Analysis of beef cattle longitudinal data applying a nonlinear model

The objective of this work was to evaluate the Nelore beef cattle, growth curve parameters using the Von Bertalanffy function in a nested Bayesian procedure that allowed estimation of the joint posterior distribution of growth curve parameters, their (co)variance components, and the environmental and additive genetic components affecting them. A hierarchical model was applied; each individual had a growth trajectory described by the nonlinear function, and each parameter of this function was considered to be affected by genetic and environmental effects that were described by an animal model. Random samples of the posterior distributions were drawn using Gibbs sampling and Metropolis-Hastings algorithms. The data set consisted of a total of 145,961 BW recorded from 15,386 animals. Even though the curve parameters were estimated for animals with few records, given that the information from related animals and the structure of systematic effects were considered in the curve fitting, all mature BW predicted were suitable. A large additive genetic variance for mature BW was observed. The parameter a of growth curves, which represents asymptotic adult BW, could be used as a selection criterion to control increases in adult BW when selecting for growth rate. The effect of maternal environment on growth was carried through to maturity and should be considered when evaluating adult BW. Other growth curve parameters showed small additive genetic and maternal effects. Mature BW and parameter k, related to the slope of the curve, presented a large, positive genetic correlation. The results indicated that selection for growth rate would increase adult BW without substantially changing the shape of the growth curve. Selection to change the slope of the growth curve without modifying adult BW would be inefficient because their genetic correlation is large. However, adult BW could be considered in a selection index with its corresponding economic weight to improve the overall efficiency of beef cattle production.

Bayesian longitudinal data analysis with mixed models and thick-tailed distributions using MCMC

Linear mixed effects models are frequently used to analyse longitudinal data, due to their flexibility in modelling the covariance structure between and within observations. Further, it is easy to deal with unbalanced data, either with respect to the number of observations per subject or per time period, and with varying time intervals between observations. In most applications of mixed models to biological sciences, a normal distribution is assumed both for the random effects and for the residuals. This, however, makes inferences vulnerable to the presence of outliers. Here, linear mixed models employing thick-tailed distributions for robust inferences in longitudinal data analysis are described. Specific distributions discussed include the Student-t, the slash and the contaminated normal. A Bayesian framework is adopted, and the Gibbs sampler and the Metropolis-Hastings algorithms are used to carry out the posterior analyses. An example with data on orthodontic distance growth in children is discussed to illustrate the methodology. Analyses based on either the Student-t distribution or on the usual Gaussian assumption are contrasted. The thick-tailed distributions provide an appealing robust alternative to the Gaussian process for modelling distributions of the random effects and of residuals in linear mixed models, and the MCMC implementation allows the computations to be performed in a flexible manner.

Estimation of genetic parameters for partial egg production periods by means of random regression models

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Covariance functions for body weight from birth to maturity in Nellore cows

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Comparison of different nonlinear functions to describe Nelore cattle growth

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Estimação de parâmetros genéticos para peso do nascimento aos 550 dias de idade para animais da raça Tabapuã utilizando-se modelos de regressão aleatória

Foram utilizados 21.762 registros de peso do nascimento aos 550 dias de idade de 4.221 animais para estimativa das funções de covariância empregando modelos de regressão aleatória. Os modelos incluíram, como aleatórios, os efeitos genéticos aditivo direto e materno, de ambiente permanente de animal e de ambiente permanente materno e, como fixos, os efeitos de grupo contemporâneo, a idade da vaca ao parto (linear e quadrático) e o polinômio ortogonal de Legendre da idade do animal (regressão cúbica), como covariáveis. As variâncias residuais foram modeladas por uma função de variâncias com ordens de 2 a 6. Análises com polinômios ortogonais de diversas ordens foram realizadas para os efeitos genético aditivo direto, genético aditivo materno, de ambiente permanente de animal e de ambiente permanente materno. Os modelos foram comparados pelos critérios de informação Bayesiano de Schwarz (BIC) e Akaike (AIC). O melhor modelo indicado por todos os critérios foi o que considerou o efeito genético aditivo direto ajustado por um polinômio cúbico, o efeito genético materno ajustado por um polinômio quadrático, o efeito de ambiente permanente de animal ajustado por polinômio quártico e o efeito de ambiente permanente materno ajustado por polinômio linear. As estimativas de herdabilidade para o efeito direto foram maiores no início e no final do período estudado, com valores de 0,28 ao nascimento, 0,21 aos 240 dias e 0,24 aos 550 dias de idade. As estimativas de herdabilidade materna foram maiores aos 160 dias de idade (0,10) que nas demais fases do crescimento. As correlações genéticas variaram de moderadas a altas, diminuindo conforme o aumento da distância entre as idades. Maior eficiência na seleção para peso pode ser obtida considerando os pesos pós-desmama, período em que as estimativas de variância genética e herdabilidade foram superiores.

Estimação de funções de covariância para características de crescimento da raça Tabapuã utilizando modelos de regressão aleatória

Foram utilizados 35.732 registros de peso do nascimento aos 660 dias de idade de 8.458 animais da raça Tabapuã para estimar funções de covariância utilizando modelos de regressão aleatória sobre polinômios de Legendre. Os modelos incluíram: como aleatórios, os efeitos genético aditivo direto, materno, de ambiente permanente de animal e materno; como fixos, os efeitos de grupo de contemporâneo; como covariáveis, a idade do animal à pesagem e a idade da vaca ao parto (linear e quadrática); e sobre a idade à pesagem, polinômio ortogonal de Legendre (regressão cúbica) foi considerado para modelar a curva média da população. O resíduo foi modelado considerando sete classes de variância e os modelos foram comparados pelos critérios de informação Bayesiano de Schwarz e Akaike. O melhor modelo apresentou ordens 4, 3, 6, 3 para os efeitos genético aditivo direto e materno, de ambiente permanente de animal e materno, respectivamente. As estimativas de covariância e herdabilidades, obtidas utilizando modelo bicaracter, e de regressão aleatória foram semelhantes. As estimativas de herdabilidade para o efeito genético aditivo direto, obtidas com o modelo de regressão aleatória, aumentaram do nascimento (0,15) aos 660 dias de idade (0,45). Maiores estimativas de herdabilidade materna foram obtidas para pesos medidos logo após o nascimento. As correlações genéticas variaram de moderadas a altas e diminuíram com o aumento da distância entre as pesagens. A seleção para maiores pesos em qualquer idade promove maior ganho de peso do nascimento aos 660 dias de idade.

Variance component estimates applying random regression models for test-day milk yield in Caracu heifers (Bos taurus Artiodactyla, Bovidae)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Genetic parameters for milk yield analyzed by test-day models in Murrah buffaloes in Brazil

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Selection of alfalfa cultivars adapted for tropical environments with repeated measures using PROC MIXED of SAS (R) System

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

Estudo do valor adaptativo anual de fêmeas da raça Nelore utilizando modelos de regressão aleatória

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Estimativas de (co) varância genética de pesos do nascimento até a maturidade em rebanhos da raça Nelore usando modelos de regressão aleatória e de características múltiplas

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

Programa computacional para ajuste de curvas polinomiais em experimentos envolvendo dados longitudinais

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

Estudo genético e quantitativo da contagem de células somáticas em bubalinos leiteiros

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

Persistência da lactação e Influência da estrutura de dados sobre a estimação de parâmetros genéticos para a produção de leite de bovinos da raça Holandesa

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)