Estimação de parâmetros genéticos para características produtivas em búfalos (Bubalus bubalis) na Amazônia Oriental

O objetivo deste trabalho foi estimar parâmetros genéticos para características produtivas, tais como: produção de leite (PL), produção de gordura (PG), duração da lactação (DL) e produção de leite por dia de intervalo de parto (PLDIDP) em búfalos (Bubalus bubalis) na Amazônia Oriental. O trabalho foi realizado na fazenda “Dr. Felisberto Camargo” de propriedade da EMBRAPA/CPATU, onde foram analisados registros produtivos colhidos no período compreendido entre 1967 a 2005. Foram analisados um total de 1.182 registros de fêmeas bubalinas da raça Murrah e seus mestiços. As médias observadas e os desvios-padrãopara PL, PG, DL e PLDIDP foram 1.663,84 ±343,60, 116,84 ±29,71, 269,89 ±56,36 e 3,88 ±1,15 respectivamente. Os parâmetros genéticos foram estimados por meio do método de Máxima Verossimilhança Restrita processada por meio de análises de bicaracterísticas, sendo as características como a produção de leite e gordura consideradas como efeitos fixos a época de parto, grupo genético e ordem de parto do animal, além da cováriavel duração da lactação. As estimativas de herdabilidade (h²) encontrada para as características PL, PG, DL e PLDIDP foram 0,25, 0,18, 0,08 e 0,09 respectivamente, com repetibilidade (r) para PL, PG e DL de 0,33, 0,29 e 0,10 respectivamente. As correlações genéticas entre as características foram 0,93(PL-PG), 0,76 (PL-DL), 0,99 (PL-PLDIDP), 0,89 (PG-DL), 0,87 (PG-PLDIDP) e -0,27 (DLPLDIDP). No rebanho estudado existe expressiva percentagem de animais que foram superiores geneticamente em relação à média da população para as características. Existe considerável variabilidade genética aditiva para as características estudadas, sendo que esta variabilidade pode ser utilizada para promover o melhoramento genético do rebanho.

Interação genótipo x ambiente para a produção de leite na espécie bubalina utilizando inferência Bayesiana por meio de Amostradores de Gibbs

Com o objetivo de verificar a existência da interação genótipo x ambiente, sob a forma de heterogeneidade de variâncias para a produção de leite na espécie bubalina e o seu impacto na avaliação genética dos animais, utilizando a inferência Bayesiana por meio de Amostrador de Gibbs, foram utilizados 5.484 registros de produção de leite referentes à produções de 2.994 búfalas predominantemente Murrah, filhas de 150 reprodutores, acasalados com 1130 matrizes, cujos partos ocorreram entre os anos de 1974 e 2004. Os registros foram provenientes do Programa de Melhoramento Genético dos Bubalinos (PROMEBUL) com a adição de registros provenientes do rebanho da EMBRAPA Amazônia Oriental -EAO, localizada em Belém, Pará. Foram estabelecidas classes de rebanho-ano de parto e de acordo com o desvio padrão de cada classe, os registros de produção de leite foram classificados em classes de alto e baixo desvio-padrão fenotípico. Posteriormente, os dados foram analisados desconsiderando e considerando as classes de desvio-padrão. O modelo utilizado empregou os efeitos fixos referentes às classes de rebanho-ano, mês de parto e covariáveis idade da fêmea ao parto e duração da lactação, além do efeito aleatório de animal, ambiente permanente e ambiente temporário. Para os efeitos fixos, foi assumido distribuição à priori uniforme e para os componentes de (co)variâncias foram assumidas distribuições priori qui-quadrado inversa e Wishart invertida. As médias observadas e desvio-padrão para produção de leite nas classes de alto e baixo desvio-padrão e em análise geral, foram iguais a 1870,21±758,78, 1900,50±587,76 e 1885,48±677,98, respectivamente. As médias posteriores para os componentes de variâncias foram maiores na classe de alto desvio-padrão. A herdabilidade obtida na classe de alto desvio-padrão foi próxima do valor observado na análise geral e inferior ao valor encontrado na classe de baixo desvio-padrão fenotípico. A correlação genética para produção de leite entre as classes de desvio-padrão foi igual a 0,58. As correlações de Spearman entre os valores genéticos para a produção de leite obtidos em análise geral com os valores obtidos nas classes de alto e baixo desvio padrão foram iguais a 0,94 e 0,93, respectivamente, para todos os reprodutores. Para uma amostra dos 10 melhores reprodutores, as mesmas correlações foram iguais a 0,94 e 0,47, respectivamente. Tais resultados revelam presença de heterogeneidade de variâncias entre rebanhos e esta heterogeneidade de variâncias é resultante de fatores ambientais, que podem levar a uma classificação errônea dos melhores reprodutores geneticamente para a produção leite.

Estimação de parâmetros genéticos para características produtivas em búfalos na Amazônia Oriental

Dados de 1.182 registros de produção de fêmeas bubalinas da raça Murrah e seus mestiços, parindo no período de 1967 a 2005, foram utilizados para estimação de parâmetros genéticos utilizando-se o método de máxima verossimilhança restrita. O modelo animal utilizado para estimação de componentes de variância incluiu os efeitos fixos de rebanho, ano e época de parto, ordem de parto e duração da lactação e os efeitos aleatórios do animal, e ambiente permanente e temporário. As estimativas de herdabilidade foram 0,25, 0,18, 0,08 e 0,09, para produção de leite, produção de gordura, duração da lactação e produção de leite por dia de intervalo de parto, respectivamente. As estimativas de repetibilidade foram 0,33, 0,29 e 0,10 para produção de leite, produção de gordura e duração da lactação, respectivamente. As correlações genéticas entre produções de leite e gordura, produção de leite com duração da lactação, produção de leite com produção de leite por dia de intervalo de partos, produção da gordura com duração da lactação, produção de gordura com produção de leite por dia de intervalo de partos e duração da lactação com produção de leite por dia de intervalo de partos foram 0,93; 0,76; 0,99; 0,89; 0,87 e -0,27, respectivamente. Os resultados demonstram que ganhos genéticos podem ser obtidos pela seleção das produções de leite e gordura.

Degenerative joint disease in cattle and buffaloes in the Amazon region: a retrospective study

Foi realizado um estudo retrospectivo sobre os aspectos epidemiológicos e clínico-patológicos em bovinos e búfalos com doença articular degenerativa (DAD) no estado do Pará, Brasil. Durante os anos de 1999 a 2014 foram avaliados 11 bovinos e 24 bubalinos. Todos os animais atendidos com suspeita clínica de DAD foram submetidos a exame clínico do sistema locomotor. Foram necropsiados sete bovinos e oito bubalinos com sinais clínicos da enfermidade. Os sinais clínicos comuns observados em ambas as espécies foram claudicação crônica, andar rígido, alterações posturais, crepitações audíveis no membro acometido, decúbito prolongado, dificuldade para levantar, e emagrecimento progressivo. As lesões articulares evidenciadas na necropsia consistiram em irregularidade da superfície articular, presença de erosão na cartilagem articular e no tecido ósseo subjacente, proliferação de tecido ósseo periarticular com formação de osteófitos. Tanto nos bovinos como nos bubalinos as articulações mais acometidas foram as dos membros posteriores. Nos bubalinos, possivelmente o principal fator predisponente ao surgimento de DAD foi à deficiência de fósforo, ao contrário dos bovinos, nos quais os defeitos de conformação anatômica dos membros posteriores, traumas crônicos em virtude da atividade exercida, como a coleta de sêmen e a idade avançada, foram o que, possivelmente, contribuíram para surgimento da enfermidade.

Diagnóstico de paratuberculose por biópsia retal em búfalos

Foram realizadas biópsias retais de 140 búfalos, machos e fêmeas, das raças Murrah e mestiços de Murrah com Mediterrâneo, com idade acima de três anos, em uma propriedade no município de São Mateus, Maranhão, Brasil. Adicionalmente foram realizadas necropsias de 11 búfalos, para realizar um estudo comparativo entre os achados das biópsias retais e de tecidos de íleo e linfonodo mesentérico. A propriedade apresentava histórico de animais com emagrecimento progressivo e diarreia não responsiva a antimicrobianos. Os búfalos apresentavam sinais clínicos caracterizados por diarreia, estado nutricional regular a ruim, desidratação e edema submandibular. Nas biópsias retais seis búfalos apresentaram lesões sugestivas da paratuberculose na Hematoxilina-Eosina (HE), sendo estas caracterizadas por inflamação granulomatosa multifocal moderada na lâmina própria com macrófagos epitelioides. Em quatro animais foram observadas adicionalmente células gigantes do tipo Langhans. Em 15 búfalos foi observado infiltrado linfocitário multifocal leve na lâmina própria. Pela coloração de Ziehl-Neelsen (ZN), 4,3% (6/140) apresentaram bacilos álcool-ácido resistentes (BAAR) e na PCR em tempo real (qPCR), 5,71% (7/140) tiveram amplificação do material genético. Foram necropsiados 11 búfalos, à necropsia foram observados aumento de linfonodos mesentéricos com áreas esbranquiçadas na superfície de corte; intestino delgado e grosso com dobras transversais evidentes, mucosa espessada e irregular, de aspecto reticulado, placas de Peyer evidentes e conteúdo líquido e marrom. Ainda se viam áreas espessadas em torno da válvula ileocecal e vasos linfáticos evidentes. As lesões histológicas localizadas no intestino delgado e linfonodos mesentéricos de quatro búfalos foram compatíveis com lesões já descritas na literatura, e apresentaram BAAR e amplificação de material genético na qPCR. A concordância entre a biópsia retal e a análise dos tecidos de íleo e linfonodo mesentérico, segundo o teste Kappa (K=0,792), foi alta. A biópsia retal realizada demonstrou ser promissora e pode ser empregada, juntamente com outras técnicas, para auxiliar no diagnóstico ante mortem em búfalos de rebanhos com suspeita de paratuberculose; pela mesma foi possível detectar animais positivos através da coloração de ZN e qPCR. Os resultados obtidos podem ser utilizados no controle da enfermidade para selecionar e eliminar animais positivos do rebanho, diminuindo gradualmente, a disseminação do agente no ambiente, e a consequente contaminação de outros animais.

Genetic parameters for body weight in buffaloes (Bubalus bubalis) in Colombia using random regression models

The objective of this research was to estimate (co) variance functions and genetic parameters for body weight in Colombian buffalo populations using random regression models with Legendre polynomials. Data consisted of 34,738 weight records from birth to 900 days of age from 7815 buffaloes. Fixed effects in the model were contemporary group and parity order of the mother. Random effects were direct and maternal additive genetic, as well as animal and maternal permanent environmental effects. A cubic orthogonal Legendre polynomial was used to model the mean curve of the population. Eleven models with first to sixth order polynomials were used to describe additive genetic direct and maternal effects, and animal and maternal permanent environmental effects. The residual was modeled considering five variance classes. The best model included fourth and sixth order polynomials for direct additive genetic and animal permanent environmental effects, respectively, and third-order polynomials for maternal genetic and maternal permanent environmental effects. The direct heritability increased from birth until 120 days of age (0.32 +/- 0.05), decreasing thereafter until one year of age (0.18 +/- 0.04) and increased again, reaching 0.39 +/- 0.09, at the end of the evaluated period. The highest maternal heritability estimates (0.11 +/- 0.05), were obtained for weights around weaning age (weaning age range is between 8 and 9.5 months). Maternal genetic and maternal permanent environmental variances increased from birth until about one year of age, decreasing at later ages. Direct genetic correlations ranged from moderate (0.60 +/- 0.060) to high (0.99 +/- 0.001), maternal genetic correlations showed a similar range (0.41 +/- 0.401 and 0.99 +/- 0.003), and all of them decreased as time between weighings increased. Direct genetic correlations suggested that selecting buffalos for heavier weights at any age would increase weights from birth through 900 days of age. However, higher heritabilities for direct genetic weights effects after 600 days of age suggested that selection for these effects would be more effective if done during this age period. A greater response to selection for maternal ability would be expected if selection used maternal genetic predictions for weights near weaning. (C) 2013 Elsevier B.V. All rights reserved.

Genetic Parameters for Reproductive Traits of Crossbred Buffaloes from Brazil, Estimated by Bayesian Inference

The objective of the study was to estimate heritability for calving interval (CI) and age at first calving (AFC) and also calculate repeatability for CI in buffaloes using Bayesian inference. The Brazilian Buffaloes Genetic Improvement Program provided the database. Data consists on information from 628 females and four different herds, born between 1980 and 2003. In order to estimate the variance, univariate analyses were performed employing Gibbs sampler procedure included in the MTGSAM software. The model for CI included the random effects direct additive and permanent environment factors, and the fixed effects of contemporary groups and calving orders. The model for AFC included the direct additive random effect and contemporary groups as a fixed effect. The convergence diagnosis was obtained using Geweke that was implemented through the Bayesian Output Analysis package in R software. The estimated averages were 433.2 days and 36.7months for CI and AFC, respectively. The means, medians and modes for the calculated heritability coefficients were similar. The heritability coefficients were 0.10 and 0.42 for CI and AFC respectively, with a posteriori marginal density that follows a normal distribution for both traits. The repeatability for CI was 0.13. The low heritability estimated for CI indicates that the variation in this trait is, to a large extent, influenced by environmental factors such as herd management policies. The age at first calving has clear potential for yield improvement through direct selection in these animals.

Population Parameters Based on Known Pedigree Records from Brazilian Jaffarabadi Buffaloes

The objective of this study was to evaluate the effective number of founders and ancestors, generation intervals and completeness of pedigree in Jaffarabadi breed buffaloes raised in Brazil. Pedigree records of 1,272 animals born from 1966 were used. The parameters were estimated using ENDOG, computational population genetic software. The obtained value for completeness of pedigree was 99.5, 50.9, and 20.5 for, the first, second and third generations, respectively. Generation interval estimates expressed in years and considering different pathways were 12.28 +/- 6.90 (sire-son), 11.55 +/- 6.07 (sire-daughter), 8.20 +/- 2.63 (dam-son) and 8.794 +/-.33 (dam-daughter). The overall average generation interval was 10.17 +/- 5.43 years. The number of founders, equivalent founders and ancestor animals that contributed for the genetic diversity in the reference population (1059) were 136, 130 and 134, respectively. Effective number of founder (f(e)=8) and ancestors (f(a)=7) were small, and the calculated expected inbreeding increase per generation was 4.99%. Four ancestors explained 50% of the genetic variability in the population and the major ancestor contributed with approximately 33% of the total population genetic variation. The genetic diversity within the current population is low as a consequence of a reduced number of ancestors.

Genetic Correlation for Pre-Weaning and Post-Weaning Traits of Mediterranean Buffaloes from Brazil, Estimated By Bayesian Inference

The aim of this study was to estimate genetic, environmental and phenotypic correlation between birth weight (BW) and weight at 205 days age (W205), BW and weight at 365 days age (W365) and W205-W365, using Bayesian inference. The Brazilian Program for Genetic Improvement of Buffaloes provided the data that included 3,883 observations from Mediterranean breed buffaloes. With the purpose to estimate variance and covariance, bivariate analyses were performed using Gibbs sampler that is included in the MTGSAM software. The model for BW, W205 and W365 included additive direct and maternal genetic random effects, maternal environmental random effect and contemporary group as fixed effect. The convergence diagnosis was achieved using Geweke, a method that uses an algorithm implemented in R software through the package Bayesian Output Analysis. The calculated direct genetic correlations were 0.34 (BW-W205), 0.25 (BW-W365) and 0.74 (W205-W365). The environmental correlations were 0.12, 0.11 and 0.72 between BW-W205, BW-W365 and W205-W365, respectively. The phenotypic correlations were low for BW-W205 (0.01) and BW-W365 (0.04), differently than the obtained for W205-W365 with a value of 0.67. The results indicate that BW trait have low genetic, environmental and phenotypic association with the two others traits. The genetic correlation between W205 and W365 was high and suggests that the selection for weight at around 205 days could be beneficial to accelerate the genetic gain.

Genetic Parameters for Growth Traits of Mediterranean Buffaloes from Brazil, Estimated By Bayesian Inference

Quantitative analysis of growth genetic parameters is not available for many breeds of buffaloes making selection and breeding decisions an empirical process that lacks robustness. The objective of this study was to estimate heritability for birth weight (BW), weight at 205 days (W205) and 365 days (W365) of age using Bayesian inference. The Brazilian Program for Genetic Improvement of Buffaloes provided the data. For the traits BW, W205 and W365 of Brazilian Mediterranean buffaloes 5169, 3792 and 3883 observations have been employed for the analysis, respectively. In order to obtain the estimates of variance, univariate analyses were conducted using the Gibbs sampler included in the MTGSAM software. The model for BW, W205 and W365 included additive direct and maternal genetic random effects, random maternal permanent environmental effect and contemporary group that was treated as a fixed effect. The convergence diagnosis was performed employing Geweke, a method that uses an algorithm from the Bayesian Output Analysis package that was implemented using R software environment. The average values for weight traits were 37.6 +/- 4.7 kg for BW, 192.7 +/- 40.3 kg for W205 and 298.6 +/- 67.4 kg for W365. The heritability posterior distributions for direct and maternal effects were symmetric and close to those expected in a normal distribution. Direct heritability estimates obtained using the modes were 0.30 (BW), 0.52 (W205) and 0.54 (W365). The maternal heritability coefficient estimates were 0.31, 0.19 and 0.21 for BW, W205 and W365, respectively. Our data suggests that all growth traits and mainly W205 and W365, have clear potential for yield improvement through direct genetic selection.

Genetic Parameters for Milk Yield and Lactation Length of Crossbred Buffaloes from Brazil by Bayesian Inference

The objective of the study was to estimate heritability and repeatability for milk yield (MY) and lactation length (LL) in buffaloes using Bayesian inference. The Brazilian genetic improvement program of buffalo provided the data that included 628 females, from four herds, born between 1980 and 2003. In order to obtain the estimates of variance, univariate analyses were performed with the Gibbs sampler, using the MTGSAM software. The model for MY and LL included direct genetic additive and permanent environment as random effects, and contemporary groups, milking frequency and calving number as fixed effects. The convergence diagnosis was performed with the Geweke method using an algorithm implemented in R software through the package Bayesian Output Analysis. Average for milk yield and lactation length was 1,546.1 +/- 483.8 kg and 252.3 +/- 42.5 days, respectively. The heritability coefficients were 0.31 (mode), 0.35 (mean) and 0.34 (median) for MY and 0.11 (mode), 0.10 (mean) and 0.10 (median) for LL. The repeatability coefficient (mode) were 0.50 and 0.15 for MY and LL, respectively. Milk yield is the only trait with clear potential for genetic improvement by direct genetic selection. The repeatability for MY indicates that selection based on the first lactation could contribute for an improvement in this trait.

Polymorphisms in the MTRN1A gene and their effects on the productive and reproductive traits in buffaloes

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

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.

Polymorphisms in Osteopontin Gene in Amazon Buffaloes

The aim of this work was to identify polymorphisms in the osteopontin gene. It was used in this experiment 306 male buffaloes, older than 18 months, bred in two farms, one in the State of Amapa and the other farm in the State of Para. There was identified three SNP polymorphisms for the region amplified by the primer OS4 (5'upstream) and four SNP polymorphisms for the region amplified by the primer OS9 (exon 5 to exon 6). The polymorphisms were in positions 1478, 1513 and 1611 in the region amplified by OS4 and positions 6690, 6737, 6925 and 6952 in the region amplified by OS9. These data indicate that the osteopontin gene is important because it can have a substantial influence on the reproductive traits of male buffaloes.