Phenotypic plasticity of composite beef cattle performance using reaction norms model with unknown covariate

The objective of the present study was to determine the presence of genotype by environment interaction (G × E) and to characterize the phenotypic plasticity of birth weight (BW), weaning weight (WW), postweaning weight gain (PWG) and yearling scrotal circumference (SC) in composite beef cattle using the reaction norms model with unknown covariate. The animals were born between 1995 and 2008 on 33 farms located throughout all Brazilian biomes between latitude -7 and -31, longitude -40 and -63. The contemporary group was chosen as the environmental descriptor, that is, the environmental covariate of the reaction norms. In general, higher estimates of direct heritability were observed in extreme favorable environments. The mean of direct heritability across the environmental gradient ranged from 0.05 to 0.51, 0.09 to 0.43, 0.01 to 0.43 and from 0.12 to 0.26 for BW, WW, PWG and SC, respectively. The variation in direct heritability observed indicates a different response to selection according to the environment in which the animals of the population are evaluated. The correlation between the level and slope of the reaction norm for BW and PWG was high, indicating that animals with higher average breeding values responded better to improvement in environmental conditions, a fact characterizing a scale of G × E. Low correlation between the intercept and slope was obtained for WW and SC, implying re-ranking of animals in different environments. Genetic variation exists in the sensitivity of animals to the environment, a fact that permits the selection of more plastic or robust genotypes in the population studied. Thus, the G × E is an important factor that should be considered in the genetic evaluation of the present population of composite beef cattle. © The Animal Consortium 2012.

Characterization of the variable cow's age at last calving as a measurement of longevity by using the Kaplan-Meier estimator and the Cox model

In most studies on beef cattle longevity, only the cows reaching a given number of calvings by a specific age are considered in the analyses. With the aim of evaluating all cows with productive life in herds, taking into consideration the different forms of management on each farm, it was proposed to measure cow longevity from age at last calving (ALC), that is, the most recent calving registered in the files. The objective was to characterize this trait in order to study the longevity of Nellore cattle, using the Kaplan-Meier estimators and the Cox model. The covariables and class effects considered in the models were age at first calving (AFC), year and season of birth of the cow and farm. The variable studied (ALC) was classified as presenting complete information (uncensored = 1) or incomplete information (censored = 0), using the criterion of the difference between the date of each cow's last calving and the date of the latest calving at each farm. If this difference was >36 months, the cow was considered to have failed. If not, this cow was censored, thus indicating that future calving remained possible for this cow. The records of 11 791 animals from 22 farms within the Nellore Breed Genetic Improvement Program ('Nellore Brazil') were used. In the estimation process using the Kaplan-Meier model, the variable of AFC was classified into three age groups. In individual analyses, the log-rank test and the Wilcoxon test in the Kaplan-Meier model showed that all covariables and class effects had significant effects (P < 0.05) on ALC. In the analysis considering all covariables and class effects, using the Wald test in the Cox model, only the season of birth of the cow was not significant for ALC (P > 0.05). This analysis indicated that each month added to AFC diminished the risk of the cow's failure in the herd by 2%. Nonetheless, this does not imply that animals with younger AFC had less profitability. Cows with greater numbers of calvings were more precocious than those with fewer calvings. Copyright © The Animal Consortium 2012.

Quantitative genetic study of age at subsequent rebreeding in Nellore cattle by using survival analysis

The continuous trait age at subsequent rebreeding (ASR) was evaluated using survival analysis in Nellore breed cows that conceived for the first time at approximately 14 months of age. This methodology was chosen because the restricted breeding season produces censored data. The dataset contained 2885 records of ASR (in days). Records of females that did not produce calves in the following year after being exposed to a sire were considered censored (48.3% of the total). The statistical model used was a Weibull mixed survival model, which included fixed effects of contemporary groups (CG) and period and a random effect of individual animal. The effect of contemporary groups on ASR was significant (P < 0.01). Heritabilities obtained for ASR were 0.03 and 0.04 in logarithmic and original scales, respectively. These results indicate that the genetic selection response for subsequent reproduction of 2-year-old Nellore breed females is not expected to be effective based on survival analysis. Furthermore, these results suggest that environmental improvement is fundamental to this important trait. It should be highlighted that an increase in the average date of birth can produce an adverse effect in the future, since this cannot be compensated by genetic improvement.

Comparison of a genetic group and unknown paternity models for growth traits in Nellore cattle

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

Application of Reactions Norms in Study of Genotype Environmental Interaction for Milk Yield of Buffaloes

The aim of this study was to estimate genetic parameters for milk yield (MY) in buffaloes using reaction norms. Model included the additive direct effect as random and contemporary group (herd and year of birth) were included as fixed effects and cow age classes (linear) as covariables. The animal additive direct random effect was modeled through linear Legendre polynomials on environment gradient (EG) standardized means. Mean trends were taken into account by a linear regression on Legendre polynomials of environmental group means. Residual variance was modeled trough 6 heterogeneity classes (EG). These classes of residual variance was formed : EG1: mean = 866,93 kg (621,68 kg-1011,76 kg); EG2: mean = 1193,00 kg (1011,76 kg-1251,49 kg); EG3: mean = 1309,37 kg (1251,49 kg -1393,20 kg); EG4: mean = 1497,59 kg (1393,20 kg-1593,53 kg); EG5: mean = 1664,78 kg (1593,53 kg -1727,32kg) e EG6: mean = 1973,85 kg (1727,32 kg -2422,19 kg).(Co) variance functions were estimated by restricted maximum likelihood (REML) using the GIBBS3F90 package. The heritability estimates for MY raised as the environmental gradient increased, varying from 0.20 to 0.40. However, in intermediate to favorable environments, the heritability estimates obtained with Considerable genotype-environment interaction was found for MY using reaction norms. For genetic evaluation of MY is necessary to consider heterogeneity of variances to model the residual variance.

Sexual Precocity of Nellore Bulls that are Offspring of Super Precocious, Precocious and Normal Cows in Extensive Farming Conditions

Contents The objective of this work was to verify that mothers classified as super precocious (M1) and precocious (M2) produce more precocious bulls than females classified as normal (M3). This study included 21186 animals with an average age of 21.29 +/- 1.77months that underwent a breeding soundness evaluation from 1999 to 2008. Of these animals, 2019, 6059 and 13108 were offspring of M1, M2 and M3 females, respectively. In the breeding soundness examination, the animals were classified as sound for reproduction, sound under a natural mating regime, unsound for reproduction and discarded. To compare the averages obtained for each category of mother within the individual breeding soundness classes, a chi-square test with a 5% error probability was used, considering the effects of year and month of birth and farm. For the three classes of mothers (M1, M2 and M3), 67.26, 67.22 and 64.16% of bull calves were considered sound for reproduction and 19.71, 19.46 and 21.90% were considered unsound for reproduction, respectively. There was no difference in the frequency of animals that were sound for reproduction under the natural breeding regime between the three classes of mothers (8.87, 9.31 and 9.19%, respectively). There was a difference between the numbers of precocious and normal females that were discarded, with frequencies of 4.01 and 4.75%, respectively (p<0.05). There were differences in year and month of birth and farm between super precocious and precocious cows in relation to the breeding soundness classification of the animals. It was concluded that the bull offspring of super precocious and precocious cows presented a higher percentage of approval in the breeding soundness examination than the bull offspring of normal cows, demonstrating that the selection for precocity of females has contributed to an increase in the sexual precocity of the herd in relation to the sexual maturity of bulls.

Comparative study of ultrasonographic methods for assessment of pregnancy age in bitches

Compared with human beings, the application of ultrasound in estimating fetal age in bitches is limited due to the large variation of breed and size in this species. Several formulas were developed to calculate the gestational age and to provide the date of birth in dogs, but the efficacy of these formulas on the different gestational stages and dog breeds is unknown. The aim of this study was to compare sonographic methods for assessment of gestational age and days before parturition in dogs with different body weights and pregnancy stages. Twenty seven bitches of several sizes were examined and divided into three groups according to the initial body weight (A: <10kg; B: 10.1 - 20kg; C: >20.1kg); then each group was divided into three subgroups according to pregnancy stage (1st: 18 to 30 days; 2nd: 31 to 40 days; 3rd: >40 days) estimated according to the first day of copulation. Ultrasonography was performed weekly from the first stage of pregnancy. In the first and second stage the following formulas were applied: GA = (6XGSD) + 20; DBP = 65 - IG; by Nyland & Matton (2002); GA: gestational age; DBP: days before parturition; DSG: gestational sac diameter; in the third stage: DBP = 61,2 - (24,6 X BD); DBP = 43,5 - (10,9 X CD); by Burk & Ackerman (1996); BD: biparietal diameter; CD: body diameter, and: GA = (15 X BD) + 20; GA = (7 X CD) + 29; GA = (6 X BD) + (3 X CD) + 30; DBP = 65 - GA; by Nyland & Matton (2002). Results were compared statistically. The equations proposed by Nyland & Matton (2002), were more accurate in all pregnancy stages, with a margin of error of only three days, regardless of the size of the animal; therefore these methods are the best option in veterinary practice.

Influence of genotype-environment interaction on the classification of Nellore bulls in Southern Brazil

The aim of this study was to assess the occurrence of genotype-environment interaction, as well as its effects on the magnitude of genetic parameters and the classification of Nellore breeding bulls for the trait adjusted weight at 205 days (W205) on Southern Brazil. The components of (co)variance were estimated by Bayesian inference, using a linear-linear animal model in a bi-trait analysis. The proposed model for the analyses considers as random the direct additive genetic and maternal effects and residual effects, and as fixed effects the contemporary groups, sex, season of birth and weighing, and calving age as covariable (linear and quadratic effects). The a posteriori mean estimates of the direct heritabilities for W205 in the three States varied from 0.24 in Paraná (PR) to 0.34 in Santa Catarina (SC). The estimates of maternal heritability varied from 0.23 in SC and Rio Grande do Sul (RS) to 0.28 in PR. The a posteriori mean distributions of the genetic correlation varied from 0.52 between SC and RS, to 0.84 between PR and RS, suggesting that the best breeding bulls in SC are not the same as in RS.

Desenvolvimento ponderal de bubalinos da raça Murrah criados em pastagem de Brachiaria brizantha no Centro-Oeste do Estado de São Paulo, Brasil

Foram analisados os dados de desempenho ponderal de bubalinos Murrah do Sistema de Produção de Leite da Universidade Estadual Paulista, Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia, campus de Botucatu. Os pesos foram corrigidos às diversas idades-padrão e o modelo incluiu os efeitos de sexo (S), mês (M) e ano (A) de nascimento, classe de idade da búfala ao parto (C) e as interações S x M, S x A, S x C e M x A. As médias ajustadas e respectivos erros-padrão estimados para as características estudadas foram: Peso ao Nascer (PN): 37,71 ± 8,25kg; Peso aos 120 dias (P120): 102,08 ± 16,27kg; Peso aos 240 dias (P240): 169,84 ± 22,83kg; Peso aos 365 dias (P365): 250,59 ± 25,12kg; Peso aos 550 dias (P550): 326,13 ± 39,27kg e Peso aos 730 dias (P730): 389,80 ± 31,26kg. O efeito de sexo (S) foi significativo somente para PN e P365, sendo que machos tenderam a nascer mais pesados que fêmeas. O mês de nascimento (M) exerceu efeito sobre o PN, P120 e P730 sendo que animais nascidos em maio foram os mais pesados ao nascer, enquanto os nascidos em janeiro e maio, foram os mais pesados aos 120 e 730 dias, respectivamente. O efeito de ano de foi significativo sobre o PN, P120, P240 e P730. Os filhos de búfalas das classes de idade 1 (3 anos ou menos) e da classe 6 (10,11 e 12 anos) foram os mais leves e mais pesados ao nascer, respectivamente. O fato de a classe de idade da búfala não exercer efeito sobre os P365, P550 e P730 sugere que, em rebanhos comerciais possa ser feita a substituição de búfalas não gestantes por novilhas prenhes, apesar de esta prática reduzir a média de idade do rebanho de cria. Bubalinos da raça Murrah oriundos de rebanhos leiteiros podem ser utilizados para a produção de carne.

Desenvolvimento folicular de embriões de frangos de corte de diferentes genótipos expostos ao estresse térmico crônico

O objetivo do trabalho foi avaliar as alterações tegumentares (morfogênese da pena), em embriões de frangos de corte de linhagens de diferentes padrões de crescimento, obtidos de ovos incubados sob diferentes temperaturas. Os ovos foram obtidos de matrizes das linhagens Cobb 500 e ISA JA57, distribuídos proporcionalmente em três incubadoras. do primeiro (D1) ao sexto dia (D6) de incubação, utilizou-se uma temperatura padrão (37,8°C). A partir do sétimo dia (D7) e até o momento do nascimento aos 21 dias (D21), uma das incubadoras teve a temperatura reduzida para 36,8°C (fria) e uma outra alterada para 38,8°C (quente). A terceira incubadora foi mantida a 37,8°C (controle). O delineamento adotado foi o inteiramente casualizado, em esquema fatorial 3 x 2 (temperatura de incubação e linhagem). A temperatura de incubação e a linhagem não alteraram a densidade dos folículos da pena (número médio de folículos por área de 337,5µm²) nas regiões femural e dorsopélvica dos embriões até os 11 dias (D11). Entretanto, observou-se aumento na densidade folicular na região dorsal dos embriões aos 16 dias (D16) devido ao aumento da temperatura, permanecendo até o momento do nascimento. É possível oncluirque embriões incubados em temperatura acima da recomendada (38,8°C) apresentam uma maior densidade de folículos na região dorsopélvica. Apesar disso, a morfogênese dos folículos permaneceu inalterada.

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.

Seleção para peso pós-desmama em um rebanho Gir. 2. Estimativas de variâncias e parâmetros genéticos dos efeitos direto e materno para características de crescimento

Componentes de variância e parâmetros genéticos para características de crescimento foram estimados usando diferentes modelos em um rebanho da raça Gir. Utilizou-se o método da máxima verossimilhança restrita sob modelo animal univariado. Os modelos de análise incluíram os efeitos fixos de mês de nascimento, grupo contemporâneo e idade da vaca. Cinco modelos diferindo quanto aos efeitos aleatórios foram testados. Para todas as características da fase pré-desmama, o teste de razão de verossimilhança (LRT) indicou o modelo com efeito genético aditivo direto e efeitos maternos (genético e de ambiente permanente) como o de melhor ajuste. As estimativas de herdabilidade direta para peso ao nascer (PN), peso aos quatro meses corrigido para 120 dias (P120), peso à desmama corrigido para 210 dias (P210) e ganho diário na fase pré-desmama (GPRE) foram, respectivamente, 0,31± 0,07; 0,14 ± 0,06; 0,23 ± 0,07 e 0,22 ± 0,07. Para as características da fase pós-desmama, o modelo que forneceu o melhor ajuste aos dados incluiu apenas o efeito genético aditivo direto. As estimativas de herdabilidade direta para peso de machos ao final da prova de ganho de peso (P378), peso de fêmeas corrigido para 550 dias (P550), ganho diário na prova de ganho de peso (G112), altura aos 378 dias em machos (AM) e altura aos 550 dias, em fêmeas (AF) foram, respectivamente: 0,45 ± 0,11; 0,29 ± 0,11; 0,37 ± 0,11; 0,79 ± 0,13 e 0,36 ± 0,0. Os efeitos maternos, tanto o genético quanto o de ambiente permanente, foram fontes de variação importantes para as características da fase pré-desmama, não sendo verificada influência desses efeitos sobre as características da fase pós-desmama.

Componentes de variância para o período de gestação em bovinos de corte

Estimaram-se os componentes de variância do período de gestação (PG) considerando-se o efeito direto do bezerro e os efeitos direto da vaca e aleatório do touro (pai do bezerro). Além dos efeitos aleatórios, os modelos estatísticos incluíram os efeitos fixos de grupo de contemporâneos, composto pela data juliana de inseminação, ano de nascimento e sexo do bezerro, e a idade da vaca ao parto (covariável linear e quadrática). As médias de PG para os animais da raça Nelore foram 294,55 dias (machos) e 293,34 dias (fêmeas) e para os animais cruzados, 292,49 dias (machos) e 292,55 dias (fêmeas). Os componentes de variância observados no Nelore, utilizando-se o modelo 1, que considerou o PG como característica do bezerro, foram 14,47; 72,78 e 57,31 para os componentes aditivo direto (sigma2a), fenotípico total (sigma2p) e residual (sigma2e), respectivamente, e a herdabilidade foi 0,21. Para os animais cruzados, pelo mesmo modelo, os componentes de variância foram 90,40 (sigma2a), 127,35 (sigma2p ) e 36,95 (sigma2e), e a herdabilidade, 0,71. Os componentes de variância do PG do Nelore sob o modelo 2, que considerou o PG como característica da vaca, foram 12,78; 5,01; 74,84 e 57,05, para sigma2a; sigma2pb (variância do pai do bezerro); sigma2p e sigma2e, respectivamente. A fração fenotípica atribuída ao touro (c²) foi 0,07 e a repetibilidade, 0,17. Para os cruzados, estimaram-se 22,11; 22,97; 127,70 e 82,61 para sigma2a; sigma2pb; sigma2p e sigma2e, respectivamente, enquanto o c² foi 0,18 e o coeficiente de repetibilidade, 0,17. Sugere-se, para fins de seleção, que o coeficiente de herdabilidade utilizado seja o obtido na análise em que PG foi considerado como característica do bezerro.

Parâmetros genéticos para diferentes relações de peso ao nascer e à desmama em vacas da raça Nelore

O presente estudo foi desenvolvido com o objetivo de estimar herdabilidade e repetibilidade para diferentes medidas de eficiência produtiva de vacas e determinar a melhor maneira de calcular as relações de peso, visando a sua utilização como critério de seleção em rebanhos da raça Nelore. Os dados analisados são de animais da raça Nelore, pertencentes ao Projeto de Seleção das Raças Zebuínas e Caracu do Centro APTA Bovinos de Corte, do Instituto de Zootecnia de Sertãozinho. Os animais são selecionados para maior peso ao sobreano (rebanhos NeS e NeT, analisados como um único rebanho) e para peso ao sobreano próximo da média (NeC) do grupo de contemporâneos, desde 1980. As características utilizadas no estudo foram: 1) RPN = relação de peso ao nascer do bezerro / peso da vaca ao parto; 2) RPN2 = relação do peso ao nascer do bezerro / peso metabólico da vaca ao parto; 3) RPD = relação de peso à desmama do bezerro / peso da vaca à desmama; e 4) RPD2 = relação do peso à desmama do bezerro / peso metabólico da vaca à desmama. Os parâmetros genéticos foram estimados considerando dois arquivos: vacas com bezerros (CB) e vacas com e sem bezerros (SB). A RPN e a RPN2 foram calculadas somente no arquivo CB, enquanto que RPD e RPD2 foram calculadas em ambos os arquivos (CB e SB). Os parâmetros genéticos foram estimados pelo método da máxima verossimilhança restrita. As estimativas de herdabilidade para as características RPN; RPN2; RPD_CB; RPD2_CB; RPD_SB e RPD2_SB foram: 0,17±0,02; 0,16±0,02; 0,22±0,04; 0,19±0,03; 0,20±0,01 e 0,16±0,01, respectivamente. As repetibilidades estimadas variaram de 0,22 a 0,68. A utilização das relações de peso como critério de seleção deve promover, a longo prazo, melhorias na eficiência produtiva das vacas. As relações de peso têm sido consideradas apenas como informações para o descarte de vacas em alguns programas de seleção, mas poderiam ser incluídas em índices de seleção, principalmente quando calculada considerando o peso metabólico da vaca à desmama, incluindo tanto as vacas que desmamaram um bezerro, quanto aquelas que falharam em desmamar.

Influência de Alguns Fatores de Ambiente sobre os Escores de Conformação, Precocidade e Musculatura à Desmama em um Rebanho da Raça Nelore

Dados de 23.251 animais da raça Nelore desmamados no período de 1994 a 1997, pertencentes à Agropecuária Jacarezinho Ltda., foram analisados para se avaliar os efeitos ambientais da idade da vaca, data de nascimento e idade à desmama sobre os escores visuais de conformação (C), precocidade (P) e musculatura (M). Todos os efeitos estudados influenciaram significativamente os escores visuais. As análises indicaram que as vacas que pariram aos sete, oito e nove anos, obtiveram os melhores resultados para os escores visuais de C, P e M, assim como os animais que nasceram mais cedo dentro da estação de parição. Para a idade à desmama foi constatado que, quanto mais tarde o animal for desmamado, melhores serão seus escores. Os animais que desmamaram com 220 dias tiveram os melhores escores, enquanto os piores escores foram daqueles que desmamaram com 140 dias. Portanto, para se ter maior precisão na avaliação genética dos indivíduos jovens, fatores de correção para idade da vaca, data juliana de nascimento e idade à desmama devem ser utilizados sobre os escores de conformação, precocidade e musculatura.