Milk yield persistency in Brazilian Gyr cattle based on a random regression model

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Mother-offspring interactions in Zebu cattle

The knowledge of the interaction between mother and offspring might contribute to enhance the welfare of the offspring and to improve the reproductive efficiency of the cow. However, there is still little information available about such interaction in some cattle breeds. A series of observational studies were set up, addressing the mother-offspring relationships of Nelore, Guzerat and Gyr cattle breeds. Firstly, the behaviour of cows and calves around the time of parturition was described, and then, the underlying factors that affect the calves' survival and development were studied. Special attention was given to the failure or delay in the first suckling. The results together are indicative of genetic variability for some studied variables, indicating the possibility of selection for calf vigour (using latency to stand up and latency to suckle as its indicators) and maternal ability (using percentage of time in contact with the calves), in spite of the estimates of heritability were low and presented high standard deviation for all variables. The individual variability in their suckling behaviour and the efficiency in first suckling cannot be explained by a single isolated underlying factor. By now, there are some results available, although there are many questions without answers. The field is still open for the development of future research.

Estimativa do Consumo Voluntário do Capim-Tanzânia (Panicum maximum, Jacq. cv. Tanzânia) por Vacas em Lactação sob Pastejo Rotacionado

O estudo foi conduzido numa área de capim-Tanzânia (Panicum maximum), manejada em pastejo rotacionado para estimar o consumo de matéria seca de vacas em lactação. Os três tratamentos foram: vacas mestiças alimentadas com 3 kg de concentrado e vacas mestiças e Zebu (Gir) sem suplementação com concentrado. Observou-se uma quantidade de 7340,2 kg de matéria seca (MS) /ha de forragem disponível antes da ocupação e de 5.639,5 após o 3° dia de ocupação. O consumo de MS de capim-Tanzânia foi 8,26 ± 5,66, 11,01 ± 5,37 e 9,55 ± 2,31 kg de MS/vaca/dia ou 2,15%, 2,37% e 2,34% do peso vivo, respectivamente para as vacas suplementadas, cruzadas não suplementadas e vacas Zebu . A média da produção de leite foi maior para o grupo suplementado (11,98 kg/vaca/dia). A produção de leite observada para as vacas não suplementadas foi similar. Produção de leite de 6,53 foi obtida pelas vacas cruzadas não suplementadas e 5,46 por vaca/dia foi produzida pelas vacas Zebu.

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.

Efeito da endogamia sobre características de crescimento de bovinos da raça Gir no Brasil

Esta pesquisa foi conduzida com o objetivo de avaliar o efeito da endogamia e suas possíveis influências sobre o crescimento de bovinos de corte. Foram utilizadas 27.406 observações de peso à desmama, padronizado aos 205 dias (PD), e 14.317 informações de peso ao ano, padronizado aos 365 dias (PA), de animais da raça Gir, no período de 1970 a 1995. As análises foram feitas pelo método dos quadrados mínimos, incluindo-se o efeito aleatório de grupo contemporâneo e os efeitos fixos de geração (discreto), idade da vaca ao parto e taxa de endogamia do bezerro e da vaca como variáveis contínuas, considerando-se os efeitos linear e quadrático. Apenas 11,65% das vacas, 19,84% dos touros e 9,23% dos bezerros da raça Gir estudados apresentaram algum grau de endogamia e as estimativas das médias de endogamia foram de pequena magnitude, constatando-se valores de 1,04; 0,96; e 1,66% para vacas, touros e bezerros, respectivamente. O efeito da endogamia do animal foi significativo e quadrático para as duas características estudadas. Os resultados mostraram depressão endogâmica para ambas as características (PD e PA). Recomenda-se evitar os acasalamentos, intencionalmente, endogâmicos e monitorar os acasalamentos com base no parentesco entre os indivíduos, visando manter baixas as taxas de endogamia.

Dois critérios de seleção na pré-desmama em bovinos da raça Gir. 1. Estimativas de parâmetros genéticos

Dados de 16.592 animais da raça Gir, provenientes do controle de desenvolvimento ponderal da Associação Brasileira dos Criadores de Zebu, nascidos no período de 1978 a 1994, criados em diversas condições de ambiente no Brasil, foram usados para estimar parâmetros genéticos e ambientais das características ganho médio diário do nascimento à desmama (GMD) e dias para atingir 160 kg do nascimento à desmama (D160). As estimativas dos componentes de variância e herdabilidade foram obtidas pelo método da máxima verossimilhança restrita por modelos animais uni-característica. Foram utilizados dois modelos o modelo 1, com grupo de contemporâneos (GC) como efeito fixo e com efeitos genético aditivo de animal e materno, efeito de ambiente permanente materno e erro como aleatórios; e modelo 2, com os mesmos efeitos do modelo 1, mas com covariância genética entre os efeitos direto e materno igual a zero (sigmaam=0). As estimativas de herdabilidade, utilizando-se o Modelo 1, foram iguais a 0,11; 0,04; 0,11 e 0,07 para GMD (efeito direto), GMD (efeito materno), D160 (efeito direto) e D160 (efeito materno), respectivamente. Para o Modelo 2, as estimativas de herdabilidade foram: 0,12; 0,05; 0,10 e 0,05 para GMD (efeito direto), GMD (efeito materno), D160 (efeito direto) e D160 (efeito materno). A diferença entre os modelos pela não inclusão da estrutura de covariância entre os efeitos direto e materno (sigmaam=0), neste trabalho, não foi significativa. A contribuição da variância residual (como porcentagem da variação fenotípica total) foi de 76% para GMD e de 80% para D160, para os dois modelos, indicando a necessidade da melhoria do ambiente de criação, assim como a padronização e formação de lotes de manejo, o que reflete na possibilidade de melhor definição de grupo de contemporâneos.

Dois critérios de seleção na pré- desmama em bovinos da raça Gir. 2. Efeito na classificação dos animais

A utilização de dois critérios de seleção na pré-desmama, ganho médio diário do nascimento à desmama (GMD) e dias para ganhar 160 kg do nascimento à desmama (D160), foi estudada, analisando-se informações de 16.592 animais, provenientes do controle de desenvolvimento ponderal da Associação Brasileira dos Criadores de Zebu, nascidos no período de 1978 a 1994. Foram incluídos no modelo o efeito fixo de grupo de contemporâneos e os efeitos aleatórios genético aditivo de animal e materno, de ambiente permanente materno e o erro. A covariância entre os efeitos direto e materno foi considerada igual a zero. As estimativas dos componentes de variância e herdabilidade foram obtidas pelo método da máxima verossimilhança restrita e os valores genéticos preditos (VGs), por modelos animais uni-característica. As estimativas de herdabilidade foram: 0,12; 0,05; 0,10 e 0,05 para GMD (efeito direto), GMD (efeito materno), D160 (efeito direto) e D160 (efeito materno), respectivamente. Foram estimadas a correlação genética entre GMD e D160 (efeito direto e materno) e a correlação de classificação (Spearman) entre os valores genéticos para as categorias de touros, vacas e bezerros. As estimativas de correlação genética entre GMD e D160 foram 0,86 e 0,88, para o efeito direto e materno, respectivamente. As estimativas de correlação de ;rank;, também foram altas, entretanto, nenhuma foi igual a um, resultando em alterações na classificação dos animais. A relação entre as médias aritmética (A) e harmônica (H) e o desvio-padrão (S) do GMD ajustado para efeitos ambientais e maternos (GMDc) foi verificada utilizando-se um modelo restrito, sem intercepto, mediante as regressões linear e quadrática do S do GMDc sobre a diferença entre a média aritmética e média harmônica (A-H). Os resultados evidenciaram que, semelhantemente a H, o critério D160 apresentou a propriedade de discriminar touros com progênie mais uniforme.

Efeito da Idade da Vaca ao Parto e da Data Juliana de Nascimento sobre Características Pré-desmama de Bezerros da Raça Gir

Objetivou-se com este trabalho estimar a influência da idade da vaca ao parto (IDV) e da data juliana de nascimento (DJN) sobre o peso à desmama (PD) e a média do ganho diário no período pré-desmama (GMD) de bezerros Gir, determinando fatores de correção para estes efeitos. Foram analisados 10.685 e 18.339 dados de PD e GMD de bezerros Gir, provenientes do Arquivo da Associação Brasileira dos Criadores de Zebu (ABCZ), pertencentes a 1229 e 1979 grupos contemporâneos (GC), respectivamente. PD e GMD foram pré-ajustados para o efeito da idade do bezerro à desmama. O efeito de IDV sobre PD e GMD foi modelado como polinômio segmentado quadrático-quadrático-quadrático, com nós, ou pontos de junção aos 4,1; 12,7 e 4,0; 8,2 anos, respectivamente, para machos e como polinômio segmentado quadrático-quadrático, com nó, ou ponto de junção aos 3,8 anos, para fêmeas sobre as duas características. A DJN foi modelada como um polinômio segmentado quadrático-quadrático com nó aos 126 dias para PD e 167 dias para GMD. Os resultados mostraram que a determinação dos fatores de correção para IDV deve ser feita, separadamente, para machos e fêmeas e, para DJN, deve-se considerar cada estação do ano, para que as diferenças entre elas sejam bem observadas. Os fatores de correção para o efeito da idade da vaca variaram de 0,94750 a 1,08033 sobre PD e 0,91714 a 1,07689 sobre GMD, para machos, e de 0,90937 a 1,07415 sobre PD e 0,96055 a 1,14007 sobre GMD, para fêmeas. Para o efeito de DJN, a amplitude foi de 0,9256 a 1,0340 sobre PD e 0,9112 a 1,0551 sobre GMD.

Random regression models using Legendre polynomials or linear splines for test-day milk yield of dairy Gyr (Bos indicus) cattle

Studies investigating the use of random regression models for genetic evaluation of milk production in Zebu cattle are scarce. In this study, 59,744 test-day milk yield records from 7,810 first lactations of purebred dairy Gyr (Bos indicus) and crossbred (dairy Gyr × Holstein) cows were used to compare random regression models in which additive genetic and permanent environmental effects were modeled using orthogonal Legendre polynomials or linear spline functions. Residual variances were modeled considering 1, 5, or 10 classes of days in milk. Five classes fitted the changes in residual variances over the lactation adequately and were used for model comparison. The model that fitted linear spline functions with 6 knots provided the lowest sum of residual variances across lactation. On the other hand, according to the deviance information criterion (DIC) and Bayesian information criterion (BIC), a model using third-order and fourth-order Legendre polynomials for additive genetic and permanent environmental effects, respectively, provided the best fit. However, the high rank correlation (0.998) between this model and that applying third-order Legendre polynomials for additive genetic and permanent environmental effects, indicates that, in practice, the same bulls would be selected by both models. The last model, which is less parameterized, is a parsimonious option for fitting dairy Gyr breed test-day milk yield records. © 2013 American Dairy Science Association.

Comparison of factor-analytic and reduced rank models for test-day milk yield in Gyr dairy cattle (Bos indicus)

We analyzed 46,161 monthly test-day records of milk production from 7453 first lactations of crossbred dairy Gyr (Bos indicus) x Holstein cows. The following seven models were compared: standard multivariate model (M10), three reduced rank models fitting the first 2, 3, or 4 genetic principal components, and three models considering a 2-, 3-, or 4-factor structure for the genetic covariance matrix. Full rank residual covariance matrices were considered for all models. The model fitting the first two principal components (PC2) was the best according to the model selection criteria. Similar phenotypic, genetic, and residual variances were obtained with models M10 and PC2. The heritability estimates ranged from 0.14 to 0.21 and from 0.13 to 0.21 for models M10 and PC2, respectively. The genetic correlations obtained with model PC2 were slightly higher than those estimated with model M10. PC2 markedly reduced the number of parameters estimated and the time spent to reach convergence. We concluded that two principal components are sufficient to model the structure of genetic covariances between test-day milk yields. © FUNPEC-RP.

Genetic parameters for production traits of dairy Gyr (Bos indicus) x Holstein cattle estimated with a random regression model

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

Strategies for single nucleotide polymorphism (SNP) genotyping to enhance genotype imputation in Gyr (Bos indicus) dairy cattle: Comparison of commercially available SNP chips

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Breed and selection line differences in the temperament of beef cattle

O temperamento de quatro raças bovinas foi avaliado utilizando-se o teste de velocidade de fuga (FT) e o escore de comportamento (BST). FT foi definida como o tempo necessário para animais percorrerem uma distância de 2 m após a pesagem. BST foi baseada no comportamento dos animais na balança, amostrando-se quatro categorias de comportamento: movimentos, intensidade de respiração, vocalizações e coices. Os coeficientes de herdabilidade de FT e BST foram estimados com uso de um modelo de máxima verossimilhança restrita, considerando meio irmãos paternos. Caracu apresentou menores médias para BST do que as demais raças. Nelore apresentou resultados intermediários, seguida por Guzerat e Gyr com médias mais elevadas (p < 0,05). Resultados similares foram observados para FT, mas as médias de Caracu e Nelore não diferiram entre si. Observou-se baixa associação entre FT e BST (r p= -0,36; p < 0,01). A correlação entre rank de touros ordenados pelos seus valores preditos (p) para FT e BST foi moderada e negativa (r s = -0,63; p < 0,001). A herdabilidade de FT e BST foi de 0,35 e 0,34, respectivamente. A comparação de rebanhos Nelore com diferentes critérios de seleção para peso corporal mostrou que linhas de seleção podem modular positivamente o temperamento de Bos indicus.

Effect of pregnancy on the genetic evaluation of dairy cattle

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

Influence of sire and sire breed (Gyr versus Holstein) on establishment of pregnancy and embryonic loss in lactating Holstein cows during summer heat stress

Heat stress has negative effects on pregnancy rates of lactating dairy cattle. There are genetic differences in tolerance to heat stress; Bos taurus indicus (B. t. indicus) cattle and embryos are more thermotolerant than Bos taurus taurus (B. t. taurus). In the present study, the effects of sire and sire breed on conception and embryonic/fetal loss rates of lactating Holstein cows during the Brazilian summer were determined. In Experiment 1, cows (n = 302) were AI after estrus detection or at a fixed-time with semen from one Gyr (B. t. indicus) or one Holstein sire (B. t. taurus). Pregnancy was diagnosed 80 days after AI. In Experiment 2, cows (n = 811) were AI with semen from three Gyr and two Holstein sires. Pregnancy was diagnosed at 30-40 and at 60-80 days after AI. Cows diagnosed pregnant at the first examination but non-pregnant at the second were considered as having lost their embryo or fetus. Data were analyzed by logistic regression. The model considered the effect of sire within breed, sire breed, days postpartum, period of lactation, and AI type (AI after estrus versus fixed-time). There was no effect of the AI type, days postpartum or milk production on conception or embryonic loss rates. The use of Gyr bulls increased pregnancy rate when compared to Holstein bulls [9.1% (60/657) versus 5.0% (23/456), respectively, P = 0.008; data from Experiments 1 and 2 combined]. Additionally, in Experiment 2, cows inseminated using semen from sire #4 (Gyr) had lower embryonic loss (10%) when compared with other B. t. indicus (35.3% and 40%) or B. t. taurus sires (18.2% and 38.5%, P = 0.03). In conclusion, the use of B. t. indicus sires may result in higher conception rates in lactating Holstein cows during summer heat stress. Moreover, sire can affect embryonic loss and selection of bulls according to this criterion may result in higher parturition rates in lactating Holstein cows. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.