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

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.

Test-day milk yield as a selection criterion for dairy buffaloes (Bubalus bubalis Artiodactyla, Bovidae)

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)

Parâmetros genéticos para produção de leite no dia do controle e para produção de leite até 305 dias nas primeiras lactações de vacas da raça Gir

Foram estimados parâmetros genéticos para as produções de leite no dia do controle (PLDC) e para a produção acumulada até 305 dias (P305) de 2.440 primeiras lactações de vacas da raça Gir leiteiro com partos entre 1990 e 2005. A produção acumulada até 305 dias e as produções de leite no dia do controle foram analisadas por meio de um modelo animal em análises uni e bicaracterísticas. Para as produções no dia do controle, o modelo incluiu o efeito aleatório genético direto e os efeitos fixos de grupo de contemporâneos, classe de idade da vaca ao parto e dias em lactação como co-variável (regressão linear). Para a P305, utilizou-se o mesmo modelo, excluindo-se os dias em lactação e utilizando-se a idade da vaca ao primeiro parto como co-variável (regressão linear e quadrática). O grupo de contemporâneos (GC) foi definido como rebanho, ano e estação do controle para produções no dia do controle e rebanho, ano e época de parto para P305. Aplicou-se a restrição de que cada grupo de contemporâneo deveria conter no mínimo três observações no caso das produções no dia do controle e cinco observações para P305. Os componentes de variância foram estimados pelo método de máxima verossimilhança restrita. Os valores maiores de variâncias fenotípicas foram observados no meio da lactação e os das variâncias aditivas no início da lactação. As estimativas de herdabilidade obtidas pelas análises unicaracterísticas oscilaram entre 0,13 e 0,36, enquanto as obtidas por análises bi-características oscilaram entre 0,14 e 0,34. Para as duas análises, essas estimativas foram maiores nos primeiros e menores nos últimos controles. As correlações genéticas entre as produções no dia do controle foram elevadas e positivas e maiores entre os controles mais próximos. Os resultados sugerem que as produções no dia do controle podem ser utilizadas como critério de seleção para produção de leite da raça Gir.

Parâmetros genéticos para diferentes relações de peso ao nascer e à desmama em vacas da raça Nelore

O presente estudo foi desenvolvido com o objetivo de estimar herdabilidade e repetibilidade para diferentes medidas de eficiência produtiva de vacas e determinar a melhor maneira de calcular as relações de peso, visando a sua utilização como critério de seleção em rebanhos da raça Nelore. Os dados analisados são de animais da raça Nelore, pertencentes ao Projeto de Seleção das Raças Zebuínas e Caracu do Centro APTA Bovinos de Corte, do Instituto de Zootecnia de Sertãozinho. Os animais são selecionados para maior peso ao sobreano (rebanhos NeS e NeT, analisados como um único rebanho) e para peso ao sobreano próximo da média (NeC) do grupo de contemporâneos, desde 1980. As características utilizadas no estudo foram: 1) RPN = relação de peso ao nascer do bezerro / peso da vaca ao parto; 2) RPN2 = relação do peso ao nascer do bezerro / peso metabólico da vaca ao parto; 3) RPD = relação de peso à desmama do bezerro / peso da vaca à desmama; e 4) RPD2 = relação do peso à desmama do bezerro / peso metabólico da vaca à desmama. Os parâmetros genéticos foram estimados considerando dois arquivos: vacas com bezerros (CB) e vacas com e sem bezerros (SB). A RPN e a RPN2 foram calculadas somente no arquivo CB, enquanto que RPD e RPD2 foram calculadas em ambos os arquivos (CB e SB). Os parâmetros genéticos foram estimados pelo método da máxima verossimilhança restrita. As estimativas de herdabilidade para as características RPN; RPN2; RPD_CB; RPD2_CB; RPD_SB e RPD2_SB foram: 0,17±0,02; 0,16±0,02; 0,22±0,04; 0,19±0,03; 0,20±0,01 e 0,16±0,01, respectivamente. As repetibilidades estimadas variaram de 0,22 a 0,68. A utilização das relações de peso como critério de seleção deve promover, a longo prazo, melhorias na eficiência produtiva das vacas. As relações de peso têm sido consideradas apenas como informações para o descarte de vacas em alguns programas de seleção, mas poderiam ser incluídas em índices de seleção, principalmente quando calculada considerando o peso metabólico da vaca à desmama, incluindo tanto as vacas que desmamaram um bezerro, quanto aquelas que falharam em desmamar.

Modelos de dimensão finita para a estimação de parâmetros genéticos para a produção de leite de primeiras lactações de vacas da raça Holandesa

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

Genetic parameters and relationships between heifers rebreeding and hip height in Nellore cattle

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Estimativa de parâmetros genéticos, fenotípicos e ambientes para as produções de leite no dia do controle e em 305 dias de lactação de vacas da raça Gir

Dados de 32.779 controles mensais, de 3.605 lactações em 305 dias (PL305), de 2.082 vacas Gir, filhas de 281 touros, com partos ocorridos de 1987 a 1999, em 11 rebanhos, foram usados com o objetivo de verificar a viabilidade de utilização da produção de leite no dia do controle (PLDC1 a PLDC10) em avaliações genéticas da raça Gir. Foram realizadas análises bivariadas entre as PLDC1 a PLDC10 e PL305, usando para estimar os componentes de (co)variâncias o método de máxima verossimilhança restrita, sob modelo animal, incluindo as três primeiras lactações como medidas repetidas de uma mesma vaca, diferenciadas conforme o grupo contemporâneo de rebanho-ano-estação, de acordo com a idade da vaca ao parto e o intervalo parto-primeiro controle na PLDC1. As médias observadas e os respectivos desvios-padrão (kg) para PLDC1 a PLDC10 e PL305 foram: 11,97±4,64; 11,93±4,68; 10,98±4,40; 10,18±4,12; 9,66±3,88; 9,20±3,69; 8,63±3,51; 8,08±3,33; 7,59±3,27; 7,22±3,15 e 2.746,17±1.299,90. A duração de lactação foi de 273,72±48,95 dias. As estimativas de herdabilidade variaram nas PLDC de 0,24 a 0,14, sendo maior no primeiro controle e decrescendo até o décimo. A herdabilidade da PL305 foi de 0,19. As estimativas de correlações genéticas entre as PLDC e PL305 variaram de 0,85 a 1,00. As correlações genéticas entre PLDC1 a PLDC9 com PLDC6 a PLDC10 foram acima de 0,80, à exceção entre PLDC9 com PLDC1 e PLDC10 com PLDC1, PLDC2, PLDC3 e PLDC6, que foram inferiores. As correlações fenotípicas tiveram valores intermediários entre as correlações genéticas e as residuais (menores). Considerando a eficiência relativa de seleção, esta mostrou que se baseada nas PLDC2 a PLDC4 ocorrerá a mesma ou melhor resposta que se praticada na PL305.

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.

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 parâmetros genéticos para produção de leite e persistência da lactação em vacas Gir, aplicando modelos de regressão aleatória

Com o objetivo de estimar parâmetros genéticos para a produção de leite no dia do controle (PLDC), foram usadas as 2.440 primeiras lactações de vacas da raça Gir leiteira, com partos registrados entre 1990 e 2005. As PLDC foram consideradas em dez classes mensais e analisadas por meio de modelo de regressão aleatória (MRA) utilizando-se como efeitos aleatórios o genético-aditivo, o de ambiente permanente e o residual e, como efeitos fixos, o grupo de contemporâneos (GC), a co-variável idade da vaca ao parto (efeito linear e quadrático) e a curva média de lactação da população. Os efeitos genético-aditivos e de ambiente permanente foram modelados utilizando-se as funções de Wilmink (WIL) e Ali e Schaeffer (AS). As variâncias residuais foram modeladas utilizando-se 1, 4, 6 ou 10 classes. Os grupos de contemporâneos foram definidos como rebanho-ano-estação do controle contendo no mínimo três animais. Os testes indicaram que o modelo com quatro classes de variâncias usando a função paramétrica AS foi o que melhor se ajustou aos dados. As estimativas de herdabilidade variaram de 0,21 a 0,33 para a função AS e de 0,17 a 0,30 para WIL e foram maiores na primeira metade da lactação. As correlações genéticas entre as PLDC foram positivas e elevadas entre os controles adjacentes e diminuiram quando a distância entre os controles aumentou. Para o melhor modelo, foram estimados os valores genéticos para a produção de leite acumulada até os 305 dias e, para períodos parciais da lactação, foram obtidas como médias dos valores genéticos preditos naquele período. Os valores genéticos foram comparados, por meio da correlação de posto, ao valor genético predito para a produção acumulada até os 305 dias, pelo método tradicional. As correlações entre os valores genéticos indicaram que podem ocorrer divergências na classificação dos animais pelos critérios estudados.

Estimativas de parâmetros genéticos para características de crescimento em bovinos da raça Canchim utilizando modelos de dimensão finita

Os objetivos neste trabalho foram avaliar diferentes modelos, em relação aos efeitos maternos considerados, para características de crescimento e estimar os parâmetros genéticos para essas características em bovinos da raça Canchim, por meio de análises uni, bi e multicaracterísticas. As características peso ao nascimento, peso ao desmame, pesos padronizados para 12, 18, 24 e 30 meses de idade em machos e fêmeas e peso adulto de fêmeas foram analisadas utilizando-se quatro modelos com os efeitos aleatórios adicionados em sequência. Os efeitos maternos influenciaram os pesos do nascimento aos 2 anos de idade e o peso à desmama foi o mais afetado pelos efeitos maternos. As estimativas de herdabilidade direta obtidas das análises bi e multicaracterísticas foram superiores àquelas obtidas das análises unicaracterísticas. As estimativas de herdabilidade do efeito genético direto obtidas usando análise multicaracterística foram 0,39 para peso ao nascer; 0,31 para peso à desmama; 0,29 para peso aos 12 meses; 0,28 para peso aos 18 meses; 0,26 para peso aos 24 meses; 0,30 para peso aos 30 meses; e 0,38 para peso à idade adulta. As correlações genéticas estimadas entre pesos obtidos em idades jovens com peso à idade adulta foram altas, acima de 0,79. A seleção com base em características de crescimento em qualquer idade pode promover ganhos genéticos moderados no peso corporal de animais da raça Canchim em todas as idades-padrão, inclusive nos pesos ao nascer e à idade adulta das fêmeas. É importante considerar nas análises os pesos prévios à seleção para estimar parâmetros genéticos para pesos após a seleção. A análise multicaracterística é a mais indicada.

Estimativas de parâmetros genéticos de características de crescimento em um rebanho Caracu selecionado para peso ao sobreano

Foram analisados registros de 1.698 animais de um rebanho Caracu selecionado para peso pós-desmame entre os anos 1979 e 2002 com o objetivo de verificar a existência de variabilidade genética aditiva nas características de crescimento e suas interpretações. As características analisadas foram: peso ao nascer (PN), peso padronizado aos 120 dias (P120), peso ao desmame padronizado aos 210 dias (P210), peso de machos ao final da prova de ganho de peso (P378) e ganhos diários do nascimento ao desmame (GND), dos machos na prova de ganho de peso (G112), do desmame ao sobreano em machos (GDSm), peso de fêmeas padronizado aos 550 dias (P550) e ganhos das fêmeas em pastagem do desmame ao sobreano (GDSf), além da altura da garupa a um ano em machos (ALTm) e ao sobreano em fêmeas (ALTf). Os componentes de (co) variâncias, as herdabilidades e as correlações genéticas foram estimados por máxima verossimilhança restrita não-derivativa utilizando-se o software MTDFREML. As estimativas de herdabilidade e os erros-padrão foram iguais a 0,34±0,06; 0,11±0,05; 0,13±0,05; 0,11±0,05; 0,35±0,09; 0,42±0,09; 0,31±0,09; 0,13±0,06; 0,21±0,08; 0,55±0,11; 0,51±0,09 para PN, P120, P210, GND, P378, P550, GDSm, GDSf, G112, ALTm e ALTf, respectivamente. As correlações genéticas entre as características foram de moderadas a altas e positivas, com exceção de algumas correlações com a característica GDSf e o PN. A seleção com base no desempenho do próprio indivíduo, como tem sido realizada, proporciona progresso genético nas características de seleção direta, assim como em algumas características com alta correlação genética.