Factor analysis applied to genome prediction for high-dimensional phenotypes in pigs.

The aim of the present study was to propose and evaluate the use of factor analysis (FA) in obtaining latent variables (factors) that represent a set of pig traits simultaneously, for use in genome-wide selection (GWS) studies. We used crosses between outbred F2 populations of Brazilian Piau X commercial pigs. Data were obtained on 345 F2 pigs, genotyped for 237 SNPs, with 41 traits. FA allowed us to obtain four biologically interpretable factors: "weight", "fat", "loin", and "performance". These factors were used as dependent variables in multiple regression models of genomic selection (Bayes A, Bayes B, RR-BLUP, and Bayesian LASSO). The use of FA is presented as an interesting alternative to select individuals for multiple variables simultaneously in GWS studies; accuracy measurements of the factors were similar to those obtained when the original traits were considered individually. The similarities between the top 10% of individuals selected by the factor, and those selected by the individual traits, were also satisfactory. Moreover, the estimated markers effects for the traits were similar to those found for the relevant factor.

Expressão gênica em ovócitos suínos de diferentes classificações morfológicas / Gene expression in swine oocytes in different morphological classifications

A produção in vitro de embriões suínos tem alcançado resultados insatisfatórios: ovócitos maturados in vivo produzem uma porcentagem maior de embriões em relação aos maturados in vitro. O sucesso da maturação in vitro está diretamente relacionado com a competência ovocitária. Somente ovócitos competentes são capazes de serem fecundados e terem desenvolvimento embrionário normal. A competência ovocitária pode ser avaliada por vários parâmetros. Recentemente têm sido utilizados como parâmetro os estudos da expressão de genes associados com a competência. O presente trabalho teve por objetivo avaliar diferenças na expressão dos genes BMP15, RYBP, MATER e ZAR1 em ovócitos imaturos de diferentes classes morfológicas, sendo elas: 1, 2, 3 e 4, com a finalidade de proporcionar importantes marcadores moleculares relacionados com a capacidade ovocitária. O RNA total dos ovócitos foi extraído e utilizado como molde para a síntese da primeira fita de cDNA. Os resultados da expressão gênica foram analisados utilizando-se modelo misto, considerando os dados de expressão gênica variável dependente e as classes ovocitárias variáveis independentes. Os genes BMP15, ZAR1 e RYBP apresentaram expressão semelhante nas classes ovocitárias 1, 2 e 3; somente a categoria 4 diferiu na expressão desses genes (P<0,05). O gene MATER foi expresso de forma semelhante em todas as classes ovocitárias estudadas (P>0,05). A técnica de RT-qPCR foi eficiente para detecção desses transcritos em ovócitos de diferentes classes. No entanto, para melhor entendimento do envolvimento desses transcritos na aquisição da competência ovocitária, são necessários mais estudos avaliando ovócitos de diferentes classes morfológicas, em diferentes fases de desenvolvimento, e implicação de outros genes envolvidos com a competência ovocitária.

The in vitro production of pig embryos has achieved unsatisfactory results; in vivo matured oocytes produce a higher percentage of embryos compared to in vitro maturation. The success of in vitro maturation is directly related to oocyte competence. Only competent oocytes are capable of being fertilized and have normal embryonic development. The oocyte competence can be assessed using several parameters. Recently these parameters have been used for gene expression studies associated with competence. This work aimed to evaluate differences in gene expression BMP15, RYBP, MATER, ZAR1 as endogenous control and the constitutive gene GAPDH in immature oocytes of different morphological classes which are: 1, 2, 3 and 4, in order to provide significant molecular markers linked to the ability of development. Oocytes Total RNA was extracted and used as a template for synthesis of the first cDNA strand. The results of gene expression were analyzed using a mixed model, considering the dependent gene expression data and independent ovocitary variable classes. The genes BMP15, RYBP ZAR1 and showed similar ovocitary expression in classes 1, 2 and 3 differ only in category 4 in their expression (P<0.05). The MATER gene was similarly expressed in all ovocitary classes studied (P>0.05). The RTQ-PCR technique was effective for detection of these transcripts in oocytes from different classes. However, for better understanding of the involvement of these transcripts in the acquisition of oocyte competence more studies are needed to evaluate different morphological classes of oocytes at different stages of development and the implication of other genes involved in oocyte competence.

Detecção de locos de características quantitativas nos cromossomos 1, 2, 3, 12, 14, 15 e X de suínos: características de desempenho / Detection of quantitative trait loci on chromosomes 1, 2, 3, 12, 14, 15, X in pigs: performance characteristics

Mapeou-se quantitative trait loci (QTL) associados a características de desempenho nos cromossomos 1, 2, 3, 12, 14, 15 e X de suínos pertencentes a uma população F2, formada a partir do cruzamento entre dois machos da raça naturalizada brasileira Piau e 18 fêmeas comerciais (Landrace x Large White x Pietrain). O mapa genético de ligação da população foi construído após a genotipagem dos animais para 35 marcadores microssatélites. As estimativas do conteúdo de informação polimórfica indicaram que os marcadores microssatélites foram adequados para as análises de QTL. Os dados foram analisados pelo mapeamento por intervalo usando-se o programa GridQTL. Encontraram-se seis QTL, sendo que o QTL genômico para idade ao abate atingiu a significância de 5% de probabilidade. As informações dos QTL detectados neste estudo são úteis para identificar genes que podem ser usados em conjunto com os métodos convencionais de seleção, aumentar a acurácia deles e prover uma compreensão dos fenótipos produtivos de suínos.

The accomplishment of the present study had the objective of mapping Quantitative Trait Loci (QTL) related to performance traits in a F2 pig population developed by mating two Brazilian Piau breed sires with 18 dams from a commercial line (Landrace × Large White × Pietrain). The linkage map for this population was constructed after genotyping the animals for 35 microsatellite markers. Estimates of polymorphic information content indicated that the microsatellite markers were appropriate for QTL analyses. The genotypes were analyzed by interval mapping using the GridQTL program. A total of six QTL were found, of which the QTL for slaughter age (days) was significant at the 5% genome-wise level. The information of the significant QTL detected in this study is useful for future fine-mapping studies for the identification of genes. Such information can be used together with traditional methods in breeding programs or even for a better understanding of the phenotypes of swine production.

Mapeamento de QTL nos cromossomos 1, 2, 3, 12, 14, 15 e X em suínos: características de carcaça e qualidade de carne / Mapping of QTL on chromosomes 1, 2, 3, 12, 14, 15 and X in pigs: characteristics carcass and quality of meat

A realização do presente estudo teve como objetivo mapear Quantitative Trait Loci (QTL) de carcaça e qualidade de carne em uma população F2 de suínos desenvolvida pelo cruzamento de dois reprodutores da raça brasileira Piau com 18 fêmeas comerciais (Landrace x Large White x Pietrain). O mapa de ligação para essa população foi construído após a genotipagem de 684 animais para 35 marcadores microssatélites. Os dados foram analisados pelo mapeamento por intervalo usando-se sexo, lote e genótipo halotano como efeitos fixos e peso de carcaça ao abate, peso da carcaça direita e idade ao abate como covariáveis. Um total de 18 QTLs foi encontrado; os QTLs para maior espessura de toucinho na região da copa, na linha dorsolombar, e a perda por cozimento foram significativos em nível de 5% genômico. A característica espessura de toucinho foi essencialmente associada aos alelos da raça Piau, conhecido como porco tipo banha. As informações dos QTLs significativos encontrados servem para futuros estudos de mapeamento fino para identificação de genes a serem usados em conjunto com os métodos tradicionais de seleção, para melhorar a eficiência dos programas de melhoramento, assim como prover informação acerca da fisiologia envolvida no desenvolvimento das características quantitativas dos suínos.

The accomplishment of the present study had as objective to map Quantitative Trait Loci (QTL) associated to carcass and quality traits in a F2 pig population developed by mating two Brazilian Piau breed sires with 18 dams from a commercial line (Landrace × Large White × Pietrain). The linkage map for this population was constructed after genotyping the 684 animals for 35 microsatellite markers. Data were analyzed by interval mapping using sex, batch and halothane genotype as fixed effects and carcass weight at slaughter, direct carcass weight and slaugher age as covariables. A total of 18 QTL were identified, the QTL for higher backfat thickness on the shoulder region and cooking loss was significant at 5% genome-wise level. The backfat thickness trait was mainly associated with the Piau breed allele, known as a fat pig. The information of the significant QTL detected in this study is useful for future fine-mapping studies for identification of genes and might be used together with traditional selection methods to improve the efficiency of breeding programs, moreover, this information can also provide new insights to the understanding of the physiology of the quantatiative traits in pigs.