Empirical impact of financial service access on farmers income in Ghana / Impacto empírico do acesso a serviços financeiros na renda dos agricultores em Gana

The impact of access to financial services (AFS) and access to informal financial services (AIFS) on farmer income is examined in this study. After a multi-stage random sampling procedure, the study used a sample size of 478 people from two regions in Ghana. The endogenous treatment regression (ETR) model was used to account for selection bias while the unconditional quantile regression (UQR) model was used for a heterogenous analysis. The findings showed that education, financial literacy, IT access, farm size, and distance were all factors of access to financial services. Similarly, the findings revealed a positive and statistically significant link between household income and access to formal financial services. Similarly, there was a positive and significant association between access to informal financial services and household income. The findings showed that access to formal and informal financial services has different effects on household income. As a result, the effects of access to financial services on income varied by quantile. Based on the findings of the study, we developed policies to boost financial services accessibility as a means of increasing household income.

O impacto do acesso a serviços financeiros (AFS) e acesso a serviços financeiros informais (AIFS) na renda do agricultor é examinado neste estudo. Após um procedimento de amostragem aleatória em vários estágios, o estudo utilizou uma amostra de 478 pessoas de duas regiões de Gana. O modelo de regressão de tratamento endógeno (ETR) foi usado para explicar o viés de seleção, enquanto o modelo de regressão quantílica incondicional (UQR) foi usado para uma análise heterogênea. Os resultados mostram que educação, alfabetização financeira, acesso a TI, tamanho da fazenda e distância foram fatores de acesso a serviços financeiros. Da mesma forma, os resultados revelaram uma ligação positiva e estatisticamente significativa entre a renda familiar e o acesso a serviços financeiros formais. Da mesma forma, houve associação positiva e significativa entre acesso a serviços financeiros informais e renda familiar. Os resultados mostram que o acesso a serviços financeiros formais e informais tem efeitos diferentes na renda familiar. Como resultado, os efeitos do acesso a serviços financeiros sobre a renda variaram por quantil. Com base nos resultados do estudo, desenvolvemos políticas para aumentar a acessibilidade dos serviços financeiros como forma de aumentar a renda familiar.

Estimation of leaf nitrogen levels in sugarcane using hyperspectral models / Modelagem hiperespectral na quantificação de nitrogênio foliar em cana-de-açúcar

Sugarcane is a good source of renewable energy and helps reduce the emission of greenhouse gases. Nitrogen has a critical role in plant growth; therefore, estimating nitrogen levels is essential, and remote sensing can improve fertilizer management. This field study selects wavelengths from hyperspectral data on a sugarcane canopy to generate models for estimating leaf nitrogen concentrations. The study was carried out in the municipalities of Piracicaba, Jaú, and Santa Maria da Serra, state of São Paulo, in the 2013/2014 growing season. The experiments were carried out using a completely randomized block design with split plots (three sugarcane varieties per plot [variety SP 81-3250 was common to all plots] and four nitrogen concentrations [0, 50, 100, and 150 kgha-¹] per subplot) and four repetitions. The wavelengths that best correlated with leaf nitrogen were selected usingsparse partial least square regression. The wavelength regionswere combinedby stepwise multiple linear regression. Spectral bands in the visible (700-705 nm), red-edge (710-720 nm), near-infrared (725, 925, 955, and 980 nm), and short-wave infrared (1355, 1420, 1595, 1600, 1605, and 1610 nm) regions were identified. The R² and RMSE of the model were 0.50 and 1.67 g.kg-¹, respectively. The adjusted R² and RMSE of the models for Piracicaba, Jaú, and Santa Maria were 0.31 (unreliable) and 1.30 g.kg-¹, 0.53 and 1.96 g.kg-¹, and 0.54 and 1.46 g.kg-¹, respectively. Our results showed that canopy hyperspectral reflectance can estimate leaf nitrogen concentrations and manage nitrogen application in sugarcane.

A cana-de-açúcar se destaca como uma das fontes de energia renovável frente às estratégias para reduzir a emissão de gases causadores do efeito estufa. O nitrogênio é um dos mais significativos devido ao seu impacto no crescimento de folhas e colmos. Portanto, o monitoramento eficiente do nitrogênio aplicado é essencial e o sensoriamento remoto se apresenta como uma alternativa na melhoria do gerenciamento da adubação. O presente trabalho teve por objetivo selecionar comprimentos de onda a partir de dados hiperespectrais de dossel da cana-de-açúcar para geração de modelos na predição da concentração de Nitrogênio. O estudo foi realizado em experimentos de campo instalados nos municípios de Piracicaba, Jaú e Santa Maria da Serra, estado São Paulo, na safra 2013/2014. Cada experimento foi alocado em blocos ao acaso, com parcelas subdivididas e quatro repetições, com variedades de cana-de-açúcar na parcela (três variedades por local, sendo a SP 81-3250 comum à todos) e doses de nitrogênio (0, 50, 100 e 150 kg.ha-1) na subparcela. Na seleção dos comprimentos de onda que melhor se correlacionam com o TFN foi utilizada a metodologia sPLS. Posteriormente, foi realizada a combinação linear dos comprimentos de onda selecionados pela metodologia sPLS, por meio de Regressão Linear Múltipla por Stepwise (SMLR). Foram identificadas bandas importantes nas regiões do visível (700 a 705 nm), red-edge(710 a 720 nm), infravermelho próximo (725, 925, 955 e 980 nm) e infravermelho de ondas curtas (1355, 1420, 1595, 1600, 1605 e 1610 nm). O modelo de predição de TFN teve valores de R² de 0,50 e o RMSE de 1,67 g.kg-¹. Os modelos gerados para Piracicaba, Jaú e Santa Maria obtiveram R² ajustados e RMSE, respectivamente, de 0,31 considerado não confiável (1,30 g.kg-¹), 0,53 (1,96 g.kg-¹) e 0,54 (1,46 g.kg-¹). Os sensores hiperespectrais de dossel podem ser utilizados para predição do TFN e monitoramento de aplicação de nitrogênio em cana-de-açúcar.

Preconsolidation stress of gibbsitic and kaolinitic Oxisols under a multipractice conservationist coffee system / Pressão de pré-consolidação de Latossolos gibbsítico e caulinítico sob sistema de multipraticas conservacionista no cultivo cafeeiro

Our goal was to analyze the impact of a multipractice soil conservationist system on coffee production in tropical soils (LATOSSOLO VERMELHO-AMARELO caulinítico/kaolinitic Haplustox and LATOSSOLO VERMELHO-gibbsítico/gibbsitic Acrustox) in Minas Gerais, Brazil. In the experimental area, the soil management involved a set of multiple conservationist practices during cultivation for more than 3.5 yrs. Soil samples were collected at 0-5, 10-15, and 20-25 cm depths at two positions: planting rows and between rows. The soil physical and mechanical properties were determined, with a focus mainly on the preconsolidation stress model (preconsolidation stress versus matric tension). For the purpose of analysis, a split-split plot experimental design was implemented. A linear mixed regression model (LMR) was fitted, and Wald's test was performed (P < 0.05). An improvement of soil physical quality for both Oxisols was observed at the planting row position. The effects of multipractice soil management after 3.5 yrs of cultivation in association with increased gibbsite content could promote new soil structure organization, as revealed by LMR, resulting in more resilient soils (between rows) and increasing the resistance to external pressures on gibbsitic Acrustox. Overall, the findings herein are in concordance with global trends towards conservationist practices that may alleviate soil compaction in agricultural systems to maintain environmental sustainability.(AU)

Nosso objetivo foi analisar o impacto de um sistema de manejo do solo com multi-práticas conservacionistas para o cultivo cafeeiro em solos tropicais (LATOSSOLO VERMELHO-AMARELO caulinítico/ kaolinitic Haplustox and LATOSSOLO VERMELHO gibbsítico/ gibbsitic Acrustox) em Minas Gerais, Brasil. Na área experimental, o manejo do solo incluiu um conjunto de multi-práticas conservacionistas por mais de 3,5 anos. Amostras de solo foram coletadas em 0-5; 10-15; e profundidades de 20 a 25 cm em duas posições: linha e entrelinha. As propriedades físicas e mecânicas do solo foram determinadas, concentrando-se principalmente na modelagem da compactação (estresse de pré-consolidação versus tensão matricial). Para fins de análise, foi considerado o delineamento experimental de parcelas subsubdivididas. Foi ajustado o modelo de regressão linear mista (RLM), bem como o teste F de Wald (P < 0,05). Melhorias na qualidade física do solo em ambos os Latossolos foi observada na linha de plantio. Os efeitos do sistema de manejo multipráticas usado após 3,5 anos de cultivo associado ao maior conteúdo de gibbsita podem promover uma nova organização da estrutura do solo revelada pelo RLM, que resulta em solos mais resilientes (na entrelinha), melhorando a resistência às pressões externas aplicadas ao Latossolo gibbsítico. No geral, os resultados aqui apresentadas estão de acordo com as tendências globais em direção a práticas conservacionistas que podem aliviar a compactação do solo em sistemas agrícolas e manter a sustentabilidade ambiental.(AU)

Adjusting weight growth curve of male quails Coturnix japonica reared in the semi-arid region of the State of Pernambuco

This study adjusted different regression models to describe the growth pattern of meat quails from birth to 42 days of age. Data of 300 male quails were used. Weight and height information of all quails were collected weekly from the 1st to the 42nd day of age. Body weight of poultry was subjected to the polynomial, logistic, Gompertz, Weibull, and log-normal regression models. The criteria used to choose the best model to explain the growth curve of quails were the coefficient of determination of the model, Akaikes information criterion, sum of squared residuals and Willmotts index. For all the models used, the variables age and height were significant to explain the weight of quails. The polynomial (R² = 99.99%, AIC = 24.68, SSR = 27.5, d = 0.9999) and log-normal (R² = 99.60%, AIC = -17.5, SSR = 107.15, d = 0.9989) models presented the best fit criteria and were recommended to explain the growth of quails.(AU)

Adjusting weight growth curve of male quails Coturnix japonica reared in the semi-arid region of the State of Pernambuco

This study adjusted different regression models to describe the growth pattern of meat quails from birth to 42 days of age. Data of 300 male quails were used. Weight and height information of all quails were collected weekly from the 1st to the 42nd day of age. Body weight of poultry was subjected to the polynomial, logistic, Gompertz, Weibull, and log-normal regression models. The criteria used to choose the best model to explain the growth curve of quails were the coefficient of determination of the model, Akaikes information criterion, sum of squared residuals and Willmotts index. For all the models used, the variables age and height were significant to explain the weight of quails. The polynomial (R² = 99.99%, AIC = 24.68, SSR = 27.5, d = 0.9999) and log-normal (R² = 99.60%, AIC = -17.5, SSR = 107.15, d = 0.9989) models presented the best fit criteria and were recommended to explain the growth of quails.

Risk factors for diarrhea in a cohort of dairy heifer calves reared in individual outdoor hutches in Piraí, Rio de Janeiro, Brazil / Fatores de risco para diarreia em uma coorte de bezerras leiteiras criadas em sistema de abrigos individuais em piquete, município de Piraí, Rio de Janeiro, Brazil

This study aimed to evaluate the association between diarrhea and risk factors potentially related to diarrhea incidence, such as Cryptosporidium, Giardia, Eimeria and nematode infection, animal age, failure to transfer passive immunity, type of fertilization (artificial insemination - AI, in vitro production of embryos - IVP and natural breeding), mother (heifer/cow) and birth weight of heifer calves reared in individual outdoor hutches on a dairy farm. The database used in the present study refers to a weekly survey of a cohort of 118 heifer calves from birth to 100 days of age. A logistic generalized additive model (GAM) was fit to evaluate the functional relationship between the risk of diarrhea occurrence and birth weight. For analysis purposes, the database was divided into calves up to 30 days old and calves 31 to 100 days old. Bivariate and multivariate analyses were performed using logistic regression models via generalized estimating equations. All variables were included in the models and were removed oneby-one according to Wald statistics to obtain the final model. The relative risks (RR) and their respective 90% confidence intervals were estimated. The final model for calves up to 30 days old showed that IVP [RR=0.33 (90% CI 0.14; 0.75)] is a protective factor and that Cryptosporidium spp. infection [RR=1.95 (90% CI 1.22; 3.12)] is a risk factor. Although not statistically significant [RR=1.46 (90% CI 0.98; 2.18)], failure to transfer passive immunity increases the risk of diarrhea. The final model for calves 31 - 100 days old showed that IVP [RR=0.50 (90% IC 0.28; 0.89)] and birth weight ≥ 40 kg [RR=0.65 (90% CI 0.47; 0.89)] are protective factors.(AU)

Este trabalho teve como objetivo estudar a associação entre a diarreia e os possíveis fatores de risco para sua incidência, tais como: infecção por Cryptosporidium, Giardia, Eimeria e nematóides, idade, falha na transferência de imunidade passiva, tipo de fertilização (Inseminação artificial - IA, Produção in vitro de embriões PIVE e monta natural), mãe (novilha/vaca) e peso ao nascer, em bezerras criadas sob sistema de abrigo individual em piquete, em uma fazenda de produção leiteira. O banco de dados utilizado refere-se ao acompanhamento semanal de uma coorte de 118 bezerras do nascimento aos cem dias de idade. Um modelo logístico aditivo generalizado (GAM) foi ajustado para avaliar a relação funcional entre o risco de ser acometido por diarreia e o peso ao nascer. Para fins de análise, o banco de dados foi dividido em bezerras até 30 dias de idade e de 31 a 100 dias de idade. Análises bivariadas e multivariadas foram realizadas utilizando-se os modelos de regressão logística via equações estimadas generalizadas. Todas as variáveis foram incluídas nos modelos, sendo retiradas uma a uma, segundo a estatística de Wald, até a obtenção do modelo final. Foram estimados os riscos relativos (RR) e seus respectivos intervalos com 90% de confiança. O modelo final para bezerras com até 30 dias de idade mostrou evidências de que o tipo de fertilização PIVE [RR= 0,33 (IC 90% 0,14; 0,75)] é um fator de proteção e a infecção por Cryptosporidium spp. [RR= 1,95 (IC 90% 1,22; 3,12)] um fator de risco. Embora, sem significância estatística [RR=1,46 (IC 90% 0,98; 2,18)], a falha na transferência de imunidade passiva aumenta o risco de diarreia. O modelo final, para bezerras de 31 a 100 dias de idade, mostrou evidências de que PIVE [RR=0,50 (IC 90% 0,28; 0,89)] e peso ao nascer ≥ 40 kg [RR= 0,65 (IC 90% 0,47; 0,89)] são fatores de proteção. Nesta faixa etária, a infecção por Cryptosporidium spp não tem significância estatística [RR= 1,25 (IC 90% 0,95; 1,64)].(AU)

REVEALING THE GENOTYPE X ENVIRONMENT INTERACTION EFFECT FOR SEXUAL PRECOCITY ON THE CLASSIFICATION OF YOUNG ZEBU BULLS

Em países de grande extensão territorial, a produção de bovinos de corte é realizada em ambientes diversos, com climas e sistemas de produção distintos. Nesta situação, a existência de interação genótipo x ambiente é esperada, especialmente para características reprodutivas, que sofrem maior influência ambiental, uma vez os filhos de determinados touros podem não ser os melhores em todos os ambientes, ou seu desempenho pode não ser superior em sistemas de criação diferentes dos quais foram selecionados. Porém, em geral, os programas de melhoramento genético não consideram o efeito da interação genótipo x ambiente, o que pode causar viés nas estimativas dos valores genéticos. Em bovinos, a característica mais utilizada como critério de seleção para precocidade sexual é o perímetro escrotal, por ser facilmente obtida e por estar correlacionada com características seminais nos machos e reprodutivas de fêmeas. Entretanto, o perímetro escrotal também está correlacionado com as características de crescimento. Assim, para que o perímetro escrotal reflita apenas precocidade sexual, é necessário ajustá-lo para as características de crescimento. Na literatura, os estudos que avaliaram o efeito da interação genótipo x ambiente para o perímetro escrotal não consideraram o ajuste para o crescimento, o que pode resultar em escolhas equivocadas quanto ao melhor touro para cada propriedade. Assim, o objetivo dessa tese de doutorado foi identificar o efeito da interação genótipo x ambiente sobre a classificação de touros jovens para perímetro escrotal ajustado para idade, peso, altura, e escores visuais de conformação, precocidade e musculatura, através da análise de normas de reação. Para isso, foram utilizados dados de rebanhos comerciais de bovinos Nelore pertencentes à base de dados do grupo Aliança Nelore. A caracterização do ambiente foi realizada pela padronização das soluções dos grupos contemporâneos, obtidas através do Modelo Animal, no qual o peso ao sobreano foi utilizado como variável dependente. Em seguida, as normas de reação foram determinadas através do Modelo de Regressão Aleatória linear, considerando-se as variâncias ambientais heterogêneas. Posteriormente, estimou-se a correlação genética entre o intercepto e o coeficiente de inclinação da curva de norma de reação e a correlação de Spearman entre a classificação dos touros quanto ao valor genético estimado para os ambientes extremos e médio. Observou-se aumento nas variâncias genéticas aditivas e ambientais para todos os perímetros escrotais ajustados conforme o ambiente tornou-se menos restritivo, exceto quando o ajuste do perímetro escrotal considerou o peso ao sobreano. O coeficiente de herdabilidade foi maior com a melhoria do gradiente ambiental para todas as características estudadas. A correlação de ranking mostrou mudança no posicionamento dos touros quando classificados pelo valor genético estimado, principalmente quando o ranqueamento em ambientes extremos foi comparado. Por essa razão, recomenda-se considerar o efeito da interação genótipo x ambiente nos modelos de avaliação genética de reprodutores, quando o critério de seleção for o perímetro escrotal ajustado para crescimento. Assim, a escolha dos reprodutores será mais assertiva. Durante o doutorado foi possível participar do Programa Doutorado Sanduíche no Exterior, da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), na Universidade de Queensland, na Austrália, e desenvolver o trabalho apresentado no último capítulo desta tese. O objetivo deste trabalho foi identificar o efeito da interação genótipo x ambiente sobre o perímetro escrotal medido aos 6 meses, 12 meses, 18 meses e 24 meses, utilizando as matrizes de parentesco baseadas no pedigree e em informações genômicas, em bovinos Brahman. Para tanto, foi utilizado o banco de dados de rebanhos experimentais pertencentes ao Cooperative Research Centre for Beef Genetic Technologies (Beef CRC). O ambiente foi caracterizado pela padronização das soluções dos grupos contemporâneos obtidos pela análise do Modelo Animal utilizando a matriz de relacionamento genômica, com o peso corporal, medido nas idades em que o perímetro escrotal foi avaliado, como variável dependente. Em seguida, as normas de reação foram determinadas através do Modelo de Regressão Aleatória utilizando a matriz de parentesco baseada apenas no pedigree ou a matriz de parentesco genômica. Posteriormente, foi estimada a correlação de Spearman entre a classificação dos touros quanto ao valor genético estimado para os ambientes extremos e o ambiente mediano, de forma a avaliar a existência ou não de mudança no ranqueamento dos animais. Com o aumento do gradiente ambiental, a variância ambiental para as medidas tomadas aos 12 meses e 18 meses diminuiu, enquanto que, para o perímetro escrotal mensurado aos 6 meses e 24 meses, houve aumento dessa estimativa. Já para a variância genética aditiva e para herdabilidade, conforme o ambiente se tornou mais favorável, tais estimativas aumentaram para as medidas avaliadas aos 12 meses e 18 meses e diminuíram para o perímetro escrotal tomados aos 6 meses e 24 meses. Entretanto, a alteração na variância dos valores genéticos estimados em ambientes extremos pelas normas de reação não foi suficiente para alterar significativamente o ranqueamento, conforme resultados próximos à unidade em todas as correlações de Spearman procedidas. Em relação às medidas de 12 meses e 18 meses, consideradas mais acuradas para identificar precocidade sexual em bovinos da raça Brahman devido à proximidade da idade à puberdade, a existência de interação genótipo x ambiente não foi observada. Para essas idades, não foi observado mudança no ranqueamento dos animais e a variação foi pouco significativa entre as estimativas dos valores genéticos dos touros nos ambientes extremos. Já para o perímetro escrotal medido aos 6 meses e 24 meses, é possível afirmar que existe interação genótipo x ambiente, devido à diferença entre os valores genéticos dos animais avaliados nos ambientes extremos.

In countries with a large territorial extension, beef cattle are raised in different environments, with distinct climates and production systems. In this situation, the existence of genotype x environment interaction is expected, especially for reproductive traits, which suffer greater environmental influence, since the offspring of certain bulls may not be the best in all environments, or their performance may not be superior in raising systems different from those in which they were selected. However, in general, breeding programs do not consider the effect of genotype x environment interaction, which may cause bias in the estimate of breeding values. In beef cattle, the most used trait as selection criterion for sexual precocity is the scrotal circumference, because it is easily obtained and it is correlated with seminal traits in males and reproductive traits in females. But the scrotal circumference is also correlated with growth traits. So, to scrotal circumference reflect only sexual precocity, the adjustment for such characteristics is necessary. Studies evaluating genotype x environment interaction effect for scrotal circumference seems to not consider these adjustments, which can lead to wrong choices of the most adequate sires for each property. Thus, the aim of this thesis was to identify the effect of the genotype x environment interaction on the classification of young bulls for scrotal circumference adjusted for age, weight, height, and the visual scores conformation, precocity and muscularity, through the analysis of reaction norms. Data from commercial Nellore cattle herds belonging to the Aliança Nelore group were used. The environment characterization was performed by standardizing the solutions of the contemporary groups, obtained through the Animal Model, where body weight was used as dependent variable. Then, the reaction norms were determined through a linear Random Regression Model, considering the heterogeneous environmental variances. After that, was estimated the genetic correlation between the intercept and the slope coefficient of the reaction norm curve and the Spearman correlation between the classification of bulls regarding the estimated genetic value for extreme and average environments. There was an increase in the additive and environmental genetic variances for all adjusted scrotal circumferences as the environment became less restrictive, except when the scrotal circumference was adjusted for body weight. The heritability coefficient was higher as the environmental gradient improved for all traits studied. The rank correlation showed a change in the positioning of bulls when ranked by the estimated genetic value, especially when comparing the ranking in extreme environments. For this reason, it is recommended to consider the effect of the genotype x environment interaction in the genetic evaluation of bulls, when the selection criterion is the scrotal circumference adjusted for growth. Thus, the choice of sires will be more assertive. During the doctorate, it was possible to participate in the Doctoral Exchange Program, of the Coordination for the Improvement of Higher Education Personnel (CAPES), at The University of Queensland, Australia, and develop the study presented in the last chapter of this thesis. The aim of this study was to identify the effect of the genotype x environment interaction on scrotal circumference measured at 6 months, 12 months, 18 months and 24 months, using pedigree-based and genomic-based kinship matrices in Brahman cattle. An experimental dataset belonging to the Cooperative Research Centre for Beef Genetic Technologies (Beef CRC) was used. The environment was characterized by standardizing the contemporary group solutions obtained by Animal Model analysis using the genomic relationship matrix, with weight measured at the evaluated ages as the dependent variable. Then, the reaction norms were determined through the Random Regression Model using the pedigree-based kinship matrix or the genomic kinship matrix. Subsequently, Spearman's correlation was estimated between the ranking of the bulls regarding the genetic value estimated for the extreme environments and the median environment in order to evaluate the existence or not of re-ranking of the animals. With the increase in the environmental gradient, the environmental variance for the measurements taken at 12 months and 18 months decreased, while for the scrotal circumference measured at 6 months and 24 months, there was an increase in this estimate. For the additive genetic variance and heritability, as the environment became more favorable, such estimates increased for the measures evaluated at 12 months and 18 months and decreased for the scrotal circumference taken at 6 months and 24 months. However, the change in variance of genetic values estimated in extreme environments by the reaction norms was not enough to significantly alter the ranking, according to results close to unity in all Spearmans correlations performed. Regarding the measurements at 12 months and 18 months, considered more accurate to identify sexual precocity in Brahman cattle due to the proximity of the age at puberty, the existence of genotype x environment interaction was not observed. For these ages, there was no change in the ranking of animals and the variation was not very significant between the estimates of genetic values of bulls in extreme environments. For the scrotal circumference measured at 6 months and 24 months, it is possible to state that there is a genotype x environment interaction, due to the difference between the genetic values of the animals evaluated in the extreme environments.

Genetic and genomic evaluation for milk production and fatty acid traits predicted by mid-infrared (MIR) spectroscopy in Holstein dairy cattle.

A espectroscopia de infravermelho médio (MIR) é a principal ferramenta atualmente usada para acesso à dados rápidos, econômicos e de alto rendimento da composição do leite. Na última década, o perfil de ácidos graxos (FA) no leite foi predito pela MIR, permitindo a coleta de dados de qualidade do leite em nível populacional. O interesse no perfil de FA tem aumentado devido ao seu valor nutricional, propriedades tecnológicas e seu uso como biomarcador do estado da vaca. A disponibilidade desses fenótipos possibilita sua inclusão em avaliações genômicas, o que traz impactos inéditos e substanciais para a melhoria da qualidade do leite. Portanto, o objetivo geral desta tese foi realizar avaliações genéticas e genômicas para as características de produção do leite e de FA preditas via MIR usando modelo de regressão aleatória (RRM) em bovinos leiteiros. Primeiramente, foram investigadas diferentes ordens de polinômios de Legendre para modelagem de efeitos aleatórios em vacas de primeira lactação. Os polinômios de ordem três parecem ser mais parcimoniosos e suficientes para descrever as características de produção de leite e de FA ao longo dos dias em lactação. Correlações de Spearman mais baixas no início da lactação sugerem que o uso do melhor modelo parece ainda ser mais importante no caso de seleção neste período. Além disso, as melhores ordens de ajuste tendem a apresentar menor variação residual, o que pode ajudar a evitar superestimação no início da lactação. Os efeitos de ambiente permanente e de rebanho-ano de parto tiveram um alto impacto no início da lactação. As curvas de herdabilidade indicaram que à medida que a lactação progredia a proporção da variância genética aumentava para todas as características. Em uma segunda etapa, foram investigadas as potenciais implicações da seleção para as características de produção de leite sobre FA ao longo da primeira lactação por meio de RRMs bicaracterístico usando pedigree e informações genômicas. A hipótese em questão é de que a seleção para maior produção de leite diminuiria os ácidos graxos. O perfil de FA pode ser melhorado por meio de seleção indireta para produção de gordura e teores de gordura e proteína. Posteriormente, predições genômicas usando melhor predição linear não-viesada genômica em passo único (ssGBLUP) foram feitas por meio de RRM. Foi investigado o desempenho da predição genômica (em termos de confiabilidade e viés) usando abordagem ssGBLUP o qual foi comparado com a média dos pais tradicional (PA). Foram testados diferentes fatores de escala e ponderação na construção da matriz H. O ssGBLUP baseado em RRMs aumentou a confiabilidade de validação comparado ao método PA para touros jovens, mesmo quando não foi usado nenhum fator de escala e ponderação na matriz H. Além disso, a escolha de parâmetros ótimos resultou em menor viés de predição (coeficiente de regressão próximo de 1) na avaliação genômica de características de produção de leite. Todavia, GEBVs inflados ainda foram observados para os FA do leite. Os achados descritos nesta tese contribuirão para avanços na modelagem das características de produção de leite e FA em vacas Holstein da região da Valônia, sul da Bélgica, por meio da inclusão de informações genômicas. Os resultados desta pesquisa sugerem que mudanças no perfil de FA do leite podem ser alcançadas pela seleção direta ou indireta para produção e teor de gordura. Além disso, esta tese fornece os primeiros resultados sobre o impacto de diferentes métodos ssGBLUP (ou seja, diferentes fatores de escala e ponderação) baseados em RRM na predição genômica de FA do leite. Em resumo, nossos resultados demonstraram a superioridade do método ssGBLUP usando RRM na predição genômica de FA do leite e dão suporte a futuros estudos para melhorar a confiabilidade e reduzir o viés para os FA do leite.

Mid-infrared (MIR) spectroscopy is the current main tool that has been used to get access of rapid, cost-effective, and high-throughput data of milk composition. Over the last decade, milk fatty acids (FA) have been predicted by MIR, allowing to record milk quality data at the population level. Interest in milk FA profile has increasing given its nutritional value, technological properties, and its use as biomarker of the cows status. The availability of these phenotypes makes possible their inclusion in genomic evaluations, which brings unprecedent and substantial impacts to improve milk quality. Therefore, the general objective of this thesis was to perform genetic and genomic evaluations for milk production and FA traits predicted by MIR using random regression models (RRM) in dairy cattle. Firstly, it was investigated different Legendre polynomials orders to better modeling of random effects in first lactation cows. Third-order Legendre polynomials seem to be most parsimonious and sufficient to describe milk production and FA traits over days in milk. Lower Spearman correlations at the beginning of lactation suggest the optimal model appeared to be even more important in the case of selection in this period. In addition, optimal polynomial orders tend to show lower residual variation, which can help to avoid overestimation at beginning of lactation. The effects of permanent environment and herd-year of calving had a high impact on early lactation. Heritability curves indicated that as long as lactation progressed the proportion of genetic variance increased for all traits. In a second step, it was investigated the potential implications of selection for milk production traits about FA across the first lactation through bi-trait RRMs using pedigree and genomic information. Selection for higher milk yield would decrease FA. Improving the milk FA profile would seem to be an effective way by indirect selection of fat yield, fat and protein content. Subsequently, genomic predictions using the single-step genomic best linear unbiased prediction (ssGBLUP) approach were performed based on RRM. It was investigated the performance of genomic predictions (in terms of reliability and bias) using ssGBLUP approach and it was compared with the parent average (PA) method. Moreover, different scaling and weighting factors to be used in the construction of the H matrix were tested. The test-day ssGBLUP approach yielded higher validation reliability compared to PA method for young bulls, even when no scaling and weighting factors were used in the H matrix. In addition, choosing optimal parameters led to less biased prediction (regression coefficient close to 1) for genomic evaluation of milk production traits. Nonetheless, inflated GEBVs were still observed for milk FA. The findings reported in this thesis will contribute to advance on the modeling of milk production and milk FA traits in Walloon Holstein dairy cattle by inclusion of genomic information. Results from this research suggest that changes in milk FA profile can be achieved by the direct selection or indirect by selecting for fat yield and fat content. Moreover, this thesis provides the first results about the impact of different ssGBLUP methods (i.e., different scaling and weighting factors) based on RRM for genomic prediction of milk FA. In summary, our results demonstrated the superiority of ssGBLUP approach based on RRM in prediction performance of milk FA and supports further studies in order to improve reliabilities and reduce bias for milk FA.

Estudo da curva de crescimento e de consumo alimentar de filhotes de papagaio-verdadeiro (Amazona aestiva) em criadouro comercial no Rio Grande do Sul / Growth curve and food consumption curve study of blue-fronted parrot nestling (Amazona aestiva) in commercial breeding

The determination of Blue-fronted Parrot (Amazona aestiva) growth curve is an auxiliary tool for evaluating the diet used in breeding and whether nestlings are having a satisfactory body development in relation to their age. Nonlinear mathematical models, empirically developed to relate weight and age, have been shown to be adequate to describe the growth curves in different animal species. The objective of this study is to determine the growth curve and food consumption curve in Blue-fronted Parrot nestling and analyze mathematical models, which are suitable for this purpose. The study was developed with the database of a commercial breeding located in Rio Grande do Sul, Brazil. The data used for this work came from 485 nestlings of A. aestiva during the period 2005 to 2010. In order to estimate the growth curve and food consumption curve, four polynomial linear models and fourteen models of nonlinear regression were tested after datas purifi cation. The best criteria for selection was the nonlinear regression model Incomplete Gamma Function that can be used for either set the growth curve and feed consumption curve in Bluefronted Parrot nestlings.

A determinação da curva de crescimento do papagaio-verdadeiro (Amazona aestiva) é uma ferramenta auxiliar para avaliação da dieta usada nos criadouros e saber se os filhotes criados estão tendo um desenvolvimento corporal satisfatório em relação à sua faixa etária. Modelos matemáticos não lineares, desenvolvidos empiricamente para relacionar peso e idade, têm-se mostrado adequados para descrever a curva de crescimento em diferentes espécies animais. O objetivo deste trabalho é determinar a curva de crescimento e curva de consumo alimentar de filhotes de papagaio-verdadeiro (A. aestiva) e analisar quais modelos matemáticos são adequados para essa finalidade. O trabalho foi desenvolvido com o banco de dados oriundo de um criadouro comercial localizado no Rio Grande do Sul, Brasil. Os dados utilizados são referentes a 485 filhotes de A. aestiva nascidos durante o período de 2005 a 2010. Para estimar a curva de crescimento e de consumo alimentar dos papagaios-verdadeiros, após a purificação dos dados, foram testados quatro modelos lineares polinomiais e quatorze modelos de regressão não lineares. O melhor critério de escolha foi o modelo de regressão não linear Função Gama Incompleto que pode ser utilizado tanto para definir a curva de crescimento quanto à curva de consumo alimentar em filhotes de papagaios-verdadeiros.

Estudo da curva de crescimento e de consumo alimentar de filhotes de papagaio-verdadeiro (Amazona aestiva) em criadouro comercial no Rio Grande do Sul / Growth curve and food consumption curve study of blue-fronted parrot nestling (Amazona aestiva) in commercial breeding

The determination of Blue-fronted Parrot (Amazona aestiva) growth curve is an auxiliary tool for evaluating the diet used in breeding and whether nestlings are having a satisfactory body development in relation to their age. Nonlinear mathematical models, empirically developed to relate weight and age, have been shown to be adequate to describe the growth curves in different animal species. The objective of this study is to determine the growth curve and food consumption curve in Blue-fronted Parrot nestling and analyze mathematical models, which are suitable for this purpose. The study was developed with the database of a commercial breeding located in Rio Grande do Sul, Brazil. The data used for this work came from 485 nestlings of A. aestiva during the period 2005 to 2010. In order to estimate the growth curve and food consumption curve, four polynomial linear models and fourteen models of nonlinear regression were tested after datas purifi cation. The best criteria for selection was the nonlinear regression model Incomplete Gamma Function that can be used for either set the growth curve and feed consumption curve in Bluefronted Parrot nestlings.(AU)

A determinação da curva de crescimento do papagaio-verdadeiro (Amazona aestiva) é uma ferramenta auxiliar para avaliação da dieta usada nos criadouros e saber se os filhotes criados estão tendo um desenvolvimento corporal satisfatório em relação à sua faixa etária. Modelos matemáticos não lineares, desenvolvidos empiricamente para relacionar peso e idade, têm-se mostrado adequados para descrever a curva de crescimento em diferentes espécies animais. O objetivo deste trabalho é determinar a curva de crescimento e curva de consumo alimentar de filhotes de papagaio-verdadeiro (A. aestiva) e analisar quais modelos matemáticos são adequados para essa finalidade. O trabalho foi desenvolvido com o banco de dados oriundo de um criadouro comercial localizado no Rio Grande do Sul, Brasil. Os dados utilizados são referentes a 485 filhotes de A. aestiva nascidos durante o período de 2005 a 2010. Para estimar a curva de crescimento e de consumo alimentar dos papagaios-verdadeiros, após a purificação dos dados, foram testados quatro modelos lineares polinomiais e quatorze modelos de regressão não lineares. O melhor critério de escolha foi o modelo de regressão não linear Função Gama Incompleto que pode ser utilizado tanto para definir a curva de crescimento quanto à curva de consumo alimentar em filhotes de papagaios-verdadeiros.(AU)

Estimativa da produtividade de arroz irrigado em função da radiação solar global e da temperatura mínima do ar

Considering the importance of irrigated rice production in the State of Rio Grande do Sul and that its performance is influenced by the weather conditions, the objective of this study was to estimate the grain yield of this crop as a function of global solar radiation and minimum air temperature using procedures of linear simple and multiple regression. A field experiment was conducted at the district of Capão do Leão, State of Rio Grande do Sul, Brazil, during three growing seasons. Six sowing dates and eight cultivars of distinct groups of cycle lengths were used in each crop season. Ten main culms of each cultivar were marked to determine the main stages of development. The dependent variable (Y) was the average grain yield of four repetitions of each sowing date and the independent variables were: the average of global solar radiation (X¹), the average minimum air temperature (X²) and the average of squared minimum air temperature (X³), computed for four periods of plant development for global solar radiation and for three periods for minimum air temperature. Most of the variables, when tested isolately, presented a significant linear relationship with grain yield, but the coefficients of determination (r²) were higher in multiple linear regressions involving the main variables. Regression models that use global solar radiation and minimum air temperature in distinct physiological periods of plant development as predicting variables, are suitable for estimating grain yields of irrigated rice.

Considerando-se a importância da produção do arroz irrigado no Estado do Rio Grande do Sul e que o seu desempenho é influenciado pelas condições meteorológicas, o objetivo deste trabalho foi estimar a produtividade de grãos dessa cultura em função da radiação solar global e da temperatura mínima do ar, usando procedimentos de análise de regressão linear simples e múltipla. Realizou-se um experimento de campo, em Capão do Leão, RS, durante três anos agrícolas. Empregaram-se, em cada ano agrícola, seis datas de semeadura e oito cultivares de diferentes grupos de comprimento de ciclo. Dez colmos principais de cada cultivar foram marcados, para determinarem-se os principais estádios de desenvolvimento. A variável dependente (Y) foi a média da produtividade de quatro repetições, de cada época de semeadura, e as variáveis independentes foram: a média da radiação solar global (X¹), a média da temperatura mínima do ar (X²) e a média da temperatura mínima do ar elevada ao quadrado (X³), computadas em quatro períodos de desenvolvimento da planta para a radiação solar global e em três períodos para a temperatura mínima do ar. A maioria das variáveis, quando testadas isoladamente, apresentou uma relação linear significativa com a produtividade, mas os coeficientes de determinação (r²) foram mais elevados nas regressões lineares múltiplas envolvendo as principais variáveis. Modelos de regressão que utilizam como variáveis preditoras a radiação solar global e a temperatura mínima do ar, em diferentes períodos de desenvolvimento da planta, mostram-se adequados para a estimativa da produtividade de grãos de arroz irrigado.

Estimativa da produtividade de arroz irrigado em função da radiação solar global e da temperatura mínima do ar

Considering the importance of irrigated rice production in the State of Rio Grande do Sul and that its performance is influenced by the weather conditions, the objective of this study was to estimate the grain yield of this crop as a function of global solar radiation and minimum air temperature using procedures of linear simple and multiple regression. A field experiment was conducted at the district of Capão do Leão, State of Rio Grande do Sul, Brazil, during three growing seasons. Six sowing dates and eight cultivars of distinct groups of cycle lengths were used in each crop season. Ten main culms of each cultivar were marked to determine the main stages of development. The dependent variable (Y) was the average grain yield of four repetitions of each sowing date and the independent variables were: the average of global solar radiation (X¹), the average minimum air temperature (X²) and the average of squared minimum air temperature (X³), computed for four periods of plant development for global solar radiation and for three periods for minimum air temperature. Most of the variables, when tested isolately, presented a significant linear relationship with grain yield, but the coefficients of determination (r²) were higher in multiple linear regressions involving the main variables. Regression models that use global solar radiation and minimum air temperature in distinct physiological periods of plant development as predicting variables, are suitable for estimating grain yields of irrigated rice.

Considerando-se a importância da produção do arroz irrigado no Estado do Rio Grande do Sul e que o seu desempenho é influenciado pelas condições meteorológicas, o objetivo deste trabalho foi estimar a produtividade de grãos dessa cultura em função da radiação solar global e da temperatura mínima do ar, usando procedimentos de análise de regressão linear simples e múltipla. Realizou-se um experimento de campo, em Capão do Leão, RS, durante três anos agrícolas. Empregaram-se, em cada ano agrícola, seis datas de semeadura e oito cultivares de diferentes grupos de comprimento de ciclo. Dez colmos principais de cada cultivar foram marcados, para determinarem-se os principais estádios de desenvolvimento. A variável dependente (Y) foi a média da produtividade de quatro repetições, de cada época de semeadura, e as variáveis independentes foram: a média da radiação solar global (X¹), a média da temperatura mínima do ar (X²) e a média da temperatura mínima do ar elevada ao quadrado (X³), computadas em quatro períodos de desenvolvimento da planta para a radiação solar global e em três períodos para a temperatura mínima do ar. A maioria das variáveis, quando testadas isoladamente, apresentou uma relação linear significativa com a produtividade, mas os coeficientes de determinação (r²) foram mais elevados nas regressões lineares múltiplas envolvendo as principais variáveis. Modelos de regressão que utilizam como variáveis preditoras a radiação solar global e a temperatura mínima do ar, em diferentes períodos de desenvolvimento da planta, mostram-se adequados para a estimativa da produtividade de grãos de arroz irrigado.

Sensibilidade de valores genéticos de tilápias do nilo, variedade tailandesa, aos níveis de lisina digestível das dietas

Esta pesquisa foi realizada com o objetivo de avaliar a sensibilidade dos valores genéticos aos níveis dietéticos de lisina digestível para características de desempenho e medidas morfométricas de tilápias do Nilo da linhagem tailandesa. Vinte e nove famílias de irmãos completos foram produzidas pelo acasalamento de 21 machos e 29 fêmeas. A distribuição entre os tanques foi feita aleatoriamente, por família, após marcação dos peixes, entre 94 a 109 dias de idade, até formar um lote inicial de vinte alevinos por tanque, totalizando 700 peixes. À idade aproximada de 150 dias os peixes foram aleatoriamente redistribuídos no sistema, até formar lotes com aproximadamente 138 peixes por nível de lisina digestível na dieta. Os peixes foram alimentados quatro vezes ao dia com dietas contendo diferentes níveis de lisina digestível: 1,43; 1,53; 1,63; 1,73; e 1,83% nas idades entre 94 a 150 dias; e 1,28; 1,38; 1,48; 1,58 e 1,68% a partir da idade de 150 até 255 dias. As informações individuais das tilápias (peso, comprimento total, comprimento padrão, comprimento de cabeça, altura e largura) foram padronizadas para 150, 185, 220 e 255 dias de idade. A partir de então foram calculados o ganho de peso total, o ganho de peso diário, relação entre cabeça e comprimento padrão, relação entre largura e altura e a relação entre comprimento padrão e comprimento total. Para as análises foi utilizado modelo de regressão aleatória, sob modelo animal uni-característica. Foram testados modelos de ordens 2 e 3 do polinômio de Legendre para o efeito fixo e ordem 2 para os efeitos genético aditivo e de família e testados modelos com variância residual homogênea (1classe) a heterogênea (2, 3, e 4 classes). Os modelos que proporcionaram melhor ajuste na maioria das características foram os que consideraram variância residual homogênea. De forma geral, os valores da correlação de posto foram altas. As normas de reação de 25 tilápias tailandesas amostradas aleatoriamente indicaram alteração na sensibilidade dos valores genéticos de algumas características às mudanças no nível nutricional de lisina digestível. Observou-se, portanto, que as tilápias apresentam alteração nos valores genéticos, sugerindo de maneira geral, a existência da interação genótipo x níveis de lisina digestível para características, o que pode acarretar em seleção de diferentes animais nos diferentes ambientes.

This research was carried out with the aim of evaluating the sensitivity of breeding values to dietary digestible lysine level for performance traits and morphometric measurements of Nile tilapia of Thai lineage. Twenty-nine full sib families were produced by mating 21 males and 29 females. The distribution among the tanks was randomized by family, after marking the fish, between 94 and 109 days of age, until forming an initial batch of twenty fingerlings per tank, totaling 700 fish. At the approximate age of 150 days the fish were randomly redistributed into the system until they formed lots with approximately 138 fish per level of digestible lysine in the diet. Four times a day the fishes were fed diets containing different levels of lysine: 1.43; 1.53; 1.63; 1.73 and 1.83% in the growing phase; and 1.28; 1.38; 1.48; 1.58 and 1.68% in the finishing phase. The individual tilapia information (weight, total length, standard length, head length, height and width) were standardized for 150, 185, 220 and 255 days of age. From then on the weight gain, daily weight gain, head to standard length ratio, width to height ratio and the relationship between standard length and total length were calculated. . For the analyses, a random regression model was used under a single animal model. Legendre polynomial models of 2 and 3 orders were tested for the fixed effect, and of order 2 for the additive and family genetic effects. In addition, models were also tested using homogeneous residual variance (1 class) and heterogeneous variance (2, 3, and 4 classes). The models that provide better fit in most of the characteristics were those that considered homogeneous residual variance. In general, the rank correlations of breeding values of pairs of dietary digestible lysine levels were high. The reaction norms of 25 randomly sampled Thai tilapia showed change in the sensitivity of breeding values of some traits to changes in dietary digestible lysine level. Therefore, it was observed that breeding values of tilapia traits generally changed along the environment gradient, suggesting the existence of genotype x dietary digestible lysine level interaction which can lead to the selection of different fishes in different environments.

MODELO DE REGRESSÃO ALEATÓRIA COMO ALTERNATIVA AO MODELO DE LACTAÇÃO NA RAÇA HOLANDESA NO BRASIL

O presente estudo teve como objetivos comparar: (i) modelos de regressão aleatória ajustados por polinômios de Legendre considerando diferentes de registros de produção no dia do controle por lactação, (ii) qualidade do ajuste dos modelos de regressão aleatória e modelos de lactação aos 305 dias para produção de leite(iii) qualidade do ajuste dos modelos de regressão aleatória e modelos de lactação aos 305 dias para produção de gordura e proteína. Foram usados dados de produção de vacas de primeira lactação coletados pelos Serviços de Controle Leiteiro e Genealógico da Associação Brasileira de Criadores de Bovinos da Raça Holandesa (ABCBRH) compreendidos entre 1990 e 2011. Foram formadas quatro estruturas de dados ao restringir vacas com pelo menos 4, 6, 8 e 10 e máximo de 11 registros de produção de leite no dia do controle por lactação. Nessas estruturas foram usados modelos de regressão aleatória com polinômios de Legendre de terceira a quinta ordem. Paralelamente, uma base ou estrutura com pelo menos 6 registros de produção de leite, de gordura e proteína por lactação e uma base com registro de produção de leite, gordura e proteína em até 305 dias da lactação foram formados, sendo usados modelos de regressão aleatória de quarta e quinta ordem e modelos de lactação aos 305 dias, respectivamente.Todas as análises foram realizadas por meio da máxima verossimilhança restrita pelo programa REMLF90 nos sistemas IBM, ICE e SGI do CENAPAD-SP. Os valores de AIC, BIC, -2LogL e variância residual foram menores para os modelos de quinta ordem, porém os primeiros três ou quatro autovalores explicaram mais de 99% da variação total nos modelos com quarta e quinta ordem, conforme a estrutura de dados. Correlações de Spearman dos valores genéticos para P305 entre modelos com diferentes ordens polinomiais variaramde 0,99 a 1,00. Confiabilidades médias de valores genéticos de touros foram de 0.82, 0.80, 0.80 e 0.64 para estruturas com 4, 6, 8 e 10 registros. O ganho médio na confiabilidade dos valores genéticos para touros foi de 4% a 17% (leite), de 3% a 16% (gordura), e de 6 a 26% (proteina) maiores do que aqueles estimados pelo modelo de lactação. A diferenciação nas estruturas de dados alterou a confiabilidade dos valores genéticos de touros, conforme aumentou a restrição nos dados. Modelos de regressão aleatória são mais acurados que modelos de lactação para ajustar registros de produção de leite, gordura e proteína de animais da raça Holandesa no Brasil.

This study aimed to compare: (i) random regression models adjusted for Legendre polynomials considering different test day records by lactation, (ii) goodness of fit of random regression and lactation models for estimating breeding values for 305day milk yield, (iii) goodness of fit of random regression models and lactation models for estimating breeding values for 305day fat and protein yield.Thus data consisted of milk yield collected by the technicians of the Milk Control and Genealogy of the Brazilian Association of Holstein Breeders (ABCBRH) between 1990 and 2011.Four structures of subsets were formed by restricting cows with at least 4, 6, 8 and 10 test day milk yield records in lactation.For these structures, random regression models with Legendre polynomials of third to fifth orders were used. At same time, a base with 6 test day milk yield records for fat and protein in lactation and a base with records of total lactation yield of milk, fat and protein yields at 305 days. For these bases, random regression models of fourth and fifth order Legendre polynomials and 305 day-lactation models were used, respectively. All analyzes were performed using restricted maximum likelihood by REMLF90 program in IBM, ICE and SGI CENAPAD-SP systems. The values of AIC, BIC, -2LogL and residual variance were lower for fifth order Legendre polynomials but three or four eigenvalues explained over 99% of total variation in models of fifth and fourth orders, according to the structures of data. Spearman correlations of beeding values for Y305 between models with different polynomial orders were 0.99 and 1.00. The average reliability of breeding values of bulls was 0.82, 0.82, 0.80 and 0.64 for structures 4, 6, 8 and 10 test-days, respectively. The average gain in reliability of breeding values of bulls was between 4% and 17% (milk), 3% and 16% (fat), 6 and 26% (protein) higher than that estimated for the 305-day lactation model. The differentiation in the structures of data influenced the reliability of breeding values of bulls, according to the increasing in the restriction of test days. Random regression models are more accurate than lactation models to adjust milk, fat and protein yield records of Holstein cattle in Brazil.

Utilização dos polinômios de Legendre e da função de Wilmink em avaliações genéticas para persistência na lactação de animais da raça Holandesa / Use of Legendre polynomials and Wilmink function in genetic evaluations for persistency of lactation in Holstein cows

Os registros de produção de leite de 11.023 primeiras lactações de vacas da raça Holandesa pertencentes a 251 rebanhos distribuídos no estado de Minas Gerais foram usados para comparar os polinômios de Legendre e a função Wilmink em modelos de regressão aleatória (MRA) quanto aos seus efeitos na estimação de parâmetros genéticos e predição de valores genéticos para nove medidas de persistência na lactação e produção de leite até 305 dias. Os modelos de regressão aleatória ajustados aos controles leiteiros entre o sexto e o 3050 dia de lactação incluíram o efeito de rebanho-ano-mês do controle, os parâmetros dos polinômios de Legendre de ordens 3 a 5 ou da função de Wilmink, para modelar as curvas fixas da regressão dentro das subclasses de idade-estação de parto da vaca e os parâmetros dos polinômios de Legendre de ordens 3 a 5, para modelar os efeitos aleatórios genético-aditivo e permanente de ambiente. Os testes do critério de informação de Akaike e Bayesiano indicaram o modelo com maior número de parâmetros como o que melhor se ajustou aos dados de produção de leite. Observaram-se grandes variações nas estimativas de herdabilidade para a maioria das medidas de persistência na lactação, com uso dos modelos que envolveram ajustes dos polinômios de Legendre. As estimativas de herdabilidade variaram de 0,11 a 0,33 para produção de leite ao longo da lactação, de 0,33 a 0,36 para a produção de leite até 305 dias e de 0,00 a 0,32 para persistência na lactação. As correlações genéticas entre persistência e produção de leite até 305 dias diferiram com o modelo e a medida de persistência. A utilização da função de Wilmink, comparada aos polinômios de Legendre, proporcionou mudanças expressivas na ordem dos animais quando classificados para persistência na lactação.(AU)

Records of 11,023 first-parity Holstein cows belonging to 251 herds in the State of Minas Gerais were used to compare the Legendre polynomials and Wilmink function in random regression models (RRM) as for their effects in the estimate of genetic parameters and prediction of breeding values for nine types of persistency measurements and 305-day milk yield. The random regression test day models included the effect of herd-year-month test day, parameters of the function of Wilmink or 3th to 5th order Legendre polynomials to model fixed curves of the subclasses and 3th to 5th order Legendre polynomials to model genetic and permanent environmental effects. The Akaikes Information Criterion (AIC) and Bayesian Information Criterion (BIC) indicated the model with larger number of parameters as the one that best fitted the data of milk yield. Using the Legrendre polynomial model large variation was observed in the estimates heritabilities for most of the persistency measures. The estimates herdabilities varied from 0.11 to 0.33 to milk yield throughout the lactation, from 0.33 to 0.36 for the 305-day milk yield and, from 0.00 to 0.32 for persistency. Genetic correlations between persistency and 305-day milk yield differed according to the model and persistency measure. Compared the Legendre polynomials to the Wilmink function provided expressive changes in rank of animals for persistency of lactation.(AU)