Bayesian inference in genetic parameter estimation of visual scores in Nellore beef-cattle

The aim of this study was to estimate the components of variance and genetic parameters for the visual scores which constitute the Morphological Evaluation System (MES), such as body structure (S), precocity (P) and musculature (M) in Nellore beef-cattle at the weaning and yearling stages, by using threshold Bayesian models. The information used for this was gleaned from visual scores of 5,407 animals evaluated at the weaning and 2,649 at the yearling stages. The genetic parameters for visual score traits were estimated through two-trait analysis, using the threshold animal model, with Bayesian statistics methodology and MTGSAM (Multiple Trait Gibbs Sampler for Animal Models) threshold software. Heritability estimates for S, P and M were 0.68, 0.65 and 0.62 (at weaning) and 0.44, 0.38 and 0.32 (at the yearling stage), respectively. Heritability estimates for S, P and M were found to be high, and so it is expected that these traits should respond favorably to direct selection. The visual scores evaluated at the weaning and yearling stages might be used in the composition of new selection indexes, as they presented sufficient genetic variability to promote genetic progress in such morphological traits.

Análise genética de escores de avaliação visual de bovinos com modelos bayesianos de limiar e linear

O objetivo deste trabalho foi comparar as estimativas de parâmetros genéticos obtidas em análises bayesianas uni-característica e bi-característica, em modelo animal linear e de limiar, considerando-se as características categóricas morfológicas de bovinos da raça Nelore. Os dados de musculosidade, estrutura física e conformação foram obtidos entre 2000 e 2005, em 3.864 animais de 13 fazendas participantes do Programa Nelore Brasil. Foram realizadas análises bayesianas uni e bi-características, em modelos de limiar e linear. de modo geral, os modelos de limiar e linear foram eficientes na estimação dos parâmetros genéticos para escores visuais em análises bayesianas uni-características. Nas análises bi-características, observou-se que: com utilização de dados contínuos e categóricos, o modelo de limiar proporcionou estimativas de correlação genética de maior magnitude do que aquelas do modelo linear; e com o uso de dados categóricos, as estimativas de herdabilidade foram semelhantes. A vantagem do modelo linear foi o menor tempo gasto no processamento das análises. Na avaliação genética de animais para escores visuais, o uso do modelo de limiar ou linear não influenciou a classificação dos animais, quanto aos valores genéticos preditos, o que indica que ambos os modelos podem ser utilizados em programas de melhoramento genético.

Estimativas de herdabilidade e tendências genéticas para características de crescimento e reprodutivas em bovinos da raça Nelore: Estimates of heritability and genetic trends for growth and reproduction traits in Nelore cattle

Foram estimados os coeficientes de herdabilidade e a mudança genética para peso à desmama (PD), peso ao sobreano (PS), ganho de peso do nascimento à desmama (GND), ganho de peso da desmama ao sobreano (GDS), perímetro escrotal (PE) e idade ao primeiro parto (IPP) em animais da raça Nelore. Foram utilizados dados de 128.148 animais nascidos entre 1984 e 2006. Os componentes de variância foram estimados pelo método da máxima verossimilhança restrita, e os valores genéticos foram preditos por modelos mistos aplicando-se modelo animal bicaracterística, incluindo peso à desmama em todas as análises. As tendências genéticas foram estimadas pela regressão dos valores genéticos sobre o ano de nascimento dos animais. Os coeficientes de herdabilidade do efeito direto estimados foram de 0,23 (0,07) (PD); 0,24 (0,02) (PS); 0,21 (0,01) (GND); 0,23 (0,01) (GDS); 0,46 (0,02) (PE) e 0,15 (0,01) (IPP). As tendências genéticas diretas estimadas foram de 0,171 (0,01); 0,219 (0,02); 0,186 (0,03) e 0,224 (0,02) kg/ano para PD, PS, GND e GDS, respectivamente, o que representa incrementos de 0,10; 0,08; 0,13 e 0,22% nas médias das mesmas características ao ano, respectivamente. Para o PE e a IPP no período de 1984 a 1995, as tendências genéticas foram nulas, com valores de 0,011 (0,03) cm/ano e -0,003 (0,06) dias/ano, respectivamente. No segundo período considerado (1996 a 2006), as tendências genéticas para PE e IPP foram de 0,069 (0,01) cm/ano e -3,024 (0,04) dias/ano, respectivamente, indicando melhorias consideráveis em tais características. Esses valores sugerem que características produtivas e reprodutivas, quando utilizadas como critério de seleção, proporcionam progresso genético no rebanho, sendo indicadas para seleção de animais da raça Nelore.

Avaliação genética de características de escores visuais de bovinos da raça Nelore da desmama até a maturidade

Os objetivos neste estudo foram estimar parâmetros genéticos das características categóricas musculosidade, estrutura física, aspectos raciais, conformação, ônfalo, pigmentação e sacro e predizer os valores genéticos utilizando-se a estatística bayesiana sob modelo animal de limiar, considerando diferentes idades de bovinos da raça Nelore. As informações de escores visuais foram obtidas nos anos de 2000 a 2005 de bovinos provenientes de 13 fazendas participantes do Programa Nelore Brasil. Nas análises bicaracterísticas, foram utilizados 500.000 até 1.100.000 ciclos para alcançar a convergência da cadeia de Gibbs. O descarte inicial e o intervalo amostral foram de 100.000 e 1.000 ciclos, respectivamente. As características de escores visuais avaliadas aos 8 e 22 meses de idade apresentaram estimativas de herdabilidades moderadas, indicando resposta rápida à seleção direta. Os escores visuais indicaram possibilidade de resposta rápida à seleção direta e, portanto, devem ser incorporados em programas de melhoramento genético como critérios de seleção. As estimativas de correlações genéticas entre musculosidade, estrutura física e conformação também indicam que a seleção direta para uma destas características trará progresso genético às outras. Recomenda-se utilizar os escores visuais como critérios de seleção em pelo menos duas fases de vida do animal, na desmama e ao sobreano.

Associação genética da prenhez aos 16 meses com o peso à desmama e o ganho de peso em animais da raça Nelore

Objetivou-se verificar a possibilidade de utilização da prenhez de novilhas aos 16 meses (Pr16) como critério de seleção e as possíveis associações genéticas entre prenhez em novilhas aos 16 meses e o peso à desmama (PD) e o ganho de peso médio da desmama ao sobreano (GP). Foram realizadas análises uni e bicaracterísticas para estimação dos componentes de co-variância, empregando-se um modelo animal linear para peso à desmama e ganho de peso da desmama ao sobreano e não-linear para Pr16. A estimação dos componentes de variância e da predição dos valores genéticos dos animais foi realizada por Inferência Bayesiana. Distribuições flat foram utilizadas para todos os componentes de co-variância. As estimativas de herdabilidade direta para Pr16, PD e GP foram 0,50; 0,24 e 0,15, respectivamente, e a estimativa de herdabilidade materna para o PD, de 0,07. As correlações genéticas foram -0,25 e 0,09 entre Pr16, PD e GP, respectivamente, e a correlação genética entre Pr16 e o efeito genético materno do PD, de 0,29. A herdabilidade da prenhez aos 16 meses indica que essa característica pode ser utilizada como critério de seleção. As correlações genéticas estimadas indicam que a seleção por animais mais pesados à desmama, a longo prazo, pode diminuir a ocorrência de prenhez aos 16 meses de idade. Além disso, a seleção para maior habilidade materna favorece a seleção de animais mais precoces. No entanto, a seleção para ganho de peso da desmama ao sobreano não leva a mudanças genéticas na precocidade sexual em fêmeas.

Características reprodutivas e suas associações com outras características de importância econômica na raça Nelore

Objetivou-se com este trabalho estimar as herdabilidades (h²) e as correlações genéticas (r g) entre idade ao primeiro parto (IPP) e primeiro intervalo de partos (PIEP) e outras características como peso (PS) ao ano (A) e ao sobreano (S), altura do posterior (ALT) e perímetro escrotal (PE450) em animais da raça Nelore. Os parâmetros genéticos foram estimados em uma análise multicaracterística por modelo animal, utilizando-se a inferência bayesiana via algoritmo de Gibbs Sampling. Os parâmetros genéticos estimados sugerem a existência de variabilidade genética para IPP (h² = 0,26), sendo que a seleção para a diminuição da IPP de fêmeas Nelore deve responder à seleção individual, sem causar antagonismo do valor genético dos animais para PS (r g = -0,22 (A) e -0,44 (S)) e PE450 (r g = 0,02). A seleção para a diminuição da IPP, no longo prazo, pode levar a um aumento da ALT dos animais, embora essa associação seja relativamente baixa (-0,35). A estimativa de herdabilidade a posteriori para a característica PIEP foi baixa, 0,11±0,03. As r g entre PIEP e as demais características estudadas indicam que a seleção para essas características de crescimento não afetará o PIEP.

Influence of data structure on the estimation of the additive genetic direct and maternal covariance for early growth traits in Nellore cattle

The objective of the present study was to investigate the effect of data structure on estimated genetic parameters and predicted breeding values of direct and maternal genetic effects for weaning weight (WW) and weight gain from birth to weaning (BWG), including or not the genetic covariance between direct and maternal effects. Records of 97,490 Nellore animals born between 1993 and 2006, from the Jacarezinho cattle raising farm, were used. Two different data sets were analyzed: DI_all, which included all available progenies of dams without their own performance; DII_all, which included DI_all + 20% of recorded progenies with maternal phenotypes. Two subsets were obtained from each data set (DI_all and DII_all): DI_1 and DII_1, which included only dams with three or fewer progenies; DI_5 and DII_5, which included only dams with five or more progenies. (Co)variance components and heritabilities were estimated by Bayesian inference through Gibbs sampling using univariate animal models. In general, for the population and traits studied, the proportion of dams with known phenotypic information and the number of progenies per dam influenced direct and maternal heritabilities, as well as the contribution of maternal permanent environmental variance to phenotypic variance. Only small differences were observed in the genetic and environmental parameters when the genetic covariance between direct and maternal effects was set to zero in the data sets studied. Thus, the inclusion or not of the genetic covariance between direct and maternal effects had little effect on the ranking of animals according to their breeding values for WW and BWG. Accurate estimation of genetic correlations between direct and maternal genetic effects depends on the data structure. Thus, this covariance should be set to zero in Nellore data sets in which the proportion of dams with phenotypic information is low, the number of progenies per dam is small, and pedigree relationships are poorly known. (c) 2012 Elsevier B.V. All rights reserved.

Genetic associations of conformation, finishing precocity and muscling visual scores with mature weight in Nelore cattle

Were estimate (co)variance and genetic associations between conformation, finishing precocity and muscling visual scores measured at weaning (SCW, SFW and SMW, respectively) and yearling (SCY. SFY and SMY, respectively) with mature weight (MW) in Nelore cows, in order to predict the possible changes that inclusion of visual scores in beef cattle selection indices would bring to female mature weight. The data set contained records of 36,757 females, born between 1993 and 2006, belonging to the Jacarezinho cattle raising farm. (Co)variance components were estimated by bivariate animal models using Bayesian inference method through Gibbs sampling, assuming a linear model for MW and a nonlinear (threshold) model for conformation, finishing precocity and muscling visual scores. The first 10,000 rounds were considered as the burn-in period and discarded. The posterior means of direct heritability distributions were: 0.16 +/- 0.02 (SCW); 0.20 +/- 0.02 (SFW); 0.19 +/- 0.02 (SMW); 0.24 +/- 0.02 (SCY); 0.31 +/- 0.02 (SFY); 0.32 +/- 0.02 (SMY) and 0.46 +/- 0.04 (MW). Estimates of genetic correlations between visual scores and MW were positive and moderate, ranging from 0.27 +/- 0.06 to 0.36 +/- 0.04. Visual scores and MW should respond favorably to direct selection. Mature weight can be used in Nelore breeding programs designed to monitor the cows' size. Selection of animals with higher conformation, finishing precocity and muscling scores, especially at yearling, should promote an increase in cows' mature weight. (c) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

Comparação entre critérios de seleção de precocidade sexual e a associação destes com características de crescimento em bovinos Nelore

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Avaliação de fatores de ambiente e estimativas de parâmetros genéticos para a característica dias para o parto na raça Nelore

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

Correlações genéticas entre medidas de perímetro escrotal e características produtivas e reprodutivas de fêmeas da raça Nelore

Com objetivo de estimar parâmetros genéticos para perímetro escrotal medido aos 12 (PE12) e aos 18 meses de idade (PE18) de machos e peso a um ano de idade (P365), peso ao primeiro parto (PPP), idade ao primeiro parto (IPP), dias para o primeiro parto (DP) e duração da primeira gestação (DG) medidos em fêmeas, além de correlações entre perímetro escrotal e as demais características, foram analisadas medidas de 9.932 fêmeas e medidas de perímetro escrotal de 14.521 machos Nelore provenientes de 28 rebanhos das regiões Sul e Sudeste do País. Os componentes de (co)variância foram estimados utilizando-se o método da máxima verossimilhança restrita, sob modelo animal, em análises bi-características. As herdabilidades estimadas foram altas para PE12 (0,25 a 0,26), PE18 (0,35 a 0,37), P365 (0,35 e 0,38), PPP (0,40 e 0,41) e DG (0,19 e 0,20) e de menor magnitude para IPP (0,14 e 0,15) e DP (0,05 e 0,06). As correlações genéticas estimadas entre PE12 e P365, PPP, IPP, DP e DG foram de 0,28; 0,30; -0,15; -0,04 e 0,10, respectivamente. As correlações genéticas entre PE18 e P365, PPP, IPP, DP e DG, no entanto, foram de 0,29; 0,32; -0,21; -0,08 e 0,14, respectivamente. Esses resultados sugerem melhorias na eficiência reprodutiva de fêmeas, principalmente quando os rebanhos são selecionados para PE18.

Estimativas de parâmetros genéticos para altura do posterior, peso e circunferência escrotal em bovinos da raça Nelore

Visando estimar parâmetros genéticos em bovinos, foram utilizados registros de pesos padronizados aos 120, 210, 365, 450 e 550 dias de idade (P120, P210, P365, P450 e P550), altura do posterior mensurada próxima ao sobreano (ALT) e circunferências escrotais (CE) padronizadas aos 365, 450 e 550 dias de idade (CE365, CE450 e CE550). Os dados foram provenientes de animais machos e fêmeas, nascidos entre 1998 e 2003 em dez fazendas de seis estados brasileiros. Os componentes de (co)variância foram estimados pela metodologia REML em análises uni, bi e trivariadas, utilizando-se modelos animal. As estimativas de herdabilidade do efeito direto com os respectivos erros-padrão foram: ALT 0,63 (0,09), P120 0,25 (0,03), P210 0,34 (0,03), P365 0,45 (0,04), P450 0,48 (0,04), P550 0,49 (0,04), CE365 0,48 (0,04), CE450 0,53 (0,04) e CE550 0,42 (0,09). As correlações genéticas entre a ALT e as variáveis P120, P210, P365, P450 e P550 foram de 0,68; 0,64; 0,53; 0,58 e 0,59, respectivamente. As associações genéticas do P120 com as CE ajustadas para peso e idade foram próximas de zero, entretanto, essas correlações foram positivas e moderadas, quando as CE foram ajustadas somente pela idade. As correlações genéticas da ALT com as CE, quando ajustadas para peso e idade, foram: -0,19 (CE365), -0,24 (CE450) e 0,00 (CE550). Utilizando um modelo que não incluiu o peso do animal como covariável, as correlações genéticas das CE com a ALT foram: 0,21 (CE365), 0,12 (CE450) e 0,39 (CE550). Essas estimativas indicam que as características de crescimento e CE apresentam variabilidade genética na raça Nelore, podendo ser incluídas em programas de melhoramento genético, e a seleção para peso em qualquer idade deve acarretar aumento na estatura dos animais. Desta forma, para obtenção de animais com tamanho e peso adequados ao sistema de produção, faz-se necessária a utilização de um índice de seleção aliando estas características.

Study of relations among age at first calving, average weight gains and weights from weaning to maturity in Nellore cattle

Dados de 23.120 animais da raça Nelore foram utilizados para estimar herdabilidade e correlações genéticas para a idade ao primeiro parto, o ganho em peso da desmama ao ano e do ano ao sobreano, o peso à desmama, o peso ao ano, o peso ao sobreano e os pesos aos 2 e aos 5 anos de idade. Utilizou-se o método da máxima verossimilhança restrita, em análise multicaracterística. As herdabilidades estimadas para idade ao primeiro parto, ganho da desmama ao ano, ganho do ano ao sobreano, peso à desmama, peso ao ano, peso ao sobreano e peso aos 2 aos 5 anos foram de 0,17 ± 0,01; 0,23 ± 0,03; 0,25 ± 0,03; 0,28 ± 0,02; 0,26 ± 0,03; 0,30 ± 0,03; 0,32 ± 0,02 e 0,36 ± 0,04, respectivamente. Correlações genéticas baixas e negativas foram estimadas entre a idade ao primeiro parto e os pesos medidos em diferentes idades, que variaram de -0,26 a -0,14. As correlações genéticas estimadas entre a idade ao primeiro parto e os ganhos de peso também foram negativas, porém levemente superiores (-0,29 e -0,32). Os resultados indicam que a seleção para maior ganho de peso pode reduzir a idade ao primeiro parto e aumentar o peso adulto de fêmeas da raça Nelore. Mudança genética mais rápida para diminuição da idade ao primeiro parto das fêmeas pode ser obtida com a inclusão dessa característica nos índices de seleção.

Associações genéticas entre pesos e características reprodutivas em rebanhos da raça Nelore

Dados de 14.918 animais da raça Nelore nascidos entre 1991 e 2000, provenientes de rebanhos localizados nas regiões Sul e Sudeste do País, foram utilizados para estimar componentes de co-variância, herdabilidade e correlações genéticas de peso ao desmame (PD), peso a 1 ano de idade (PA), peso ao sobreano (PS), peso ao primeiro parto (PPP), idade ao primeiro parto (IPP) e dias para o primeiro parto (DP). As estimativas dos componentes de co-variância e dos parâmetros genéticos foram obtidas pelo método de máxima verossimilhança restrita, em análises multivariadas. As herdabilidades estimadas para PD, PA, PS, PPP, IPP e DP foram de 0,26; 0,30; 0,34; 0,35; 0,14 e 0,07, respectivamente. Correlações genéticas negativas foram estimadas entre pesos medidos em diferentes idades e IPP, as quais variaram de -0,31 a -0,16. do mesmo modo, as estimativas de correlação genética entre PD × DP (-0,09); PA × DP (-0,13); PS × DP (-0,17) e PPP × DP (-0,16) foram negativas, embora de menor magnitude. As correlações genéticas estimadas entre as características de crescimento e a IPP foram favoráveis. Assim, a seleção para aumento de peso deve promover redução da IPP. A alta correlação genética estimada entre IPP e DP (0,73) indica que o uso de DP na seleção de bovinos de corte pode promover resposta correlacionada favorável na idade ao primeiro parto.

Coenzyme Q(10) and its effects in the treatment of neurodegenerative diseases

According to clinical and pre-clinical studies, oxidative stress and its consequences may be the cause or, at least, a contributing factor, to a large number of neurodegenerative diseases. These diseases include common and debilitating disorders, characterized by progressive and irreversible loss of neurons in specific regions of the brain. The most common neurodegenerative diseases are Parkinson's disease, Huntington's disease, Alzheimer's disease and amyotrophic lateral sclerosis. Coenzyme Q(10) (CoQ(10)) has been extensively studied since its discovery in 1957. It is a component of the electron transportation chain and participates in aerobic cellular respiration, generating energy in the form of adenosine triphosphate (ATP). The property of CoQ(10) to act as an antioxidant or a pro-oxidant, suggests that it also plays an important role in the modulation of redox cellular status under physiological and pathological conditions, also performing a role in the ageing process. In several animal models of neurodegenerative diseases, CoQ(10) has shown beneficial effects in reducing disease progression. However, further studies are needed to assess the outcome and effectiveness of CoQ(10) before exposing patients to unnecessary health risks at significant costs.