Avaliação do componente genético na expressão fenotípica de características produtivas de bovinos nelore submetidos à prova de desempenho / Evaluation of the genetic component on the phenotypic expression of production traits in nellore cattle submitted to performance test

The objective of this study was to evaluate the effect of the genetic component on the phenotypic expression of productive traits of Nellore cattle submitted to the individual performance test. The data used came from 51 young bulls participating in the individual performance test of Nellore bulls held at the Capim Branco experimental farm of the Federal University of Uberlândia. The evaluated traits were weight and scrotal circumference standardized at 365 and at 450 days of age, the longissimus muscle area, and the backfat thickness. The expected progeny differences of the animals and the sires were considered to evaluate the contribution of the genetic component. Variance analysis was performed through the General Linear Model procedure of the Statistical Analysis System to verify the effects of the genetic groups on the productive performance. The progenies of bulls with greater genetic potential tend to present better productive performance. In conclusion, the use of genetically superior animals allows better zootechnical indexes to be obtained, reflecting higher gains in herd productivity.

Objetivou-se avaliar o efeito do componente genético na expressão fenotípica de características produtivas de bovinos da raça Nelore submetidos à prova de desempenho individual. Os dados utilizados foram provenientes de 51 touros jovens participantes da Prova de Desempenho Individual de Touros Nelore realizada na fazenda experimental Capim Branco da Universidade Federal de Uberlândia. As características avaliadas foram peso e perímetro escrotal padronizado aos 365 e aos 450 dias de idade, área de olho de lombo e acabamento de carcaça. Com o intuito de avaliar a contribuição do componente genético no desempenho produtivo dos animais foram consideradas as predições das diferenças esperadas na progênie dos animais e dos touros (pais dos animais). Para verificar os efeitos dos grupos genéticos sobre o desempenho produtivo foram realizadas análises de variância por meio do procedimento General Linear Model do aplicativo Statistical Analysis System. Verificou-se que os filhos de touros com maior potencial genético tendem a apresentar melhor desempenho produtivo. Concluiu-se que o uso de animais geneticamente superiores permite a obtenção de melhores índices zootécnicos refletindo em maiores ganhos em produtividade do rebanho.

Avaliação do componente genético na expressão fenotípica de características produtivas de bovinos nelore submetidos à prova de desempenho / Evaluation of the genetic component on the phenotypic expression of production traits in nellore cattle submitted to performance test

The objective of this study was to evaluate the effect of the genetic component on the phenotypic expression of productive traits of Nellore cattle submitted to the individual performance test. The data used came from 51 young bulls participating in the individual performance test of Nellore bulls held at the Capim Branco experimental farm of the Federal University of Uberlândia. The evaluated traits were weight and scrotal circumference standardized at 365 and at 450 days of age, the longissimus muscle area, and the backfat thickness. The expected progeny differences of the animals and the sires were considered to evaluate the contribution of the genetic component. Variance analysis was performed through the General Linear Model procedure of the Statistical Analysis System to verify the effects of the genetic groups on the productive performance. The progenies of bulls with greater genetic potential tend to present better productive performance. In conclusion, the use of genetically superior animals allows better zootechnical indexes to be obtained, reflecting higher gains in herd productivity.(AU)

Objetivou-se avaliar o efeito do componente genético na expressão fenotípica de características produtivas de bovinos da raça Nelore submetidos à prova de desempenho individual. Os dados utilizados foram provenientes de 51 touros jovens participantes da Prova de Desempenho Individual de Touros Nelore realizada na fazenda experimental Capim Branco da Universidade Federal de Uberlândia. As características avaliadas foram peso e perímetro escrotal padronizado aos 365 e aos 450 dias de idade, área de olho de lombo e acabamento de carcaça. Com o intuito de avaliar a contribuição do componente genético no desempenho produtivo dos animais foram consideradas as predições das diferenças esperadas na progênie dos animais e dos touros (pais dos animais). Para verificar os efeitos dos grupos genéticos sobre o desempenho produtivo foram realizadas análises de variância por meio do procedimento General Linear Model do aplicativo Statistical Analysis System. Verificou-se que os filhos de touros com maior potencial genético tendem a apresentar melhor desempenho produtivo. Concluiu-se que o uso de animais geneticamente superiores permite a obtenção de melhores índices zootécnicos refletindo em maiores ganhos em produtividade do rebanho.(AU)

AVALIAÇÃO DO COMPONENTE GENÉTICO NA EXPRESSÃO FENOTÍPICA DE CARACTERÍSTICAS PRODUTIVAS DE BOVINOS NELORE SUBMETIDOS À PROVA DE DESEMPENHO

Abstract The objective of this study was to evaluate the effect of the genetic component on the phenotypic expression of productive traits of Nellore cattle submitted to the individual performance test. The data used came from 51 young bulls participating in the individual performance test of Nelore bulls held at the Capim Branco experimental farm of the Federal University of Uberlândia. The evaluated traits were weight and scrotal circumference standardized at 365 and at 450 days of age, the longissimus muscle area, and the backfat thickness. The expected progeny differences of the animals and the sires were considered to evaluate the contribution of the genetic component. Variance analysis was performed through the General Linear Model procedure of the Statistical Analysis System to verify the effects of the genetic groups on the productive performance. The progenies of bulls with greater genetic potential tend to present better productive performance. In conclusion, the use of genetically superior animals allows better zootechnical indexes to be obtained, reflecting higher gains in herd productivity.

Resumo Objetivou-se avaliar o efeito do componente genético na expressão fenotípica de características produtivas de bovinos da raça Nelore submetidos à prova de desempenho individual. Os dados utilizados foram provenientes de 51 touros jovens participantes da Prova de Desempenho Individual de Touros Nelore realizada na fazenda experimental Capim Branco da Universidade Federal de Uberlândia. As características avaliadas foram peso e perímetro escrotal padronizado aos 365 e aos 450 dias de idade, área de olho de lombo e acabamento de carcaça. Com o intuito de avaliar a contribuição do componente genético no desempenho produtivo dos animais foram consideradas as predições das diferenças esperada na progênie dos animais e dos touros (pais dos animais). Para verificar os efeitos dos grupos genéticos sobre o desempenho produtivo foram realizadas análises de variância por meio do procedimento General Linear Model do aplicativo Statistical Analysis System. Verificou-se que os filhos de touros com maior potencial genético tendem a apresentar melhor desempenho produtivo. Concluiu-se que o uso de animais geneticamente superiores permite a obtenção de melhores índices zootécnicos refletindo em maiores ganhos em produtividade do rebanho.

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

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

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

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

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

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

ASSOCIAÇÃO E SELEÇÃO GENÔMICA PARA EFICIÊNCIA ALIMENTAR EM BOVINOS NELORE

Objetivou-se, com este estudo, estimar os parâmetros genéticos para características de eficiência alimentar, crescimento, reprodução e carcaça em rebanhos comerciais de bovinos Nelore, além da resposta correlacionada entre elas. Também objetivou-se realizar um estudo de seleção genômica avaliando métodos de predição, esquemas de validação e pseudo-fenótipos e conduzir um estudo de associação genômica ampla ponderado em passo único e análises de enriquecimento para características relacionadas à eficiência alimentar. Foram avaliados o consumo alimentar residual (CAR), consumo de matéria seca (CMS), conversão alimentar (CA), eficiência alimentar (EA), ganho em peso residual (GPR), consumo e ganho em peso residual (CGR), peso ao nascer (PN), peso aos 120 (P120), 240 (P240), 365 (P365) e 450 (450) dias de idade, perímetro escrotal aos 365 (PE365) e 450 (PE450) dias de idade, área de olho de lombo (AOL), espessura de gordura (EG) e espessura de gordura na garupa (P8). Foram utilizadas informações de crescimento, reprodução e carcaça de 15.639 bovinos Nelore. Foram utilizados dados de testes de eficiência alimentar realizados entre 2011 e 2018, com informações fenotípicas e genotípicas de 4.329 e 3.594 animais, respectivamente. Os parâmetros genéticos foram estimados utilizando método single-step (ssGBLUP). Seis métodos de predição dos valores genômicos (GEBVs) foram utilizados: ssGBLUP, Bayes A, Bayes B, Bayes C, BLASSO e Bayes R. Três esquemas de validação foram utilizados: 1) aleatório: a base de dados foi aleatoriamente dividida em dez subconjuntos e a validação foi realizada em cada subconjunto por vez; 2) idade: a população foi dividida em treinamento e validação com base no ano de nascimento, sendo o primeiro grupo composto por animais nascidos entre 2010 a 2016 e o segundo nascido em 2017; 3) acurácia de predição do valor genético (EBV): foram divididos em dois grupos, sendo os animais com acurácia acima de 0,45 considerados como a população de treinamento; e abaixo de 0,45 a de validação. Foram avaliadas a acurácia e o viés de predição dos GEBVs. A porcentagem da variância explicada por janelas de 10 SNPs consecutivos foram usados para identificar regiões que explicam mais que 0,5% da variância genética aditiva de cada característica. As características relacionadas à eficiência alimentar apresentaram herdabilidades baixas a moderadas, variando de 0,07 a 0,20. As características relacionadas à eficiência alimentar apresentaram correlação genética baixa com crescimento (-0,19 a 0,24), reprodução (-0,24 a 0,27) e carcaça (-0,17 a 0,27), exceto para crescimento com CMS (0,32 a 0,56) e EA (-0,40). Os resultados demonstram que a habilidade de predição foi similares entre os métodos de predição. A baixa herdabilidade obtida, principalmente para EA (0,07±0,03) e CA (0,09±0,03), limitaram as acurácias dos GEBVs que variaram de baixa a moderada. Os coeficientes de regressão das estimativas foram próximos de 1, e similar entre os métodos de predição, esquemas de validação e pseudo-fenótipos. Em média e apesar da baixa variação (0,0331), a validação cruzada aleatória apresentou maior habilidade de predição, variando de 0,07 a 0,037, comparado a acurácia do EBV e idade. A habilidade de predição foi maior para o fenótipo ajustado para efeitos fixos do que para EBV e EBV desregredido (30,0 e 34,3%, respectivamente). As análises de enriquecimento com a ferramenta The Database for Annotation, Visualization and Integrated Discovery (DAVID) revelaram várias vias funcionais como via de sinalização de neuropeptídios (GO: 0007218), regulação negativa da via de sinalização Wnt canônica (GO: 0090090), detecção de estímulos químicos envolvidos na percepção sensorial do sabor amargo (GO: 0001580), atividade do receptor de sabor amargo (GO: 0033038), neuropeptídio atividade hormonal (GO: 0005184), secreção biliar (bta04976), transdução do paladar (bta0742) e via de sinalização de glucagon (bta04922). A seleção para melhorar características de crescimento, reprodução e carcaça pode não alterar CAR, GPR e CGR. Por outro lado, o CMS, EA e CA podem levar a um aumento do peso corporal, além da seleção para CA levar a uma redução no rendimento de carcaça. A natureza genética das características relacionadas à eficiência alimentar pode levar a diferentes respostas genéticas. A escolha do critério de seleção mais adequado depende do sistema e dos objetivos de produção. Os métodos de predição genômica podem fornecer estimativas confiáveis dos valores genômicos para CAR, CMS, GPR e CGR, características que podem ter maior ganho genético e viabilidade de seleção comparada a EA e CA. As análises de enriquecimento mostraram genes associados ao metabolismo de insulina, leptina, glucose, proteína e lipídeo, balanço de energia, estresse oxidativo, sistemas zinc fingers, secreção biliar, saciedade, comportamento alimentar, salivação, digestão e absorção de nutrientes. A identificação das regiões genômicas e seus respectivos genes fornecem informações sobre bases genéticas e regulação biológica da eficiência alimentar em bovinos Nelore.

The aim of this study was to estimate genetic parameters for feed efficiency, growth, reproductive and carcass traits in commercial Nelore cattle herds, and the correlated response between them. It was also aimed perform a study of genomic selection evaluating prediction methods, validation approaches and pseudo-phenotypes, and conduct a weighted single-step genome-wide association study and an enrichment analysis for feed efficiency of feed efficiency related traits. Residual feed intake (RFI), dry matter intake (DMI), feed conversion ratio (FCR), feed efficiency (FE), residual live weight gain (RG), residual intake and live weight gain (RIG), birth weight (BW), weight at 120 (W120), 240 (W240), 365 (W365), and 450 (W450) days of age, scrotal circumference at 365 (SC365) and 450 (SC450) days of age, rib eye area (REA), backfat thickness (BF) and rump fat thickness (RF) were evaluated. The growth, reproductive and carcass traits records from 15,639 Nelore cattle were used. Data from feed efficiency tests carried out between 2011 and 2018, with phenotypic and genotypic information of 4,329 and 3,594 animals, respectively, were considered. The genetic parameters were estimated in a single step approach (ssGBLUP). Six prediction methods of genomic breeding values (GEBVs) were used: ssGBLUP, Bayes A, Bayes B, Bayes C, BLASSO, and Bayes R. Three validation approaches were used: 1) random: the data set was randomly divided into ten subsets and the validation was done in each subset at a time; 2) age: the population was divided into training and validation set based on the year of birth, with the first group consisting of animals born between 2010 and 2016 and the second group born in 2017; 3) genetic breeding value (EBV) accuracy: were divided into two groups, with animals with accuracy above 0.45 considered as the training population, and below 0.45 the validation set. We checked the accuracy and bias of GEBV. The percentage of variance explained by windows of 10 adjacent SNPs was used to identify regions that explained more than 0.5% of the additive genetic variance on each trait. The feed efficiency related traits showed low to moderate heritabilities, ranging from 0.07 to 0.20. Feed efficiency related traits showed low genetic correlations with growth (-0.19 to 0.24), reproductive (-0.24 to 0.27) and carcass (-0.17 to 0.27) traits, except for growth with DMI (0.32 to 0.56) and FE (-0.40). The results showed that the prediction ability were similar between the prediction methods. The low heritability obtained, mainly for FE (0.07±0.03) and FCR (0.09±0.03), limited the GEBVs accuracy, which ranged from low to moderate. The regression coefficient estimates were close to 1, and similar between the prediction methods, validation approaches, and pseudo-phenotypes. On average and despite low variation (0.0331), the random cross-validation presented the most accurate predictions, ranging from 0.07 to 0.037, than EBV accuracy and age. The prediction ability was higher for phenotype adjusted for fixed effects than for EBV and EBV deregressed (30.0 and 34.3%, respectively). Enrichment analysis by The Database for Annotation, Visualization and Integrated Discovery (DAVID) revealed several functional vias such as neuropeptide signaling pathway (GO:0007218), negative regulation of canonical Wnt signaling pathway (GO:0090090), detection of chemical stimulus involved in sensory perception of bitter taste (GO:0001580), bitter taste receptor activity (GO:0033038), neuropeptide hormone activity (GO:0005184), bile secretion (bta04976), taste transduction (bta0742), and glucagon signaling pathway (bta04922). The selection to improve growth, reproductive and carcass traits would not change RFI, RG, and RIG. On the other hand, DMI, FE and FCR may lead to an increase in body weight, in addition to the selection for FCR may lead to a reduction in carcass yield. The genetic background of feed efficiency related traits are different, which would lead to different genetic responses. The choice of the most adequate selection criterion depends on the production system and goals. Genomic prediction methods can provide a reliable estimate of genomic breeding values for RFI, DMI, RG and RGI, traits that may have higher genetic gain and selection viability than FE and FCR. Enrichment analyzes showed genes associated with in insulin, leptin, glucose, protein and lipid metabolism, energy balance, heat and oxidative stress, zinc finger system, bile secretion, satiety, feed behavior, salivation, digestion and absorption of nutrients. The identification of these genomic regions and their respective genes provide information about genetic basis and biologic regulation for Nelore feed efficiency related traits.

Estimação de parâmetros genéticos de características de crescimento pós desmama de bovinos mestiços Angus X Zebu / Estimation of genetic parameters for postweaning growth traits in crossbred Angus x Zebu cattle

Objetivou-se com o trabalho verificar o efeito da heterozigose individual no peso aos 365 dias (P365) e peso aos 550 dias (P550) de idade, assim como estimar a herdabilidade das características em estudo e os valores genéticos de animais de diferentes composições raciais envolvendo a raça Angus e zebuínos, a fim de observar a possibilidade do uso destas características como critérios de seleção em programas de cruzamento e melhoramento genético. Foram utilizados registros de 5.629 animais mestiços Angus x Zebu, nascidos no período de 1995 a 2004. Foram realizadas análises univariadas e bivariadas das características por meio de modelo animal e inferência bayesiana. Os efeitos incluídos no modelo foram grupo contemporâneo, heterozigose individual, idade do animal na pesagem, efeito aleatório genético direto do animal e resíduo. O tamanho da cadeia solicitado, bem como o período e o intervalo amostral, foram suficientes para obter convergência das estimativas a posteriori dos parâmetros genéticos. As estimativas de herdabilidade obtidas nas análises univariadas e na análise bivariada foram 0,38 e 0,30, e 0,32 e 0,30, respectivamente para P365 e P550. A estimativa de correlação genética entre as características foi 0,98. Ao comparar a classificação dos 10 melhores touros com base nos valores genéticos para P365 e P550, observou-se pequena diferença nas classificações para as características estudadas. O efeito da heterozigose tem importância nos cruzamentos e na obtenção de maiores pesos pós desmama, indicando que a utilização de animais com heterozigose individual máxima é vantajosa. As características P365 e P550 apresentaram-se como apropriados critérios de seleção, sugerindo que devam ser incluídas em programas de melhoramento de bovinos cruzados Angus x Zebu...

The objective of this study was to verify the effect of individual heterozygosity on weights at 365 (W365) and 550 (W550) days of age, and to estimate the heritability of these traits and the breeding values of animals of different breed compositions involving Angus and Zebu breeds in order to evaluate the possible use of these traits as selection criteria in crossbreeding and genetic improvement programs. Records from 5,629 crossbred Angus x Zebu animals born between 1995 and 2004 were used. Univariate and bivariate analyses of the traits were performed using an animal model and Bayesian inference. The effects included in the model were contemporary group, individual heterozygosis, age of animal at recording, and random direct genetic effect of the animal and residual. The size of the chain requested, as well as the burn-in period and thinning interval, was sufficient to obtain convergence of the posterior estimates of the genetic parameters. The heritability estimates obtained in univariate and bivariate analysis were 0.38 and 0.30 for W365 and 0.32 and 0.30 for W550, respectively. The genetic correlation between traits was 0.98. Comparison of the rank of the 10 best sires based on the breeding values for W365 and W550 showed a small difference between the traits studied. The effect of heterozygosity has importance for crossings and for obtaining higher postweaning weights, indicating that the use of animals with maximum individual heterozygosity is advantageous. W365 and W550 were found to be appropriate selection criteria and should be included in breeding programs of crossbred Angus x Zebu cattle...

Estimação de parâmetros genéticos de características de crescimento pós desmama de bovinos mestiços Angus X Zebu / Estimation of genetic parameters for postweaning growth traits in crossbred Angus x Zebu cattle

Objetivou-se com o trabalho verificar o efeito da heterozigose individual no peso aos 365 dias (P365) e peso aos 550 dias (P550) de idade, assim como estimar a herdabilidade das características em estudo e os valores genéticos de animais de diferentes composições raciais envolvendo a raça Angus e zebuínos, a fim de observar a possibilidade do uso destas características como critérios de seleção em programas de cruzamento e melhoramento genético. Foram utilizados registros de 5.629 animais mestiços Angus x Zebu, nascidos no período de 1995 a 2004. Foram realizadas análises univariadas e bivariadas das características por meio de modelo animal e inferência bayesiana. Os efeitos incluídos no modelo foram grupo contemporâneo, heterozigose individual, idade do animal na pesagem, efeito aleatório genético direto do animal e resíduo. O tamanho da cadeia solicitado, bem como o período e o intervalo amostral, foram suficientes para obter convergência das estimativas a posteriori dos parâmetros genéticos. As estimativas de herdabilidade obtidas nas análises univariadas e na análise bivariada foram 0,38 e 0,30, e 0,32 e 0,30, respectivamente para P365 e P550. A estimativa de correlação genética entre as características foi 0,98. Ao comparar a classificação dos 10 melhores touros com base nos valores genéticos para P365 e P550, observou-se pequena diferença nas classificações para as características estudadas. O efeito da heterozigose tem importância nos cruzamentos e na obtenção de maiores pesos pós desmama, indicando que a utilização de animais com heterozigose individual máxima é vantajosa. As características P365 e P550 apresentaram-se como apropriados critérios de seleção, sugerindo que devam ser incluídas em programas de melhoramento de bovinos cruzados Angus x Zebu...(AU)

The objective of this study was to verify the effect of individual heterozygosity on weights at 365 (W365) and 550 (W550) days of age, and to estimate the heritability of these traits and the breeding values of animals of different breed compositions involving Angus and Zebu breeds in order to evaluate the possible use of these traits as selection criteria in crossbreeding and genetic improvement programs. Records from 5,629 crossbred Angus x Zebu animals born between 1995 and 2004 were used. Univariate and bivariate analyses of the traits were performed using an animal model and Bayesian inference. The effects included in the model were contemporary group, individual heterozygosis, age of animal at recording, and random direct genetic effect of the animal and residual. The size of the chain requested, as well as the burn-in period and thinning interval, was sufficient to obtain convergence of the posterior estimates of the genetic parameters. The heritability estimates obtained in univariate and bivariate analysis were 0.38 and 0.30 for W365 and 0.32 and 0.30 for W550, respectively. The genetic correlation between traits was 0.98. Comparison of the rank of the 10 best sires based on the breeding values for W365 and W550 showed a small difference between the traits studied. The effect of heterozygosity has importance for crossings and for obtaining higher postweaning weights, indicating that the use of animals with maximum individual heterozygosity is advantageous. W365 and W550 were found to be appropriate selection criteria and should be included in breeding programs of crossbred Angus x Zebu cattle...(AU)

Introgressão de animais silvestres em programas de melhoramento genético de tambaquis (Colossoma macropomum) - estudo de simulação

No melhoramento genético clássico, a abordagem quantitativa é a mais utilizada e modelos que explicam as variâncias genéticas, são extremamente dependentes do correto controle do meio onde os animais estão inseridos, o qual dentro do ambiente aquático torna-se complicado, devido a difícil manipulação e identificação dos animais, e ainda, algumas características produtivas não são possíveis de quantificar nos animais ainda vivos, essas características importantes então são quantificadas por meio de seus descendentes, tornando o processo demorado e oneroso. O objetivo desse trabalho foi avaliar a endogamia e valor genético em populações simuladas de peixes da espécie Colossoma macropomum (tambaqui), em programas de melhoramento genético conduzido pela metodologia de modelo animal, antes e depois da introdução de animais silvestres. Para tanto, foram simulados 100 repetições para quatro populações de produção de alevinos comerciais para peixes tambaquis, considerando-se três herdabilidades (h2) em 0,15, 0,30 e 0,45. As populações foram desenhadas para simular cenários realísticos de criatórios que não fazem seleção genética (NS); que realizam seleção fenotípica (PHE) e duas em seleção pelo modelo animal com acasalamento entre semelhantes, mas que se diferenciam na condução de acasalamento entre indivíduos aparentados, em uma ocorreu restrição no acasalamento entre parentes (EBVLF) e na outra não (EBVHV). Durante 10 gerações essas populações foram mantidas fechadas, e com diferentes 'delineamento' de reposição. As populações NS e PHE utilizaram relação de dois machos para cada fêmea desovada e realizavam reposição de 25% por geração; nas populações sob seleção pelo modelo animal foi utilizado um macho para cada fêmea e a reposição era total a cada geração. Na décima geração foram comparados os coeficientes de endogamia (F) e valores genéticos (VG) entre essas populações. As populações NS, PHE e EBVLF apresentaram em média 6,2% de taxa de endogamia, independentemente da herdabilidade da característica, inferiores à população EBVHV (p<0,0001; teste de Tukey), apresentando 11,6%, 11,5% e 12,1% de endogamia para h2 de 0,15, 0,30 e 0,45, respectivamente. Acasalamentos entre semelhantes e com restrição na formação de casais aparentados, foram eficientes na contenção da F na seleção pelo modelo animal. Não houve ganho genético na população NS, a população PHE apresentou pequeno ganho genético crescentes com o aumento da h2 em 0,23, 0,48 e 0,78. O VG para seleção pelo modelo animal foi 21,8 vezes superior à seleção fenotípica para h2 de 0,15 e com vantagens de 1,45% para EBVLF em relação EBVHV. Para h2 de 0,30 o modelo animal foi 14,9 vezes superior à seleção fenotípica e com diferença de 0,9% a favor da população EBVLF em relação à EBVHV. Para h2 de 0,15, a seleção pelo modelo animal foi 11,2 vezes superior que a seleção fenotípica, apresentando também vantagens de 1,1% para a população EBVLF em relação à EBVHV. Na décima geração foram introduzidos na NS 50% animais oriundo de PHE, formando a população secundária NS50PHE, e 50 % de animais vindos da população em seleção pelo modelo animal em EBVLF, formando a população NS50EBV; a população sob seleção fenotípica recebeu 50% de animais silvestres PHE50S e 50% de animais sob seleção pelo modelo animal, PHE50EBV; nas populações sob seleção pelo modelo animal foram introduzidos duas quantidades de animais silvestres, 25% e 50%, formando as populações secundárias EBVLF25S, EBVLF50S e EBVHV25S e EBVHV50S. Simulou-se então mais 10 gerações; seguindo com as quatro populações originais e as secundárias, novamente foram avaliados as diferenças em F e VG entre essas populações. Na população NS, não houve aumentos em F e VG na população original; a introdução de selecionados pelo fenótipo e modelo animal diminuiu F e a população NS50EBV apresentou elevação no VG após a introdução, sem apresentar ganhos genéticos em gerações subsequentes. O F acumulado da população selecionada pelo fenótipo diminui em baixa herdabilidade, mas aumentou para média e alta herdabilidade passando à apresentar ganhos genéticos com a entrada de selecionados por modelo animal, e ganhos menores com a entrada de selecionados pelo fenótipo. A introdução de animais silvestres nas população selecionadas por modelo animal, EBVLF e EBVHV, resultaram em aumento na F por geração para as duas quantidades de substituições por animais silvestres, principalmente quando a características é de baixa herdabilidade, com consequente diminuição do VG das populações, quando comparados à população original sem introdução. A inclusão de peixes silvestres não diminui a F das populações, pelo contrário, reduz a variabilidade genética, provocando efeitos negativos sobre os ganhos genéticos. Por outro lado, a introdução de animais de programas de seleção, com base no modelo animal, melhoram o ganho genético e reduz os valores de F das populações receptoras.

In classical breeding, the quantitative approach is the most used and models that explain genetic variances are extremely dependent on the correct control of the environment where the animals are inserted. This control, within the aquatic environment, becomes complicated due to difficult manipulation and identification of animals, and some productive characteristics are not possible to quantify in animals still alive. These important characteristics are then quantified through their descendants, making the process time consuming and costly. The aim of this work was to evaluate the inbreeding and genetic value in simulated populations of Colossoma macropomum (tambaqui) fish, in breeding programs conducted by animal model methodology, before and after the introduction of wild animals. For this purpose, 100 replications were simulated for four populations of fingerlings of tambaqui fish commercial production, considering three heritabilities (h2) in 0.15, 0.30 and 0.45. The populations are designed to simulate realistic breeding scenarios that do not make genetic selection (NS); who perform phenotypic selection (PHE) and two in selection by the animal model with mating between similar, but differ in mating driving between related individuals in one occurred restriction mating among relatives (EBVLF) and the other not (EBVHV). For 10 generations these populations have been kept closed, and with different replacement design. For 10 generations these populations have been kept closed, and with different replacement design. The NS and PHE populations used a ratio of two males for each spawned female and performed 25% replacement per generation; in the populations selected by the animal model, one male was used for each female and the replacement was total for each generation. In the tenth generation were compared the inbreeding coefficients (F) and breeding values (BV) between these populations. The NS, PHE and EBVLF populations presented an average of 6.2% inbreeding rate, regardless of heritability, lower than the EBVHV population (p < 0.0001; Tukey test), presenting 11.6%, 11.5% and 12.1% inbreeding for h2 of 0.15, 0.30 and 0.45, respectively. The use of the animal model was efficient in the containment of F, when it was avoided to form related couples when mating among similar ones. There was no genetic gain in the NS population, the PHE population showed small increasing genetic gain with increasing h2 by 0.23, 0.48 and 0.78. The BV for selection by the animal model was 21.8 times higher than the phenotypic selection for h2 of 0.15 and with 1.45% advantages for EBVLF over EBVHV. For h2 of 0.30 the animal model was 14.9 times higher than the phenotypic selection and with a 0.9% difference in favor of the EBVLF population compared to EBVHV. For h2 of 0.15, the selection by animal model was 11.2 times higher than the phenotypic selection, also presenting advantages of 1.1% for the EBVLF population over EBVHV. In the tenth generation were introduced in NS 50% animals from PHE, forming the secondary population NS50PHE, and 50% animals coming from the population selected by the animal model in EBVLF, forming the population NS50EBV; the population under phenotypic selection received 50% of PHE50S wild animals and 50% of animals under selection by the animal model, PHE50EBV; In the populations selected by the animal model were introduced two quantities of wild animals, 25% and 50%, forming the secondary populations EBVLF25S, EBVLF50S and EBVHV25S and EBVHV50S. Then 10 more generations were simulated; following the four original and secondary populations, the differences in F and BV between these populations were evaluated again. In the NS population, there were no increases in F and BV in the original, the introduction of animals selected by the phenotype and animal model decreased F, and the population NS50EBV presented an increase in the BV after the introduction, without presenting genetic gains in subsequent generations. The F accumulated of the population selected by the phenotype was reduced to low h2, but increased to medium and high h2 and now presents genetic gains with the input of selected by animal model and lower gains with the input of selected by the phenotype. The introduction of wild animals into populations from animal model selection, EBVLF and EBVHV, result in higher F per generations for both replacement levels, mainly for low heritability traits, and GVs decreased in the tenth generation before introduction, with consequent decrease in GV to the original population without introduction. The inclusion of wild fish does not decrease F of populations as a consequence of decreased genetic variability and has a negative effect on genetic gains. On the other hand, introducing animals from animal model selection programs improves genetic gain and reduces F values of recipient populations.

Enrichment of genotyping panels for the genomic selection of special traits in broiler chicken

O melhoramento genético modificou consideravelmente a produção de frango no Brasil e no mundo. No entanto, o intensivo processo de seleção ao longo dos anos trouxe consequências negativas em aves, como por exemplo, o aumento na deposição de gordura abdominal nos animais, resultando em dificuldades de processamento e depreciação do produto final. Nos últimos anos, os avanços tecnológicos nas áreas de genética molecular e bioinformática fizeram com que a seleção genômica (SG) com o uso de marcadores moleculares (Single Nucleotide Polymorphisms - SNP), e mais recentemente o sequenciamento completo do genoma (Whole-Genomic Sequencing- WGS), se tornasse uma importante ferramenta para aumentar o ganho genético no melhoramento animal, especialmente para características complexas e de difícil mensuração. Os objetivos deste trabalho foram estimar os valores genéticos e comparar as predições genômicas utilizando provenientes de um painel de SNP de alta densidade (HD - 600K) e de dados do sequenciamento completo do genoma (WGS), por meio de diferentes densidades de marcadores. Foram utilizadas informações de órgãos (coração, fígado, moela e pulmões) e carcaça (peito, coxa, sobrecoxa) de 2.000 aves provenientes da população referência TT pertencente ao Programa de Melhoramento Genético de Aves da EMBRAPA Suínos e Aves. Posteriormente, as predições genômicas foram realizadas utilizando os modelos PBLUP (Pedigree-Based BLUP), ssGBLUP (single-step Genomic BLUP) e BayesC em várias densidades de SNP e variantes imputadas a partir da sequência do genoma completo. As predições genômicas foram melhores quando as informações genômicas foram adicionadas nas análises. No entanto, nossos resultados não mostraram nenhum benefício no uso de dados WGS em comparação aos dados do HD quando as abordagens ssGBLUP ou BayesC foram aplicadas. Além disso, o uso de um painel de baixa densidade (~74.000 SNPs) pode fornecer resultados significativos a um baixo custo.

Traditional animal breeding programs have considerably modified chicken production in Brazil. However, the intensive selection process over the years brought negative consequences in poultry production, such as increased of the abdominal fat deposition, resulting in difficulties in the industrial processing and depreciation of the final product. In recent years, technological advances in molecular genetics and bioinformatics fields have made genomic selection (GS), using molecular markers (Single Nucleotide Polymorphisms - SNP), and more recently the whole-genome sequencing (WGS), an important tool to increase the genetic gain in animal breeding, especially for complex traits and traits which are difficult to measure. The aims of this work were to estimate the genetic values and compare the genomic predictions using a high-density SNP panel (HD - 600K) and whole-genome sequencing (WGS) dataset through different marker densities. Organs (heart, liver, gizzard and lungs) and carcass (breast, thigh, drumstick) information of 2,000 animals derived from a TT broiler line belonging to the Animal Breeding Program from Embrapa Swine and Poultry were used in further analysis. Subsequently, genomic predictions were performed using pedigree- based BLUP (PBLUP), single-step genomic BLUP (ssGBLUP) and BayesC models using various densities of SNP and variants imputed from whole-genome sequence. Genomic predictions were better when the genomic information was added in the analyses. However, our results showed no benefit of using WGS data compared to HD array data when ssGBLUP or BayesC approaches were applied. Besides that, the use of array data with lower densities (~74.000 SNPs can provide significant results at a low cost.

Impact of heterogeneity of residual variance on genetic estimate of Nellore cattle from Amazônia bioma / Impacto da heterogeneidade de variância residual na avaliação genética de rebanho Nelore no Bioma Amazônia

This study was carried out to evaluate the effects of heterogeneity of residual variance on genetic evaluation of cattle raised on pasture from Amazônia Bioma, Brazil. Adjusted weights at weaning weight (205 days of age) were sorted in three phenotypic classes: low (less than average weight), medium (between the average and the average plus one standard deviation) and high (greater than average plus one standard deviation). There was increased of genetic additive direct and residual variances to the extent that increased phenotypic classes. The heritabilities for low, medium and high phenotypic classes were 0.27, 0.33 and 0.26, respectively. These estimates suggest that mass selection could result in genetic gain on breeding program that use weaning weight as a selection criteria. Genetic correlations between the low and medium, low and high, and medium and high phenotypic classes were 0.82, 0.35 and 0.72, respectively. The estimate of correlation of the breeding values of sire shown effect of the heterogeneity of phenotypic variance on the prediction of animals breeding values. There was a major variability for the breeding values of sires at high phenotype class. Thus, we suggested the identification and selection of sires with the highest breeding values for weaning weight, according with environment in which these animals are being raised.(AU)

Objetivou-se avaliar os efeitos da heterogeneidade de variância residual sobre a avaliação genética de bovinos da raça Nelore criados a pasto, provenientes do Bioma Amazônia, Brasil. Foram utilizados pesos ajustados aos 205 dias de idade, os quais foram classificados em três classes de desvio-padrão fenotípico: baixo, médio e alto. Houve aumento da variância genética aditiva direta e residual à medida que aumentaram as classes de desvio-padrão fenotípico. As herdabilidades para as classes de desvio-padrão fenotípico baixo, médio e alto foram 0,27; 0,33 e 0,26, respectivamente. As estimativas de correlações genéticas entre as classes de desvio-padrão fenotípico de baixo-médio, baixo-alta, e médio-alto foram 0,82; 0,35 e 0,72, respectivamente. As estimativas de correlação dos valores genéticos dos touros denotaram indicio de possível efeito da interação genótipo-ambiente. Houve uma grande variabilidade para os valores genéticos dos touros na classe de alto desvio-padrão fenótipo.(AU)

Impacto da heterogeneidade de variância residual na avaliação genética de rebanho Nelore no Bioma Amazônia

This study was carried out to evaluate the effects of heterogeneity of residual variance on genetic evaluation of cattle raised on pasture from Amazônia Bioma, Brazil. Adjusted weights at weaning weight (205 days of age) were sorted in three phenotypic classes: low (less than average weight), medium (between the average and the average plus one standard deviation) and high (greater than average plus one standard deviation). There was increased of genetic additive direct and residual variances to the extent that increased phenotypic classes. The heritabilities for low, medium and high phenotypic classes were 0.27, 0.33 and 0.26, respectively. These estimates suggest that mass selection could result in genetic gain on breeding program that use weaning weight as a selection criteria. Genetic correlations between the low and medium, low and high, and medium and high phenotypic classes were 0.82, 0.35 and 0.72, respectively. The estimate of correlation of the breeding values of sire shown effect of the heterogeneity of phenotypic variance on the prediction of animals breeding values. There was a major variability for the breeding values of sires at high phenotype class. Thus, we suggested the identification and selection of sires with the highest breeding values for weaning weight, according with environment in which these animals are being raised.

Objetivou-se avaliar os efeitos da heterogeneidade de variância residual sobre a avaliação genética de bovinos da raça Nelore criados a pasto, provenientes do Bioma Amazônia, Brasil. Foram utilizados pesos ajustados aos 205 dias de idade, os quais foram classificados em três classes de desvio-padrão fenotípico: baixo, médio e alto. Houve aumento da variância genética aditiva direta e residual à medida que aumentaram as classes de desvio-padrão fenotípico. As herdabilidades para as classes de desvio-padrão fenotípico baixo, médio e alto foram 0,27; 0,33 e 0,26, respectivamente. As estimativas de correlações genéticas entre as classes de desvio-padrão fenotípico de baixo-médio, baixo-alta, e médio-alto foram 0,82; 0,35 e 0,72, respectivamente. As estimativas de correlação dos valores genéticos dos touros denotaram indicio de possível efeito da interação genótipo-ambiente. Houve uma grande variabilidade para os valores genéticos dos touros na classe de alto desvio-padrão fenótipo.

Impact of heterogeneity of residual variance on genetic estimate of Nellore cattle from Amazônia bioma / Impacto da heterogeneidade de variância residual na avaliação genética de rebanho Nelore no Bioma Amazônia

This study was carried out to evaluate the effects of heterogeneity of residual variance on genetic evaluation of cattle raised on pasture from Amazônia Bioma, Brazil. Adjusted weights at weaning weight (205 days of age) were sorted in three phenotypic classes: low (less than average weight), medium (between the average and the average plus one standard deviation) and high (greater than average plus one standard deviation). There was increased of genetic additive direct and residual variances to the extent that increased phenotypic classes. The heritabilities for low, medium and high phenotypic classes were 0.27, 0.33 and 0.26, respectively. These estimates suggest that mass selection could result in genetic gain on breeding program that use weaning weight as a selection criteria. Genetic correlations between the low and medium, low and high, and medium and high phenotypic classes were 0.82, 0.35 and 0.72, respectively. The estimate of correlation of the breeding values of sire shown effect of the heterogeneity of phenotypic variance on the prediction of animals breeding values. There was a major variability for the breeding values of sires at high phenotype class. Thus, we suggested the identification and selection of sires with the highest breeding values for weaning weight, according with environment in which these animals are being raised.

Objetivou-se avaliar os efeitos da heterogeneidade de variância residual sobre a avaliação genética de bovinos da raça Nelore criados a pasto, provenientes do Bioma Amazônia, Brasil. Foram utilizados pesos ajustados aos 205 dias de idade, os quais foram classificados em três classes de desvio-padrão fenotípico: baixo, médio e alto. Houve aumento da variância genética aditiva direta e residual à medida que aumentaram as classes de desvio-padrão fenotípico. As herdabilidades para as classes de desvio-padrão fenotípico baixo, médio e alto foram 0,27; 0,33 e 0,26, respectivamente. As estimativas de correlações genéticas entre as classes de desvio-padrão fenotípico de baixo-médio, baixo-alta, e médio-alto foram 0,82; 0,35 e 0,72, respectivamente. As estimativas de correlação dos valores genéticos dos touros denotaram indicio de possível efeito da interação genótipo-ambiente. Houve uma grande variabilidade para os valores genéticos dos touros na classe de alto desvio-padrão fenótipo.

AVALIAÇÃO GENÉTICA DE POEDEIRAS UTILIZANDO MODELOS DE REGRESSÃO ALEATÓRIA

O objetivo neste trabalho foi comparar modelos de regressão aleatória, com diferentes ordens de ajuste do polinômio de Legendre e testar diferentes estruturas do arquivo de dados na avaliação genética dos animais de uma linhagem da raça Rhode Island Red. Os registros foram provenientes do Centro Nacional de Pesquisa em Aves e Suínos da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (CNPSA/EMBRAPA). Foram avaliados registros de produção mensal de 4.211 matrizes, da 22ª até a 61ª semana de vida da ave. Para modelar a trajetória da produção de ovos foram utilizados modelos de regressão aleatória, que diferiram na ordem de ajuste dos polinômios de Legendre para os efeitos aleatórios. Adicionalmente, a partir de uma estrutura completa, também foram avaliados seis subarquivos, com diferentes estruturas e quantidades de informações, como segue: estrutura 1 meses ímpares; estrutura 2 meses pares; estrutura 3 e 4 formadas pelos meses que melhor descreveram a curva de produção de ovos (início, pico e persistência); e estruturas 5 e 6 determinadas por análise de componentes principais, os quais foram selecionados os meses de produção responsáveis por explicar a maior parte da variação genética dos dados. Os critérios estatísticos utilizados para a escolha do modelo e estrutura foram: Informação de Akaike (AIC), Informação Bayesiano de Schwarz (BIC), Logaritmo da Função de Máxima Verossimilhança (LMV), resíduo, confiabilidade e correlações de posição de Spearman. O modelo PL24, com estimativas boas de herdabilidade (0,04 a 0,22) e correlação genética (0,28 a 0,99) foi o modelo que promoveu melhor ajuste para a produção de ovos das aves em estudo. A estrutura quatro (que considerou os meses 2, 3, 4, 5 e 10), apresentou maior confiabilidade com a estrutura completa, indicando que é possível reduzir os dados e fazer uma boa avaliação genética das aves poedeiras de uma linhagem da raça Rhode Island Red.

The objective of this work was to compare random regression models with different orders of adjustment of the Legendre polynomial and to test different structures of the data file in the genetic evaluation of the animals of the Rhode Island Red lineage breed. The records came from the Centro Nacional de Pesquisa de Suínos e Aves of the Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (CNPSA/EMBRAPA). Monthly production records of 4,211 matrices were evaluated, from the 22nd to the 61st weeks of bird life. To model the trajectory of egg production, random regression models were used, which differed in the order of adjustment of the Legendre polynomials for the random effects. Additionally, from a complete structure, six sub-files were also evaluated, with different structures and amounts of information, as follow: structure 1 - odd months; structure 2 - even months; structures 3 and 4 - formed by the months that best described the egg production curve (beginning, peak and persistence); and structures 5 and 6 - determined by principal components analysis, which were selected the months of production responsible for explaining most of the genetic variation of the data. The statistical criteria used to choose the model and structure were: Akaike Information (AIC), Bayesian Schwarz Information (BIC), Maximum Likelihood Function Logarithm (LMV), residue, reliability and Spearman's rank correlation. The model PL24, with good estimatives of heritability (0.04 to 0.22) and genetic correlation (0.28 to 0.99) was the model that promoted the best fit for the egg production of the birds under study. The structure four (which considered months 2, 3, 4, 5 and 10) presented greater reliability with the complete structure, indicating that it is possible to reduce the data and make a good genetic evaluation of laying hens of Rhode Island Red lineage breed.

IMPLICAÇÕES DA SELEÇÃO PARA CRESCIMENTO PRÉ-DESMAMA SOBRE CARACTERÍSTICAS REPRODUTIVAS EM BOVINOS DE CORTE

O conhecimento sobre as tendências genéticas e os desequilíbrios (trade-offs) existentes entre o crescimento e características reprodutivas pode ser útil para compreender a evolução dessas características na produção animal e em populações de animais. Estimou-se as tendências genéticas e trade-offs entre crescimento pré-desmama e intervalos entre partos de animais da raça Nelore criados em um rebanho comercial. O modelo animal bicaracterístico foi utilizado para estimar os componentes de covariância e valores genéticos (EBV) para os efeitos genéticos diretos e maternos do crescimento pré-desmama e efeitos genéticos diretos dos intervalos entre partos. Análises de regressão foram realizadas para examinar a relação entre os EBV diretos e maternos do crescimento pré-desmama e dos EBV diretos dos intervalos entre partos (variáveis dependentes) e o coeficiente de geração de cada animal (variável independente). Também foram realizadas análises de regressão para examinar a relação entre os EBV diretos dos intervalos de partos (variáveis dependentes) e dos EBV diretos e maternos do crescimento pré-desmama (variáveis independentes). As tendências genéticas dos efeitos genéticos diretos e maternos para o crescimento pré-desmama foram significativas e apresentaram evolução genética no rebanho Nelore estudado. As tendências genéticas para as características reprodutivas também foram significativas mas indicaram mudanças genéticas desfavoráveis. As correlações genéticas entre os efeitos genéticos diretos do crescimento pré-desmama e dos intervalos entre partos e as correlações genéticas entre os efeitos maternos para crescimento pré-desmama e os efeitos diretos para intervalos entre partos não diferiram de zero. A presença de trade-offs entre os efeitos diretos do crescimento e das características reprodutivas foram confirmadas por meio da regressão do EBV direto do intervalo de partos em função dos EBV das características de crescimento pré-desmama. Ainda, as análises de regressão mostraram que a seleção para aumentar o crescimento pré-desmama também aumentam os intervalos entre partos. Os resultados do presente estudo mostram que o crescimento pré-desmama e os intervalos entre partos estão aumentando ao longo das gerações e que os trade-offs ocorreram entre essas características no rebanho Nelore estudado.

The knowledge of genetic trends and trade-offs between growth and reproductive traits might be useful to understand the evolution of these traits in livestock and natural populations of animals. We estimated the genetic trends and trade-offs between preweaning growth and calving intervals of Nellore animals from a commercial farm. Twotrait animal models were used to estimate covariance components and breeding values (EBV) for direct and maternal genetic effects of pre-weaning growth and direct genetic effects of calving intervals. Regression analyses were performed to examine the relationship between direct and maternal EBV of pre-weaning growth and direct EBV of calving intervals (dependent variables) and the coefficient of generation of each animal (independent variable). We also performed regression analyses to examine the relationship between direct EBV of calving intervals (dependent variables) and direct and maternal EBV of pre-weaning growth (independent variables). The genetic trends for direct and maternal genetic effect for pre-weaning growth were significant and presented genetic evolution in the studied Nellore herd. The genetic trends for the reproductive traits were also significant but indicated genetic changes in an unfavorable way. The genetic correlations between direct effects of pre-weaning growth and calving intervals traits and the genetic correlations between maternal effects of pre-weaning growth traits and direct effects of calving interval traits were not different from zero. The presence of trade-offs between the direct effects of growth and reproductive traits were confirmed through regression from direct EBV of calving intervals over EBV of pre-weaning growth traits. In addition, regression analyses showed that selection to increase pre-weaning growth also increased calving intervals. Our results showed that pre-weaning growth and calving intervals are increasing over generations and that trade-offs occurred between those traits in the studied Nellore herd.

Análise de repetibilidade e agrupamento em genótipos de Panicum maximum Jacq.

Objetivou-se com este trabalho determinar o melhor método de estimação dos coeficientes de repetibilidade e as melhores combinações entre cortes de acordo com a estabilização genotípica para características agronômicas, estimar parâmetros genéticos e formar grupos morfofuncionais com base nas características morfogênicas e estruturais por meio do agrupamento de Otimização de Tocher em genótipos de Panicum maximum. Os coeficientes de repetibilidade para produção de massa seca total (MST), massa seca foliar (MSF), massa seca do colmo (MSC), porcentagem de folhas (%F), porcentagem de colmo (%C), foram estimados por meio de quatro métodos: análise de variância (ANOVA), análise estrutural com base na média dos coeficientes de correlação (AECOR), análise de componentes principais com base na matriz de covariância (CPCOV) e na matriz de correlações (CPCOR). Para o estudo da estabilização genotípica, utilizaram-se os coeficientes estimados pela ANOVA e CPCOR. Para a avaliação das características morfogênicas foram estimadas: taxa de aparecimento foliar (TAPF), filocrono (FIL), taxa de alongamento foliar (TALF), taxa de senescência foliar (TSF), comprimento final da lâmina (CFL), número de folhas vivas (NFV), duração de vida das folhas (DVF), taxa de alongamento de pseudocolmo (TALC), número médio de perfilhos (NMP), relação lâmina:colmo (RLC). Para MST, foram observados coeficientes de repetibilidade variando entre 0,3500 e 0,4300 pelos métodos da ANOVA e CPCOR, respectivamente. Altos coeficientes de repetibilidade também foram encontrados para a característica MSF. Baixos coeficientes de repetibilidade foram observados para %F e %Ce relação lâmina:colmo. Para estabilização genotípica da MST, os melhores coeficientes foram observados para a combinação entre os cortes 6 a 7 e entre os cortes 5 a 8, enquanto os menores coeficientes foram observados quando se utilizaram apenas os cortes 3 a 4 e de 1 a 2, em ambos os métodos. Para a relação lâmina:colmo, os melhores coeficientes foram registrados para os cortes 6 a 7 pelo método da ANOVA, e 1 a 2 pelo método CPCOR. De maneira geral, a combinação entre os cortes de 6 a 7, também proporcionou maior repetibilidade e determinação, otimizando a estabilização dos genótipos para as massas e porcentagens de folha e de colmo. No estudo dos parâmetros genéticos e agrupamento, foi observado que somente as características TALF, CFL e RLC tiveram o componente variância genética significativo. Apesar disto, as características TALC, NFV, apresentaram coeficientes de variação genotípicos (CVg) superiores aos coeficientes de variação residual ou ambiental (CVe). As características TAPF, FIL, DVF e TSF apresentaram valores abaixo da unidade para a razão CVg/CVe. Alta razão CVg/CVe foi observada para as características RLC, NFV, TALC, TALF, CFL, sendo os maiores coeficientes foram registrados para RLC. Após o agrupamento, constatou-se a formação de cinco grupos morfofuncionais. Os grupos que apresentaram maiores valores de TALF foram os grupos 3, 5 e 1 com valores superiores à média geral de todos os genótipos avaliados. Enquanto o grupo 4 obteve menor desempenho para esta característica. Para a TALC o grupo 2 se destacou, seguido pelo grupo 5. Dentre todos os grupos a maior RLC constada foi para o grupo 4 e para CFL o grupo 3. Conclui-se que os métodos que proporcionaram os melhores coeficientes de repetibilidade de determinação foram os dos componentes principais com base na matriz de correlação e de covariância. Para a estabilização genotípica, os melhores coeficientes de repetibilidade e determinação são observados para os cortes realizados no segundo período das águas. As características TALF, CFL e RLC apresentam variabilidade genética significativa, e as características TAPF, FIL, DVF e TSF apresentam baixa razão CVg/CVe e necessitam de maior controle ambiental. Os grupos 3, 5 e 1, apresentam altas taxas de alongamento de folha como mecanismo de acúmulo de forragem. Já o grupo 4 se destaca pela capacidade de perfilhamento.

The objective was to evaluate the coefficient of repeatability of the agronomic traits and to estimate the breeding value of morphogenic characteristics to stablish morphofunctional groups in the clustering analysis of Tocher in Panicum maximum genotypes. The repeatability coefficients were estimated by four methods: analysis of variance (ANOVA), structural analysis based on the correlation matrix (EACOR), principal component analysis based on the variance and covariances matrix (PCCOV) and principal component analysis based on the correlation matrix (PCCOR). To the genotypic stabilization study, the ANOVA and PCCOR were used. To the morphogenic evaluation, the characteristics were estimated: leaf appearance rate (LAR), phillochron (PHC), leaf elongation rate (LER), leaf senescence rate (LSR), number of live leaves (NLL), leaf life spam (LLS), leaf final length (LFL), stem elongation rate (SER), average number of tillers (ANT) and leaf:stem ratio (LSR). To total dry matter were observed repeatability coefficients ranging from 0.3500 to 0.4300 by the ANOVA and PCCOR methods, respectively. High coefficients of repeatability were estimated to leaf dry mass too. Low coefficients of repeatability were observed to percentage of leaves, stems and leaf:stem ratio. In the genotypic stabilization of total dry mass the higher coefficients were observed between the 6 and 7th harvest and between the 5 and 8th harvest, while the lowest coefficients were observed when the harvests 3 to 4 and 1 to 2 were considered in both methods. To leaf:stem ratio the higher coefficients were observed to harvests between 6 and 7 in the ANOVA method and 1 to 2 in the PCCOR method. In general, the combination between the 6 and 7th harvests also improves the repeatability and determination coefficients, optimizing the stabilization of the genotypes to dry mass and percentage of leaf and stems. In the study of genetic parameters and clustering, were observed significant effect to genetic variance component only to LER, LFL and LSR. In spite of this the characteristic SER and NLL had CVg higher than CVr. The characteristics LAR. PHC, LLS and LSR had CVg/CVr above the unity. High CVg/CVr ratio were observed to LSR, NLL, SER, LER and LFL, so that the highest coefficient observed to LSR. After the clustering analysis was found five morphofunctional groups. The groups with higher LER were 3, 5 and 1 with breeding values above the general mean. The group 4 had lowest LER. The groups 2 and 5 had the highest SER and the highest LSR was observed to the group 4. The group 3 showed high LFL. It was possible to conclude that the total and leaf dry mass have higher coefficient of repeatability, indicating better accuracy in the identification of the superior genotypes of P. maximum. In the genotypic stabilization, the higher coefficient and determination were observed to the harvests realized in the rainy period. The morphogenic characteristics that have the highest genetic variance have more possibility of gains with the selection and the traits with low CVg/CVr ratio need more environmental control. The groups 3, 5 and 1 have high potential to forage production duly its high leaf elongation rate.

Genotype-environment interaction in the genetic analysis for weaning weight in Nelore cattle using bayesian approach - doi: 10.4025/actascianimsci.v33i2.8469 / Interação genótipo-ambiente na análise genética do peso ao desmame de bovinos Nelore sob enfoque bayesiano - doi: 10.4025/actascianimsci.v33i2.8469

The objective was to evaluate the interactions of genotype-environment effects on the components of (co)variance estimates and the prediction of breeding values for weaning weight in Nelore cattle, using a Bayesian approach. Records of 16,644 weaning weights were used from cattle distributed in ten ranches across six Brazilian states. The genetic parameters were estimated under an animal model considering Bayesian statistics. To verify genotype-environment interaction effects, we analyzed the following matrix model: without the inclusion of genotype-environment interaction effects, and with the inclusion of genotype-environment interaction effects, which considered the effect of sire-year, sire-herd, and both effects. In general, the results suggest that the inclusion of genotype-environment interaction in genetic analysis for weight at weaning tends to alter the estimates of genetic and environment (co)variances. The Spearman correlations between the breeding values were above 97%, indicating practically no change in the classification of animals evaluated. It can be inferred that the interaction effects of sire-year and sire-herd do not change the animals rank, and if not included in the genetic evaluation, the selection based on predictions of breeding values for weaning weight will not be affected.

Objetivou-se avaliar os efeitos das interações genótipo-ambiente sobre as estimativas de componentes de (co)variâncias e predição dos valores genéticos para o peso ao desmame de bovinos Nelore, sob enfoque bayesiano. Foram utilizados 16.644 registros de pesos ao desmame de bovinos provenientes de dez rebanhos participantes do Programa Nelore Brasil. Os parâmetros genéticos foram estimados sob modelo animal, considerando a estatística bayesiana. Para verificar o efeito da interação genótipo-ambiente, foram analisados os seguintes modelos matriciais: sem a inclusão dos efeitos de interação genótipo-ambiente; com a inclusão dos efeitos de interação genótipo-ambiente, em que se considerou o efeito de touro-ano, touro-rebanho e ambos os efeitos. De modo geral, verifica-se que a inclusão da interação genótipo-ambiente na análise genética para o peso ao desmame, tende a alterar as estimativas de (co)variâncias genéticas e ambientais. As correlações de Spearman entre os valores genéticos foram acima de 97%, indicando que, praticamente, não houve mudança na classificação dos animais avaliados. Pode se inferir que os efeitos de interação touro-ano e touro-rebanho não alteram as classificações dos animais, e a não-inclusão destes efeitos na avaliação genética, não afetam a seleção baseada nas predições dos valores genéticos para o peso ao desmame.

Interação genótipo-ambiente na análise genética do peso ao desmame de bovinos Nelore sob enfoque bayesiano / Genotype-environment interaction in the genetic analysis for weaning weight in Nelore cattle using bayesian approach

Objetivou-se avaliar os efeitos das interações genótipo-ambiente sobre as estimativas de componentes de (co)variâncias e predição dos valores genéticos para o peso ao desmame de bovinos Nelore, sob enfoque bayesiano. Foram utilizados 16.644 registros de pesos ao desmame de bovinos provenientes de dez rebanhos participantes do Programa Nelore Brasil. Os parâmetros genéticos foram estimados sob modelo animal, considerando a estatística bayesiana. Para verificar o efeito da interação genótipo-ambiente, foram analisados os seguintes modelos matriciais: sem a inclusão dos efeitos de interação genótipoambiente; com a inclusão dos efeitos de interação genótipo-ambiente, em que se considerou o efeito de touro-ano, touro-rebanho e ambos os efeitos. De modo geral, verifica-se que a inclusão da interação genótipo-ambiente na análise genética para o peso ao desmame, tende a alterar as estimativas de (co)variâncias genéticas e ambientais. As correlações de Spearman entre os valores genéticos foram acima de 97%, indicando que, praticamente, não houve mudança na classificação dos animais avaliados. Pode se inferir que os efeitos de interação touro-ano e touro-rebanho não alteram as classificações dos animais, e a não-inclusão destes efeitos na avaliação genética, não afetam a seleção baseada nas predições dos valores genéticos para o peso ao desmame.

The objective was to evaluate the interactions of genotype-environment effects on the components of (co)variance estimates and the prediction of breeding values for weaning weight in Nelore cattle, using a Bayesian approach. Records of 16,644 weaning weights were used from cattle distributed in ten ranches across six Brazilian states. The genetic parameters were estimated under an animal model considering Bayesian statistics. To verify genotype-environment interaction effects, we analyzed the following matrix model: without the inclusion of genotype-environment interaction effects, and with the inclusion of genotype-environment interaction effects, which considered the effect of sire-year, sire-herd, and both effects. In general, the results suggest that the inclusion of genotype-environment interaction in genetic analysis for weight at weaning tends to alter the estimates of genetic and environment (co)variances. The Spearman correlations between the breeding values were above 97%, indicating practically no change in the classification of animals evaluated. It can be inferred that the interaction effects of sire-year and sire-herd do not change the animals rank, and if not included in the genetic evaluation, the selection based on predictions of breeding values for weaning weight will not be affected.

Estudo padrão de curva de lactação de animais raça guzeráempregando-se modelos de regressão aleatória / Study of the standard of lactation curves of animals guzera using randon regression models

Os objetivos deste estudo foram estimar parâmetros genéticos para produção de leite no dia do controle (PLDC) e utilizar análises multivariadas de agrupamento para explorar o perfil genético dos animais para produção de leite, visando estudar o comportamento de curvas de lactação de vacas da raça Guzerá. No presente estudo foram utilizadas 5274 primeiras lactações de vacas da raça Guzerá. As PLDC foram consideradas em 10 classes mensais, analisadas por modelo animal de regressão aleatória da produção de leite sobre o dia em lactação. Nas análises, as PLDC foram modeladas pelo efeito aleatório genético aditivo, de ambiente permanente e residual. Considerou-se como efeitos fixos o grupo de contemporâneos, o efeito linear e quadrático da covariável idade da vaca ao parto. A curva média de lactação foi modelada por meio de polinômio ortogonal de Legendre de quarta ordem. O GC foi definido como rebanho, ano e época de controle. As herdabilidades estimadas para as PLDC variaram de 0,24 a 0,52, sendo maiores nos extremos da lactação. As estimativas das correlações apresentaram valores próximos à unidade em controles leiteiros adjacentes, com diminuição das correlações à medida que o intervalo entre os controles aumentou. Foram estimados valores genéticos para a produção acumulada até os 305 dias de lactação, para o pico, para períodos parciais da lactação e para três medidas de persistência. A medida que teve melhor comportamento foi a que representava os valores genéticos dos desvios até 270 dias de lactação em relação ao valor genético do pico, pois esta apresentava correlação mais baixa com o valor genético para a produção completa. Com base nos valores genéticos preditos foram realizadas análises de agrupamento a fim de explorar os padrões das curvas genéticas dentro da população...

The objectives of these study genetic parameters for milk production were to estimate the control day (TDMY) and use multivariate cluster analysis to explore the genetic profile of the animals for milk production, aiming at studying the behavior of lactation curves of cows Guzera. In the present study 5274 first lactations of cows Guzera were used. TDMY were considered in 10 monthly classes, analyzed by random regression model of milk production on the day lactation. In the analysis, TDMY were modeled by random additive genetic effect, permanent environmental and residual. It was considered as fixed effects of contemporary group, the linear and quadratic effect of the covariate age at calving. The average lactation curve was modeled by orthogonal Legendre polynomial of fourth order. The CG was defined as herd, year and season of control. The estimated heritability for TDMY ranged from 0.24 to 0.52, being higher at the extremes of lactation. Estimates of correlations showed values close to unity in adjacent dairy controls, with a decrease of the correlations as the interval between records increased. Breeding values for cumulative production has been estimated to 305 days of lactation to peak for shorter periods of lactation and persistency measurements. As had been the best behavior that represented the genetic values of the deviations up to 270 days of lactation in relation to the genetic value of the peak, since it had the lowest correlation with the genetic value for full production. Based on the predicted values cluster analysis was performed to explore the patterns of genetic curves within the population...

Estudo padrão de curva de lactação de animais raça guzeráempregando-se modelos de regressão aleatória / Study of the standard of lactation curves of animals guzera using randon regression models

Os objetivos deste estudo foram estimar parâmetros genéticos para produção de leite no dia do controle (PLDC) e utilizar análises multivariadas de agrupamento para explorar o perfil genético dos animais para produção de leite, visando estudar o comportamento de curvas de lactação de vacas da raça Guzerá. No presente estudo foram utilizadas 5274 primeiras lactações de vacas da raça Guzerá. As PLDC foram consideradas em 10 classes mensais, analisadas por modelo animal de regressão aleatória da produção de leite sobre o dia em lactação. Nas análises, as PLDC foram modeladas pelo efeito aleatório genético aditivo, de ambiente permanente e residual. Considerou-se como efeitos fixos o grupo de contemporâneos, o efeito linear e quadrático da covariável idade da vaca ao parto. A curva média de lactação foi modelada por meio de polinômio ortogonal de Legendre de quarta ordem. O GC foi definido como rebanho, ano e época de controle. As herdabilidades estimadas para as PLDC variaram de 0,24 a 0,52, sendo maiores nos extremos da lactação. As estimativas das correlações apresentaram valores próximos à unidade em controles leiteiros adjacentes, com diminuição das correlações à medida que o intervalo entre os controles aumentou. Foram estimados valores genéticos para a produção acumulada até os 305 dias de lactação, para o pico, para períodos parciais da lactação e para três medidas de persistência. A medida que teve melhor comportamento foi a que representava os valores genéticos dos desvios até 270 dias de lactação em relação ao valor genético do pico, pois esta apresentava correlação mais baixa com o valor genético para a produção completa. Com base nos valores genéticos preditos foram realizadas análises de agrupamento a fim de explorar os padrões das curvas genéticas dentro da população...(AU)

The objectives of these study genetic parameters for milk production were to estimate the control day (TDMY) and use multivariate cluster analysis to explore the genetic profile of the animals for milk production, aiming at studying the behavior of lactation curves of cows Guzera. In the present study 5274 first lactations of cows Guzera were used. TDMY were considered in 10 monthly classes, analyzed by random regression model of milk production on the day lactation. In the analysis, TDMY were modeled by random additive genetic effect, permanent environmental and residual. It was considered as fixed effects of contemporary group, the linear and quadratic effect of the covariate age at calving. The average lactation curve was modeled by orthogonal Legendre polynomial of fourth order. The CG was defined as herd, year and season of control. The estimated heritability for TDMY ranged from 0.24 to 0.52, being higher at the extremes of lactation. Estimates of correlations showed values close to unity in adjacent dairy controls, with a decrease of the correlations as the interval between records increased. Breeding values for cumulative production has been estimated to 305 days of lactation to peak for shorter periods of lactation and persistency measurements. As had been the best behavior that represented the genetic values of the deviations up to 270 days of lactation in relation to the genetic value of the peak, since it had the lowest correlation with the genetic value for full production. Based on the predicted values cluster analysis was performed to explore the patterns of genetic curves within the population...(AU)