CD4 bovine gene: Differential polymorphisms among cattle breeds and a new tool for rapid identification.

Two mutations in the CD4 bovine gene (G>T/Q306H; A>C/K310N) were identified as causative for altered staining with anti-CD4 mAb #CC8. We developed a HRM qPCR for genotyping these mutations and compare with immunophenotyping in different cattle breeds. The assay distinguished five genotypes, B (homozygous, G/A) and C (heterozygous, G/A and T/C), found in taurine, A (homozygous, G/C) and D (heterozygous, T/C and G/C), found in zebu. The E genotype (homozygous, T/C) was not observed in tested animals. As expected, B and C presented high/very high and intermediate CD4 staining, respectively. The lack/low CD4 staining was mainly related to the A, while the intermediate staining was mainly related to D genotype. The developed HRM qPCR assay accurately identified the altered phenotypes associated with CC8 staining in taurine. However, the assay cannot be applicable in zebu or hybrid breeds, probably due to additional mutations in the CD4 gene from zebu descendant animals.

Prediction of meat quality traits in Nelore cattle by near-infrared reflectance spectroscopy.

The main definition for meat quality should include factors that affect consumer appreciation of the product. Physical laboratory analyses are necessary to identify factors that affect meat quality and specific equipment is used for this purpose, which is expensive and destructive, and the analyses are usually time consuming. An alternative method to performing several beef analyses is near-infrared reflectance spectroscopy (NIRS), which permits to reduce costs and to obtain faster, simpler, and nondestructive measurements. The objective of this study was to evaluate the feasibility of NIRS to predict shear force [Warner-Bratzler shear force (WBSF)], marbling, and color (*a = redness; b* = yellowness; and L* = lightness) in meat samples of uncastrated male Nelore cattle, that were approximately 2-yr-old. Samples of longissimus thoracis (n = 644) were collected and spectra were obtained prior to meat quality analysis. Multivariate calibration was performed by partial least squares regression. Several preprocessing techniques were evaluated alone and in combination: raw data, reduction of spectral range, multiplicative scatter correction, and 1st derivative. Accuracies of the calibration models were evaluated using the root mean square error of calibration (RMSEC), root mean square error of prediction (RMSEP), coefficient of determination in the calibration (R2C), and prediction (R2P) groups. Among the different preprocessing techniques, the reduction of spectral range provided the best prediction accuracy for all traits. The NIRS showed a better performance to predict WBSF (RMSEP = 1.42 kg, R2P = 0.40) and b* color (RMSEP = 1.21, R2P = 0.44), while its ability to accurately predict L* (RMSEP = 1.98, R2P = 0.16) and a* (RMSEP = 1.42, R2P = 0.17) was limited. NIRS was unsuitable to predict subjective meat quality traits such as marbling in Nelore cattle.

Genomic selection in dairy cattle simulated populations.

Genomic selection is arguably the most promising tool for improving genetic gain in domestic animals to emerge in the last few decades, but is an expensive process. The aim of this study was to evaluate the economic impact related to the implementation of genomic selection in a simulated dairy cattle population. The software QMSim was used to simulate genomic and phenotypic data. The simulated genome contained 30 chromosomes with 100 cm each, 1666 SNPs markers equally spread and 266 QTLs randomly designated for each chromosome. The numbers of markers and QTLs were designated according to information available from Animal QTL (http://www.animalgenome.org/QTLdb) and Bovine QTL (http://bovineqtl.tamu.edu/). The allelic frequency changes were assigned in a gamma distribution with alpha parameters equal to 0·4. Recurrent mutation rates of 1·0e-4 were assumed to apply to markers and QTLs. A historic population of 1000 individuals was generated and the total number of animals was reduced gradually along 850 generations until we obtained a number of 200 animals in the last generation, characterizing a bottleneck effect. Progenies were created along generations from random mating of the male and female gametes, assuming the same proportion of both genders. Than the population was extended for another 150 generations until we obtained 17 000 animals, with only 320 male individuals in the last generation. After this period a 25 year of selection was simulated taking into account a trait limited by sex with heritability of 0·30 (i.e. milk yield), one progeny/cow/year and variance equal to 1·0. Annually, 320 bulls were mated with 16 000 dams, assuming a replacement rate of 60 and 40% for males and females, respectively. Selection and discard criteria were based in four strategies to obtain the EBVs assuming as breeding objective to maximize milk yield. The progeny replaced the discarded animals creating an overlapping generation structure. The selection strategies were: RS is selection based on random values; PS is selection based on phenotypic values; Blup is selection based on EBVs estimated by BLUP; and GEBV is selection based on genomic estimated breeding values in one step, using high (GBlup) and low (GBlupi) density panels. Results indicated that the genetic evaluation using the aid of genomic information could provide better genetic gain rates in dairy cattle breeding programs as well as reduce the average inbreeding coefficient in the population. The economic viability indicators showed that only Blup and GBlup/GBlupi strategies, the ones that used milk control and genetic evaluation were economic viable, considering a discount rate of 6·32% per year.

Genomic prediction for beef fatty acid profile in Nellore cattle.

The objective of this study was to compare SNP-BLUP, BayesCπ, BayesC and Bayesian Lasso methodologies to predict the direct genomic value for saturated, monounsaturated, and polyunsaturated fatty acid profile, omega 3 and 6 in the Longissimus thoracis muscle of Nellore cattle finished in feedlot. A total of 963 Nellore bulls with phenotype for fatty acid profiles, were genotyped using the Illumina BovineHD BeadChip (Illumina, San Diego, CA) with 777,962 SNP. The predictive ability was evaluated using cross validation. To compare the methodologies, the correlation between DGV and pseudo-phenotypes was calculated. The accuracy varied from -0.40 to 0.62. Our results indicate that none of the methods excelled in terms of accuracy, however, the SNP-BLUP method allows obtaining less biased genomic evaluations, thereby; this method is more feasible when taking into account the analyses' operating cost. Despite the lowest bias observed for EBV, the adjusted phenotype is the preferred pseudophenotype considering the genomic prediction accuracies regarding the context of the present study.

Inferência bayesiana aplicada à estimação de herdabilidades dos parâmetros da curva de crescimento de fêmeas da raça Nelore / Bayesian inference applied to the estimation of heritability of growth curve parameters of Nellore females

Objetivou-se estimar parâmetros genéticos, utilizando inferência Bayesiana, para as estimativas dos parâmetros individuais de peso à maturidade (Â) e taxa de crescimento (K), obtidos pela função de crescimento Brody. O arquivo estava constituído de 14.563 registros de pesos e idades referentes a 1.158 fêmeas da raça Nelore, participantes do Programa de Melhoramento Genético da Raça Nelore. Para a análise das estimativas dos parâmetros da curva, via inferência bayesiana, foi proposto um modelo animal unicaráter, que incluiu como fixo o efeito de grupo contemporâneo (animais nascidos no mesmo estado, no mesmo trimestre do ano, mesmo ano e mesmo regime alimentar) e como aleatórios os efeitos genético direto e residual. Nessa análise, foram utilizados dois diferentes tamanhos para as cadeias geradas pelo algoritmo de amostragem de Gibbs, de 550 e 1.100 mil ciclos, com períodos de descarte amostral de 50 e 100 mil ciclos, respectivamente, e amostragens a cada 500 e 1.000 ciclos, respectivamente. As médias posteriores da variância genética aditiva e residual foram próximas, tanto para  quanto para a K, mesmo quando implementados diferentes tamanhos para as cadeias geradas pelo algoritmo de amostragem de Gibbs. Os coeficientes de herdabilidade estimados para Â, variaram de 0,44 a 0,46, amplitude semelhante aos 0,46 a 0,48 obtidos para as estimativas de K. Essas magnitudes indicam que a seleção pode ser usada como instrumento para alterar a forma da curva de crescimento desses animais. Entretanto, o uso das informações obtidas, visando à alteração da curva de crescimento dos animais, deve ser feito com grande cautela, uma vez que as características a serem trabalhadas na modificação do formato da curva de crescimento, de acordo com resultados da literatura especializada, são negativamente correlacionadas.

The objective of this study was to estimate genetic parameters using Bayesian inference for the estimates of individual parameters of mature weight (Â) and growth rate (K), obtained by Brody growth function. The file consisted of 14,563 records relating to weights and ages of 1,158 Nelore females, participants in the Genetic Improvement Program of the Nellore. For the estimates analysis of the curve parameters via Bayesian inference, it was used an univariated animal model that included as fixed effect of contemporary group (animals born on the same state, in the same quarter of the year, the same year and feedlot) and random as the direct genetic and residual. In this analysis it was used two different sizes for the chains generated by Gibbs sampling algorithm, 550 and 1.1 million cycles, with initial discarding of 50 000 and sample of 100 000 cycles, respectively, and sampled every 500 cycles and 1000, respectively. The mean posterior and residual additive genetic variance showed a small variation to both  and K, even when implemented in different sizes for the chains generated by Gibbs sampling algorithm. The heritability estimates for Â, ranged from 0.44 to 0.46, similar to the range 0.46 to 0.48 obtained for the estimates of K. These magnitudes indicate that the selection can be used as a tool to change the shape of the growth curve of these animals. However, the use of the information to amend the growth curve of animals, must be done with great care, since the traits to be worked in the modification of the shape of the growth curve according to the literature results are negatively correlated.

Genotype by environment interaction in Nelore cattle from five Brazilian states

Records from 75,941 Nelore cattle were used to determine the importance of genotype by environment interaction (GEI) in five Brazilian states. (Co)variance components were estimated by single-trait analysis (with yearling weight, W450, considered to be the same trait in all states) and multiple-trait analysis (with the record from each state considered to be a different trait). The direct heritability estimates for yearling weight were 0.51, 0.39, 0.44, 0.37 and 0.41 in the states of Goiás, Mato Grosso, São Paulo, Mato Grosso do Sul and Minas Gerais, respectively. The across-state genetic correlation estimates between Goiás and Mato Grosso, Goiás and Minas Gerais, São Paulo and Minas Gerais, and Mato Grosso do Sul and Minas Gerais ranged from 0.67 to 0.75. These estimates indicate that GEIs are biologically important. No interactions were observed between Goiás and São Paulo, Goiás and Mato Grosso do Sul, Mato Grosso and São Paulo, Mato Grosso and Mato Grosso do Sul, Mato Grosso and Minas Gerais, or São Paulo and Mato Grosso do Sul (0.82 to 0.97). Comparison of single and multiple-trait analyses showed that selection based on the former was less efficient in the presence of GEI, with substantial losses (up to 10 percent) during selection.

Persistência na lactação para vacas da raça Holandesa criadas no Estado do Rio Grande do Sul via modelos de regressão aleatória / Lactation persistency for Holstein cows raised in the State of Rio Grande do Sul using a random regression model

Foram utilizados 21.702 registros de produção de leite no dia do controle de 2.429 vacas primíparas da raça Holandesa, filhas de 233 touros, coletados em 33 rebanhos do Estado do Rio Grande do Sul, entre 1992 e 2003, para estimar parâmetros genéticos, para três medidas de persistência (PS1, PS2 e PS3) e para a produção de leite até 305 dias (P305) de lactação. Os modelos de regressão aleatória ajustados aos controles leiteiros entre o sexto e o 300o dia de lactação incluíram o efeito de rebanho-ano-mês do controle, a idade da vaca ao parto e os parâmetros do polinômio de Legendre de ordem quatro, para modelar a curva média da produção de leite da população e os parâmetros do mesmo polinômio, para modelar os efeitos aleatórios genético-aditivo direto e de ambiente permanente. As estimativas de herdabilidade obtidas foram 0,05, 0,08 e 0,19, respectivamente, para PS1, PS2 e PS3 e 0,25, para P305 sugerindo a possibilidade de ganho genético por meio da seleção para PS3 e para P305. As correlações genéticas entre as três medidas de persistência e P305, variaram de -0,05 a 0,07, indicando serem persistência e produção, características determinadas por grupos de genes diferentes. Assim, consequentemente, a seleção para P305, geralmente praticada, não promove progresso genético para a persistência.

There were used 21,702 test day milk yields from 2,429 first parity Holstein breed cows, daughters of 2,031 dams and 233 sires, distributed over 33 herds in the state of Rio Grande do Sul, from 1992 to 2003. Genetic parameters for three measures of lactation persistency (PS1, PS2 e PS3) and for milk production to 305 days (P305) were evaluated. A random regression model adjusted by fourth order Legendre polynomial was used. The random regression model adjusted to test day between the sixth and the 305th lactation day included the herd-year-season of the test day, the age of the cow at the parturition effects and the order fourth Legendre polinomial parameters, for modeling the milk production average curve of the population, and parameters of the same polinomial for modeling the random additive genetic and permanent environmental effects. The estimated heritabilities were 0.05, 0.08 and 0.19, respectively to PS1, PS2 and PS3, and 0.25 to P305, suggesting the possibility of a genetic gain by selection for PS3 and P305. The genetic correlations between persistency measurements and P305 ranged from -0.05 to 0.07, suggesting being, persistency and milk yield, characteristics determined by different gene groups, and that the selection for P305, usually done, do not promote genetic progress for persistency.

Genetic trends in the expected progeny difference of the asymptotic weight of Nelore females

There are few studies on weight covering the full life cycle of Zebu cattle, and there is no entire growth description or mean growth pattern for animals belonging to this breed. In order to provide such data, 1,158 Nelore females born between 1985 and 1995 were weighed 14,563 times from birth to full growth maturity, in ten herds spread over seven Brazilian states. The Von Bertalanffy, Brody, logistic and Gompertz non-linear models were used to obtain the asymptotic weights (A) and the maturation rates (K). The (co)variance and breeding value components for A and K were obtained by using the multiple trait derivative free restricted maximum likelihood method under the animal model. Genetic trends were calculated in function of the mean expected progeny differences (EPD) for the trait (A or K) divided by the number of animals according to their year of birth. The genetic trends of the expected progeny difference with reference to the date of birth of the cows were, on average, -6.5g y-1 for A and 2.0g y-1 for K, close to zero as confirmed by the low (0.0023 to 0.003) coefficient of regression values. The curve parameters are recommended as a selection criterion to reach precocity and avoid adult weight increase in the female herd.

Association of GH and IGF-1 polymorphisms with growth traits in a synthetic beef cattle breed

The Canchim beef cattle (5/8 Charolais + 3/8 Zebu) has been selected for meat production in Brazil since late 1950. In the present work the effects of growth hormone (GH) and insulin-like growth factor 1 (IGF-1) polymorphisms were investigated in 688 animals born between 1998 and 2000. These animals belonged to two genetic groups, i.e., traditional and new lineages. Genotype effects on expected breeding values for birth weight (BW), weaning weight (WW) and yearling weight (YW) were investigated by the least square method. Significant effects were found for GH genotype on YW (p < 0.05), with positive effects associated with the LV (leucine/valine) genotype. For IGF-1 genotypes, significant effects were found on BW (p < 0.01) and YW (p < 0.01). Average substitution effects for IGF-1 alleles estimated by regression analysis suggested a positive effect of the IGF-1 225 bp allele on BW and of the 229 bp allele on YW.

Efeito da idade sobre a fertilidade de éguas inseminadas com sêmen fresco diluído / Aging effects on fertility in mares inseminated with diluted fresh semen

Noventa e um ciclos estrais de sessenta éguas foram analisados com o objetivo de estudar o efeito da idade sobre a fertilidade de éguas inseminadas com sêmen fresco diluído. As éguas foram rufiadas e inseminadas às segundas, quartas e sextas-feiras, apresentando um folículo maior que 3,0 cm de diâmetro, com sêmen de apenas um garanhão de fertilidade comprovada, diluído para um volume inseminante de 10 mL com diluidor de mínima contaminação. De acordo com a idade, o resultado de cada ciclo foi agrupado nas seguintes faixas etárias: 4 a 6 anos, 7 a 10 anos, 11 a 14 anos e 15 a 16 anos de idade. As taxas de concepção ao primeiro ciclo foram, respectivamente, 72,73 por cento (8/11); 62,50 por cento (10/16); 66,67 por cento (12/18); 63,64 por cento (7/11) (P>0,05) e, após quatro ciclos, de 64,29 por cento (9/14); 60,71 por cento (17/28); 44,83 por cento (13/29); 50,00 por cento (10/20) (P>0,05). Conclui-se que nas condições utilizadas neste experimento, a idade da égua não influenciou a fertilidade quando da utilização de sêmen fresco diluído.

Comportamento de potros mantidos em pasto / The behavior of foals kept in a pasture

O comportamento de 6 potros desmamados de 6 meses de idade, da raça Árabe, foi observado em Botucatu, Brasil, num pasto de Panicum maximum cv. Tanzânia de 1,2 hectares, em sessões de 24 horas de duração, em abril, maio e junho, durante a lua cheia. O tempo de pastejo foi alto e teve níveis equivalentes de dia e de noite; o tempo deitado foi baixo, com um pico no primeiro período da noite; o comportamento lúdico se manifestou em níveis baixos. A intensa atividade de pastejo decorreu provavelmente da baixa disponibilidade de matéria sêca na pastagem. Nessas circunstâncias semelhantes, para garantir o bem estar dos animais, é aconselhável uma suplementação alimentar(AU)

Efeito genéticos e näo genéticos sobre características ponderais de duas populaçöes da raça Nelore / Genetic and non-genetic effects on weight traits in two Nellore herds

Estudaram-se os pesos ao nascer (PN), aos 210 (PD) e 365 dias de idade (PA), de 3628 animais da raça Nelore, criados em três manejos diferentes de alimentaçäo (pasto, semi-estabulaçäo e estabulaçäo), em duas fazendas nos municípios de Naviraí (MS) e Uberaba (MG), no período 1976-1987. As análises estatísticas foram feitas de acordo com o método dos quadrados mínimos. As médias ajustadas e respectivos erros padräo para PN, PD e PA, foram 29,03 ñ 0,26; 178,61 ñ 1,55 e 258,34 ñ 3,31 kg, com valores de herdabilidade de 0,19 ñ 0,04 (PN);0,14 ñ 0,04 (PD) e 0,16 ñ 0,06 (PA). As estimativas de correlaçöes genéticas, fenótipicas e ambientes entre os pesos estudados foram, respectivamente, 0,28 ñ 0,22, 0,29 e 0,29 (PN-PD); 0,14 ñ 0,30, 0,24 e 0,26 (PN-PA) e 0,81 ñ 0,16, 0,67 e 0,66 (PD-PA). Os efeitos de reprodutor, sexo, mês e ano de nascimento foram significativos sobre todos os pesos, o efeito de fazenda näo foi significativo sobre o PN e o manejo nutricional mostrou significância sobre PD e PA

Efeitos genéticos e näo genéticos sobre a idade ao primeiro parto e o intervalo entre partos de duas populaçöes da raça Nelore / Genetic and non-genetic effects on age at first calving and calving interval in two Nellore herds

Estudaram-se a idade ao primeiro parto (n=749) e o intervalo entre partos (n=3285) de fêmeas da raça Nelore, criadas em duas fazendas, situadas nos municípios de Naviraí (MS) e Uberaba (MG), no período de 1964-1987. As análises estatísticas foram feitas de acordo com o método dos quadrados mínimos. As médias ajustadas e os erros padräo para a idade ao primeiro parto (IPP) e o intervalo entre partos (IEP) foram, respectivamente, 35,84 ñ 0,57 meses e 13,63 ñ0,09 meses, com valores de herdabilidade de 0,46 ñ 0,12 e 0,04 ñ 0,03, nesta ordem. A repetibilidade do intervalo entre partos foi de 0,13 ñ 0,02. As correlaçöes genética, fenotípica e ambiente entre a IPP e o primeiro IEP foram de 0,47 ñ 0,39; -0,01 e -0,28, respectivamente. Os efeitos de pai da novilha, fazenda, mês e ano de nascimento foram significativos sobre a IPP. Pai da vaca, vaca dentro de pai, ano e ordem de parto foram significativos sobre o IEP

Efeito da endogamia sobre a idade ao primeiro parto e o intervalo entre partos em uma populaçäo de elite da raça Nelore / Effect of inbreeding on age at first calving and calving intervals in a elite herd of Nelore cattle

Objetivou-se quantificar os efeitos da endogamia sobre a idade ao primeiro parto e intervalo entre partos de um rebanho de elite, da raça Nelore, explorado na Chácara Zebulândia, Estado de Säo Paulo. A amostra analisada constituiu-se de 792 registros genealógicos de fêmeas nascidas no período de 1960 a 1981. O modelo utilizado na análise de variância da idade ao primeiro parto incluiu os efeitos de ano e mês de nascimento da novilha como variáveis de classificaçäo de endogamia como covariável. Para os intervalos entre partos, o modelo incluiu os efeitos de mês, ano e ordem de pariçäo covariável. O modelo MTY 01, do método dos quadrados mínimos com números desiquais nas sub-classes, foi o adotado. O coeficiente médio de endogamia da populaçäo de vacas foi de 4,77 ñ 7,48%. As médias ajustadas e desvios padr*es da idade ao primeiro parto, do primeiro intervalo entre partos e do conjunto de intervalo entre partos foram 1248,73 ñ 178,59; 497,45 ñ 99,68 e 453,17 ñ 99,06 dias, respectivamente. O efeito da endogamia, estudado pela regressäo linear, foi signifcativo (P < 0,05) sobre a idade ao primeiro parto e primeiro intervalo entre partos. A cada 1% de aumento no coeficiente de endogamia correspondeu a um aumento de 2,36 ñ 0,95 e 1,59 ñ 0,62 dias nessas duas características. Nos intervalos subsequentes a endogamia näo exerceu efeito significativo, possivelmente pelo descarte precoce de vacas mais endogâmicas

Intervalo entre geraçoes e tendência do peso aos 365 dias de idade em um rebanho da raça Nelore / Generation interval and annual genetic trend of weight at 365 days of age Nellore cattle

Estimaram-se o intervalo entre geraç*es e a tendências genética anual do peso, aos 365 dias de idade, em um rebanho da raça Nelore. Os dados, colhidos entre 1969 e 1984, foram obtidos dos registros de controle zootécnico da chácara Zebulândia no Estado de Säo Paulo . O intervalo entre geraç*es estimado foi 7,00 ñ 2,48 anos, baseado na idade de pais de 3932 bezerros desmamados. As idades médias dos touros e das vacas foram 6,68 e 7,32 anos, respectivamente. A estimativa de tendência genética foi baseada em duas amostra: a primeira de registros individuais de 777 bezerros filhos de 12 touros utilizados em, pelo menos, três anos e com mínimo de três filhos por ano, durante o período de 1976 a 1984. A segunda de 1035 observaç*es de 24 touros utilizados em, pelos menos, dois anos, no mesmo período. Empregou-se o método do uso de touros repetidos em anos sucessivos, utilizando a análise de variância por quadrados mínimos. Estimativas de tendências genéticas, fenotípica e ambiente para as amostras com 12 e 24 touros foram, respectivamente, -1,28 e -1,64 kg/ano, 2,58 e 3,86 kg/ano