Breeding value accuracy estimates for growth traits using random regression and multi-trait models in Nelore cattle

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

Multi-trait and random regression mature weight heritability and breeding value estimates in Nelore cattle

Mature weight breeding values were estimated using a multi-trait animal model (MM) and a random regression animal model (RRM). Data consisted of 82 064 weight records from 8 145 animals, recorded from birth to eight years of age. Weights at standard ages were considered in the MM. All models included contemporary groups as fixed effects, and age of dam (linear and quadratic effects) and animal age as covariates. In the RRM, mean trends were modelled through a cubic regression on orthogonal polynomials of animal age and genetic maternal and direct and maternal permanent environmental effects were also included as random. Legendre polynomials of orders 4, 3, 6 and 3 were used for animal and maternal genetic and permanent environmental effects, respectively, considering five classes of residual variances. Mature weight (five years) direct heritability estimates were 0.35 (MM) and 0.38 (RRM). Rank correlation between sires' breeding values estimated by MM and RRM was 0.82. However, selecting the top 2% (12) or 10% (62) of the young sires based on the MM predicted breeding values, respectively 71% and 80% of the same sires would be selected if RRM estimates were used instead. The RRM modelled the changes in the (co)variances with age adequately and larger breeding value accuracies can be expected using this model. © South African Society for Animal Science.

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)

Comparison of selective genotyping strategies for prediction of breeding values in a population undergoing selection

Genomewide marker information can improve the reliability of breeding value predictions for young selection candidates in genomic selection. However, the cost of genotyping limits its use to elite animals, and how such selective genotyping affects predictive ability of genomic selection models is an open question. We performed a simulation study to evaluate the quality of breeding value predictions for selection candidates based on different selective genotyping strategies in a population undergoing selection. The genome consisted of 10 chromosomes of 100 cM each. After 5,000 generations of random mating with a population size of 100 (50 males and 50 females), generation G(0) (reference population) was produced via a full factorial mating between the 50 males and 50 females from generation 5,000. Different levels of selection intensities (animals with the largest yield deviation value) in G(0) or random sampling (no selection) were used to produce offspring of G(0) generation (G(1)). Five genotyping strategies were used to choose 500 animals in G(0) to be genotyped: 1) Random: randomly selected animals, 2) Top: animals with largest yield deviation values, 3) Bottom: animals with lowest yield deviations values, 4) Extreme: animals with the 250 largest and the 250 lowest yield deviations values, and 5) Less Related: less genetically related animals. The number of individuals in G(0) and G(1) was fixed at 2,500 each, and different levels of heritability were considered (0.10, 0.25, and 0.50). Additionally, all 5 selective genotyping strategies (Random, Top, Bottom, Extreme, and Less Related) were applied to an indicator trait in generation G(0), and the results were evaluated for the target trait in generation G(1), with the genetic correlation between the 2 traits set to 0.50. The 5 genotyping strategies applied to individuals in G(0) (reference population) were compared in terms of their ability to predict the genetic values of the animals in G(1) (selection candidates). Lower correlations between genomic-based estimates of breeding values (GEBV) and true breeding values (TBV) were obtained when using the Bottom strategy. For Random, Extreme, and Less Related strategies, the correlation between GEBV and TBV became slightly larger as selection intensity decreased and was largest when no selection occurred. These 3 strategies were better than the Top approach. In addition, the Extreme, Random, and Less Related strategies had smaller predictive mean squared errors (PMSE) followed by the Top and Bottom methods. Overall, the Extreme genotyping strategy led to the best predictive ability of breeding values, indicating that animals with extreme yield deviations values in a reference population are the most informative when training genomic selection models.

Prospecting candidate SNPs for backfat in Canchim beef cattle

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Heritabilities and genetic correlations for reproductive traits in an F2 reciprocal cross chicken population

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

Selection for higher body weight in Nelore cattle is effective in achieving an increase of longissimus muscle area without reducing subcutaneous fat thickness

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

Comparações entre os valores genéticos para características de crescimento de bovinos da raça Nelore preditos com modelos de dimensão finita ou infinita

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Use of direct and iterative solvers for estimation of SNP effects in genome-wide selection

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Modelos de regressão aleatória na avaliação genética do crescimento de ovinos da raça Santa Inês

Utilizaram-se 17.767 registros de peso de 4.210 cordeiros da raça Santa Inês com o objetivo de comparar modelos de regressão aleatória com diferentes estruturas para modelar a variância residual em estudos genéticos da curva de crescimento. Os efeitos fixos incluídos na análise foram: grupo contemporâneo e idade da ovelha no parto. As regressões fixas e aleatórias foram ajustadas por meio de polinômios de Legendre de ordens 4 e 3, respectivamente. A variância residual foi ajustada por meio de classes heterogêneas e por funções de variância empregando polinômios ordinários e de Legendre de ordens 2 a 8. O modelo considerando homogeneidade de variâncias residuais mostrou-se inadequado. de acordo com os critérios utilizados, a variância residual contendo sete classes heterogêneas proporcionou melhor ajuste, embora um mais parcimonioso, com cinco classes, pudesse ser utilizado sem perdas na qualidade de ajuste da variância nos dados. O ajuste de funções de variância com qualquer ordem foi melhor que o obtido por meio de classes. O polinômio ordinário de ordem 6 proporcionou melhor ajuste entre as estruturas testadas. A modelagem do resíduo interferiu nas estimativas de variâncias e parâmetros genéticos. Além da alteração da classificação dos reprodutores, a magnitude dos valores genéticos preditos apresenta variações significativas, de acordo com o ajuste da variância residual empregado.

Effect of lactation length adjustment procedures on genetic parameter estimates for buffalo milk yield

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

Milk yield persistency in Brazilian Gyr cattle based on a random regression model

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Ganho genético com base no tamanho efetivo populacional de progênies de seringueira

O objetivo deste trabalho foi estimar os ganhos genéticos de um teste de progênies de seringueira para a produção de borracha seca e, com base no maior tamanho efetivo populacional e maior ganho genético, obter os melhores indivíduos. Foram utilizadas 30 progênies de meios-irmãos, provenientes de sementes de polinização mista - alogamia e autogamia - de testes clonais no Estado de São Paulo. Utilizou-se o delineamento experimental de blocos ao acaso, com 30 tratamentos (progênies), 3 repetições e parcelas lineares de 10 plantas, em um espaçamento de 3x3 m, o que totalizou 900 plantas úteis. Aos três anos, o perímetro, a 50 cm do solo (PA50), e a produção de borracha seca (PBS) foram avaliadas por meio do teste precoce de produção Hamaker Morris-Mann (HMM). As variáveis foram analisadas pelo método de modelo linear misto, via procedimento REML/BLUP, em progênies com sistema reprodutivo misto e taxa de autofecundação de 22%. A identificação dos 20 melhores indivíduos quanto à PBS e ao PA50 proporcionou ganho genético de 67,96 e 16,48%, respectivamente, e um coeficiente de endogamia de aproximadamente 2,82%. O teste de progênies proporciona produção de sementes com melhor valor genético, grande variabilidade e baixa endogamia

Efeito de valores discrepantes em grupos de contemporâneos na predição dos valores genéticos

Foram simuladas nove populações, cada uma com cinco replicações da variável ganho médio diário (GMD1) com distribuição normal e média 100, variando o tamanho dos grupos e os desvios-padrão. Cada replicação foi dividida de modo a formar grupos que representariam grupos de contemporâneos (GC) e de progênie dentro de GC. Cada GC tinha dez pais. Obtiveram-se três conjuntos: o conjunto 1 com 1.000 grupos de contemporâneos (GC), cada um com 100 observações e dez observações por pai; o conjunto 2, com 2.500 GC, 40 observações e quatro observações por pai; e o conjunto 3, com 5.000 GC, 20 observações e dois filhos por pai. em cada população, gerou-se GMD1, a qual foi transformada em outra variável, da seguinte forma: DIAS1 = 100/GMD1. Calcularam-se para cada pai, dentro de cada GC, as contribuições de cada GC ao valor de cada pai, para GMD1 (Cx) e DIAS1 (Cy). Os efeitos do máximo e da média de DIAS1 no grupo sobre o valor absoluto de Cy foram significativos, mas o R² foi baixo (máximo de 16%). O mínimo de DIAS1 não influenciou o valor de Cy. O máximo e o mínimo de GMD1 sobre Cx foram significativos, mas os R² foram muito baixos (máximo de 2%). A média não influenciou Cx. em grupos de contemporâneos com um animal com valor de GMD muito baixo, o valor de DIAS desse animal será relativamente muito mais alto, o que afetará a média do grupo e os valores de todos os animais do grupo. Esse efeito se refletirá na avaliação de seus pais e será mais uma importante fonte de erros na avaliação genética do rebanho. Assim, a utilização de DIAS em substituição ao GMD como critério de seleção para o melhoramento de bovinos é contra-indicada, pois deverá reduzir a possibilidade de ganho genético para crescimento.

Growth hormone 1 gene (GH1) polymorphisms as possible markers of the production potential of beef cattle using the Brazilian Canchim breed as a model

The growth hormone 1 gene (GH1) is a candidate gene for body weight and weight gain in cattle since it plays a fundamental role in growth regulation. We investigated the GH1 gene AluI and DdeI restriction enzyme polymorphisms, located 149 bp apart in the cattle genome, as possible markers of the production potential of Canchim crossbreed cattle, a 5/8 Charolais (Bos taurus) and 3/8 Nelore (Bos indicus) breed developed in Brazil, by evaluating the birth weight, weaning weight, yearling weight and plasma insulin-like growth factor-1 (IGF-1) concentration of 7 month to 10 months old Canchim calves (n = 204) of known genealogy and which had been genotyped for the AluI and DdeI markers. Our results showed significant effect (p < 0.05) between the homozygous DdeI+/DdeI+ polymorphism and the estimated breeding value for weaning weight (ESB-WW), while the AluI leucine homozygous (L/L) and leucine/valine (L/V) heterozygous polymorphisms showed no significant effect on the traits studied. The restriction sites of the two enzymes led to the formation of haplotypes which also exerted a significant effect (p < 0.05) on the ESB-WW, with the largest difference being 8.5 kg in favor of the homozygous L plus DdeI+/L plus DdeI+ genotype over the heterozygous L plus DdeI-/V plus DdeI+ genotype.