Characterization and polymorphism screening of IGF-I and prolactin genes in Nelore heifers

Insulin growth factor I (IGF-I) and prolactin (PRL) are peptide hormones that exert complementary effects on reproductive traits by acting on folliculogenesis. In view of the lack of information about the IGF-I and PRL genes in Bos indicus, the objective of this study was to partially characterize the promoter regions of these genes and to screen animals of different ages at first pregnancy for the presence of polymorphisms in these regions. In addition, we determined whether polymorphisms influence the regulation of the two hormone genes, evaluating their association with sexual precocity.The animals were divided into three groups according to age at first pregnancy: 1) 100 heifers considered to be sexually precocious that became pregnant at 15-16 months of age, 2) 100 heifers that became pregnant during the normal breeding season at 24 months of age, and 3) 100 heifers that did not become pregnant until 24 months of age. For the IGF-I gene, PCR-RFLP-SnaBI analysis showed the presence of genotypes AB and BB at frequencies of 0.02 and 0.98, respectively. Sequencing of the IGF-I gene fragment revealed a single nitrogen base change from cytosine to thymine, corresponding to the restriction site of SnaBI. The polymorphisms identified in the 5'-flanking region of the IGF-I gene may serve as a basis for future studies of molecular markers in cattle. For the PRL gene, PCR-RFLP-HaeIII analysis showed the presence of only one migration pattern, a finding characterizing the region studied as monomorphic. The study of other regions in the IGF-I and PRL genes might provide molecular data that can be used in the future for the selection of sexually precocious animals.

Abordagem multivariada envolvendo características físicas e morfológicas do sêmen bovino, idade dos touros e época de colheita de sêmen

Avaliaram-se as relações entre características físicas e morfológicas do sêmen de bovinos das subespécies Bos taurus taurus e Bos taurus indicus com a idade dos touros e a época de colheita do sêmen. Utilizaram-se observações feitas durante o período de 1993 a 1999, em 42 touros com 12 a 174 meses de idade, divididos em cinco classes: Bos taurus taurus - 12 a 36 meses; 37 a 60 meses; 61 a 84 meses; 85 a 108 meses; e 109 a 138 meses; e Bos taurus indicus - 12 a 42 meses; 43 a 72 meses; 73 a 102 meses; 103 a 132 meses; e 133 a 174 meses. As características analisadas foram: volume, turbilhonamento espermático, concentração espermática, motilidade espermática, vigor espermático, anormalidades espermáticas e integridade do acrossoma. No processamento das análises, utilizaram-se as médias das características em cada classe de idade e o mês de colheita de sêmen durante o período de 1993 a 1999. As técnicas estatísticas multivariadas de componentes principais e de agrupamento hierárquico mostraram resultados que podem contribuir na escolha de sêmen de melhor qualidade. As classes 103 a 132 meses e 133 a 174 meses para a subespécie Bos taurus indicus e a classe de idade 109 a 138 meses para a subespécie Bos taurus taurus foram as mais contrastantes. Para ambas as subespécies, nos meses mais úmidos, o sêmen apresentou menor qualidade, principalmente na subespécie Bos taurus taurus. As características do sêmen mais contrastantes no estudo por classes e no período de coleta de sêmen foram: vigor espermático, motilidade espermática, concentração espermática, integridade do acrossoma e anormalidades terciárias no sêmen.

Genetic analysis on growth and carcass traits in Nelore cattle

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Digestibilidade dos nutrientes de uma ração completa, em bovinos de diferentes grupos genéticos

Avaliou-se a digestibilidade dos nutrientes de uma ração completa fornecida a bovinos de diferentes grupos genéticos. A digestibilidade foi estimada pela Lignina em Detergente Ácido, em delineamento de blocos ao acaso, com repetição no tempo. Foram efetuadas análises químicas da ração e das fezes, a cada 28 dias. de cada grupo genético foram colhidas fezes de 16 animais, no mínimo, a cada 28 dias. Observaram-se diferenças no aproveitamento dos nutrientes, destacando-se o Guzerá em todas as variáveis, com exceção da proteína bruta e da fibra em detergente ácido. Por outro lado, o Caracu mostrou-se menos eficiente na digestibilidade dos nutrientes, com exceção da proteína bruta e da fibra em detergente ácido.

The kinetics of donor cell mtDNA in embryonic and somatic donor cell-derived bovine embryos

The mechanisms controlling the outcome of donor cell-derived mitochondrial DNA (mtDNA) in cloned animals remain largely unknown. This research was designed to investigate the kinetics of somatic and embryonic mtDNA in reconstructed bovine embryos during preimplantation development, as well as in cloned animals. The experiment involved two different procedures of embryo reconstruction and their evaluation at five distinct phases of embryo development to measure the proportion of donor cell mtDNA (Bos indicus), as well as the segregation of this mtDNA during cleavage. The ratio of donor cell (B. indicus) to host oocyte (B. taurus) mtDNA (heteroplasmy) from blastomere- (NT-B) and fibroblast- (NT-F) reconstructed embryos was estimated using an allele-specific PCR with fluorochrome-stained specific primers in each sampled blastomere, in whole blastocysts, and in the tissues of a fibroblast-derived newborn clone. NT-B zygotes and blastocysts show similar levels of heteroplasmy (11.0% and 14.0%, respectively), despite a significant decrease at the 9-16 cell stage (5.8%; p < 0.05). Heteroplasmy levels in NT-F reconstructed zygotes, however, increased from an initial low level (4.7%), to 12.9% (p < 0.05) at the 9-16 cell stage. The NT-F blastocysts contained low levels of heteroplasmy (2.2%) and no somatic-derived mtDNA was detected in the gametes or the tissues of the newborn calf cloned. These results suggest that, in contrast to the mtDNA of blastomeres, that of somatic cells either undergoes replication or escapes degradation during cleavage, although it is degraded later after the blastocyst stage or lost during somatic development, as revealed by the lack of donor cell mtDNA at birth.

Mitochondrial genotype segregation and effects during mammalian development: Applications to biotechnology

Mitochondria are endosymbiotic organelles responsible for energy production in practically every eukaryotic cell. Their uniparental fashion of inheritance, maternally inherited in mammals, and the homogeneity of mitochondrial DNA (mtDNA) within individuals and matrilineages, are biological phenomena that remain unexplained. This paper reviews some of the recent findings on mitochondrial influences on the manner in which embryos develop and how their genotypes are inherited in mammals, with particular emphasis on the genetic bottleneck effect. Animal models carrying a mix of mtDNAs (heteroplasmic) have been produced by karyoplast and cytoplast transplantation to analyze the segregation patterns at different stages during embryogenesis, in fetuses and offspring. Comparisons performed between murine and bovine reveal interesting changes in segregation and replication of transplanted mtDNAs. We have recently obtained Bos indicus and Bos taurus fetuses and calves from embryos reconstructed using enucleated polymorphic oocytes of Bos taurus origin. These and other findings on mitochondrial biology will have important implications in determining the cytoplasmic genotype of clones and in the preservation of endangered breeds and species. (C) 1999 by Elsevier B.V.

Concentrações séricas hormonais em vacas azebuadas submetidas à baixa e alta ingestão alimentar

O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da ingestão alimentar nas concentrações séricas de hormônios reprodutivos e metabólicos em vacas azebuadas. Dezoito vacas foram divididas em dois grupos: 170% (alta ingestão = A) e 66% (baixa ingestão = B) da dieta de manutenção. Com 21 dias nas dietas experimentais, as vacas tiveram o estro sincronizado. Posteriormente, os ovários foram avaliados por ultra-sonografia transretal e sangue foi coletado diariamente até o dia 7 do ciclo (ovulação = dia 1). Na análise estatística, utilizou-se o teste t. As vacas ganharam 1,1 kg por dia no grupo A e perderam 1,5 kg por dia de PV no grupo B. Apesar de não ter havido diferença entre os grupos no diâmetro máximo do folículo ovulatório, o grupo A apresentou pico pré-ovulatório de estradiol sérico menor. Não foi observada diferença entre os grupos quanto ao volume luteal e concentração sérica de progesterona no dia 7 do ciclo e de FSH, IGF-I e insulina séricos no período peri-ovulatório. As dietas experimentais não alteraram a função ovariana e as concentrações séricas de hormônios reprodutivos e metabólicos, com exceção do estradiol, sugerindo que, no grupo de alta ingestão, ocorreu maior metabolismo desse hormônio.

Simulação e análise econômica da produção in vivo e in vitro de embriões em bovinos

The objective of this work was to evaluate the effect of the variables number of recipients, synchronization protocol, reproductive efficiency indicators and pregnancy cost, in the economic effectiveness of in vivo and in vitro bovine embryo production. A simulation application was elaborated to allow the user to insert the input variable parameters. A basic scenario, from the efficiency traditional rates of in vivo (ET) and in vitro production (IVP) techniques of bovine embryos, was introduced in the software as a criterion to compare the results. This software was able to reproduce both ET and IVP scenarios. The embryo production was simulated through stochastic simulation. The optimal number of recipients using sensitivity analysis was determined. The net present value and cost per pregnancy were used as a decision parameter. The synchronization for fixed-time embryo transfer decreased the recipient idleness and, consequently, the final cost of pregnancy, in comparison to the traditional methodology. Foetal sexing must be associated to IVP of bovine embryos. In addition, the optimal recipient number per donor is variable and depends on data inserted in the system.

Pronounced Segregation of Donor Mitochondria Introduced by Bovine Ooplasmic Transfer to the Female Germ-Line

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

Evolução de títulos sorológicos, nas provas de soroaglutinação em placa, antígeno acidificado tamponado e fixação de complemento, em bezerras Nelore vacinadas aos 18 meses de idade com Brucella abortus amostra B 19

Com o objetivo de estudar a persistência da resposta sorológica, através das provas de soroaglutinação em placa, rosa Bengala e fixação de complemento, 108 bezerras, com idade ao redor de 18 meses, foram vacinadas com uma dose padrão da vacina preparada com Brucella abortus amostra B 19. Foram obtidas amostras de soro sangüíneo antes da vacinação e após 45 dias, 6, 12 e 18 meses. Antes da vacinação, todas as bezerras apresentaram resultados negativos nos três testes. Após 45 dias, todas apresentaram título a partir de 1/100 na prova de soroaglutinação em placa e todas apresentaram resultado positivo no teste rosa Bengala, ao passo que dois animais apresentaram título 1/2 e os demais apresentaram título a partir de 1/4 na reação de fixação de complemento. Após um ano de vacinação, a grande maioria das bezerras já não apresentava título sorológico significativo. Considerando o risco a que estão sujeitos animais que vivem em áreas endêmicas e em propriedades onde a doença ocorre, e considerando a acentuada redução de título sorológico observada na grande maioria dos animais, pode-se concluir que, no caso bezerras de raças zebuínas em áreas endêmicas e que não tenham sido vacinadas na idade regulamentar, é mais vantajoso vaciná-las com a amostra B 19 aos 18 meses de idade do que deixá-las expostas a um elevado risco de infecção por Brucella.

Polimorfismo da transferrina e albumina e as associações com precocidade sexual em bovinos da raça Nelore doadores de sêmen

O presente estudo utilizou 16 animais Bos taurus indicus da raça Nelore doadores de sêmen. Estes animais foram divididos em grupos de acordo com a idade em que o sêmen congelou pela primeira vez. O grupo I, considerado precoce, apresentou animais com sêmen passível de congelação com idade inferior a 20 meses. O grupo II, composto por animais que tiveram o sêmen congelado com idade entre 21 e 26 meses. E o grupo III, tido como tardio, composto por animais com sêmen congelável com idade superior a 27 meses. Para análise dos padrões eletroforéticos da transferrina e albumina, amostras de sangue foram colhidas em tubos heparinizados e submetidos a centrifugação de 2.500 G por 15 minutos para separação do plasma sangüíneo. As amostras de plasma sangüíneo foram processadas para que a corrida eletroforética em gel de poliacrilamida pudesse ser realizada. Para a coloração do gel, usou-se Coomasie Brilliant Blue. Após análise dos padrões eletroforéticos da transferrina e albumina, observou-se que não houve relação detectável entre os fenótipos da albumina e precocidade sexual de touros doadores. Entretanto, em relação à transferrina, foi possível sugerir uma associação entre o alelo TfD com touros portadores de sêmen congelável precocemente ou medianamente em termos de idade à congelação.

Sexagem de espermatozoides bovinos por centrifugação em gradiente descontínuo de densidade de Percoll

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

Effect of breed and corpus luteum on pregnancy rate of bovine embryo recipients

The objective of this study was to evaluate pregnancy rates of recipients of different breed groups (Nellore and crossbreed), as well as the effects of size and type of the corpus luteum (CL) on plasmatic concentrations of progesterone and pregnancy rates of embryo recipients. A total of 152 heifers were synchronized with progesterone implants and on the day of embryo transfer, previously obtained by superovulation and frozen in ethylene glycol, the diameter and type of the corpus luteum (cavitary and compact) was measured and blood was collected for progesterone measurement. The pregnancy rate was 44.1%, with a diameter of corpus luteum higher in recipients that became pregnant (2.03±0.41) compared with non-pregnant ones (1.86±0.34 cm). Plasmatic concentrations of progesterone did not differ between pregnant (1.50±1.05) and non-pregnant (1.31±0.91 ng/mL) animals. The type of corpus luteum did not influence the pregnancy rates. Only Angus and crossbred Marchigiana differ among themselves in pregnancy rates (33.3 and 59.2%, respectively). The pregnancy probability was affected only by CL diameter, but not by P4 plasmatic concentration. Selection of the corpus luteum size at the time of embryo transfer is an important factor to increase pregnancy rates in recipients, and compact and cavitary corpora lutea do not influence the pregnancy rates of bovine embryo recipients. Nellore recipients have pregnancy rates that are satisfactory and comparable to crossbred (Bos taurus × Bos indicus) recipients.

Effect of Metarhizium anisopliae fungus on off-host Rhipicephalus (Boophilus) microplus from tick-infested pasture under cattle grazing in Brazil

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Suckling behaviour of Nelore, Gir and Caracu calves and their crosses

It is reasonable to assume that the knowledge of suckling behaviour contributes to optimal management and selection of beef cattle. However, there is little information about suckling behaviour of some beef cattle breeds. The aim of this study was to describe the suckling behaviour of two zebu (Bos indicus) and one criollo (Bos taurus) breeds, analysing the potential effects of breed and some environmental factors on suckling frequency and duration. Forty cows, 17 Nelore, 14 Gir (both zebu) and 9 Caracu (criollo) were bred in a diallelic crossing design. The cows and resulting calves were kept on pasture from birth to weaning. Their behaviour was recorded weekly during daylight. Three behavioural traits were considered: number of suckling meals (NSM), duration of each suckling meal (DSM) and total suckling duration (TSD). Allosuckling was not observed. The calves suckled at any time during the daylight and the overall means were: NSM = 2.57 +/- 0.05 meals/12 h (from back transformed data), DSM = 9.25 +/- 0.11 min/suckling meal and TSD = 23.76 +/- 0.47 min/12 h. There was an effect of dam's breed on NSM and DSM; the calf's genetic group within breed of cow influenced NSM and TSD when the dams were from the Nelore breed. The age of calf had significant effects on all traits. Males averaged higher NSM and TSD (2.60 +/- 0.03 meals and 25.05 +/- 1.37 min/12 h, respectively) than females (2.12 +/- 0.04 meals and 21.51 +/- 1.55 min/12 h, respectively). The differences in suckling behaviour seem to be produced by a complex combination of genetic and environmental factors, which result in a particular behavioural relationship within mother-offspring pairs. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.