Genetic associations between temperament and performance traits in Nellore beef cattle

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

Genetic and phenotypic parameters of carcass and organ traits of broiler chickens

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Phenotypic, genetic and environmental parameters for traits related to femur bone integrity and body weight at 42 days of age in a broiler population

Intense selection among broilers, especially for performance and carcass traits, currently favors locomotion problems and bone resistance. Conducting studies relating to development and growth of bone tissue in broilers is necessary to minimize losses. Thus, genetic parameters were estimated for a broiler population's phenotypic traits such as BW at 42 d of age (BW42), chilled femur weight (CFW) and its yield (CFY), and femur measurements: calcium, DM, magnesium, phosphorus, and zinc content; breaking strength; rigidity; length; and thickness. Variance components were estimated through multitrait analyses using the restricted maximum likelihood method. The model included a fixed group effect (sex and hatch) and additive and residual genetic random effects. The heritability estimates we obtained ranged from 0.10 ± 0.05 to 0.50 ± 0.08 for chilled femur yield and BW42, respectively, and indicated that the traits can respond to the selection process, except for CFY, which presented low-magnitude heritability coefficients. Genetic correlation estimates between breaking strength, rigidity, and traits related to mineral content indicated that selection that aims to improve the breaking strength resistance of the femur is highly correlated with mineral content. Given the genetic correlation estimates between BW42 and minerals, it is suggested that in this population, selection for BW42 can be performed with greater intensity without affecting femoral integrity.

Negative genetic correlation for adult fitness between sexes reveals ontogenetic conflict in Drosophila

Because of their distinctive roles in reproduction, females and males are selected toward different optimal phenotypes. Ontogenetic conflict between the sexes arises when homologous traits are selected in different directions. The evolution of sexual dimorphism by sex-limited gene expression alleviates this problem. However, because the majority of genes are not sex-limited, the potential for substantial conflict may remain. Here we assess the degree of ontogenetic conflict in the fruit-fly, Drosophila melanogaster, by cloning 40 haploid genomes and measuring their Darwinian fitness in both sexes. The intersexual genetic correlations for juvenile viability, adult reproductive success, and total fitness were used to gauge potential conflict during development. First, as juveniles, where the fitness objectives of the two sexes appear to be similar, survival was strongly positively correlated across sexes. Second, after adult maturation, where gender roles diverge, a significant negative correlation for reproductive success was found. Finally, because of counterbalancing correlations in the juvenile and adult components, no intersexual correlation for total fitness was found. Highly significant genotype-by-gender interaction variance was measured for both adult and total fitness. These results demonstrate strong intersexual discord during development because of the expression of sexually antagonistic variation.

Fine-scale spatial genetic correlation analyses reveal strong female philopatry within a brush-tailed rock-wallaby colony in southeast Queensland

We combine spatial data on home ranges of individuals and microsatellite markers to examine patterns of fine-scale spatial genetic structure and dispersal within a brush-tailed rock-wallaby (Petrogale penicillata) colony at Hurdle Creek Valley, Queensland. Brush-tailed rock-wallabies were once abundant and widespread throughout the rocky terrain of southeastern Australia; however, populations are nearly extinct in the south of their range and in decline elsewhere. We use pairwise relatedness measures and a recent multilocus spatial autocorrelation analysis to test the hypotheses that in this species, within-colony dispersal is male-biased and that female philopatry results in spatial clusters of related females within the colony. We provide clear evidence for strong female philopatry and male-biased dispersal within this rock-wallaby colony. There was a strong, significant negative correlation between pairwise relatedness and geographical distance of individual females along only 800 m of cliff line. Spatial genetic autocorrelation analyses showed significant positive correlation for females in close proximity to each other and revealed a genetic neighbourhood size of only 600 m for females. Our study is the first to report on the fine-scale spatial genetic structure within a rock-wallaby colony and we provide the first robust evidence for strong female philopatry and spatial clustering of related females within this taxon. We discuss the ecological and conservation implications of our findings for rock-wallabies, as well as the importance of fine-scale spatial genetic patterns in studies of dispersal behaviour.

Seasonality Shows Evidence for Polygenic Architecture and Genetic Correlation With Schizophrenia and Bipolar Disorder

OBJECTIVE: To test common genetic variants for association with seasonality (seasonal changes in mood and behavior) and to investigate whether there are shared genetic risk factors between psychiatric disorders and seasonality. METHOD: Genome-wide association studies (GWASs) were conducted in Australian (between 1988 and 1990 and between 2010 and 2013) and Amish (between May 2010 and December 2011) samples in whom the Seasonal Pattern Assessment Questionnaire (SPAQ) had been administered, and the results were meta-analyzed in a total sample of 4,156 individuals. Genetic risk scores based on results from prior large GWAS studies of bipolar disorder, major depressive disorder (MDD), and schizophrenia were calculated to test for overlap in risk between psychiatric disorders and seasonality. RESULTS: The most significant association was with rs11825064 (P = 1.7 × 10⁻⁶, β = 0.64, standard error = 0.13), an intergenic single nucleotide polymorphism (SNP) found on chromosome 11. The evidence for overlap in risk factors was strongest for schizophrenia and seasonality, with the schizophrenia genetic profile scores explaining 3% of the variance in log-transformed global seasonality scores. Bipolar disorder genetic profile scores were also associated with seasonality, although at much weaker levels (minimum P value = 3.4 × 10⁻³), and no evidence for overlap in risk was detected between MDD and seasonality. CONCLUSIONS: Common SNPs of large effect most likely do not exist for seasonality in the populations examined. As expected, there were overlapping genetic risk factors for bipolar disorder (but not MDD) with seasonality. Unexpectedly, the risk for schizophrenia and seasonality had the largest overlap, an unprecedented finding that requires replication in other populations and has potential clinical implications considering overlapping cognitive deficits in seasonal affective disorders and schizophrenia.

Genetic variation in growth and wood-quality traits of Corymbia citriodora subsp. variegata across three sites in south-east Queensland, Australia

Ten growth or wood-quality traits were assessed in three nearby Corymbia citriodora subsp. variegata (CCV) open-pollinated family-within-provenance trials (18 provenances represented by a total of 374 families) to provide information for the development of a breeding program targeting both pulp and solid-wood products. Growth traits (diameter at breast high over bark [DBH], height and conical volume) were assessed at 3 and 7 years of age. Wood-quality traits (density [DEN], Kraft pulp yield [KPY], modulus of elasticity [MoE] and microfibril angle [MfA]) were predicted using near-infrared spectroscopy on wood samples collected from these trials when aged between 10 and 12 years. The high average KPY, DEN and MoE, and low average MfA observed indicates CCV is very suitable for both pulp and timber products. All traits were under moderate to strong genetic control. In across- trials analyses, high (>0.4) heritability estimates were observed for height, DEN, MoE and MfA, while moderate heritability estimates (0.24 to 0.34) were observed for DBH, volume and KPY. Most traits showed very low levels of genotype × site interaction. Estimated age–age genetic correlations for growth traits were strong at both the family (0.97) and provenance (0.99) levels. Relationships among traits (additive genetic correlation estimates) were favourable, with strong and positive estimates between growth traits (0.84 to 0.98), moderate and positive values between growth and wood-quality traits (0.32 to 0.68), moderate and positive between KPY and MoE (0.64), and high and positive between DEN and MoE (0.82). However, negative (but favourable) correlations were detected between MfA and all other evaluated traits (−0.31 to −0.96). The genetic correlation between the same trait expressed on two different sites, at family level, ranged from 0.24 to 0.42 for growth traits, and from 0.29 to 0.53 for wood traits. Therefore simultaneous genetic improvement of growth and wood property traits in CCV for the target environment in south-east Queensland should be possible, given the moderate to high estimates of heritability and favourable correlations amongst all traits studied, unless genotype × site interactions are greater than was evident. © 2016 NISC (Pty) Ltd

Genotype-environment interaction for post-weaning traits in Nellore beef cattle

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Genotype by environment interaction in Nelore cattle from five Brazilian states

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

Short communication: Principal components and factor analytic models for test-day milk yield in Brazilian Holstein cattle

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

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.

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.

Associação genética da prenhez aos 16 meses com o peso à desmama e o ganho de peso em animais da raça Nelore

Objetivou-se verificar a possibilidade de utilização da prenhez de novilhas aos 16 meses (Pr16) como critério de seleção e as possíveis associações genéticas entre prenhez em novilhas aos 16 meses e o peso à desmama (PD) e o ganho de peso médio da desmama ao sobreano (GP). Foram realizadas análises uni e bicaracterísticas para estimação dos componentes de co-variância, empregando-se um modelo animal linear para peso à desmama e ganho de peso da desmama ao sobreano e não-linear para Pr16. A estimação dos componentes de variância e da predição dos valores genéticos dos animais foi realizada por Inferência Bayesiana. Distribuições flat foram utilizadas para todos os componentes de co-variância. As estimativas de herdabilidade direta para Pr16, PD e GP foram 0,50; 0,24 e 0,15, respectivamente, e a estimativa de herdabilidade materna para o PD, de 0,07. As correlações genéticas foram -0,25 e 0,09 entre Pr16, PD e GP, respectivamente, e a correlação genética entre Pr16 e o efeito genético materno do PD, de 0,29. A herdabilidade da prenhez aos 16 meses indica que essa característica pode ser utilizada como critério de seleção. As correlações genéticas estimadas indicam que a seleção por animais mais pesados à desmama, a longo prazo, pode diminuir a ocorrência de prenhez aos 16 meses de idade. Além disso, a seleção para maior habilidade materna favorece a seleção de animais mais precoces. No entanto, a seleção para ganho de peso da desmama ao sobreano não leva a mudanças genéticas na precocidade sexual em fêmeas.

Correlações genéticas entre escores visuais e características reprodutivas em bovinos Nelore usando inferência bayesiana

O objetivo deste trabalho foi estimar a herdabilidade e as correlações genéticas entre escores visuais e características reprodutivas de animais da raça Nelore. As características avaliadas foram: precocidade, musculatura, e escores de conformação à desmama (PD, MD e CD, respectivamente) e ao sobreano (PS, MS e CS, respectivamente); idade ao primeiro parto (IPP); e perímetro escrotal (PE). Foram utilizadas informações de 66.244 animais, nascidos entre 1990 e 2006. Os parâmetros genéticos foram estimados em análises bicaracterísticas, com inferência bayesiana. Foi utilizado um modelo linear para IPP e PE, e um modelo não linear (threshold) para os escores visuais. As herdabilidades estimadas foram: CD, 0,19±0,02; PD, 0,23±0,02; MD, 0,20±0,02; CS, 0,26±0,01; PS, 0,33±0,02; MS, 0,32±0,02; IPP, 0,16±0,03; e PE, 0,36±0,02. As correlações genéticas estimadas entre os escores visuais e IPP foram negativas, de -0,18±0,03 a -0,29±0,02. Correlações genéticas positivas foram obtidas entre os escores visuais e o PE, de 0,19±0,01 a 0,31±0,01. A seleção de animais com os maiores escores visuais, principalmente ao sobreano, permite melhorar o desempenho reprodutivo dos rebanhos