Estimates of direct and maternal genetic effects for weights from birth to 600 days of age in Nelore cattle

Estimates of direct and maternal variance and heritability for weights at each week (up to 280 days of age) and month of age (up to 600 days of age) in Zebu cattle are presented. More than one million records on 200 000 animals, weighed every 90 days from birth to 2 years of age, were available. Data were split according to week (data sets 1) or month (data sets 2) of age at recording, creating 54 and 21 data sets, respectively. The model of analysis included contemporary groups as fixed effects, and age of dam (linear and quadratic) and age of calf (linear) effects as covariables. Random effects fitted were additive direct and maternal genetic effects, and maternal permanent environmental effect. Direct heritability estimates decreased from 0.28 at birth, to 0.12-0.13 at about 150 days of age, stayed more or less constant at 0.14-0.16 until 270 days of age and increased with age after that, up to 0.25-0.26. Maternal heritability estimates increased from birth (0.01) to a peak of 0.14 for data sets 1 and 0.07-0.08 for data sets 2 at about 180-210 days of age, before decreasing slowly to 0.07 and 0.05, respectively, at 300 days, and then rapidly diminished after 300 days of age. Permanent environmental effects were 1.5 to four times higher than genetic maternal effects and showed a similar trend.

Estimates of covariance functions for growth of Nelore cattle applying a parametric correlation structure to model within-animal correlations

A total of 20,065 weights recorded on 3016 Nelore animals were used to estimate covariance functions for growth from birth to 630 days of age, assuming a parametric correlation structure to model within-animal correlations. The model of analysis included fixed effects of contemporary groups and age of dam as quadratic covariable. Mean trends were taken into account by a cubic regression on orthogonal polynomials of animal age. Genetic effects of the animal and its dam and maternal permanent environmental effects were modelled by random regressions on Legendre polynomials of age at recording. Changes in direct permanent environmental effect variances were modelled by a polynomial variance function, together with a parametric correlation function to account for correlations between ages. Stationary and nonstationary models were used to model within-animal correlations between different ages. Residual variances were considered homogeneous or heterogeneous, with changes modelled by a step or polynomial function of age at recording. Based on Bayesian information criterion, a model with a cubic variance function combined with a nonstationary correlation function for permanent environmental effects, with 49 parameters to be estimated, fitted best. Modelling within-animal correlations through a parametric correlation structure can describe the variation pattern adequately. Moreover, the number of parameters to be estimated can be decreased substantially compared to a model fitting random regression on Legendre polynomial of age. © 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

Test-day model for milk yield of dairy buffaloes in colombia

The test-day model is the preferred method for genetic evaluations in dairy cattle. For this study, 28372 test-day records of 1220 lactations from 1997 to 2009 were used. The (co)variance components for milk in test-day were estimated using a Uni and multiple-traits repeated animal model with the Restricted Maximum Likelihood method (REML). The Contemporary Group (herd, year, and season of parity) and the age of parity (linear and quadratic) fixed effects, and the additive genetic, permanent environmental, and residual random effects were included in the model. The heritabilities ranged between 0.06 and 0.45 during lactation. The genetic correlations were greater than 0.93. In conclusion, the test-day model is appropriate for the genetic evaluation of dairy buffaloes in Colombia.

Random regression models using different functions to model milk flow in dairy cows

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

Reaction norm model to describe environmental sensitivity across first lactation in dairy cattle under tropical conditions

Reaction norm models have been widely used to study genotype by environment interaction (G × E) in animal breeding. The objective of this study was to describe environmental sensitivity across first lactation in Brazilian Holstein cows using a reaction norm approach. A total of 50,168 individual monthly test day (TD) milk yields (10 test days) from 7476 complete first lactations of Holstein cattle were analyzed. The statistical models for all traits (10 TDs and for 305-day milk yield) included the fixed effects of contemporary group, age of cow (linear and quadratic effects), and days in milk (linear effect), except for 305-day milk yield. A hierarchical reaction norm model (HRNM) based on the unknown covariate was used. The present study showed the presence of G × E in milk yield across first lactation of Holstein cows. The variation in the heritability estimates implies differences in the response to selection depending on the environment where the animals of this population are evaluated. In the average environment, the heritabilities for all traits were rather similar, in range from 0.02 to 0.63. The scaling effect of G × E predominated throughout most of lactation. Particularly during the first 2 months of lactation, G × E caused reranking of breeding values. It is therefore important to include the environmental sensitivity of animals according to the phase of lactation in the genetic evaluations of Holstein cattle in tropical environments.

Efeitos ambientais e genéticos sobre escores visuais e ganho de peso à desmama de animais formadores da raça Brangus

Estudaram-se os efeitos da idade da vaca ao parto e da idade do animal à desmama, bem como os efeitos genéticos aditivo direto e materno e da heterozigose individual, sobre os escores visuais de conformação, precocidade e musculatura e ganho de peso do nascimento à desmama, de animais formadores da raça Brangus. Foram analisados 53.683, 45.136, 52.937 e 56.471 dados de conformação, precocidade e musculatura à desmama e ganho de peso do nascimento à desmama, respectivamente, de animais nascidos entre 1986 e 2002, provenientes do arquivo zootécnico da empresa Gensys Consultores Associados S/C Ltda. Os efeitos de ambiente e genéticos sobre as características em estudo foram analisados pelo método de quadrados mínimos usando modelos matemáticos que incluíram grupo de contemporâneos como variável classificatória e a idade da vaca ao parto, a idade do animal à desmama e os efeitos aditivo direto e materno e da heterozigose individual como co-variáveis. Todos os efeitos incluídos nos modelos afetaram significativamente as características avaliadas, com exceção do efeito da idade da vaca ao parto sobre o ganho de peso do nascimento à desmama e do efeito aditivo materno sobre todas as características estudadas. Os efeitos ambientais e genéticos revelaram-se importantes fontes de variação para as características estudadas e devem, pois, ser considerados na distinção e comparação dos animais para seleção.

Association of an insulin-like growth factor 1 gene microsatellite with phenotypic variation and estimated breeding values of growth traits in Canchim cattle

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

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.

Efeitos genéticos e ambientais sobre o perímetro escrotal de animais da raça Caracu

Neste trabalho foram avaliados os efeitos de idade (IDS) e peso aos 15 meses (P15) sobre medidas de perímetro escrotal ao sobreano de 1.892 machos da raça Caracu e estimada a herdabilidade desta característica. Utilizaram-se dois modelos de análise: em um dos modelos, foram incluídos o efeito de grupo de contemporâneos (GC) e, como covariável, a idade ao sobreano (efeitos linear e quadrático); e, no outro, o efeito de GC e, como covariável, o peso ao sobreano (efeitos linear e quadrático). A idade não teve efeito significativo no perímetro escrotal, o que está relacionado à homogeneidade dos animais nos grupos de contemporâneos, enquanto os efeitos linear e quadrático de P15 foram significativos sobre o perímetro escrotal, indicando grande influência do peso sobre a variação desta característica. A herdabilidade do perímetro escrotal foi estimada pelo método Bayesiano utilizando-se um modelo animal. O modelo incluiu os efeitos de GC e P15 (linear e quadrático) e os efeitos genéticos aditivo direto e residual. O valor médio estimado de herdabilidade do PE ao sobreano foi 0,38 e comprova que esta característica pode ser utilizada como critério de seleção para precocidade sexual em programas de melhoramento genético de animais da raça Caracu.

Análise da variabilidade genética aditiva de características de crescimento na raça Nelore

Foram utilizados dados de cinqüenta e um rebanhos participantes do Programa de Melhoramento Genético da Raça Nelore (PMGRN), distribuídos nos estados de Goiás (GO), Mato Grosso do Sul (MS), Mato Grosso (MT), Minas Gerais (MG), São Paulo (SP), Maranhão (MA) e Bahia (BA). Foram obtidas estimativas de parâmetros genéticos para os pesos padronizados aos 120 (P120), 455 (P455) e 550 (P550) dias de idade. Análises unicaráter e bicaráter foram realizadas por modelo animal usando o aplicativo MTDFREML. Para P120 foi utilizado um modelo que incluiu como efeitos fixos, grupo de contemporâneos e classe de idade da vaca ao parto, e como aleatórios, os efeitos genéticos direto, materno e de ambiente permanente da vaca. Para P455 e P550, o modelo utilizado incluiu os mesmos efeitos fixos e o efeito genético direto do animal. ANas análises unicaráter, as estimativas de herdabilidade direta foram 0,29, 0,51 e 0,47 para P120, P455 e P550, respectivamente. Nas análises bicaráter, observaram-se coeficientes de herdabilidade direta de 0,50 e 0,58 para P120, 0,50 e 0,53 para P455 e 0,44 e 0,49 para P550. As correlações genéticas estimadas entre P120 e P455, P120 e P550 e P455 e P550, foram 0,92, 0,93 e 0,96, respectivamente. As estimativas de herdabilidade obtidas para P455 e as correlações genéticas deste peso com P120 e P550 sugerem que a avaliação genética pode ser feita aos 15 meses de idade em substituição aos 18 meses.

Estimativa de parâmetros genéticos da habilidade de permanência aos 48, 60 e 72 meses de idade em vacas da raça Caracu

Objetivou-se estimar a herdabilidade da característica habilidade de permanência (HP) em um rebanho de bovinos da raça Caracu visando sua utilização como critério de seleção. A característica em estudo foi definida como a probabilidade de a vaca estar presente no rebanho aos 48 (HP48), aos 60 (HP60) e aos 72 (HP72) meses, desde que possuíssem registros de pelo menos duas lactações nas específicas idades. Observações binárias, com zero (0 = fracasso) e um (1 = sucesso) foram designadas aos animais. Para análise da HP, foram utilizados dados de 5.487, 4.947 e 4.308 animais aos 48, 60 e 72 meses, respectivamente. Os componentes de variância e as herdabilidades foram estimados mediante inferência Bayesiana, via amostragem de Gibbs, pelo programa MTGSAM - threshold, utilizando-se um modelo touro. Foram utilizadas como variáveis explanatórias grupo de contemporâneos, classe de produção de leite na primeira lactação, classe de idade ao primeiro parto e sua interação. As análises forneceram estimativas médias de herdabilidade iguais a 0,28 ± 0,07 para HP48, 0,27 ± 0,07 para HP60 e 0,23 ± 0,07 para HP72. Os resultados evidenciaram que a característica HP apresentou variação aditiva em todas as idades estudadas e, portanto, pode ser empregada como critério de seleção para longevidade produtiva.

Herdabilidade e correlações quanto a peso, perímetro escrotal e escores visuais à desmama, em bovinos Canchim

O objetivo deste trabalho foi estabelecer o modelo mais adequado para avaliação genética de bovinos Canchim e estimar os parâmetros genéticos de características produtivas à desmama. Foram utilizados dados de: 12.103 animais, quanto ao peso (PD); 5.278, quanto ao perímetro escrotal (PE); 8.343, quanto ao escore visual da conformação frigorífica (CF); 9.111, quanto ao escore de umbigo (UM); e 7.986, quanto ao escore de pelame (PEL). Os modelos estatísticos incluíram os efeitos fixos e os efeitos aleatórios genéticos aditivos direto, materno e de ambiente permanente materno, em diferentes combinações. As análises foram feitas pelo método da máxima verossimilhança restrita livre de derivadas. O modelo completo foi o mais adequado para PD, PE, CF e UM, enquanto o modelo com uso apenas dos efeitos genéticos aditivos direto e materno foi o mais adequado para PEL. As estimativas de herdabilidade direta foram 0,17, 0,13, 0,20, 0,18, e 0,52 para PD, PE, CF, UM e PEL, respectivamente, o que indica a possibilidade de se obter progresso genético por meio da seleção para essas características, principalmente para PEL. As correlações genéticas aditivas diretas entre as características variaram de -0,16 a 0,61. As correlações entre PD e PE e entre PD e CF indicam que a seleção para PD deve proporcionar ganho genético em PE e CF

Modelagem e estimação de parâmetros genéticos e fenotípicos para pesos do nascimento à seleção (378 dias) de machos Nelore

Genetic parameters for weights (17, 942 records), obtained in intervals of 60 days, from the birth to selection (378 days of age), of 2,582 males of the Nellore breed was estimated in univariate analyses by the Maximum Restricted Likelihood method. The models of analysis models included the fixed effects of contemporary groups, month of birth, mother age and age when the weights were collected as covariate. Three models differing in random effects were tested: the model 1 (M1) was adjusted for the direct and maternal addictive genetic effects and maternal permanent environment; in model 2 (M2) the maternal genetic effect was excluded; and the model 3 (M3) was only adjusted for the direct addictive genetic effect. The test of likelihood (LRT) detected significant differences, for all the ages, of M2 and M1 in relation to the simple model (M3), evidencing the importance of the maternal effects. Except for the birth weight (0.40), low values (0.05 to 0.12) of h(2) were found for M1 and M2 until 8 months of age and, after this period, reasonable increase could be observed, reaching 0.28 until 13 months of age. The estimates of the total variance fraction, due to the effect of maternal permanent environment, were high and practically became unaffected between the models 1 and 2. Maternal effects, not necessarily decomposed (in genetic addictive and permanent environment), affected the Nellore males growth. Models that contemplate maternal effects, besides the genetic addictive direct effects, are more realistic to describe the trajectory of the variances in the initial phases of growth of Nelore male calves.

Estimates of genetic correlations between days to calving and reproductive and weight traits in Nelore cattle

Data comprising 53,181 calving records were analyzed to estimate the genetic correlation between days to calving (DC), and days to first calving (DFC), and the following traits: scrotal circumference (SC), age at first calving (AFC), and weight adjusted for 550 d of age (W550) in a Nelore herd. (Co)variance components were estimated using the REML method fitting bivariate animal models. The fixed effects considered for DC were contemporary group, month of last calving, and age at breeding season (linear and quadratic effects). Contemporary groups were composed by herd, year, season, and management group at birth; herd and management group at weaning; herd, season, and management group at mating; and sex of calf and mating type (multiple sires, single sire, or AI). In DFC analysis, the same fixed effects were considered excluding the month of last calving. For DC, a repeatability animal model was applied. Noncalvers were not considered in analyses because an attempt to include them, attributing a penalty, did not improve the identification of genetic differences between animals. Heritability estimates ranged from 0.04 to 0.06 for DC, from 0.06 to 0.13 for DFC, from 0.42 to 0.44 for SC, from 0.06 to 0.08 for AFC, and was 0.30 for W550. The genetic correlation estimated between DC and SC was low and negative (-0.10), between DC and AFC was high and positive (0.76), and between DC and W550 was almost null (0.07). Similar results were found for genetic correlation estimates between DFC and SC (-0.14), AFC (0.94), and W550 (-0.02). The genetic correlation estimates indicate that the use of DC in the selection of beef cattle may promote favorable correlated responses to age at first mating and, consequently, higher gains in sexual precocity can be expected.

Random regressions models to describe the genetic variation of milk yield over multiple parities in Buffaloes

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