Variance heterogeneity for milk yield in Brazilian and Colombian Holstein herds

Heterogeneity of variances for milk yield (MY) was determined for Brazilian and Colombian herds. The herds were grouped as high or low variability within each country, using as criterion the phenotypic standard deviation (PSD) of MY in the contemporary groups of cows, from the first to the sixth calving. Brazilian and Colombian herds with PSD greater than 1,168 kg or 1,012 kg, respectively, were classified as high variability while the herd groups with values lower than those were classified as low variability. The genetic parameters for MY within each herd group were estimated using bivariate analysis in an animal model and the restricted maximum likelihood method with a derivative free algorithm, using 72,280 first lactations of cows, daughters of 1,880 sires. Heterogeneous variances were found, and Brazilian herds with high PSD had the greatest additive and residual genetic variances and heritability coefficients for MY. MY genetic correlation coefficients between herds of high and low variability within each country were 0.96 and 0.93 while between countries they varied from 0.72 to 0.81, suggesting that there was a reclassification of animals in the two countries and also heterogeneity of variances. This phenomenon leads to the questioning of the strategy of imported semen usage and the need to do genetic evaluations to identify sires with greater genetic potential for (sub) tropical environmental conditions.

Phenotypic plasticity of composite beef cattle performance using reaction norms model with unknown covariate

The objective of the present study was to determine the presence of genotype by environment interaction (G × E) and to characterize the phenotypic plasticity of birth weight (BW), weaning weight (WW), postweaning weight gain (PWG) and yearling scrotal circumference (SC) in composite beef cattle using the reaction norms model with unknown covariate. The animals were born between 1995 and 2008 on 33 farms located throughout all Brazilian biomes between latitude -7 and -31, longitude -40 and -63. The contemporary group was chosen as the environmental descriptor, that is, the environmental covariate of the reaction norms. In general, higher estimates of direct heritability were observed in extreme favorable environments. The mean of direct heritability across the environmental gradient ranged from 0.05 to 0.51, 0.09 to 0.43, 0.01 to 0.43 and from 0.12 to 0.26 for BW, WW, PWG and SC, respectively. The variation in direct heritability observed indicates a different response to selection according to the environment in which the animals of the population are evaluated. The correlation between the level and slope of the reaction norm for BW and PWG was high, indicating that animals with higher average breeding values responded better to improvement in environmental conditions, a fact characterizing a scale of G × E. Low correlation between the intercept and slope was obtained for WW and SC, implying re-ranking of animals in different environments. Genetic variation exists in the sensitivity of animals to the environment, a fact that permits the selection of more plastic or robust genotypes in the population studied. Thus, the G × E is an important factor that should be considered in the genetic evaluation of the present population of composite beef cattle. © The Animal Consortium 2012.

Exploring the multifactorial nature of autism through computational systems biology: Calcium and the Rho GTPase RAC1 under the spotlight

Autism is a neurodevelopmental disorder characterized by impaired social interaction and communication accompanied with repetitive behavioral patterns and unusual stereotyped interests. Autism is considered a highly heterogeneous disorder with diverse putative causes and associated factors giving rise to variable ranges of symptomatology. Incidence seems to be increasing with time, while the underlying pathophysiological mechanisms remain virtually uncharacterized (or unknown). By systematic review of the literature and a systems biology approach, our aims were to examine the multifactorial nature of autism with its broad range of severity, to ascertain the predominant biological processes, cellular components, and molecular functions integral to the disorder, and finally, to elucidate the most central contributions (genetic and/or environmental) in silico. With this goal, we developed an integrative network model for gene-environment interactions (GENVI model) where calcium (Ca2+) was shown to be its most relevant node. Moreover, considering the present data from our systems biology approach together with the results from the differential gene expression analysis of cerebellar samples from autistic patients, we believe that RAC1, in particular, and the RHO family of GTPases, in general, could play a critical role in the neuropathological events associated with autism. © 2013 Springer Science+Business Media New York.

Selecting for rust (Puccinia psidii) resistance in Eucalyptus grandis in São Paulo State, Brazil

In Brazil, Eucalyptus grandis is a key species for wood production. However, some genotypes are susceptible to rust (Puccinia psidii), mainly in São Paulo State, where climatic conditions are favorable for its development. Rust represents a high economic risk to forest companies because of the high potential of damage to commercial eucalypt plantations. The aims of the present study were (i) to select progenies of E. grandis for stability and adaptability regarding resistance to rust at different locations; (ii) compare the selections under these different climatic conditions; and (iii) compare rust severity in the field with the theoretical model. We observed that climatic conditions were extremely influential factors for rust development, but even under favorable conditions for disease development, we found rust-resistant progenies. In sites unfavorable for rust development, we detected highly susceptible progenies. We found significant correlation among the genetic material, environmental conditions and disease symptoms, however, we observed a simple genotype-environmental interaction and significant genetic variability among the progenies. The average heritability was high among the progenies in all sites, indicating substantial genetic control for rust resistance. We also observed a good relationship between rust severity in the field and the theoretical model that considered annual average temperature and leaf wetness. © 2013 Elsevier B.V.

Interação genótipo ambiente para perímetro escrotal em bovinos da raça Nelore utilizando normas de reação

Pós-graduação em Zootecnia - FCAV

Interação genótipo-ambiente em características de crescimento de bovinos da raça Nelore

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Interação genótipo – ambiente no peso ao sobreano na raça Nelore

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

Interação genótipo-ambiente para a produção de leite em bubalinos no Brasil e na Colômbia

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

Interação genótipo ambiente sobre características reprodutivas de fêmeas da raça Nelore

Pós-graduação em Genética e Melhoramento Animal - FCAV

Estabilidade e adaptabilidade de híbridos de milho utilizando a abordagem AMMI-bayesiano

Biplot graphics are widely employed in the study of the genotypeenvironment interactions, but they are only a graphical tool without a statistical hypothesis test. The singular values and scores (singular vectors) used in biplots correspond to specific estimates of its parameters, and the use of uncertainty measures may lead to different conclusions from those provided by a simple visual evaluation. The aim of this work is to estimate the genotype-environment interactions, using AMMI analysis, through Bayesian approach. Therefore the credibility intervals can be used for decision-making in different situations of analyses. It allows to verify the consistency of the selection and recommendation of cultivars. Two analyses were performed. The first analysis looked into 10 regular commercial hybrids and all possible 45 hybrids obtained from them. They were assessed in 15 locations. The second analysis evaluated 28 hybrids in 35 different environments, with imbalance data. The ellipses were grouped according to the standard of interaction in the biplot. The AMMI analysis with a Bayesian approach proved to be a complete analysis of stability and adaptability, which provides important information that may help the breeder in their decisions. The regions of credibility, built in the biplots, allow to perform an accurate selection and a precise genotype recommendation, with a level of credibility. Genotypes and environments can be grouped according to the existing interaction pattern, which makes possible to formulate specific recommendations. Moreover the environments can be evaluated, in order to find out which ones contribute similarly to the interaction and those to be discarted. The method makes possible to deal with imbalanced data in a natural way, showing efficiency for multienvironment trials. The prediction takes into account instability and the interaction standard of the observed data, in order to establish a direct comparison between genotypes of both 1st and 2nd seasons.

Adaptabilidade e estabilidade fenotípica de linhagens de mamona (ricinus communis L.) avaliadas em duas épocas de semeadura

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo da interação genótipo-ambiente em rebanhos da raça Nelore na Amazônia Legal

Dados de pesos padronizados aos 120 (P120), 210 (P210), 450 (P450) dias de idade, perímetro escrotal aos 450 dias de idade (PE450) e idade ao primeiro parto (IPP), de 211.744 registros de animais Nelore, provenientes de fazenda localizadas na região da Amazônia Legal, foram utilizados na análise. O efeito da interação genótipo-ambiente foi estudado por meio de estimativas de herdabilidade e de correlações entre classificações, comparando os animais da Amazônia Legal com a base geral de animais do PMGRN – Nelore Brasil. As análises bi-característica consideraram o P120 como característica-âncora, com P210, P450 e PE450. O modelo de análise considerou grupo de contemporâneos de P120, P210, P450 e da classe de idade da vaca ao parto (CIVP) como efeitos fixos e os efeitos aleatórios genéticos aditivos diretos, maternos e residuais. Nas análises de P120 com P450 e com PE450 foi desconsiderado o efeito materno no modelo. A covariância aditivo-materna foi fixada em zero, conforme protocolo estabelecido nas análises do PMGRN – Nelore Brasil. A característica IPP foi analisada separadamente, em análise de característica única e considerando como efeito fixo o GCIPP e como aleatórios os efeitos aditivos genéticos e residual. Para realizar a comparação entre classificações, por meio do procedimento PROC CORR opção spearman do SAS. As estimativas de herdabilidade para P120, P210, P450, PE450 e IPP nos dados da Amazônia Legal foram: 0,20 a 0,49; 0,21; 0,48; 0,45 e 0,21, respectivamente, e nos dados gerais do PMGRN – Nelore Brasil foram: 0,23; 0,25; 0,34; 0,43 e 0,11, respectivamente. As correlações entre classificações de rank para P120, P210, P450, PE450 e IPP foram iguais a 0,77; 0,79; 0,82; 0,78 e 0,38, respectivamente. As análises da interação genótipo-ambiente evidenciaram maiores efeitos sobre os aspectos maternos, de peso ao sobreano e IPP, enquanto que as correlações entre classificações mostraram fortes evidências de interação genótipo-ambiente em quase todas as características estudadas.

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.

Interação genótipo-ambiente para peso ao sobreano na raça Canchim

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Interação genotipo-ambiente para idade ao primeiro parto, perímetro escrotal e peso ao sobreano em bovinos da raça Nelore utilizando normas de reação

Pós-graduação em Genética e Melhoramento Animal - FCAV