Breed and heterosis effects on reproduction and production traits of Girolando cows

The objective of this study was to evaluate the breed and heterosis effects on reproductive traits, test-day milk yield, and 305-day milk yield in different lactations of crossbred Girolando cows. Data consisted of test-day milk yield records of first (118,831 records), second (63,227), and third lactation (44,512) and their relative productive (test-day milk yield, 305-day milk yield, and lactation length) and reproductive (age at first calving, calving interval, days open, and dry period) records of 35,582 Girolando cows from Brazil, collected from 1998 to 2014. The heterosis effect of the evaluated traits in Girolando cattle was estimated by MIXED procedure in SAS. Girolando cows showed a negative (favorable) and significant heterosis effect for reproductive traits. The dry periods between the first and second calving and between the second and third calving showed the greatest gains in heterosis (21.93 and 10.41%, respectively). All the evaluated productive traits showed a significant and similar heterosis effect between the three lactations. The use of crossbreeding strategies between the Holstein and Gyr breeds, instead of using the pure breed, is indeed a good alternative to increase the economic efficiency of the dairy activity in the different production systems in tropical environments.(AU)

AMH Polymorphisms and their association with traits indicative of sexual precocity in nelore heifers / Polimorfismos do AMH e suas associações com características indicadoras de precocidade sexual em novilhas nelore

Anti-Müllerian Hormone (AMH) is a protein expressed in the gonads and related to ovarian follicular development. The aim of this study was to investigate the presence of polymorphisms in the AMH gene in a Nelore herd to analyze the genetic constitution of this population and to perform association studies with early pregnancy occurrence (EPO) and age at first calving (AFC). Phenotypic data consisted of verification of early pregnancy and age at first calving of 197 unrelated heifers exposed to the mating season and aged between 15 and 17 months (precocious group) and 24 months (non-precocious group). The “precocious” group consisted of 67 heifers with age at first calving of 26.5 ± 0.59 months, and the “non-precocious” group was composed of 130 heifers with age at first calving of 36.4 ± 0.99 months. All five exons of the AMH gene were amplified by Polymerase Chain Reaction (PCR) and sequenced. A total of three SNPs were identified in this study, all of them located in exon 5 (rs527023314, rs722016629, and rs134387246), the latter one positioned in the stop codon. All three SNPs identified in exon 5 characterized synonymous mutations. Only SNP rs134387246 exhibited a significant value (P ≤ 0.10) for EPO and AFC. The association study of SNP rs134387246 revealed an over-dominance effect (P = 0.056), and no additive effect was observed (P = 0.67). A reduction of 2.5 months (75 days) in the age at first calving of heterozygous heifers for the SNP rs134387246 was observed. For the first time, polymorphisms of the AMH gene were described in Nelore heifers and associated with sexual precocity traits.

O hormônio Anti-Mülleriano (AMH) é uma proteína expressa nas gônadas e está relacionada ao desenvolvimento folicular ovariano. O objetivo desse trabalho foi investigar a presença de polimorfismos do gene AMH em um rebanho Nelore, analisar a constituição genética da população para o gene e estudar a associação entre os polimorfismos e as características ocorrência de prenhez precoce (OPP) e idade ao primeiro parto (IPP). Os dados fenotípicos consistiram da verificação da prenhez precoce e idade ao primeiro parto de 197 novilhas, não aparentadas, expostas à estação de monta com idade entre 15 e 17 meses (grupo precoce) ou 24 meses (grupo não precoce). O grupo denominado “precoce” foi composto por 67 novilhas com idade ao primeiro parto de 26.5±0.59 meses, e o segundo denominado “não precoce” composto por 130 novilhas com idade ao primeiro parto de 36.4±0.99 meses. Os cinco éxons do gene AMH foram amplificados por meio da técnica de Reação em Cadeia da Polimerase (PCR) e sequenciados. Um total de três SNPs foram identificados nesse estudo, todos localizados no éxon 5 (rs527023314, rs722016629 and rs134387246), sendo o último posicionado stop codon. Os três SNPs identificados caracterizaram mutações sinônimas. Somente o SNP rs134387246 exibiu associação significante (P ≤ 0.10) para ambas características (OPP e IPP). O estudo de associação do SNP rs134387246 revelou um efeito de sobre dominância (P=0,056), e ausência de ação gênica aditiva (P=0,67). Foi observada redução de 2,5 meses (75 dias) na idade ao primeiro parto de novilhas heterozigotas para o SNP rs134387246. Pela primeira vez na literatura, polimorfismos do gene AMH foram descritos em novilhas da raça Nelore e associados a características indicadoras de precocidade sexual.

AMH Polymorphisms and their association with traits indicative of sexual precocity in nelore heifers / Polimorfismos do AMH e suas associações com características indicadoras de precocidade sexual em novilhas nelore

Anti-Müllerian Hormone (AMH) is a protein expressed in the gonads and related to ovarian follicular development. The aim of this study was to investigate the presence of polymorphisms in the AMH gene in a Nelore herd to analyze the genetic constitution of this population and to perform association studies with early pregnancy occurrence (EPO) and age at first calving (AFC). Phenotypic data consisted of verification of early pregnancy and age at first calving of 197 unrelated heifers exposed to the mating season and aged between 15 and 17 months (precocious group) and 24 months (non-precocious group). The “precocious” group consisted of 67 heifers with age at first calving of 26.5 ± 0.59 months, and the “non-precocious” group was composed of 130 heifers with age at first calving of 36.4 ± 0.99 months. All five exons of the AMH gene were amplified by Polymerase Chain Reaction (PCR) and sequenced. A total of three SNPs were identified in this study, all of them located in exon 5 (rs527023314, rs722016629, and rs134387246), the latter one positioned in the stop codon. All three SNPs identified in exon 5 characterized synonymous mutations. Only SNP rs134387246 exhibited a significant value (P ≤ 0.10) for EPO and AFC. The association study of SNP rs134387246 revealed an over-dominance effect (P = 0.056), and no additive effect was observed (P = 0.67). A reduction of 2.5 months (75 days) in the age at first calving of heterozygous heifers for the SNP rs134387246 was observed. For the first time, polymorphisms of the AMH gene were described in Nelore heifers and associated with sexual precocity traits.(AU)

O hormônio Anti-Mülleriano (AMH) é uma proteína expressa nas gônadas e está relacionada ao desenvolvimento folicular ovariano. O objetivo desse trabalho foi investigar a presença de polimorfismos do gene AMH em um rebanho Nelore, analisar a constituição genética da população para o gene e estudar a associação entre os polimorfismos e as características ocorrência de prenhez precoce (OPP) e idade ao primeiro parto (IPP). Os dados fenotípicos consistiram da verificação da prenhez precoce e idade ao primeiro parto de 197 novilhas, não aparentadas, expostas à estação de monta com idade entre 15 e 17 meses (grupo precoce) ou 24 meses (grupo não precoce). O grupo denominado “precoce” foi composto por 67 novilhas com idade ao primeiro parto de 26.5±0.59 meses, e o segundo denominado “não precoce” composto por 130 novilhas com idade ao primeiro parto de 36.4±0.99 meses. Os cinco éxons do gene AMH foram amplificados por meio da técnica de Reação em Cadeia da Polimerase (PCR) e sequenciados. Um total de três SNPs foram identificados nesse estudo, todos localizados no éxon 5 (rs527023314, rs722016629 and rs134387246), sendo o último posicionado stop codon. Os três SNPs identificados caracterizaram mutações sinônimas. Somente o SNP rs134387246 exibiu associação significante (P ≤ 0.10) para ambas características (OPP e IPP). O estudo de associação do SNP rs134387246 revelou um efeito de sobre dominância (P=0,056), e ausência de ação gênica aditiva (P=0,67). Foi observada redução de 2,5 meses (75 dias) na idade ao primeiro parto de novilhas heterozigotas para o SNP rs134387246. Pela primeira vez na literatura, polimorfismos do gene AMH foram descritos em novilhas da raça Nelore e associados a características indicadoras de precocidade sexual.(AU)

EFEITO DE DIFERENTES SISTEMAS DE PRODUÇÃO SOBRE A IDADE AO PRIMEIRO PARTO DE FÊMEAS LEITEIRAS NAS REGIÕES DA ZONA DA MATA E CAMPO DAS VERTENTES DEMINAS GERAIS

A idade ao primeiro parto de novilhas é um indicador zootecnico fundamental na pecuária leiteira, pois impacta diretamente no número de animais ociosos na propriedade, de vacas em lactação e na eficiência do uso da terra. Objetivou-se avaliar o efeito do tipo de sistema de produção (confinamento ou semiconfinamento) sobre a idade ao primeiro parto (IPP) de novilhas nas regiões da Zona da Mata e Campo das Vertentes de Minas Gerais. Foram utilizados os dados zootécnicos coletados durante o período de janeiro de 2016 a novembro de 2019 de sete propriedades localizadas nas regiões da Zona da Mata e Campo das Vertentes de Minas Gerais, totalizando informações de 376 fêmeas Holandesas, 3 4 Holandês × Gir e 7 8 Holandês × Gir. O efeito de sistema de produção sobre a IPP foi avaliado por meio de análise de variância. Além disso, diferenças entre as fazendas dentro de cada tipo de sistema de produção também foram avaliadas. Em ambos os casos, utilizou-se 5% como nível crítico para probalidade de ocorrência do erro tipo I. As propriedades que utilizavam o sistema de produção em confinamento apresentaram menor (P < 0,05) IPP média que aquelas que utilizavam o sistema de produção em semiconfinamento (IPP média de 25,6 e 32,6 meses para sistema de produção em confinamento e semiconfinamento, respectivamente). Não houve diferença (P > 0,05) entre fazendas do sistema de produção em confinamento para a IPP. No entanto, uma fazenda do sistema de produção em semiconfinamento (fazenda 7) apresentou menor (P < 0,05) IPP com relação às demais fazendas deste sistema de produção. Conclui-se que o tipo de sistema de produção afeta a IPP média de novilhas leiteiras, sendo a IPP média menor para novilhas criadas em sistema de confinamento quando comparadas àquelas criadas em sistema de semiconfinamento. Além disso, pode-se afirmar que particularidades inerentes às fazendas que adotam sistemas menos intensivos (semiconfinamento) também podem influenciar a IPP.

A fundamental zootechnical performance in dairy farming is the age at first calving, as it directly affects the producer's enterprise in relation to the number of idle animals on the property, lactating cows and the efficiency of land use. The effect of the type of rearing system (confinement, semiconfinement) on the age at first calving (IPP) of heifers in the Zona da Mata and Field of vertentes, regions of Minas Gerais was research. The technical data reffering of period from January 2016 to November 2019 from 7 properties, located in the Zona da Mata and Field of Vertentes, regions of Minas Gerais, totaling information from 376 Holstein females, 34 Holstein x Gir and 78 Holstein x Gir. The effect of the breeding system on the IPP was research through analysis of variance. In addition, differences between farms within each type of production system were also research. In both cases, 5% was used as a critical level for the probability of the occurrence of type I error. The properties using the production system in confinement showed a lower (P <0.05) average IPP than those using the production system in semi-confinement (IPP average of 25.6 and 32.6 months for production system in confinement and semi-confinement, respectively). It was possible to observe that in the confined system there was no difference between farms and in the semi-confined one, farm 7 differed from the others due to its particularities. However, it can be said that the production system (confined or semi-confined) interferes in the IPP of heifers

Precocidade sexual, eficiência reprodutiva e desempenho produtivo de matrizes jovens Nelore e cruzadas / Sexual precocity, reproductive efficiency and productive performance of Nelore and crossbred young cows

Com o objetivo de avaliar matrizes da raça Nelore (NE) e cruzadas 1/2 Angus + 1/2 Nelore (AN), 1/2 Caracu + 1/2 Nelore (CN) e 1/2 Senepol + 1/2 Caracu (SC) quanto à precocidade sexual em sistemas de recria a pasto, eficiência reprodutiva e desempenho produtivo das matrizes em cada grupo genético (GG), matrizes desses grupos foram produzidas por três safras. Foram avaliadas 40 matrizes AN, 37 CN, 51 NE e 43 SC. Para prenhez precoce, matrizes AN apresentaram taxa de prenhez de 92,2% contra 29,1% para CN, 22,6% para SC e 1,1% para NE. Na prenhez convencional, matrizes AN obtiveram 99,4%, 98,8% para CN, 84,4% para SC e 80,0% para NE. A reconcepção das matrizes AN foi 86,3%, 75,1% de CN, 49,6% de NE e 43,6% de SC. Matrizes AN tiveram menor média de idade ao primeiro parto em meses, 26,36±0,79, contra 31,33±0,86 para CN, 33,51±0,98 para SC e 38,08±0,74 para NE. Para peso ao desmame, crias three-cross das AN pesaram mais que as F1 das NE, por volta de 19%. Para relação de peso ao desmame, não houve diferenças estatísticas entre GG. Matrizes AN foram superiores às demais nos aspectos reprodutivos e produtivos, seguidas das matrizes CN.(AU)

With the aim of evaluating Nelore (NE), 1/2 Angus + 1/2 Nelore (AN), 1/2 Caracu + 1/2 Nelore (CN), and 1/2 Senepol + 1/2 Caracu (SC) females for sexual precocity on pasture backgrounding, reproductive efficiency and productive performance of cows and their calves of each genetic group (GG), animals of these groups were produced for three years. A total of 40 AN, 37 CN, 51 NE and 43 SC cows were evaluated. For early heifer pregnancy, AN cows had pregnancy rate of 92.2% compared to 29.1% for CN, 22.6% for SC and 1.1% for NE. For conventional heifer pregnancy AN obtained 99.4%, CN with 98.8%, SC with 84.4% and NE with 80.0%. The first reconception of AN cows were 86.3%, 75.1% for CN, 49.6% for NE and 43.6% for SC. AN cows also had lower age at first calving in months, 26.36±0.79, compared to 31.33±0.86 for CN, 33.51±0.98 for SC and 38.08±0.74 for NE. For weaning weigth the three-cross from AN were heavier than the F1s from NE, by a margin of 19%. For calf:cow weight ratio there was no statistical difference among GG. AN cows were superior to the others in both productive and reproductive aspects, followed by the CN cows.(AU)

Precocidade sexual, eficiência reprodutiva e desempenho produtivo de matrizes jovens Nelore e cruzadas / Sexual precocity, reproductive efficiency and productive performance of Nelore and crossbred young cows

Com o objetivo de avaliar matrizes da raça Nelore (NE) e cruzadas 1/2 Angus + 1/2 Nelore (AN), 1/2 Caracu + 1/2 Nelore (CN) e 1/2 Senepol + 1/2 Caracu (SC) quanto à precocidade sexual em sistemas de recria a pasto, eficiência reprodutiva e desempenho produtivo das matrizes em cada grupo genético (GG), matrizes desses grupos foram produzidas por três safras. Foram avaliadas 40 matrizes AN, 37 CN, 51 NE e 43 SC. Para prenhez precoce, matrizes AN apresentaram taxa de prenhez de 92,2% contra 29,1% para CN, 22,6% para SC e 1,1% para NE. Na prenhez convencional, matrizes AN obtiveram 99,4%, 98,8% para CN, 84,4% para SC e 80,0% para NE. A reconcepção das matrizes AN foi 86,3%, 75,1% de CN, 49,6% de NE e 43,6% de SC. Matrizes AN tiveram menor média de idade ao primeiro parto em meses, 26,36±0,79, contra 31,33±0,86 para CN, 33,51±0,98 para SC e 38,08±0,74 para NE. Para peso ao desmame, crias three-cross das AN pesaram mais que as F1 das NE, por volta de 19%. Para relação de peso ao desmame, não houve diferenças estatísticas entre GG. Matrizes AN foram superiores às demais nos aspectos reprodutivos e produtivos, seguidas das matrizes CN.(AU)

With the aim of evaluating Nelore (NE), 1/2 Angus + 1/2 Nelore (AN), 1/2 Caracu + 1/2 Nelore (CN), and 1/2 Senepol + 1/2 Caracu (SC) females for sexual precocity on pasture backgrounding, reproductive efficiency and productive performance of cows and their calves of each genetic group (GG), animals of these groups were produced for three years. A total of 40 AN, 37 CN, 51 NE and 43 SC cows were evaluated. For early heifer pregnancy, AN cows had pregnancy rate of 92.2% compared to 29.1% for CN, 22.6% for SC and 1.1% for NE. For conventional heifer pregnancy AN obtained 99.4%, CN with 98.8%, SC with 84.4% and NE with 80.0%. The first reconception of AN cows were 86.3%, 75.1% for CN, 49.6% for NE and 43.6% for SC. AN cows also had lower age at first calving in months, 26.36±0.79, compared to 31.33±0.86 for CN, 33.51±0.98 for SC and 38.08±0.74 for NE. For weaning weigth the three-cross from AN were heavier than the F1s from NE, by a margin of 19%. For calf:cow weight ratio there was no statistical difference among GG. AN cows were superior to the others in both productive and reproductive aspects, followed by the CN cows.(AU)

Genetic improvement of Nellore cattle in the semi-arid region of northeastern Brazil / Melhoramento genético de bovinos Nelore na região semi-árida do nordeste do Brasil

The semi-arid region of Brazil represents approximately 57% of the northeastern territory. The main economic activity in this region is agriculture and livestock, in most cases, using traditional technologies. However, there is little published information currently available on cattle-raising in this part of Brazil. The objective of this study was to estimate genetic parameters and trends for productive and reproductive traits of Nellore cattle raised in semi-arid region of northeastern Brazil. Data were collected on weight-adjusted at 205 (W205), 365 (W365) and 550 (W550) days of life, age at first calving (AFC), calving interval (CI) and scrotal circumference (SC) at 550 days of life of cattle born between 1965 and 2011. Estimates of covariance and variance were obtained through univariate analysis using a Gibbs sampler. The estimated coefficients of heritability (mode) were 0.27 (W205), 0.36 (W365) and 0.39 (W550), 0.37 (SC), 0.22 (AFC) and 0.03 (CI). Little or no gain from selection is apparent in the genetic trend analysis over the 45 years of the study. However, environmental improvement has allowed phenotypic progress in growth traits and age at first age calving.

A região semiárida do Brasil representa aproximadamente 57% do território nordestino. A principal atividade econômica da região é a agricultura e pecuária e, na maioria dos casos, utilizando tecnologias tradicionais. No entanto, há poucas informações publicadas, sobre a criação de bovinos nesta parte do Brasil. O objetivo deste estudo foi estimar parâmetros e tendências genéticas para características produtivas e reprodutivas de bovinos Nelore criados na região semiárida do nordeste do Brasil. Foram coletados dados ajustados aos 205 (P205), 365 (P365) e 550 (P550) dias de vida, idade ao primeiro parto (IPP), intervalo entre partos (IP) e perímetro escrotal (PE) aos 550 dias de idade em bovinos nascidos entre 1965 e 2011. As estimativas de variância e covariância foram obtidas por meio de análise univariada usando um amostrador de Gibbs. Os coeficientes estimados de hereditariedade (moda) foram de 0,27 (P205), 0,36 (P365) e 0,39 (P550), 0,37 (PE), 0,22 (IPP) e 0,03 (IP). Pouco ou nenhum ganho de seleção foi encontrado na análise de tendência genética ao longo dos 45 anos do estudo. No entanto, a melhoria do ambiente permitiu progresso fenotípico das características de crescimento e idade ao primeiro parto.

Genetic improvement of Nellore cattle in the semi-arid region of northeastern Brazil / Melhoramento genético de bovinos Nelore na região semi-árida do nordeste do Brasil

The semi-arid region of Brazil represents approximately 57% of the northeastern territory. The main economic activity in this region is agriculture and livestock, in most cases, using traditional technologies. However, there is little published information currently available on cattle-raising in this part of Brazil. The objective of this study was to estimate genetic parameters and trends for productive and reproductive traits of Nellore cattle raised in semi-arid region of northeastern Brazil. Data were collected on weight-adjusted at 205 (W205), 365 (W365) and 550 (W550) days of life, age at first calving (AFC), calving interval (CI) and scrotal circumference (SC) at 550 days of life of cattle born between 1965 and 2011. Estimates of covariance and variance were obtained through univariate analysis using a Gibbs sampler. The estimated coefficients of heritability (mode) were 0.27 (W205), 0.36 (W365) and 0.39 (W550), 0.37 (SC), 0.22 (AFC) and 0.03 (CI). Little or no gain from selection is apparent in the genetic trend analysis over the 45 years of the study. However, environmental improvement has allowed phenotypic progress in growth traits and age at first age calving.(AU)

A região semiárida do Brasil representa aproximadamente 57% do território nordestino. A principal atividade econômica da região é a agricultura e pecuária e, na maioria dos casos, utilizando tecnologias tradicionais. No entanto, há poucas informações publicadas, sobre a criação de bovinos nesta parte do Brasil. O objetivo deste estudo foi estimar parâmetros e tendências genéticas para características produtivas e reprodutivas de bovinos Nelore criados na região semiárida do nordeste do Brasil. Foram coletados dados ajustados aos 205 (P205), 365 (P365) e 550 (P550) dias de vida, idade ao primeiro parto (IPP), intervalo entre partos (IP) e perímetro escrotal (PE) aos 550 dias de idade em bovinos nascidos entre 1965 e 2011. As estimativas de variância e covariância foram obtidas por meio de análise univariada usando um amostrador de Gibbs. Os coeficientes estimados de hereditariedade (moda) foram de 0,27 (P205), 0,36 (P365) e 0,39 (P550), 0,37 (PE), 0,22 (IPP) e 0,03 (IP). Pouco ou nenhum ganho de seleção foi encontrado na análise de tendência genética ao longo dos 45 anos do estudo. No entanto, a melhoria do ambiente permitiu progresso fenotípico das características de crescimento e idade ao primeiro parto.(AU)

Parâmetros genéticos para características produtivas e reprodutivas em bovinos da raça Sindi

A produtividade dos bovinos de corte apresenta variações dentre diferentes regiões brasileiras, as quais podem ser causadas por diferenças ambientais e tecnológicas. Nesse âmbito, podem ser escolhidas raças que apresentem boa interação entre genótipo e ambiente de modo a tornar a criação mais eficiente. A raça Sindi se destaca quanto a capacidade de se desenvolver em ambientes com poucos recursos e condições climáticas desafiadoras. Portanto, o conhecimento dos parâmetros genéticos da raça, os quais são escassos na literatura, é fundamental para consolidar programas de melhoramento genético eficientes visando aumentar os ganhos genéticos e a importância da raça no cenário atual da bovinocultura de corte. Diante do exposto, objetivou-se estimar parâmetros genéticos para características produtivas e reprodutivas da raça Sindi, por meio de análises multicaracterísticas, via inferência Bayesiana. O conjunto de dados foi fornecido pela Associação Brasileira de Criadores dos Zebu - ABCZ, e contemplou informações de registro dos animais identificados e avaliados fenotipicamente pela associação desde 1955 até 2019. No total, foram utilizadas informações de 49.849 animais no pedrigree; e 6.984, 5.590 e 1.353 animais para idade ao primeiro parto IPP, peso ao desmame P210 e perímetro escrotal ao ano PE365, respectivamente. Foram estimadas herdabilidades e intervalos de credibilidade de 0,14 (0,08; 0,19); 0,22 (0,14; 0,29) e 0,46 (0,26; 0,67) para IPP, P210 e PE365, respectivamente. Também foram estimadas correlações genéticas e intervalos de credibilidade: -0,41 (-0,76; -0,06); -0,61 (-0,86; -0,36); 0,64 (0,45; 0,83) entre IPP e PE365, IPP e P210 e entre P210 e PE365, respectivamente. A h² materna para P210 foi de 0,05 (0,02; 0,08). A tendência genética demonstra ganho genético anual para IPP (-3,04 dias) e redução dos ganhos genéticos para as características P210 (-0,19 kg) e PE365 (-0,31 cm). Os resultados indicam viabilidade de seleção genética das características estudadas, seja pela seleção direta (PE365) ou indireta (IPP e P210).

The productivity of beef cattle varies between different Brazilian regions, which can be caused by environmental and technological differences. In this context, breeds with good interaction between genotype and environment can be chosen in order to make breeding more efficient. The Sindi breed stands out in terms of the ability to develop in environments with few resources and challenging climatic conditions. Therefore, knowledge of the breed's genetic parameters, which are scarce in the literature, is essential to consolidate efficient breeding programs aiming to increase genetic gains and the importance of the breed in the current scenario of beef cattle. In view of the above, the objective was to estimate genetic parameters for productive and reproductive traits in Sindhi cattle, using multi-trait analysis, via Bayesian inference. The data set was provided by the Brazilian Zebu Breeders Association - ABCZ, and included information on registration of animals identified and phenotypically evaluated by the association from 1955 to 2019. In total, information from 49,849 animals was used in the pedrigree; and 6,984, 5,590 and 1,353 animals for age at first calving - IPP, weaning weight - P210 and scrotal perimeter per year - PE365, respectively. Heritabilities and credibility intervals of 0.14 (0.08; 0.19); 0.22 (0.14; 0.29) and 0.46 (0.26; 0.67) were estimated for IPP, P210 and PE365, respectively. Genetic correlations and credibility intervals were also estimated: -0.41 (-0.76; -0.06); -0.61 (-0.86; -0.36); 0.64 (0.45; 0.83) between IPP and PE365, IPP and P210 and between P210 and PE365, respectively. The maternal h² for P210 was 0.05 (0.02; 0.08). The genetic trend shows annual genetic gain for IPP (-3.04 days) and reduction of genetic gains for the characteristics P210 (-0.19 kg) and PE365 (-0.31 cm). The results indicate the feasibility of genetic selection of the studied traits, either by direct (PE365) or indirect (IPP and P210) selection.

AVALIAÇÃO GENÉTICA DE BOVINOS DA RAÇA NELORE EM DIFERENTES CONDIÇÕES DE CRIAÇÃO

Objetivou-se estimar parâmetros genéticos para as características produtivas, reprodutivas e morfológicas de animais da raça Nelore, verificar como os valores genéticos estão distribuídos em diferentes estados brasileiros e sugerir um índice de seleção por estado/sexo. Os parâmetros genéticos foram estimados mediante análise unicaracterística sob modelo animal, utilizando-se o método REML. Na análise de componentes principais utilizou-se apenas os valores genéticos (VGs) das características de maior herdabilidade. Os machos participantes de prova de desempenho e mantidos a pasto apresentaram melhor VGD400, VGP550, VGPE550, enquanto os participantes de prova e estabulados tiveram os melhores VGs para os escores visuais. Para fêmeas os melhores VGD400 foram dos animais estabulados, independentemente da idade de desmame. No estado do PR estão os melhores VGP550 e VGD400 em machos e fêmeas, enquanto em MG os melhores VGs para as características reprodutivas de machos e fêmeas. A análise de componentes principais auxilia na determinação das características que explicam a maior parte da variação dos dados e, também, por meio do componente principal 1, é uma boa alternativa na elaboração de um índice de seleção, que pode ser definido considerando as diferenças ambientais.

The objective of this study was to estimate genetic parameters for the productive, reproductive and morphological characteristics of Nellore animals, to verify how the breeding values of the traits are distributed in different Brazilian states and to suggest a selection index by state/sex. The genetic parameters were estimated by uncharacteristic analysis under animal model, using the MLRM method. Estimate genetic values (EBV) of higher heritability characteristics and age at first calving were explored by principal component analysis. Participating males of performance test and grass-fed showed better EBVD400, EBVP550 and EBVPE550, however, the test participants in stable had the best VGs for the visual scores. For females the best EBVD400 were from the animals in stable, regardless of the age of weaning. In state of PR they are the best EBVP550 and EBVD400 in males and females, however, in MG the best EBVs for the reproductive characteristics of males and females. Principal component analysis assists in determining the characteristics that explain most of the data variation and also through the principal component 1 is a good alternative in the elaboration of selection index that can be defined considering the environmental differences.

USE OF HAPLOTYPES AND SNPS IN GENOMIC SELECTION AND GENOMIC-WIDE ASSOCIATION STUDIES FOR REPRODUCTIVE TRAITS IN NELORE CATTLE

As características reprodutivas são fundamentais para a rentabilidade do sistema produtivo de gado de corte. Contudo, características como idade ao primeiro parto (IPP) e perímetro escrotal (PE) possuem desvantagens para serem utilizadas em programas de melhoramento genético tradicional, uma vez que são mensuradas em só um sexo e podem apresentar baixa herdabilidade. Nas últimas décadas os avanços nas tecnologias de análise de DNA têm permitido o desenvolvimento de procedimentos estatísticos como estudos de associação (GWAS) e seleção genômica (GS). Comumente têm-se utilizado marcadores de tipo SNP para desenvolver este tipo de estudos. Entretanto, outro tipo de marcador molecular os haplótipos, que são grupos de SNPs que estão em alto desequilíbrio de ligação (DL) podem ser utilizados neste tipo de estudo, uma vez que estes podem estar em maior desequilíbrio de ligação com os QTL quando comparados com os SNPs. O objetivo deste estudo foi verificar o uso de haplótipos em estudos de GWAS e GS, para características reprodutivas, em bovinos da raça Nelore. Para o estudo de GWAS, 2.390 observações de IPP e 4.832 informações para CE, provenientes de três programas de melhoramento da raça Nelore, foram utilizadas em um estudo de associação genômica ampla. 1900 fêmeas e 1500 machos jovens foram genotipados com o painel HD da Ilumina® (777K). 490 fêmeas e 3.332 machos jovens foram genotipados utilizando o painel da GeneSeek 75K. Os animais genotipados com painel de menor densidade foram imputados para HD utilizando o programa FImpute. O fenótipo foi ajustado para os efeitos fixos (Y*). Os haplótipos foram construídos por médio do software HaploView utilizando desequilíbrio de ligação (D') e a metodologia de intervalo de confiança. Para o GWAS foi utilizado um modelo misto univariado no software GEMMA. Vinte e um blocos significativos de haplótipos ao longo de 12 diferentes cromossomos bovinos foram observados. Dez blocos localizados nos cromossomos 5, 9, 11, 13, 19, 21, 22 e 25 foram associados a genes que têm efeitos putativos nos sistemas reprodutivos em mamíferos. Os genes FAF1, HDAC4, ARHGEF13, CCDC62, SLC25A39, FKBP6 e NSUN5 foram associados com CE e estão envolvidos em funções reprodutivas como espermatogênese, maturação e mobilidade dos espermatozoides. Os resultados encontrados no presente estudo podem ser uteis para identificar mutações causais e genes candidatos que influenciam as características IPP e CE. No estudo de seleção genômica, fenótipos e genótipos de 2.390 e 4.832 para IPP (h2 =0,08) e circunferência escrotal (CE, h2 =0,42), respectivamente, foram analisados. A metodologia para construir os haplótipos foi a mesma descrita no capítulo 2. Foi realizada validação cruzada com 5 grupos e o método GBLUP foi usado para predição do valor genômico usando haplótipos e SNPs como preditores. A acurácia e o viés foram empregados para comparar a habilidade de predição dos haplótipos e SNPs. A acurácia de predição para IPP foi de 0,16 para SNPs e haplótipos e para CE foi de 0,21 para SNPs e 0,22 para haplótipos. O coeficiente de regressão para IPP foi < 1 e para CE foi > 1, indicando que a predição genômica pode estar subestimada para IPP e superestimada para CE. Valores similares de coeficientes de regressão foram encontrados para ambas as características quando comparados haplótipos e SNPs. O coeficiente de herdabilidade afetou as acurácias de predição, causando um pequeno aumento usando haplótipos em CE (0.42) e igual acurácia entre os preditores para IPP (0.08)

The reproductive traits are fundamental for the profitability of the beef cattle production system profitability. However, traits such as age at firs calving (AFC) and scrotal circumference (SC) have disadvantages to be used in traditional breeding programs, since they are measured in only one sex and may have low heritability. In the last few decades, the advances in technology for DNA analysis allowed the development of statistical techniques as genomic-wide (GWAS) and genomic selection studies (GS). Commonly, SNPs markers have been used to perform these studies. Nonetheless, another molecular marker, the haplotype, that are SNPs in high linkage disequilibrium (LD), could be used in these studies, since these could be in higher LD with the QTLs when compared to the individual SNPs. The aim of this study was to verify the use of haplotypes in GWAS and GS, for reproductive traits, in Nelore cattle. In GWAS study, 2,390 and 4,832 animals with information of age at first calving (AFC) and scrotal circumference (SC) belonging to three Nelore breeding programs were used to perform the GWAS. The genotypes of 1900 heifers and 1500 young bulls were obtained with HD panel from Ilumina® (777K) and 490 heifers and 3332 young bulls were genotyped with the GeneSeek Genomic Profiler HDi 75K. Animals genotyped with lower density panel were imputed to HD using the FImpute program. Phenotype was adjusted for the contemporary groups fixed effects (Y*). Missing genotypes and linkage phase were inferred with the Fimpute software. Haplotypes were constructed in the software HaploView using the linkage disequilibrium measurement D and the confidence interval methodology. The GWAS was performed using univariate mixed model in the software GEMMA. Twenty-one significant haplotype blocks along 12 different chromosomes were associated with AFC. Ten blocks located in the chromosomes 5, 9, 11, 13, 19, 21, 22, and 25 were associated with genes that have putative effects on reproductive systems in mammals. The genes FAF1, HDAC4, ARHGEF13, CCDC62, SLC25A39, FKBP6 and NSUN5 were associated with SC and are involved in reproductive functions as spermatogenesis and spermatozoa maturation and motility. The results found in this study can be used to identify causal mutations and candidate genes that underline AFC and SC. In chapter 3, phenotypes and genotypes of 2,390 and 4,832 animals were available for AFC (h²=0.08) and scrotal circumference (SC, h²=0.42) respectively. The methodology used to impute the missing genotypes, the haplotype phase and construction was descripting in chapter 2. A cross-validation with 5 folds was performed and GBLUP method was used for genomic prediction using haplotypes and SNPs as predictors. The accuracy and bias were used to compare the prediction models. The accuracy of prediction for AFC was 0.16 for SNPs and haplotypes and for SC was 0.21 for SNPs and 0.22 for haplotypes. The regression coefficient for AFC was >1 and for SC was <1, showing that the prediction accuracy was overestimating for AFC and underestimating for SC. Similar regression coefficient values were found for both traits when compared haplotypes and SNPs. The heritability coefficient affected the prediction accuracies, causing slight increase using haplotypes for trait of high heritability (0.42) and equal accuracy between predictors for trait of low heritability (0.08).

Reproductive Performance of Primiparous Nelore Cows / Eficiência reprodutiva de vacas primíparas da raça Nelore

Background: Reproductive efficiency is one of the most important characteristics for beef cattle. Bos indicus cattle have longer periods of postpartum anestrus, which contributes to poorer reproductive efficiency of zebu cows when compared with that of Bos taurus , this facts are particular relevant in primiparous cows. These challenges are more important in primiparous cows in pasture management systems because the intake of nutrients during the postpartum period is not sufficient to meet requirements for growth as well as lactation. The objectives of this study were to evaluate the days postpartum at conception and the pregnancy rate at the end of a 90 days breeding season in primiparous and multiparous cows. Materials, Methods & Results: The study was conducted at the Experimental Farm of the Capim Branco, Federal University of Uberlandia, in the breeding season of 2009/2010. It was used 14 primiparous and 84 multiparous Nelore cows. The females were treated with the following protocol. On Day 0, all cows received an intravaginal device containing 1.9 g progesterone (CIDR®) and 1.0 mg, i.m. of estradiol cypionate (ECP ®). On Day 7 the cows received 12.5 mg, i.m. dinoprost tromethamine (Lutalyse®). On Day 9, the intravaginal devices were removed, and calves were temporally weaned. On Day 11 (48 h after intravaginal device withdrawal), all cows were inseminated and calves reunited with their dams immediately after insemination. All cows that returned to estrus before pregnancy diagnosis were re-inseminated 12 h after estrous detection. Pregnancy diagnosis was performed by transrectal ultrasonography 30 days after TAI, confirmed 60 days after the end of breeding season. The pregnancy rate at end of the breeding season was calculated by dividing the number of pregnant cows heifers by the number of cows used in the breeding season. [...]

Reproductive Performance of Primiparous Nelore Cows / Eficiência reprodutiva de vacas primíparas da raça Nelore

Background: Reproductive efficiency is one of the most important characteristics for beef cattle. Bos indicus cattle have longer periods of postpartum anestrus, which contributes to poorer reproductive efficiency of zebu cows when compared with that of Bos taurus , this facts are particular relevant in primiparous cows. These challenges are more important in primiparous cows in pasture management systems because the intake of nutrients during the postpartum period is not sufficient to meet requirements for growth as well as lactation. The objectives of this study were to evaluate the days postpartum at conception and the pregnancy rate at the end of a 90 days breeding season in primiparous and multiparous cows. Materials, Methods & Results: The study was conducted at the Experimental Farm of the Capim Branco, Federal University of Uberlandia, in the breeding season of 2009/2010. It was used 14 primiparous and 84 multiparous Nelore cows. The females were treated with the following protocol. On Day 0, all cows received an intravaginal device containing 1.9 g progesterone (CIDR®) and 1.0 mg, i.m. of estradiol cypionate (ECP ®). On Day 7 the cows received 12.5 mg, i.m. dinoprost tromethamine (Lutalyse®). On Day 9, the intravaginal devices were removed, and calves were temporally weaned. On Day 11 (48 h after intravaginal device withdrawal), all cows were inseminated and calves reunited with their dams immediately after insemination. All cows that returned to estrus before pregnancy diagnosis were re-inseminated 12 h after estrous detection. Pregnancy diagnosis was performed by transrectal ultrasonography 30 days after TAI, confirmed 60 days after the end of breeding season. The pregnancy rate at end of the breeding season was calculated by dividing the number of pregnant cows heifers by the number of cows used in the breeding season. [...](AU)

Estimativas de herdabilidade e tendências genéticas para características de crescimento e reprodutivas em bovinos da raça Nelore / Estimates of heritability and genetic trends for growth and reproduction traits in Nelore cattle

Foram estimados os coeficientes de herdabilidade e a mudança genética para peso à desmama (PD), peso ao sobreano (PS), ganho de peso do nascimento à desmama (GND), ganho de peso da desmama ao sobreano (GDS), perímetro escrotal (PE) e idade ao primeiro parto (IPP) em animais da raça Nelore. Foram utilizados dados de 128.148 animais nascidos entre 1984 e 2006. Os componentes de variância foram estimados pelo método da máxima verossimilhança restrita, e os valores genéticos foram preditos por modelos mistos aplicando-se modelo animal bicaracterística, incluindo peso à desmama em todas as análises. As tendências genéticas foram estimadas pela regressão dos valores genéticos sobre o ano de nascimento dos animais. Os coeficientes de herdabilidade do efeito direto estimados foram de 0,23 (0,07) (PD); 0,24 (0,02) (PS); 0,21 (0,01) (GND); 0,23 (0,01) (GDS); 0,46 (0,02) (PE) e 0,15 (0,01) (IPP). As tendências genéticas diretas estimadas foram de 0,171 (0,01); 0,219 (0,02); 0,186 (0,03) e 0,224 (0,02) kg/ano para PD, PS, GND e GDS, respectivamente, o que representa incrementos de 0,10; 0,08; 0,13 e 0,22 por cento nas médias das mesmas características ao ano, respectivamente. Para o PE e a IPP no período de 1984 a 1995, as tendências genéticas foram nulas, com valores de 0,011 (0,03) cm/ano e -0,003 (0,06) dias/ano, respectivamente. No segundo período considerado (1996 a 2006), as tendências genéticas para PE e IPP foram de 0,069 (0,01) cm/ano e -3,024 (0,04) dias/ano, respectivamente, indicando melhorias consideráveis em tais características. Esses valores sugerem que características produtivas e reprodutivas, quando utilizadas como critério de seleção, proporcionam progresso genético no rebanho, sendo indicadas para seleção de animais da raça Nelore.(AU)

The heritability coefficients and genetic trends for weaning weight (WW), post-yearling weight (PW), average gains from birth to weaning (GBW), average gains from weaning to post-yearling (GWP), scrotal circumference (SC), and age at first calving (AFC) were estimated in Nelore cattle. Variance components and heritability coefficients were estimated by restricted maximum likelihood and breeding values were predicted fitting bivariate animal models, always including weaning weight. Data from 128,148 animals born from 1984 to 2006 were used. Genetic trends for each trait were estimated by regression of breeding values on the animal birth year. Heritability estimates for direct effect were 0.23 (0.07) for WW; 0.24 (0.02) for PW; 0.21 (0.01) for GBW; 0.23 (0.01) for GWP; 0.46 (0.02) for SC; and 0.15 (0.01) for AFC. The direct genetic trends were 0.171 (0.01); 0.219 (0.02); 0.186 (0.03); and 0.224 (0.02) kg per year, for WW, PW, GBW, and GWP, respectively, corresponding to increases of 0.10, 0.08, 0.13, and 0.22 percent in the means of the same traits per year, respectively. In the first period (1984 to 1995), the SC and AFC genetic trends were null, with values of 0.011 (0.03) cm/year and -0.003 (0.06) days/year, respectively. Moreover, in the other period (1996 to 2006), the genetic trends of SC and AFC were 0.069 (0.01) cm/year and -3.024 (0.04) days/year, respectively. These values suggest that productive and reproductive traits, when used as selection criteria, result in genetic progress of the herd. Thus, they are indicated for selection of Nelore cattle.(AU)

Características de tamanho adulto e escore de condição corporal de vacas e associações genéticas com escores visuais, qualidade de carcaça e eficiência reprodutiva na raça Nelore

Foi avaliada a habilidade de estimação e predição de modelos de análise para o peso (PA), altura (AA) e escore de condição corporal (ECC) de fêmeas adultas e, também, foram estimadas as correlações entre essas características com medidas obtidas ao sobreano (PES: peso; CS: conformação; PS: precocidade; MS: musculatura; US: umbigo; AOL: área de olho de lombo e EGS: espessura de gordura subcutânea) e reprodutivas (PE: perímetro escrotal; IPP: idade ao primeiro parto; DG: duração da gestação; DPP: dias para o parto; IEP: intervalo de partos). Para o PA e AA avaliou-se o efeito da inclusão (GC1) ou não (GC2) do ECC no grupo de contemporâneos, através de análises unicaracterística e modelo animal linear. Para o ECC foram comparados dois modelos bayesianos (linear e limiar), em análises uni-característica. Posteriormente, foram realizadas análises bi-características incluindo o PA, AA ou ECC com cada uma das demais características. Herdabilidade de maior magnitude para o PA foi obtida com a utilização do GC1 (0,45±0,02) em relação ao GC2 (0,39±0,02). Para AA não foram observadas diferenças nas herdabilidades estimadas. Ao comparar os diferentes grupos de contemporâneos (GC1 e GC2), foram obtidas correlações de classificação de touros variando de 0,60 a 0,92 para PA e de 0,90 a 0,98 para AA, considerando diferentes intensidades de seleção. É indicada a incorporação do ECC nos grupos de contemporâneos utilizados em avaliações genéticas somente para o PA. Para o ECC, não foi observada alteração na classificação dos reprodutores ao comparar os modelos linear e limiar. O PA apresentou maior associação genética com o PES (0,84±0,01) e CS (0,66±0,03) em comparação com a PS (0,25±0,03), MS (0,20±0,02) e US (0,18±0,03). De modo semelhante, a AA está associada geneticamente de maneira positiva e de maior magnitude com as características PES (0,64±0,02) e CS (0,54±0,03) em relação a US (0,18±0,03). Por outro lado, correlações genéticas negativas e de baixas magnitudes foram estimadas entre AA com a PS (-0,08±0,03) e MS (-0,14±0,03). O ECC de vacas está geneticamente associado e de forma positiva com todas as características avaliadas ao sobreano, mas com maior magnitude com a PS (0,61±0,06) e MS (0,60±0,07). As correlações genéticas estimadas entre as características de tamanho adulto com as indicadoras de qualidade da carcaça foram negativas, variando de baixas a moderadas magnitudes. Por outro lado, associações genéticas positivas foram estimadas entre o ECC com AOL (0,38±0,12) e EGS (0,32±0,14). O PA está geneticamente associado, de maneira positiva com a IPP (0,23±0,08), IEP (0,25±0,15) e, em menor magnitude, com a DG (0,14±0,03). Correlações nulas foram obtidas entre o PA com o PE (0,03±0,03) e DPP (-0,01±0,04). A AA apresentou associação genética positiva e baixa com as características reprodutivas mensuradas em fêmeas e nula com o PE (-0,08±0,03). 9 Correlações genéticas negativas e favoráveis foram estimadas entre o ECC e características reprodutivas de fêmeas, e desfavorável com o PE (-0,13±0,06). A seleção baseada em maiores PES e CS deve levar a um aumento no tamanho, não sendo esperadas alterações no ECC de vacas. A seleção de animais com maior AOL e EGS deve levar ao longo das gerações a uma diminuição do tamanho adulto das progênies e melhorias na condição corporal das vacas. Após várias gerações de seleção, a escolha de touros com maiores valores genéticos para o perímetro escrotal pode levar a uma redução na condição corporal das vacas. A seleção baseada no escore de condição corporal de matrizes de corte deve levar a obtenção de vacas mais eficientes em termos reprodutivos.

Were evaluated the ability estimation of parameters and prediction of breeding values in Bayesian models for weight (MW), height (MH) and body condition score (BCS) of mature cows and estimated the correlation between these traits with yearling measures (YW: weight; YC: conformation score; YP: precocity score; YM: muscling score; YN: navel score; LMA: longissimus muscle area and BF: back fat thickness) and reproductive traits (SC: scrotal circumference; AFC age at first calving; GL: gestation length; DC: days to calving; CI: calving interval). For MW and MH were evaluated the effect of inclusion the body condition score (CG1) or not (CG2) in the contemporary groups, using single trait analyses and linear animal models. The linear and threshold models were compared for BCS. In a second step, two-trait analyzes were performed including MW, MH or BCS with each other traits. Higher heritability for MW was obtained using the CG1 (0.45±0.02) compared to CG2 (0.39±0.02). Was not observed difference in heritability estimates for MH (0.35 ± 0.02) using the CG1 or CG2 models. Sires rank correlations between predicted breeding values using CG1 and CG2 ranging from 0.60 to 0.92 for MW and 0.90 to 0.98 for MH, considering different selection intensities. The incorporation of body condition score in the contemporary groups is indicated only for MW evaluations. For BCS, the same sires should be selected, independent of the model (linear or threshold) used. The MW showed higher genetic association with YW (0.84±0.01) and YC (0.66±0.03) rather than YP (0.25±0.03), YM (0.20±0.02) and YN (0.18±0.03). Similarly, the MH was positive and higher genetic associated with YW (0.64±0.02) and YC (0.54±0.03) compared to YN (0.18±0.03). On the other hand, negative and low genetics correlations were estimated between MH with YP (-0.08±0.03) and YM (-0.14±0.03). The BCS was genetically and positively associated with all traits evaluated at yearling, but of higher magnitude with YP (0.61±0.06) and YM (0.60±0.07). Negative genetic correlations were obtained between mature size and carcass traits, ranging from low to moderate magnitude. On the other hand, positive genetic associations were estimated between BCS with LMA (0.38±0.12) and BF (0.32±0.14). The MW was positive correlated with AFC (0.23±0.08), CI (0.25±0.15) and, with lower magnitude, of GL (0.14±0.03). Null genetic correlations were obtained between MW with SC (0.03±0.03) and DC (-0.01±0.04). The MH showed positive and low genetic association with all female reproductive traits, but negative with SC (-0.08±0.03). Negative and favorable genetic correlations were estimated between BCS and females reproductive traits, but unfavorable with SC (-0.13±0.06). Selection based on YW and WC should lead to an increase in mature size, but no changes in BCS of cows are expected. Over several generations, the selection based on LMA and/or BF should result in reduction of the mature size and improvements in the body condition of cows, by correlated response. The use of sires with high genetic breeding values for SC should result in reduction of body condition of cows. Selection based on body

ASSOCIAÇÃO GENÉTICA ENTRE CARACTERÍSTICAS PRODUTIVAS, REPRODUTIVAS E HABILIDADE DE PERMANÊNCIA EM BOVINOS DA RAÇA HOLANDESA

Rocha, Graziela Maria de Freitas. Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri. Setembro 2015. 39p. Associação genética entre características produtiva, reprodutivas e habilidade de permanência em vacas da raça Holandesa. Orientador: Aldrin Vieira Pires (in memorian). Coorientador: Jaime Araújo Cobuci. Dissertação (Mestrado em Zootecnia). Objetivou-se com este estudo estimar parâmetros genéticos e fenotípicos para habilidade de permanência até os 48 e 54 meses de idade (HP48 e HP54) e até 36 e 48 meses (HP36ap e HP48ap) após o primeiro parto e suas associações com a produção de leite até os 305 dias na primeira lactação (PL305), idade ao primeiro parto (IPP) e primeiro intervalo de partos (PIDP), referentes as três primeiras lactações de animais nascidos entre os anos de 1987 a 2006. Os componentes de covariância foram estimados por abordagem Bayesiana, utilizando o programa THRGIBBS1F90 em análises uni e bi-características. Para as características HP48, HP54, HP36ap e HP48ap, foram incluídos os efeitos fixos de rebanho e ano de nascimento e para IPP, foram definidos como rebanho-ano-estação de nascimento. Para PL305 e PIDP, o modelo utilizado incluiu os efeitos fixos de rebanho-ano-estação de parto e idade da vaca ao parto como covariável (efeitos linear e quadrático). Além desses efeitos fixos para todas as características estudadas, foram considerados os efeitos aleatórios genético aditivo direto e residual. As herdabilidades médias foram 0,05±0,01; 0,09±0,01; 0,07±0,02; 0,18±0,06; 0,22±0,01; 0,03±0,01 e 0,04±0,01 para HP48, HP54, HP36ap, HP48ap, P305, IPP e PIDP, respectivamente. As correlações genéticas obtidas entre HP48 com P305, IPP e PIDP foram de 0,02±0,09; 0,12±0,15 e 0,91±0,04. As correlações genéticas estimadas entre HP54 com P305, IPP e PIDP foram de 0,17±0,07; 0,39±0,11 e 0,97±0,02. As estimativas das correlações genéticas obtidas entre HP36ap com P305, IPP e PIDP foram de 0,46±0,10; 0,22±0,17 e 0,91±0,06. As correlações genéticas entre HP48ap com P305, IPP e PIDP foram de 0,33±0,17; 0,15±0,24 e 0,62±0,17. As correlações genéticas entre a habilidade de permanência até 36 e 48 meses após o primeiro parto e produção de leite na primeira lactação indicam que a seleção para produção na primeira lactação pode levar a melhoria na longevidade, embora de forma não expressiva.

Rocha, Graziela Maria de Freitas. Federal University of Jequitinhonha and Mucuri Valleys, September 2015.39p. Genetic association between productive traits, reproductive and length of productive life in Holstein dairy cows. Advisor: Aldrin Vieira Pires (in memorian). Co-advisor: Jaime Araújo Cobuci. Dissertation (Master in Animal Science) The objective of this study was to estimate genetic and phenotypic parameters for length of productive life until 48 and 54 (HP48 and HP54) months old and up to 36 and 48 (HP36ap and HP48ap) months after the first calving, and their associations with 305-days milk production in the first lactation (PL305), age at first calving (IPP) and first calving interval (PIDP), including information of third lactating cows born between the years 1987-2006. The covariance components were estimated by Bayesian approach, using the THRGIBBS1F90 program in uni and bi-traits analysis. For HP48 HP54, HP36ap and HP48ap analyses the model included herd and year of birth as contemporaneous group and for IPP analysis, herd-year-season of birth. For PL305 and PIDP analyses, the model included herd-year-season of calving as contemporary group and age of cow at calving as a covariate (linear and quadratic effects). In addition to these fixed effects for all traits studied the model also included the random additive genetic effect and residual. The heritability estimated were 0.047±0.009; 0.093±0.012; 0.066±0.017; 0.179±0.064; 0.220±0.011; 0.033±0.006 and 0.035±0.006 for HP48. HP54. HP36ap, HP48ap, P305, IPP and PIDP, respectively. Estimates of the genetic correlations obtained between HP48 and P305, IPP and PIDP were 0.02 ±0.09; 0.12±0.15 and 0.91±0.04. The genetic correlation estimates between HP54 and P305, IPP and PIDP were 0.17±0.07; 0.39±0.11 and 0.97±0.02. Estimates of genetic correlations between HP36ap and P305, IPP and PIDP were 0.46±0.10; 0.22±0.17 and 0.91±0.06. The genetic correlation estimates between HP48ap and P305, IPP and PIDP were 0.33±0.17; 0.15±0.24 and 0.62±0.17. The genetic correlation estimates between length of productive life up to 36 and 48 months after the first calving and 305-days milk production in the first lactation indicate production in the first lactation can lead to no significantly improved longevity.

MODELO LINEAR, DE LIMIAR E DE CENSURA EM CARACTERÍSTICAS REPRODUTIVAS DE BOVINOS NELORE MOCHO

Objetivou-se avaliar as características idade ao primeiro parto (IPP), intervalo de parto (IP) e habilidade de permanência no rebanho (HP), em animais da raça Nelore variedade Mocha, através de modelos que tratam estas características como censuradas ou não censuradas e como variáveis categóricas. Para IPP e IP, foram utilizados os seguintes modelos: ML-Modelo linear; MLP- Modelo linear com dados perdidos; MLLP- Modelo linear limiar policotômico; MLLB- Modelo linear limiar binário; MLC- Modelo linear com censura. Para a característica HP, foram utilizados: MLP- Modelo de limiar policotômico; MLB- Modelo de limiar binário. Para IPP, os modelos ML, MLLP e MLC apresentaram os melhores ajustes para predição dos valores genéticos; para IP, foi o MLC; e para HP, o MLB. As herdabilidades para as características IPP e IP foram: ML - 0,41 e 0,03; MLP - 0,23 e 0,07; MLLP - 0,45 e 0,02; MLLB - 0,34 e 0,03; MLC - 0,31 e 0,06, respectivamente. Já para HP, as herdabilidade foram para MLP - 0,11 e MLB - 0,22. Na correlação de classificação apenas o MLP, em relação aos demais modelos, apresentou alteração na classificação dos touros para IPP; e para IP, apenas os modelos ML-MLP evidenciaram diferenças na classificação. Os Modelos linear, limiar policotômico ou com censura podem ser utilizados para avaliar IPP, sem alteração na estimação dos parâmetros ou predição dos valores genéticos. O intervalo de partos (IP) possui baixas estimativas de herdabilidades, indicando poucos ganhos genéticos. A habilidade de permanência no rebanho (HP) pode ser utilizada como critério de seleção, sendo avaliada via modelo de limiar binário, tornando-se uma alternativa viável para melhoria dos níveis reprodutivos dos rebanhos Nelore Mocho.

This study aimed to evaluate the characteristics age at first calving (AFC), calving interval (CI) and stayability (STAY) in Nellore pooled, through models that treat these features as censored or uncensored and as categorical variables. For AFC and CI the following models were used: LM-linear model; LMD- linear with missing data model; LTP- linear threshold polychotomous model; LTB- linear threshold binary model; LC-linear with censorship model. For HP trait were used: TP- threshold policotômico model; TB- threshold binary model. For IPP LM, LC and LTP models presented the best settings for prediction of breeding values, for IP was the LC and HP was the TB. The heritability for the IPP and IP traits were: LM - 0.41 and 0.03; LMD - 0.23 and 0.07; LTP - 0.45 and 0.02; LTB - 0.34 and 0.03; LC - 0.31 and 0.06, respectively. As for the HP heritability were to TP - 0.11 and TB - 0.22. The rank correlation only the LMD, compared to other models changed in the classification of bulls for AFC, and CI only the LM-LMD models showed differences in classification. The linear model, threshold polychotomous or censorship can be used to evaluate AFC, without changing the parameter estimation or prediction of breeding values. The calving interval (CI) has low heritability estimates indicating little genetic gains. The Stayability (STAY) can be used as selection criteria, and evaluated via threshold binary model, being a viable alternative for improving reproductive levels of Nelore pooled cattle

GENOME-WIDE ASSOCIATION STUDY OF REPRODUCTION TRAITS IN NELORE CATTLE, INCLUDING ADDITIONAL PHENOTYPIC INFORMATION FROM NON-GENOTYPED ANIMALS

Esta dissertação foi dividida em três capítulos, o primeiro é uma revisão de literatura sobre o assunto que será discutido nos capítulos seguintes. No segundo capítulo, foi realizado um estudo de associação genômica ampla para a característica idade ao primeiro parto (IPP) em gado Nelore, que objetivou: 1) avaliar se a informação fenotípica adicional dos animais não genotipados afeta o mapeamento de QTLs da IPP; avaliar, por simulação, se esta informação fenotípica adicional contribui para detectar QTLs mais precisamente para uma característica complexa, com poucos genótipos disponíveis. O terceiro capítulo apresenta um estudo de associação para a característica reconcepção de primíparas (RP) em gado Nelore, cujo objetivo foi detectar importantes regiões genômicas (QTLs) associadas com esta característica. No capítulo dois, estudos de associação foram realizados utilizando as metodologias Bayes C e Weighted single step GBLUP (WssGBLUP) e as 10 janelas de marcadores (de 1Mb) que explicaram a maior proporção da variância para IPP foram identificadas e exploradas. Dois cenários foram investigados, um incluindo todas as fêmeas com informação fenotípica disponível (cenário SI 43.482 fêmeas), e outro incluindo apenas as fêmeas com genótipo disponível (cenário SII 1.813 fêmeas). Três iterações foram realizadas no método WssGBLUP, sendo recomputados os efeitos dos animais e dos SNPs a cada iteração. Foi simulada uma população com parâmetros e estrutura similares aos dos dados reais, com dois diferentes níveis de desequilíbrio de ligação (alto e baixo) entre os marcadores adjacentes. No capítulo três, os dados consistiram de 142.878 registros fenotípicos de RP e 2.923 genótipos. Os estudos de associação foram realizados com o método WssGBLUP usando três diferentes pesos (iterações) para os efeitos dos SNPs. Para cada iteração subsequente a variância genética foi distribuída para um número menor de SNPs, e os efeitos dos SNPs foram recomputados. Genes possivelmente associados com RP foram pesquisados para reforçar a importância sugestiva das janelas detectadas. Os resultados do capítulo dois indicaram que considerar ou não a informação fenotípica adicional influenciou mais os efeitos estimados dos SNPs do que o método aplicado nos estudos de associação. Embora a maioria das regiões genômicas indicadas pelas diferentes análises não terem sido as mesmas, alguma coincidência foi observada. Algumas regiões associadas com IPP apresentaram QTLs previamente reportados para características reprodutivas. Os resultados dos dados simulados indicaram que incluir toda a informação fenotípica disponível, mesmo dos animais não genotipados, pode melhorar a habilidade de detecção de QTLs de características complexas de baixa herdabilidade. Os estudos de associação do capítulo três detectaram um total de 21 diferentes janelas, as quais abrigaram 13 QTLs previamente reportados na literatura para diferentes características reprodutivas (ou associadas). As top 10 janelas de marcadores continham 182 genes descritos. Alguns deles estavam associados com vias metabólicas de algumas características reprodutivas. Foi encontrada evidência neste estudo que importantes genes candidatos afetando a RP em gado Nelore foram identificados.

This dissertation was divided in three chapters, the first one is a literature review about the subject that will be discussed in subsequent chapters. In the second chapter, a genome wide association study (GWAS) for age at first calving (AFC) in Nelore cattle was performed, using real and simulated data, aiming to 1) assess if additional phenotypic information from non-genotyped animals affect QTL mapping of AFC; 2) evaluate, by simulation, if this additional phenotypic information contributes to detect QTLs more precisely for a low heritable complex trait, and with few available genotypes. The third chapter presents a GWAS for heifer rebreeding (HR) in Nelore cattle. In chapter two, GWA studies were performed using Bayes C and weighted single step GBLUP (WssGBLUP) methods and the top 10 marker windows (1Mb) that explained the larger proportion of variance for AFC were identified and further explored. Two scenarios were investigated, one including all females with available phenotypic information (SI scenario, with 43,482 females), and the other including just the females with available genotype (SII scenario, with 1,813 females). Three iterations were performed in WssGBLUP, recomputing the animals and SNPs effect in each subsequent iteration. It was simulated a population mimicking the parameters and the structure of the real dataset. Two different disequilibrium linkage levels (low and high) between adjacent markers were simulated. In chapter three, the data consisted of 142,878 HR phenotypic records and 2,923 genotypes. The GWAS was performed with WssGBLUP method using three different weightings (iterations) for the SNP effects. Total genetic variances were calculated for the top 10 1Mb SNP-windows, detected by each iteration. On each subsequent iteration, the genetic variance was distributed for a smaller number of SNPs, and the SNP effects were recomputed. Genes possibly associated with HR were searched to reinforce the suggestive importance of the detected windows. The results from chapter two revealed that considering or not additional phenotypic information influenced more the SNP effect estimates than the applied method of GWAS. Although most of genomic regions indicated by different analyses were not the same, some coincidence was observed. Some identified regions presented previously reported QTLs for reproductive traits. The results of simulated data indicated that including all available phenotypic information, even of non-genotyped animals, can improve QTL detection of complex low heritability traits. In chapter three, the GWA analyses detected a total of 21 different windows that harbored 13 QTLs previously reported in the literature for different reproductive (or related) traits. The top 10 marker-windows contained 182 annotated genes. Some of them were associated with pathways of reproductive traits. Evidence was found in this study that important candidate genes affecting HR in Nelore cattle were identified.

ANÁLISE GENÉTICA PARA MACIEZ DE CARNE E SUAS RELAÇÕES COM AS CARACTERÍSTICAS PRODUTIVAS EM BOVINOS NELORE MOCHO

A raça Nelore, variedade Mocho, tem ganhado espaço na pecuária de corte brasileira, começando o desenvolvimento de estudos, principalmente sobre qualidade de carne e sua relação com as características econômicas estudadas tradicionalmente. Assim, propõe-se estimar parâmetros genéticos para as características de crescimento, reprodução, carcaça e maciez da carne. Foram utilizados os dados de bovinos Nelore Mocho da marca Nelore OB, da Empresa Guaporé, e, Nelore BRGN da EmbrapaCerrados, ambos rebanhos participantes do "Programa de Melhoramento Genético da Raça Nelore" (Coordenado pela ANCP NeloreBrasil). No primeiro estudo, os parâmetros genéticos foram estimados em uma análise de características múltiplas, com modelos animais multivariados, utilizando o algoritmo de EM-REML disponível em software REMLF90. As estimativas de herdabilidade para efeitos aditivos diretos e maternos foram de 0,29 e 0,04, 0,29 e 0,04, e 0,32 e 0,02 para P120, P210 e P365, respectivamente. Quanto às características P450, AOL, EG, EGP8 e WBSF, as estimativas de herdabilidade foram 0,36, 0,32, 0,19, 0,26 e 0,45, respectivamente. As estimativas de correlação entre crescimento e características de carcaça, P450 e AOL foram de 0,22, e entre a EG e EGP8 de 0,35. Os parâmetros genéticos estimados na pesquisa sugerem o uso das características EG e EGP8 como critérios de seleção para melhorar o acabamento do animal. As correlações genéticas estimadas, para ambas as características de carcaça (EG e EGP8) e de maciez (WBSF), mostraram que não há relações entre elas e outras características de crescimento, assim a seleção para elas não implicará em qualquer antagonismo para características de importância econômica na criação de animais Nelore. No segundo trabalho, foram realizadas análises de características múltiplas, com modelos animais multivariados, utilizando o método de amostragem Gibbs utilizando calha thrgibbs1f90. O software GIBANAL estimou a correlação serial e das estimativas subseqüentes foram obtidas as estimativas de herdabilidade utilizando a aplicação POSTGIBBSF90. As estimativas de herdabilidade encontradas foram 0,62 (P365), 0,64 (P450), 0,54 (PE365), 0,47 (PE450), 0,20 (IPP), 0,89 (PAC), 0,30 (STAY), 0,45 (AOL), 0,14 (EG) e 0,27 (EGP8) e 0,33 (WBSF). As estimativas de correlações genéticas entre características reprodutivas foram positivamente associados,AOL, EG e EGP8 foram positivas, mas com baixa magnitude;entre as características de crescimento e características de carcaça foram moderadas e, finalmente, e mais importante, foi a pequena correlação genética entre maciez da carne (WBSF) e as outras características de importância econômica (crescimento, carcaça e reprodutivos). Isto significa que a maciez da carne bovina, que está associada com a qualidade da carne, não afetam as outras características de importância econômica adotadas em programas de seleção genética. Se essa característica é considerada importante para a indústria da carne, deve ser adotado como critério de seleção de forma direta e tem variabilidade genética suficiente para resposta à seleção.Como sugestão, considera-se que a utilização de marcadores genéticos e seleção genômica pode ser muito útil para um programa de melhoramento, considerando a maciez da carne como critérios de seleção.

The Nelore breed, Mochovariety, has gained space in the Brazilian beef cattle, beginning the development of studies, mainly on meat quality and its relation with economic characteristics studied traditionally. Thus, it is proposed to estimate genetic parameters for several characteristics like growth, reproduction, carcass quality and tenderness of the meat. We used the data of Nelore Mocho cattle from OB Nellore, Guaporé Enterprise, and of Embrapa Cerrados BRGN Nellore, both participating in the breeding program of the Nelore (coordinated by ANCP Nelore Brasil). In the first study, the genetic parameters were estimated in an analysis of multiple traits, with multivariate animal models, using the EM-REML algorithm, available in REMLF90software. Estimates of heritability for additive effects direct and maternal were 0.29 0.29 and 0.04, 0.29 and 0.04, and 0.32 and 0.02 to P120, P210 and P365, respectively. As for the characteristics, AOL, EG P450, EGP8 and WBSF, heritability estimates were 0.36, 0.26, 0.19 and 0.32, 0.45, respectively. The correlation between growth and carcass characteristics, P450 and AOL were 0.22, and between EG and EGP8 of 0.35. The genetic parameters estimated in the survey suggest the use of the characteristics EG and EGP8 as selection criteria to improve the animal termination for slaughter. The genetic correlations estimated for both characteristics (EG and EGP8) and meat smoothness (WBSF), showed that there is no relationship between them and other growth characteristics, so the selection for carcass traits will not result in antagonism to characteristics with economic importance in Nellore breeding. In the second study, the genetic parameters were estimated in an analysis of multiple traits, with multivariate animal models, using the Gibbs sampling method using computer program thrgibbs1f90. The software GIBANAL was estimated serial correlation and subsequent estimates of heritability were obtained using the POSTGIBBSF90 application. Heritability estimates were 0.62 (P365), 0.64 (P450), (PE365), 0.54 0.47 (523 P.), 0.20 (IPP), 0.89 (PAC), 0.30 (STAY), 0.45 (AOL), 0.14 (EG) and 0.27 (EGP8) and 0.33 (WBSF). Estimates of genetic correlations between reproductive characteristics were positively associated, AOL, EG and EGP8 were positive, but with low magnitude; among the growth and carcass characteristics were moderate and, finally, and most important, was the small genetic correlation between meat smoothness (WBSF) and the other features of economic importance (growth, carcass and reproductive rights). It´s suggest that the meat smoothness, which is associated with the quality of the meat, do not affect the other characteristics with economic importance adopted in genetic breeding programs. If this characteristic is considered important for the meat industry, should be adopted as a criterion for direct selection and have enough genetic variability to response to this kind of selection. As a suggestion, it would be considered the use of genetic markers and genomic selection, it can be very useful for a breeding program, considering the softness of the meat as selection criteria.

Parâmetros genéticos entre características de leite, de peso e a idade ao primeiro parto em gado mestiço leiteiro (Bos taurus x Bos indicus) / Genetic parameters between milk traits, weight traits and age at first calving in crossbreed dairy cattle (Bos taurus x Bos indicus)

Foram estimadas as correlações genéticas entre características de produção de leite (produção de leite, gordura, proteína e duração da lactação em até 305 dias, na primeira lactação), características de peso (taxa de crescimento de novilhas entre 12-24 meses e peso médio de vacas) e idade ao primeiro parto, em uma população de fêmeas Mestiço Leiteiro Brasileiro (MLB), por meio de metodologia REML, sob modelo animal. As estimativas de herdabilidade das características estudadas na ordem acima foram, respectivamente, 0,28± 0,08, 0,30±0,11, 0,28±0,09, 0,19±0,07, 0,18±0,06, 0,42±0,10 e 0,48±0,12. As correlações genéticas entre peso médio da vaca e a produção de leite, gordura e proteína foram, respectivamente, -0,22±0,22, -0,49±0,31 e -0,22±0,23 e da taxa de crescimento das novilhas com a produção de leite, gordura e proteína foram respectivamente, -0,59±0,35, -0,73±0,44 e -0,62±0,37. As correlações genéticas entre produção de leite, peso médio das vacas e taxa de crescimento das novilhas com idade ao primeiro parto foram respectivamente, 0,05±0,18, -0,05±0,18 e 0,02±0,20. A alta correlação genética (0,93±0,02) entre produção de leite e duração da lactação indicou que não se deve remover a variação na duração da lactação na seleção de gado leiteiro tropical(AU)

Genetic correlations between milk production (milk, fat, protein yield lactation length in 305-d lactation), live weight (average cow live weight, growth rate between 12-24 mo) and age at first calving traits were estimated in a population of Mestiço Leiteiro Brasileiro (MLB) females using REML methodology and animal model. The estimates of heritability were respectively, 0.28± 0.08, 0.30±0.11, 0.28±0.09, 0.19±0.07, 0.18±0.06, 0.42±0.10 and 0.48±0.12 for those traits. Genetic correlations between milk, fat and protein yield with cow average weight were, respectively, -0.22±0.22, -0.49±0.31, -0.22±0.23, and between milk, fat and protein yield with heifer live weight gain, -0.59±0.35, -0.73±0.44, -0.62±0.37 as well. Genetic correlations between milk yield, cow average weight and heifer live weight gain with age at first calving were, respectively, 0.05±0.18, -0.05±0.18, 0.02±0.20. The high genetic correlation between milk production and lactation length (0.93±0.02) indicated that variation of the lactation length should not be removed when selecting tropical dairy cattle(AU)