da 16ª quinzena, com estimativas inferiores. O LEG55_HE4, entre os três melhores modelos indicados pelo índice, é o mais parametrizado (14 vs 34) e resultou em menores estimativas de variância residual no início e no final da lactação, mas superestimou a herdabilidade na primeira quinzena e apresentou maior dificuldade em modelar as correlações genéticas e de ambiente permanente entre os controles. Os modelos de regressão aleatória que usaram a função de Wilmink e Polinômios de Legendre com duas classes de variâncias residuais descreveram adequadamente a variação genética ao longo da lactação de vacas da raça Holandesa, criadas no Rio Grande do Sul.(AU)

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

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

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

FERRAMENTAS DE SELEÇÃO PARA UNIFORMIDADE DE PRODUÇÃO EM TILÁPIAS DO NILO (Oreochromis niloticus)

Há evidências na literatura que a uniformidade das características fenotípicas dos peixes, entre outros animais, pode ser afetada por componentes genéticos, além de fatores ambientais. Maior uniformidade na despesca é desejada, a fim de reduzir a competição entre os animais e, assim, ter uma produção mais homogênea, visando maior retorno financeiro da atividade. O objetivo deste estudo foi estimar se as variâncias residuais do peso e comprimento à despesca de tilápias do Nilo (Oreochromis niloticus) são afetadas por componentes genéticos, para avaliar a possibilidade de seleção para uniformidade de produção. Empregou-se o modelo hierárquico linear generalizado duplo (DHGLM) para calcular os componentes de variância, os parâmetros de herdabilidade, coeficientes de variação e correlações genéticas para peso (não transformado e com transformação Box-Cox) e comprimento à despesca. Foi utilizado um total de 8.725 informações fenotípicas de tilápias provenientes de 271 famílias da linhagem GIFT (Malásia), criados na estação experimental de piscicultura da Universidade Estadual de Maringá. Os resultados apoiaram a hipótese de heterogeneidade genética da variância residual para peso e comprimento à despesca, e a oportunidade de seleção medida através do coeficiente genético de variação da variância residual. Além disso, observou-se a necessidade de um grande número de filhos para a obtenção de estimativas precisas do mérito genético para variação residual, conforme indicado pelas estimativas de baixa herdabilidade. A transformação de Box-Cox foi capaz de diminuir a dependência entre a variância e a média do peso à despesca. A transformação reduziu, mas não eliminou toda a heterogeneidade genética da variância residual, destacando sua presença além do efeito da escala.

There is evidence in the literature that the uniformity of phenotypic traits of fish, among other animals, can be affected by genetic components, as well as environmental factors. Greater uniformity is desired in order to reduce competition among animals and thus have a more uniform production, aiming a greater financial return of the activity. The objective of this study was to assess if the residual variance of the weight and harvest length of the Nile tilapia (Oreochromis niloticus) is affected by a genetic component, to evaluate the possibility of selection for uniformity of production. The double hierarchical generalized linear model was used to estimate the components of variance, heritability, coefficients of variation and genetic correlation for weight (untransformed and with Box-Cox transformation) and harvest length. Phenotypic records of 8,725 individuals from 271 families were analyzed. The results supported the existence of genetic heterogeneity of residual variance on harvest weight and length, and the opportunity to select for increasing uniformity. Moreover, the low heritability estimates showed the necessity of high number of progeny for an accurate estimate of the genetic merit for the residual variance. The Box-Cox transformation of harvest weight reduced the dependency among its mean and variance. The transformation reduced but did not eliminate the genetic heterogeneity of residual variance, highlighting its presence beyond the scale effect.