Strategies to improve the efficiency of genomic selection in animal breeding programs

Pós-graduação em Zootecnia - FCAV

Estudo de simulação de modelos lineares mistos com distribuição normal contaminada no melhoramento genético animal

Objetivou-se com esse trabalho comparar estimativas de componentes de variâncias obtidas por meio de modelos lineares mistos Gaussianos e Robustos, via Amostrador de Gibbs, em dados simulados. Foram simulados 50 arquivos de dados com 1.000 animais cada um, distribuídos em cinco gerações, em dois níveis de efeito fixo e três valores fenotípicos distintos para uma característica hipotética, com diferentes níveis de contaminação. Exceto para os dados sem contaminação, quando os modelos foram iguais, o modelo Robusto apresentou melhores estimativas da variância residual. As estimativas de herdabilidade foram semelhantes em todos os modelos, mas as análises de regressão mostraram que os valores genéticos preditos com uso do modelo Robusto foram mais próximos dos valores genéticos verdadeiros. Esses resultados sugerem que o modelo linear normal contaminado oferece uma alternativa flexível para estimação robusta em melhoramento genético animal.

Genetic correlations between categorical morphological traits in Nelore cattle by applying Bayesian analysis under a threshold animal model

P>In this study, Bayesian analysis under a threshold animal model was used to estimate genetic correlations between morphological traits (body structure, finishing precocity and muscling) in Nelore cattle evaluated at weaning and yearling. Visual scores obtained from 7651 Nelore cattle at weaning and from 4155 animals at yearling, belonging to the Brazilian Nelore Program, were used. Genetic parameters for the morphological traits were estimated by two-trait Bayesian analysis under a threshold animal model. The genetic correlations between the morphological traits evaluated at two ages of the animal (weaning and yearling) were positive and high for body structure (0.91), finishing precocity (0.96) and muscling (0.94). These results indicate that the traits are mainly determined by the same set of genes of additive action and that direct selection at weaning will also result in genetic progress for the same traits at yearling. Thus, selection of the best genotypes during only one phase of life of the animal is suggested. However, genetic differences between morphological traits were better detected during the growth phase to yearling. Direct selection for body structure, finishing precocity and muscling at only one age, preferentially at yearling, is recommended as genetic differences between traits can be detected at this age.

Genomic selection and assisted reproduction technologies to foster cattle breeding

Genomics has been propagated as a paradigm shifting innovation in livestock during the last decade. The possibility of predicting breeding values using genomic information has revolutionized the dairy cattle industry and is now being implemented in beef cattle. In this paper we discuss how genomics is changing cattle breeding through genomic selection, and how this change is creating new ways to articulate assisted reproduction technologies with animal breeding. We also debate that the scientific community is still starting the long journey to reveal the functional aspects of the cattle genome, and that knowledge in this field is the frontier to a whole new venue for the development of novel applications in the livestock sector.

Genetic associations between age at first calving and heifer body weight and scrotal circumference in Nelore cattle

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Análise genético-quantitativa de pesos aos 8, 12, 18 e 24 meses de idade em um rebanho da raça Guzerá

O objetivo deste trabalho foi obter estimativas de herdabilidades, correlações genéticas, tendências genéticas e correlações de rank dos touros, para os pesos aos 8, 12, 18 e 24 meses de idade, no rebanho Guzerá do Campus da UNESP, Ilha Solteira, SP. As herdabilidades e os valores genéticos dos animais foram estimados por modelo animal, usando o programa computacional MTDFREML. As correlações genéticas (Pearson) e de rank dos touros (Spearman) foram obtidas pelo procedimento CORR do SAS, utilizando os valores genéticos dos animais, enquanto as tendências genéticas foram calculadas pelo procedimento REG do SAS, utilizando a média anual dos referidos valores genéticos. O modelo estatístico para a análise genética incluiu os efeitos fixos de grupo contemporâneo e a covariável idade da vaca ao parto (efeitos linear e quadrático), e os efeitos aleatórios genético aditivo direto, genético aditivo materno, de ambiente permanente da vaca e residual. As estimativas obtidas para a herdabilidade direta foram 0,14; 0,08; 0,08 e 0,13 e para materna, 0,01; 0,02; 0,02 e 0,05, respectivamente, para os pesos aos 8, 12, 18 e 24 meses de idade. As estimativas dos coeficientes de correlação genética foram positivas e de alta magnitude entre todos os pesos estudados. As tendências genéticas anuais foram baixas e significativas apenas para os pesos aos 8 e 18 meses de idade. As correlações de rank dos touros foram moderadas e significativas, implicando em razoável manutenção de posição de classificação dos touros, quando se comparam, dois a dois, os pesos estudados.

Genetic aspects of productive and reproductive traits in a Murrah buffalo herd in São Paulo, Brazil

This study investigated genetic trends of some productive and reproductive traits in a herd of Murrah buffalo raised in São Paulo, Brazil. Variance components for milk production (Mr), length of lactation (LL), calving interval (CI) and age of first calving (AFC) were estimated by che restricted maximum likelihood method, using an animal model. Estimated heritability values were 0.38; 0.01; 0.10 and 0.20 for MP, LL, CI and AFC, respectively. Estimated repeatability values were 0.50, 0.13 and 0.20 for MP, LL and CI, respectively. Means of predicted breeding values for cows, dams and sires according to calving year and the genetic correlations were presented.

Inovações tecnológicas na caprinocultura

O largo crescimento do setor de agronegócios no Brasil tem estimulado mudanças nos sistemas produtivos, tanto na intensificação, como na profissionalização da produção. Dessa forma, os produtores têm buscado estratégias para melhor atender aos desafios da atividade pecuária atual, dentre as quais se destacam as inovações tecnológicas que devem resultar em comprovado benefício à atividade, seja pelo aumento em produtividade, seja pela melhoria na qualidade dos produtos, seja pela conscientização do respeito ao meio ambiente. Assim como em outros segmentos do agronegócio brasileiro, na caprinocultura existe uma demanda crescente pela aplicação de inovações tecnológicas, uma vez que o sistema produtivo precisa ser mais competitivo para se manter no mercado. Dentre as inovações tecnológicas aplicadas na caprinocultura, foram abordadas as mais relevantes nas áreas de reprodução (desde métodos para indução de cio até a prática da transgenia), melhoramento genético (biogenética), sanidade (inovações no diagnóstico e prevenção de doenças de maior impacto na criação), nutrição (inovações nos sistemas de alimentação) e tratamento de dejetos (diminuição de contaminantes no ambiente). A utilização conjunta das inovações tecnológicas nos diferentes segmentos associados à cadeia produtiva caprina pode fazer com que ocorram melhorias nos rebanhos assim como nos produtos gerados.

Avaliação genética de touros da raça Gir para produção de leite no dia do controle e em 305 dias de lactação

Dados de 32.779 controles mensais, de 3.605 lactações em 305 dias (PL305), de 2.082 vacas Gir, filhas de 281 touros, com partos ocorridos de 1987 a 1999 em 11 rebanhos, foram usados com o objetivo de verificar a viabilidade de utilização da produção de leite no dia do controle (PLDC) em avaliações genéticas de touros da raça Gir. Foram realizadas análises univariadas das PLDC1 a PLDC10 e da PL305 pelo método de máxima verossimilhança restrita, sob modelo animal, incluindo as três primeiras lactações como medidas repetidas de um mesmo animal, diferenciados conforme o grupo contemporâneo de rebanho-ano-estação, de acordo com a idade da vaca ao parto e, do intervalo parto-primeiro controle na PLDC1. As médias observadas e os respectivos desvios-padrão (kg) para PLDC1 a PLDC10 e PL305 foram: 11,97±4,64; 11,93±4,68; 10,98±4,40; 10,18±4,12; 9,66±3,88; 9,20±3,69; 8,63±3,51; 8,08±3,33; 7,59±3,27; 7,22±3,15 e 2.746,17±1.299,90. As estimativas de herdabilidade para as PLDC1 a PLDC10 foram de 0,26; 0,19; 0,18; 0,20; 0,15; 0,13; 0,14; 0,10; 0,11 e 0,10, respectivamente; para a PL305 foi de 0,18. As correlações de ordem dos valores genéticos preditos de 281 touros, obtidos entre as PLDC e a PL305, foram altas, oscilando de 0,85 a 0,94. O percentual de coincidência de touros que seriam selecionados pelos valores genéticos preditos das PLDC2 a PLDC5 foram acima de 80%, a partir de 5% dos melhores classificados pela PL305. em algumas PLDC o nível de coincidência de classificação dos touros com a PL305 foi muito baixo.

Selection strategies for dairy buffaloes: economic and genetic consequences

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Genetic associations of visual scores with subsequent rebreeding and days to first calving in Nellore cattle

Records of Nellore animals born from 1990 to 2006 were used to estimate genetic correlations of visual scores at yearling (conformation, C; finishing precocity, P; and muscling, M) with primiparous subsequent rebreeding (SR) and days to first calving (DC), because the magnitude of these associations is still unknown. Genetic parameters were estimated by multiple-traits Bayesian analysis, using a nonlinear (threshold) animal models for visual scores and SR and a linear animal models for weaning weight (WW) and DC. WW was included in the analysis to account for the effects of sequential selection. The posterior means of heritabilities estimated for C, P, M, SR and DC were 0.24 +/- 0.01, 0.31 +/- 0.01, 0.30 +/- 0.01, 0.18 +/- 0.02 and 0.06 +/- 0.02, respectively. The posterior means of genetic correlations estimated between SR and visual scores were low and positive, with values of 0.09 +/- 0.02 (C), 0.19 +/- 0.03 (P) and 0.18 +/- 0.05 (M). on the other hand, negative genetic correlations were found between DC and C (-0.11 +/- 0.09), P (-0.19 +/- 0.09) and M (-0.16 +/- 0.09). The primiparous rebreeding trait has genetic variability in Nellore cattle. The genetic correlations between visual scores, and SR and DC were low and favourable. The genetic changes in C, P and M were 0.02, 0.03 and 0.03/year, respectively. For SR and DC, genetic trends were 0.01/year and -0.01 days/year, respectively, indicating that the increase in genetic merit for reproductive traits was small over time. Direct selection for visual scores together with female reproductive traits is recommended to increase the fertility of beef cows.

Effects of sex and age on genotype x environment interaction for beef cattle body weight studied using reaction norm models

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estimativa de parâmetros genéticos, fenotípicos e ambientes para as produções de leite no dia do controle e em 305 dias de lactação de vacas da raça Gir

Dados de 32.779 controles mensais, de 3.605 lactações em 305 dias (PL305), de 2.082 vacas Gir, filhas de 281 touros, com partos ocorridos de 1987 a 1999, em 11 rebanhos, foram usados com o objetivo de verificar a viabilidade de utilização da produção de leite no dia do controle (PLDC1 a PLDC10) em avaliações genéticas da raça Gir. Foram realizadas análises bivariadas entre as PLDC1 a PLDC10 e PL305, usando para estimar os componentes de (co)variâncias o método de máxima verossimilhança restrita, sob modelo animal, incluindo as três primeiras lactações como medidas repetidas de uma mesma vaca, diferenciadas conforme o grupo contemporâneo de rebanho-ano-estação, de acordo com a idade da vaca ao parto e o intervalo parto-primeiro controle na PLDC1. As médias observadas e os respectivos desvios-padrão (kg) para PLDC1 a PLDC10 e PL305 foram: 11,97±4,64; 11,93±4,68; 10,98±4,40; 10,18±4,12; 9,66±3,88; 9,20±3,69; 8,63±3,51; 8,08±3,33; 7,59±3,27; 7,22±3,15 e 2.746,17±1.299,90. A duração de lactação foi de 273,72±48,95 dias. As estimativas de herdabilidade variaram nas PLDC de 0,24 a 0,14, sendo maior no primeiro controle e decrescendo até o décimo. A herdabilidade da PL305 foi de 0,19. As estimativas de correlações genéticas entre as PLDC e PL305 variaram de 0,85 a 1,00. As correlações genéticas entre PLDC1 a PLDC9 com PLDC6 a PLDC10 foram acima de 0,80, à exceção entre PLDC9 com PLDC1 e PLDC10 com PLDC1, PLDC2, PLDC3 e PLDC6, que foram inferiores. As correlações fenotípicas tiveram valores intermediários entre as correlações genéticas e as residuais (menores). Considerando a eficiência relativa de seleção, esta mostrou que se baseada nas PLDC2 a PLDC4 ocorrerá a mesma ou melhor resposta que se praticada na PL305.

Trends of the genetic connectedness measures among Nelore beef cattle herds

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Random regression analyses using B-splines functions to model growth from birth to adult age in Canchim cattle

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)