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 correlações genéticas entre escores visuais e características de carcaça medidas por ultrassonografia em bovinos Nelore utilizando modelos bayesianos linear-limiar

O objetivo neste estudo foi estimar as correlações genéticas entre escores visuais e características de carcaça medidas por ultrassonografia em bovinos da raça Nelore utilizando a estatística bayesiana por meio da Amostragem de Gibbs, sob modelo animal linear-limiar. Foram estudadas as características categóricas morfológicas de musculosidade, estrutura física, conformação e sacro, avaliadas aos 15 e 22 meses de idade. Para as características de carcaça, foram avaliadas as características área de olho-de-lombo, espessura de gordura subcutânea, espessura de gordura subcutânea na garupa e altura na garupa. Os escores visuais devem ser empregados como critérios de seleção para aumentar o progresso genético para a característica área de olhode-lombo e, consequentemente, melhorar o rendimento de carcaça. As estimativas de correlação genética obtidas para musculosidade com espessura de gordura subcutânea e espessura de gordura subcutânea na garupa indicaram que a seleção para musculosidade pode levar a animais com melhor acabamento de carcaça. A seleção para a estrutura física e conformação aos 15 e 22 meses de idade pode promover resposta correlacionada para o aumento da altura na garupa.

Avaliação genética de características de escores visuais de bovinos da raça Nelore da desmama até a maturidade

Os objetivos neste estudo foram estimar parâmetros genéticos das características categóricas musculosidade, estrutura física, aspectos raciais, conformação, ônfalo, pigmentação e sacro e predizer os valores genéticos utilizando-se a estatística bayesiana sob modelo animal de limiar, considerando diferentes idades de bovinos da raça Nelore. As informações de escores visuais foram obtidas nos anos de 2000 a 2005 de bovinos provenientes de 13 fazendas participantes do Programa Nelore Brasil. Nas análises bicaracterísticas, foram utilizados 500.000 até 1.100.000 ciclos para alcançar a convergência da cadeia de Gibbs. O descarte inicial e o intervalo amostral foram de 100.000 e 1.000 ciclos, respectivamente. As características de escores visuais avaliadas aos 8 e 22 meses de idade apresentaram estimativas de herdabilidades moderadas, indicando resposta rápida à seleção direta. Os escores visuais indicaram possibilidade de resposta rápida à seleção direta e, portanto, devem ser incorporados em programas de melhoramento genético como critérios de seleção. As estimativas de correlações genéticas entre musculosidade, estrutura física e conformação também indicam que a seleção direta para uma destas características trará progresso genético às outras. Recomenda-se utilizar os escores visuais como critérios de seleção em pelo menos duas fases de vida do animal, na desmama e ao sobreano.

Características reprodutivas e suas associações com outras características de importância econômica na raça Nelore

Objetivou-se com este trabalho estimar as herdabilidades (h²) e as correlações genéticas (r g) entre idade ao primeiro parto (IPP) e primeiro intervalo de partos (PIEP) e outras características como peso (PS) ao ano (A) e ao sobreano (S), altura do posterior (ALT) e perímetro escrotal (PE450) em animais da raça Nelore. Os parâmetros genéticos foram estimados em uma análise multicaracterística por modelo animal, utilizando-se a inferência bayesiana via algoritmo de Gibbs Sampling. Os parâmetros genéticos estimados sugerem a existência de variabilidade genética para IPP (h² = 0,26), sendo que a seleção para a diminuição da IPP de fêmeas Nelore deve responder à seleção individual, sem causar antagonismo do valor genético dos animais para PS (r g = -0,22 (A) e -0,44 (S)) e PE450 (r g = 0,02). A seleção para a diminuição da IPP, no longo prazo, pode levar a um aumento da ALT dos animais, embora essa associação seja relativamente baixa (-0,35). A estimativa de herdabilidade a posteriori para a característica PIEP foi baixa, 0,11±0,03. As r g entre PIEP e as demais características estudadas indicam que a seleção para essas características de crescimento não afetará o PIEP.

Análise bayesiana na estimação de correlações genéticas entre escores visuais e características reprodutivas de bovinos Nelore utilizando modelos linear-limiar

Estimaram-se as correlações genéticas entre os escores visuais e as características reprodutivas, utilizando a estatística bayesiana sob modelo animal linear-limiar, em bovinos da raça Nelore. Foram estudadas características categóricas morfológicas, avaliadas visualmente aos oito, 15 e 22 meses de idade; e características contínuas de perímetro escrotal padronizado aos 365 e 450 dias de idade, além da idade ao primeiro parto. As estimativas de correlações genéticas foram de sentido favorável à seleção, apresentando magnitudes moderadas, sugerindo que a seleção de animais para um biótipo desejável pode levar a animais com maior fertilidade e precocidade sexual. As estimativas de correlação genética para o perímetro escrotal padronizado aos 450 dias e a idade ao primeiro parto com as características morfológicas avaliadas aos 22 meses de idade foram maiores do que as obtidas entre as características de escores visuais avaliadas aos oito e 15 meses de idade. A utilização de escores visuais como critério de seleção trará progresso genético também para as características reprodutivas.

Influence of data structure on the estimation of the additive genetic direct and maternal covariance for early growth traits in Nellore cattle

The objective of the present study was to investigate the effect of data structure on estimated genetic parameters and predicted breeding values of direct and maternal genetic effects for weaning weight (WW) and weight gain from birth to weaning (BWG), including or not the genetic covariance between direct and maternal effects. Records of 97,490 Nellore animals born between 1993 and 2006, from the Jacarezinho cattle raising farm, were used. Two different data sets were analyzed: DI_all, which included all available progenies of dams without their own performance; DII_all, which included DI_all + 20% of recorded progenies with maternal phenotypes. Two subsets were obtained from each data set (DI_all and DII_all): DI_1 and DII_1, which included only dams with three or fewer progenies; DI_5 and DII_5, which included only dams with five or more progenies. (Co)variance components and heritabilities were estimated by Bayesian inference through Gibbs sampling using univariate animal models. In general, for the population and traits studied, the proportion of dams with known phenotypic information and the number of progenies per dam influenced direct and maternal heritabilities, as well as the contribution of maternal permanent environmental variance to phenotypic variance. Only small differences were observed in the genetic and environmental parameters when the genetic covariance between direct and maternal effects was set to zero in the data sets studied. Thus, the inclusion or not of the genetic covariance between direct and maternal effects had little effect on the ranking of animals according to their breeding values for WW and BWG. Accurate estimation of genetic correlations between direct and maternal genetic effects depends on the data structure. Thus, this covariance should be set to zero in Nellore data sets in which the proportion of dams with phenotypic information is low, the number of progenies per dam is small, and pedigree relationships are poorly known. (c) 2012 Elsevier B.V. All rights reserved.

Genetic associations of conformation, finishing precocity and muscling visual scores with mature weight in Nelore cattle

Were estimate (co)variance and genetic associations between conformation, finishing precocity and muscling visual scores measured at weaning (SCW, SFW and SMW, respectively) and yearling (SCY. SFY and SMY, respectively) with mature weight (MW) in Nelore cows, in order to predict the possible changes that inclusion of visual scores in beef cattle selection indices would bring to female mature weight. The data set contained records of 36,757 females, born between 1993 and 2006, belonging to the Jacarezinho cattle raising farm. (Co)variance components were estimated by bivariate animal models using Bayesian inference method through Gibbs sampling, assuming a linear model for MW and a nonlinear (threshold) model for conformation, finishing precocity and muscling visual scores. The first 10,000 rounds were considered as the burn-in period and discarded. The posterior means of direct heritability distributions were: 0.16 +/- 0.02 (SCW); 0.20 +/- 0.02 (SFW); 0.19 +/- 0.02 (SMW); 0.24 +/- 0.02 (SCY); 0.31 +/- 0.02 (SFY); 0.32 +/- 0.02 (SMY) and 0.46 +/- 0.04 (MW). Estimates of genetic correlations between visual scores and MW were positive and moderate, ranging from 0.27 +/- 0.06 to 0.36 +/- 0.04. Visual scores and MW should respond favorably to direct selection. Mature weight can be used in Nelore breeding programs designed to monitor the cows' size. Selection of animals with higher conformation, finishing precocity and muscling scores, especially at yearling, should promote an increase in cows' mature weight. (c) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

Genetic parameters for buffalo milk yield and milk quality traits using Bayesian inference

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

Genetic and environmental effects on sexual precocity traits in Nellore cattle

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Estimação clássica e Bayesiana em modelos de sobrevida com fração de cura

In Survival Analysis, long duration models allow for the estimation of the healing fraction, which represents a portion of the population immune to the event of interest. Here we address classical and Bayesian estimation based on mixture models and promotion time models, using different distributions (exponential, Weibull and Pareto) to model failure time. The database used to illustrate the implementations is described in Kersey et al. (1987) and it consists of a group of leukemia patients who underwent a certain type of transplant. The specific implementations used were numeric optimization by BFGS as implemented in R (base::optim), Laplace approximation (own implementation) and Gibbs sampling as implemented in Winbugs. We describe the main features of the models used, the estimation methods and the computational aspects. We also discuss how different prior information can affect the Bayesian estimates

Estudo de simulação de modelos lineares mistos com distribuição normal contaminada no melhoramento genético animal

Objetivou-se com esse trabalho comparar estimativas de componentes de variâncias obtidas por meio de modelos lineares mistos Gaussianos e Robustos, via Amostrador de Gibbs, em dados simulados. Foram simulados 50 arquivos de dados com 1.000 animais cada um, distribuídos em cinco gerações, em dois níveis de efeito fixo e três valores fenotípicos distintos para uma característica hipotética, com diferentes níveis de contaminação. Exceto para os dados sem contaminação, quando os modelos foram iguais, o modelo Robusto apresentou melhores estimativas da variância residual. As estimativas de herdabilidade foram semelhantes em todos os modelos, mas as análises de regressão mostraram que os valores genéticos preditos com uso do modelo Robusto foram mais próximos dos valores genéticos verdadeiros. Esses resultados sugerem que o modelo linear normal contaminado oferece uma alternativa flexível para estimação robusta em melhoramento genético animal.

Inferência bayesiana aplicada à estimação de herdabilidades dos parâmetros da curva de crescimento de fêmeas da raça Nelore

Objetivou-se estimar parâmetros genéticos, utilizando inferência Bayesiana, para as estimativas dos parâmetros individuais de peso à maturidade (Â) e taxa de crescimento, obtidos pela função de crescimento Brody. O arquivo estava constituído de 14.563 registros de pesos e idades referentes a 1.158 fêmeas da raça Nelore, participantes do Programa de Melhoramento Genético da Raça Nelore. Para a análise das estimativas dos parâmetros da curva, via inferência bayesiana, foi proposto um modelo animal unicaráter, que incluiu como fixo o efeito de grupo contemporâneo (animais nascidos no mesmo estado, no mesmo trimestre do ano, mesmo ano e mesmo regime alimentar) e como aleatórios os efeitos genético direto e residual. Nessa análise, foram utilizados dois diferentes tamanhos para as cadeias geradas pelo algoritmo de amostragem de Gibbs, de 550 e 1.100 mil ciclos, com períodos de descarte amostral de 50 e 100 mil ciclos, respectivamente, e amostragens a cada 500 e 1.000 ciclos, respectivamente. As médias posteriores da variância genética aditiva e residual foram próximas, tanto para  quanto para a, mesmo quando implementados diferentes tamanhos para as cadeias geradas pelo algoritmo de amostragem de Gibbs. Os coeficientes de herdabilidade estimados para Â, variaram de 0,44 a 0,46, amplitude semelhante aos 0,46 a 0,48 obtidos para as estimativas de. Essas magnitudes indicam que a seleção pode ser usada como instrumento para alterar a forma da curva de crescimento desses animais. Entretanto, o uso das informações obtidas, visando à alteração da curva de crescimento dos animais, deve ser feito com grande cautela, uma vez que as características a serem trabalhadas na modificação do formato da curva de crescimento, de acordo com resultados da literatura especializada, são negativamente correlacionadas.

Genetic characterization of egg weight, egg production and age at first egg in quails

O objetivo neste estudo foi obter estimativas de parâmetros genéticos para as características peso do ovo, produção de ovos em 189 dias de postura e dia do primeiro ovo em codornas de três linhagens de postura e uma de corte. Os dados foram analisados por meio de procedimentos bayesianos usando amostragem de Gibbs. As estimativas de herdabilidade para peso do ovo, produção de ovos em 189 dias de postura e dia do primeiro ovo foram, respectivamente, para a linhagem amarela, 0,31; 0,84 e 0,53; azul, 0,14; 0,82 e 0,60; vermelha, 0,70; 0,96 e 0,75; e de corte, 0,73; 0,96 e 0,72. As correlações genéticas entre peso do ovo e produção de ovos em 189 dias de postura, peso do ovo e dia do primeiro ovo e, produção de ovos em 189 dias de postura e dia do primeiro ovo foram, para amarela, 0,58; -0,77; e -0,90; azul, 0,09; -0,01; e -0,95; vermelha, 0,09; 0,03; e -0,76; e de corte, -0,18; 0,19 e -0,91. A partir das probabilidades de superposição das distribuições posteriories dos parâmetros, as linhagens dividem-se em dois grupos distintos: um com as linhagens amarela e azul e outro com as linhagens vermelha e de corte.

Analysis of beef cattle longitudinal data applying a nonlinear model

The objective of this work was to evaluate the Nelore beef cattle, growth curve parameters using the Von Bertalanffy function in a nested Bayesian procedure that allowed estimation of the joint posterior distribution of growth curve parameters, their (co)variance components, and the environmental and additive genetic components affecting them. A hierarchical model was applied; each individual had a growth trajectory described by the nonlinear function, and each parameter of this function was considered to be affected by genetic and environmental effects that were described by an animal model. Random samples of the posterior distributions were drawn using Gibbs sampling and Metropolis-Hastings algorithms. The data set consisted of a total of 145,961 BW recorded from 15,386 animals. Even though the curve parameters were estimated for animals with few records, given that the information from related animals and the structure of systematic effects were considered in the curve fitting, all mature BW predicted were suitable. A large additive genetic variance for mature BW was observed. The parameter a of growth curves, which represents asymptotic adult BW, could be used as a selection criterion to control increases in adult BW when selecting for growth rate. The effect of maternal environment on growth was carried through to maturity and should be considered when evaluating adult BW. Other growth curve parameters showed small additive genetic and maternal effects. Mature BW and parameter k, related to the slope of the curve, presented a large, positive genetic correlation. The results indicated that selection for growth rate would increase adult BW without substantially changing the shape of the growth curve. Selection to change the slope of the growth curve without modifying adult BW would be inefficient because their genetic correlation is large. However, adult BW could be considered in a selection index with its corresponding economic weight to improve the overall efficiency of beef cattle production.

Genetic evaluation of performance traits in Brazilian Quarter Horse

The aim of this study was to estimate genetic parameters for racing performance traits in Quarter Horses in Brazil. The data (provided by the Sorocaba Jockey Club) came from 3 Brazilian hippodromes in 1994-2003, with 11875 observations of race time and 7775 of the speed index (Sl), distributed in 2403 and 2169 races, respectively. The variance components were estimated by the MTGSAM program, under animal models including the random additive genetic effect, random permanent environmental effect, and the fixed effects of sex, age and race. Heritabilities for race time and the SI, for the 3 distances studied (301, 365 and 402 in), varied from 0.26 to 0.41 and from 0. 14 to 0. 19, respectively, whereas repeatabilities varied from 0.36 to 0.68 (time) and from 0.27 to 0.42 (SI) and the genetic correlations from 0.90 to 0.97 (time) and from 0.67 to 0.73 (SI).