Genome-wide association with residual body weight gain in Bos indicus cattle

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

Assessment of autozygosity in Nellore cows (Bos indicus) through high-density SNP genotypes

The use of relatively low numbers of sires in cattle breeding programs, particularly on those for carcass and weight traits in Nellore beef cattle (Bos indicus) in Brazil, has always raised concerns about inbreeding, which affects conservation of genetic resources and sustainability of this breed. Here, we investigated the distribution of autozygosity levels based on runs of homozygosity (ROH) in a sample of 1,278 Nellore cows, genotyped for over 777,000 SNPs. We found ROH segments larger than 10 Mb in over 70% of the samples, representing signatures most likely related to the recent massive use of few sires. However, the average genome coverage by ROH (>1 Mb) was lower than previously reported for other cattle breeds (4.58%). In spite of 99.98% of the SNPs being included within a ROH in at least one individual, only 19.37% of the markers were encompassed by common ROH, suggesting that the ongoing selection for weight, carcass and reproductive traits in this population is too recent to have produced selection signatures in the form of ROH. Three short-range highly prevalent ROH autosomal hotspots (occurring in over 50% of the samples) were observed, indicating candidate regions most likely under selection since before the foundation of Brazilian Nellore cattle. The putative signatures of selection on chromosomes 4, 7, and 12 may be involved in resistance to infectious diseases and fertility, and should be subject of future investigation.

Body condition score of Nellore beef cows: a heritable measure to improve the selection of reproductive and maternal traits

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Lipid and selenium sources on fatty acid composition of intramuscular fat and muscle selenium concentration of Nellore steers

The objective of this study was to evaluate the effect of lipid and selenium sources in diets for finishing Nellore steers on the fatty acid composition and selenium concentration of the longissimus muscle. Fifty Nellore steers (body weight = 458 +/- 39 kg) were assigned to one of six dietary treatments: 1) diet containing sunflower seed and inorganic selenium; 2) sunflower seed and organic selenium; 3) whole cottonseed and inorganic selenium; 4) whole cottonseed and organic selenium; 5) soybeans and inorganic selenium; and 6) soybeans and organic selenium. Diets were formulated with the same amount of nitrogen and calories and supplied once daily to steers in collective pens, with three animals per pen, for 120 d. At the end of the trial, steers were slaughtered and samples of the longissimus muscle were collected for fatty acid and selenium analysis. Effect of selenium sources was detected for selenium concentration in the longissimus muscle. Organic selenium had higher concentrations in the meat compared with inorganic selenium. The total saturated, monounsaturated and polyunsaturated fatty acids did not differ between the sources of lipids and selenium. For selenium sources, no differences were observed between the concentrations of polyunsaturated fat. Also, no differences in C18:2 cis-9 trans-11 concentrations were noted; however, steers fed sunflower seed presented greater proportions of this fatty acid in the meat. The results indicated that the use of sunflower seed, cottonseed or soybeans and organic or inorganic selenium in feedlot diets to Nellore cattle does not alter the great part of the fatty acid profile of the longissimus muscle. However, the inclusion of sunflower seed in the diet increases the meat CLA cis-9, trans-11, which is desirable and beneficial for the health of consumers.

Study of using marker assisted selection on a beef cattle breeding program by model comparison

A data set of a commercial Nellore beef cattle selection program was used to compare breeding models that assumed or not markers effects to estimate the breeding values, when a reduced number of animals have phenotypic, genotypic and pedigree information available. This herd complete data set was composed of 83,404 animals measured for weaning weight (WW), post-weaning gain (PWG), scrotal circumference (SC) and muscle score (MS), corresponding to 116,652 animals in the relationship matrix. Single trait analyses were performed by MTDFREML software to estimate fixed and random effects solutions using this complete data. The additive effects estimated were assumed as the reference breeding values for those animals. The individual observed phenotype of each trait was adjusted for fixed and random effects solutions, except for direct additive effects. The adjusted phenotype composed of the additive and residual parts of observed phenotype was used as dependent variable for models' comparison. Among all measured animals of this herd, only 3160 animals were genotyped for 106 SNP markers. Three models were compared in terms of changes on animals' rank, global fit and predictive ability. Model 1 included only polygenic effects, model 2 included only markers effects and model 3 included both polygenic and markers effects. Bayesian inference via Markov chain Monte Carlo methods performed by TM software was used to analyze the data for model comparison. Two different priors were adopted for markers effects in models 2 and 3, the first prior assumed was a uniform distribution (U) and, as a second prior, was assumed that markers effects were distributed as normal (N). Higher rank correlation coefficients were observed for models 3_U and 3_N, indicating a greater similarity of these models animals' rank and the rank based on the reference breeding values. Model 3_N presented a better global fit, as demonstrated by its low DIC. The best models in terms of predictive ability were models 1 and 3_N. Differences due prior assumed to markers effects in models 2 and 3 could be attributed to the better ability of normal prior in handle with collinear effects. The models 2_U and 2_N presented the worst performance, indicating that this small set of markers should not be used to genetically evaluate animals with no data, since its predictive ability is restricted. In conclusion, model 3_N presented a slight superiority when a reduce number of animals have phenotypic, genotypic and pedigree information. It could be attributed to the variation retained by markers and polygenic effects assumed together and the normal prior assumed to markers effects, that deals better with the collinearity between markers. (C) 2012 Elsevier B.V. All rights reserved.

Estimation of taurindicine hybridization of American Zebu cattle in Brazil

Our objective was to estimate Bos primigenius taurus introgression in American Zebu cattle. One hundred and four American Zebu (Nellore) cattle were submitted to mtDNA, microsatellite and satellite analysis. Twenty-three alleles were detected in microsatellite analysis, averaging 4.6 +/- 1.82/locus. Variance component comparisons of microsatellite allele sizes allowed the construction of two clusters separating taurus and indicus. No significant variation was observed when indicus and taurus mtDNA were compared. Three possible genotypes of 1711b satellite DNA were identified. All European animals showed the same restriction pattern, suggesting a Zebu-specific restriction pattern. The frequencies of B. primigenius indicus-specific microsatellite alleles and 1711b satellite DNA restriction patterns lead to an estimate of 14% taurine contribution in purebred Nellore.

Addition of increasing doses of ricinoleic acid from castor oil (Ricinus communis L.) in diets of Nellore steers in feedlots

The aim of this study was to evaluate the performance and blood parameters of feedlot Nellore cattle fed increasing doses of ricinoleic acid (RA) in the diet. Ninety-six Nellore steers divided into 12 groups of 8 animals were used. The animals were randomly assigned to four treatments: 0, 1, 2, or 4 g of RA/animal/day, with three replicates per treatment. The experimental period consisted of 84 days divided into three 28-day periods preceded by three step-up diets. A quadratic effect was found for average daily gain and final body weight, as well as for leukocyte and lymphocyte counts, and for urea and blood urea nitrogen. A linear effect was observed for albumin, alkaline phosphatase, and gamma glutamyl transferase. The inclusion of 2 g of RA daily improved the performance of feedlot Nellore steers.

Genotype by environment interaction for birth and weaning weights of composite beef cattle in different regions of Brazil

The objectives of the present study were to characterize and define homogenous production environments of composite beef cattle in Brazil in terms of climatic and geographic variables using multivariate exploratory techniques and to use them to assess the presence of G x E for birth weight (BW) and weaning weight (WW). Data from animals born between 1995 and 2008 on 36 farms located in 27 municipalities of the Brazilian states were used. Fifteen years of climate observations (mean minimum and maximum annual temperature and mean annual rainfall) and geographic (latitude, longitude and altitude) data were obtained for each municipality where the farms were located for characterization of the production environments. Hierarchical and nonhierarchical cluster analysis was used to group farms located in regions with similar environmental variables into clusters. Six clusters of farms were formed. The effect of sire-cluster interaction was tested by single-trait analysis using deviance information criterion (DIC). Genetic parameters were estimated by multi-trait analysis considering the same trait to be different in each cluster. According to the values of DIC, the inclusion of sire-cluster effect did not improve the fit of the genetic evaluation model for BW and WW. Estimates of genetic correlations among clusters ranged from -0.02 to 0.92. The low genetic correlation among the most studied regions permits us to suggest that a separate genetic evaluation for some regions should be undertaken. (C) 2012 Elsevier B.V. All rights reserved.

Biodigestão anaeróbia dos dejetos da bovinocultura de corte: influência do período, do genótipo e da dieta

Objetivou-se com este estudo identificar possíveis alterações na composição e no processo de biodigestão anaeróbia dos dejetos produzidos por bovinos Canchim e Nelore em diferentes períodos do confinamento e alimentados com diferentes proporções de volumoso e concentrado. O experimento foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial com parcela subdividida no tempo. As parcelas foram compostas por quatro tratamentos: dejetos provenientes de duas dietas (40% de volumoso e 60% de concentrado e 60% de volumoso e 40% de concentrado) e dois genótipos (Canchim e Nelore) e as subparcelas pelos três períodos de colheita dos resíduos (início, meio e final). A eficiência do processo de biodigestão foi avaliada pelas reduções de sólidos totais (ST), sólidos voláteis (SV), número mais provável (NMP) de coliformes totais e termotolerantes, demanda química e bioquímica de oxigênio, além da produção e dos potenciais de produção de biogás e metano. Não houve efeito do genótipo nem do período sobre a composição dos dejetos, no entanto o aumento da proporção de volumoso na dieta levou a menor eficiência do processo, pois foi observado aumento de 26,31% no volume de metano produzido na dieta com 60% de concentrado com relação à dieta com 40%, de concentrado. Também foram observadas importantes reduções no NMP de coliformes totais e termotolerantes ao final do processo, independentemente do tratamento testado.

Comparação entre critérios de seleção de precocidade sexual e a associação destes com características de crescimento em bovinos Nelore

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Efeito da interação genótipo × ambiente sobre o peso ao nascimento, aos 205 e aos 550 dias de idade de bovinos da raça Nelore na Região Sul do Brasil

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Herdabilidades e correlações entre pesos do nascimento à idade adulta em rebanhos da raça Nelore

Dados de 19.458 animais da raça Nelore, nascidos entre 1975 e 2002 e pertencentes a oito fazendas participantes do Programa de Melhoramento Genético da Raça Nelore (PMGRN), foram utilizados para estimar componentes de covariância, herdabilidade e correlações genéticas dos pesos ao nascimento, à desmama, ao sobreano e aos 2, 3 e 5 anos de idade. Utilizou-se o método da máxima verossimilhança restrita, em análises uni, bi e multicaracterísticas, com modelos que incluíram o efeito genético aditivo direto, como aleatório, além dos efeitos fixos de grupo de contemporâneos e os efeitos linear e quadrático da idade do animal à pesagem (com exceção do modelo para peso ao nascer) e da idade da mãe ao parto. O efeito aleatório de ambiente permanente materno também foi incluído nos modelos de análise do peso ao nascer, peso à desmama e peso ao sobreano e o efeito aleatório genético materno somente no modelo do peso à desmama. As herdabilidades estimadas em análise multicaracterística para os pesos ao nascer, à desmama, ao sobreano, aos 2, 3 e aos 5 anos de idade foram 0,25; 0,33; 0,34; 0,32; 0,33 e 0,35, respectivamente. As correlações genéticas estimadas entre os pesos foram positivas e de moderadas a altas magnitudes e tenderam a diminuir com o aumento da distância entre as pesagens, o que indica que a seleção para peso em qualquer idade deverá promover mudança genética nos pesos nas demais idades, inclusive no peso adulto de fêmeas da raça Nelore. As estimativas de herdabilidade obtidas na análise multicaracterística foram superiores, sobretudo para os pesos aos 3 e aos 5 anos de idade, o que sugere melhor partição das variâncias genética e de ambiente em comparação às análises uni e bicaracterísticas, porém a alta demanda de recursos computacionais em análises de muitas características pode ainda dificultar o uso dessas análises em grandes bancos de dados.

Características de carcaça e composição corporal de touros jovens da raça Nelore terminados em diferentes sistemas

O objetivo do trabalho foi avaliar comparativamente as características de carcaça e a composição corporal de machos jovens da raça Nelore não-castrados, filhos de touros com diferencial positivo (Linhagem Seleção) ou nulo (Linhagem Controle) para ganho de peso aos 378 dias de idade. Utilizaram-se informações de 92 zebuínos Nelore, com peso de abate médio de 456,00 kg, sendo 51 animais pertencentes à Linhagem Seleção e 41 animais da Linhagem Controle, foram criados em pastagens cultivadas até os 18 meses, quando foram alocados nos dois sistemas de terminação, de forma a compor grupos homogêneos quanto ao peso e filiação. Os animais de confinamento receberam, em baias individuais, ração para possibilitar ganhos de 1,0 kg/cab/dia. Antes do abate, os animais foram submetidos a jejum e pesados, quando se obteve o peso de abate. Após o armazenamento das carcaças em câmara fria, obteve-se a seção da 9ª-10ª-11ª costelas. Não houve efeito significativo de linhagem para nenhuma das características analisadas, exceto para a porcentagem de ossos, sendo que os animais da Linhagem Seleção superaram os animais da Linhagem Controle. O regime de terminação apresentou efeito significativo para a quase totalidade das características estudadas, com exceção para as características de composição corporal. Não houve efeito significativo de interação entre linhagem e terminação. As classes de idade apresentaram efeito significativo para as características peso de abate, peso de carcaça quente, peso da gordura renal-pélvica-ingüinal, porcentagem de músculo, gordura e osso.

Desempenho ponderal de bovinos Nelore suplementados com fontes alternativas de fósforo

O desempenho produtivo e a possível interferência do flúor sobre a saúde dos animais foram investigados em bovinos Nelore suplementados, por 866 dias, com distintas fontes alternativas de fósforo com diferentes relações fósforo:fluor (P:F). Os tratamentos experimentais foram: Controle negativo (CONTNEG, sem qualquer suplementação com P), fosfato bicálcico (FB 120:1, FB 30:1 e FB 10:1), fosfato monobicálcico (FMBC 60:1), superfosfato triplo (SFT 30:1) e fosfato de rocha de Cajati (FR 10:1). Foram utilizados 49 novilhos, desmamados aos oito meses de idade, castrados e com 230 kg de peso médio, distribuídos em sete piquetes com água e mistura mineral formulada sem P. A dieta padrão foi feita com bagaço de cana (0,03% de P) como volumoso e um concentrado contendo 0,239 % de P oferecido na base de 1% do peso dos animais para permitir um ganho de peso aproximado de 0,50 kg/dia. Até o dia 134, não houve diferença estatística entre os diversos lotes, inclusive para o tratamento CONTNEG, que não recebeu fósforo suplementar na dieta e ganhou 71,6 kg de peso ou 0,633 kg/dia. Após 866 dias de confinamento (2,37 anos), os animais suplementados com o fosfato bicálcico padrão (120:1) ganharam menos peso que os suplementados com as fontes FMCB 60:1, FB 30:1 e SFT 30:1. Até um ano de suplementação fosfórica com fosfato bicálcico padrão (120:1) artificialmente fluoretado com NaF ou com o fosfato de rocha não se detectou danos à saúde ou ao ganho de peso dos animais. As análises de fósforo nos ossos mostraram diferença estatística apenas entre o tratamento CONTNEG e os que tinham fosfato bicálcico. As concentrações de flúor nos ossos se mostraram intimamente associadas à quantidade de flúor disponível nas fontes utilizadas. Conforme a proporção P:F na dieta foi diminuindo, características relacionadas à fluorose dentária ficaram mais evidentes, sendo que os animais que receberam fontes com relação 10:1, apresentaram, ao final do experimento, dentes incisivos permanentes mal formados, quebradiços e com manchas esbranquiçadas.

Targeted Nucleotide Exchange in Bovine Myostatin Gene

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)