Strong selection against hybrids at a hybrid zone in the Ensatina ring species complex and its evolutionary implications

The analysis of interactions between lineages at varying levels of genetic divergence can provide insights into the process of speciation through the accumulation of incompatible mutations. Ring species, and especially the Ensatina eschscholtzii system exemplify this approach. The plethodontid salamanders E. eschscholtzii xanthoptica and E. eschscholtzii platensis hybridize in the central Sierran foothills of California. We compared the genetic structure across two transects (southern and northern Calaveras Co.), one of which was resampled over 20 years, and examined diagnostic molecular markers (eight allozyme loci and mitochondrial DNA) and a diagnostic quantitative trait (color pattern). Key results across all studies were: (1) cline centers for all markers were coincident and the zones were narrow, with width estimates of 730 m to 2000 m; (2) cline centers at the northern Calaveras transect were coincident between 1981 and 2001, demonstrating repeatability over five generations; (3) there were very few if any putative F1s, but a relatively high number of backcrossed individuals in the central portion of transects: and (4) we found substantial linkage disequilibrium in all three studies and strong heterozygote deficit both in northern Calaveras, in 2001, and southern Calaveras. Both linkage disequilibrium and heterozygote deficit showed maximum values near the center of the zones. Using estimates of cline width and dispersal, we infer strong selection against hybrids. This is sufficient to promote accumulation of differences at loci that are neutral or under divergent selection, but would still allow for introgression of adaptive alleles. The evidence for strong but incomplete isolation across this centrally located contact is consistent with theory suggesting a gradual increase in postzygotic incompatibility between allopatric populations subject to divergent selection and reinforces the value of Ensatina as a system for the study of divergence and speciation at multiple stages. © 2005 The Society for the Study of Evolution. All rights reserved.

Solving the Levins' paradox in the logistic model to the population growth

We introduce a new method to improve Markov maps by means of a Bayesian approach. The method starts from an initial map model, wherefrom a likelihood function is defined which is regulated by a temperature-like parameter. Then, the new constraints are added by the use of Bayes rule in the prior distribution. We applied the method to the logistic map of population growth of a single species. We show that the population size is limited for all ranges of parameters, allowing thus to overcome difficulties in interpretation of the concept of carrying capacity known as the Levins paradox. © Published under licence by IOP Publishing Ltd.

Random regression models using different functions to model test-day milk yield of Brazilian Holstein cows

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

Product functions: interfaces with ergonomic design

In addition to technical quality, increasing emphasis is being placed on the importance of elements such as the appearance and meaning of products. To be successful, therefore, attention must be paid to the aesthetic and symbolic functions of objects as well as to reliability and physical quality. Study of the interfaces of these functions may provide a theoretical basis for the ergonomic design of products. The objective of this review is to attempt to establish the nature of these interfaces.

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

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Evidence for Reductive Genome Evolution and Lateral Acquisition of Virulence Functions in Two Corynebacterium pseudotuberculosis Strains

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Parametric correlation functions to model the structure of permanent environmental (co)variances in milk yield random regression models

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

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)

Utilização de modelos de regressão aleatória para produção de leite no dia do controle, com diferentes estruturas de variâncias residuais

Foram utilizados quatorze modelos de regressão aleatória, para ajustar 86.598 dados de produção de leite no dia do controle de 2.155 primeiras lactações de vacas Caracu, truncadas aos 305 dias. Os modelos incluíram os efeitos fixos de grupo contemporâneo e a covariável idade da vaca ao parto. Uma regressão ortogonal de ordem cúbica foi usada para modelar a trajetória média da população. Os efeitos genéticos aditivos e de ambiente permanente foram modelados por meio de regressões aleatórias, usando polinômios ortogonais de Legendre, de ordens cúbicas. Diferentes estruturas de variâncias residuais foram testadas e consideradas por meio de classes contendo 1, 10, 15 e 43 variâncias residuais e de funções de variâncias (FV) usando polinômios ordinários e ortogonais, cujas ordens variaram de quadrática até sêxtupla. Os modelos foram comparados usando o teste da razão de verossimilhança, o Critério de Informação de Akaike e o Critério de Informação Bayesiano de Schwar. Os testes indicaram que, quanto maior a ordem da função de variâncias, melhor o ajuste. Dos polinômios ordinários, a função de sexta ordem foi superior. Os modelos com classes de variâncias residuais foram aparentemente superiores àqueles com funções de variância. O modelo com homogeneidade de variâncias foi inadequado. O modelo com 15 classes heterogêneas foi o que melhor ajustou às variâncias residuais, entretanto, os parâmetros genéticos estimados foram muito próximos para os modelos com 10, 15 ou 43 classes de variâncias ou com FV de sexta ordem.

Estimação de parâmetros genéticos para produção de leite de cabras da raça Alpina

Foram utilizados 9.374 registros semanais de produção de leite de 302 primeiras lactações de cabras da raça Alpina. A produção de leite no dia do controle foi analisada por meio de um modelo animal, unicarater, de regressão aleatória, em que as funções de covariâncias para os componentes genéticos aditivos e de ambiente permanente foram modeladas por meio das funções de Wilmink, Ali e Schaeffer e por polinômios ortogonais, em uma escala de Legendre de ordens cúbica e quíntica. Assumiu-se, ainda, variância residual homogênea durante toda a lactação e heterogênea com três e quatro classes de variância residual. Os modelos foram comparados pelo critério de informação de Akaike (AIC), pelo critério de informação Bayesiano de Schwar (BIC), pela função de verossimilhança (Ln L), pela visualização das estimativas de variâncias genéticas, de ambiente permanente, fenotípicas e residuais e pelas herdabilidades. O polinômio de Legendre de ordem quíntica, com quatro e três classes de variâncias residuais, e a função de Ali e Schaeffer, com quatro classes de variâncias residuais, foram indicados como os mais adequados pelo AIC, BIC e Ln L. Estes modelos diferiram na partição da variância fenotípica para as variâncias de ambiente permanente, genética e residual apenas no início e no final da lactação. Contudo, a função de Ali e Schaeffer resultou em estimativas negativas de correlação genética entre os controles mais distantes. O polinômio de Legendre de ordem quíntica, assumindo variância residual heterogênea, mostrou-se mais adequado para ajustar a produção de leite no dia do controle de cabras da raça Alpina.

Random regression analyses using B-splines functions to model growth from birth to adult age in Canchim cattle

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Estimação de componentes de co-variância para pesos corporais do nascimento aos 365 dias de idade de bovinos Guzerá empregando-se modelos de regressão aleatória

Um total de 19.770 pesos corporais de bovinos Guzerá, do nascimento aos 365 dias de idade, pertencentes ao banco de dados da Associação Brasileira dos Criadores de Zebu (ABCZ) foi analisado com os objetivos de comparar diferentes estruturas de variâncias residuais, considerando 1, 18, 28 e 53 classes residuais e funções de variância de ordens quadrática a quíntica; e estimar funções de co-variância de diferentes ordens para os efeitos genético aditivo direto, genético materno, de ambiente permanente de animal e de mãe e parâmetros genéticos para os pesos corporais usando modelos de regressão aleatória. Os efeitos aleatórios foram modelados por regressões polinomiais em escala de Legendre com ordens variando de linear a quártica. Os modelos foram comparados pelo teste de razão de verossimilhança e pelos critérios de Informação de Akaike e de Informação Bayesiano de Schwarz. O modelo com 18 classes heterogêneas foi o que melhor se ajustou às variâncias residuais, de acordo com os testes estatísticos, porém, o modelo com função de variância de quinta ordem também mostrou-se apropriado. Os valores de herdabilidade direta estimados foram maiores que os encontrados na literatura, variando de 0,04 a 0,53, mas seguiram a mesma tendência dos estimados pelas análises unicaracterísticas. A seleção para peso em qualquer idade melhoraria o peso em todas as idades no intervalo estudado.

Random regression analyses using B-spline functions to model growth of Nellore cattle

The objective of this study was to estimate (co)variance components using random regression on B-spline functions to weight records obtained from birth to adulthood. A total of 82 064 weight records of 8145 females obtained from the data bank of the Nellore Breeding Program (PMGRN/Nellore Brazil) which started in 1987, were used. The models included direct additive and maternal genetic effects and animal and maternal permanent environmental effects as random. Contemporary group and dam age at calving (linear and quadratic effect) were included as fixed effects, and orthogonal Legendre polynomials of age (cubic regression) were considered as random covariate. The random effects were modeled using B-spline functions considering linear, quadratic and cubic polynomials for each individual segment. Residual variances were grouped in five age classes. Direct additive genetic and animal permanent environmental effects were modeled using up to seven knots (six segments). A single segment with two knots at the end points of the curve was used for the estimation of maternal genetic and maternal permanent environmental effects. A total of 15 models were studied, with the number of parameters ranging from 17 to 81. The models that used B-splines were compared with multi-trait analyses with nine weight traits and to a random regression model that used orthogonal Legendre polynomials. A model fitting quadratic B-splines, with four knots or three segments for direct additive genetic effect and animal permanent environmental effect and two knots for maternal additive genetic effect and maternal permanent environmental effect, was the most appropriate and parsimonious model to describe the covariance structure of the data. Selection for higher weight, such as at young ages, should be performed taking into account an increase in mature cow weight. Particularly, this is important in most of Nellore beef cattle production systems, where the cow herd is maintained on range conditions. There is limited modification of the growth curve of Nellore cattle with respect to the aim of selecting them for rapid growth at young ages while maintaining constant adult weight.

Genetic parameter estimates for live weight and daily live weight gain obtained for Nellore bulls in a test station using different models

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