Hair coat characteristics and sweating rate of Braford cows in Brazil

This paper deals with the effects of hair coat characteristics on the sweating rate of Brazilian Braford cows and estimation of heritabilities and genetic correlations of these traits. Data (n=1607) on hair length, coat thickness, hair diameter, number of hairs per unit area, coat reflectance and sweating rate were recorded from heifers and cows of a commercial herd managed on range under extensive system. The data were analyzed considering the following effects on the model for hair coat traits: classes of sires and contemporary groups; linear effects of month and genotype; linear and quadratic effects of age. The effect of sire was important (P<0.05) for all hair coat traits, except for number of hairs; contemporary groups affected (P<0.05) all hair coat traits; the effect of sampling month was important (P<0.05) for hair length and reflectance; genotype affected (P<0.05) hair length, diameter and coat reflectance; the quadratic effect of age was important (P<0.05) only for coat reflectance. Two models were used to analyze the sweating rate. The first model considered the following fixed effects: classes of contemporary groups and sires; linear effect of genotype, coat thickness, hair length, hair diameter, number of hairs, coat reflectance; linear and quadratic effects of time of day, age, air temperature, partial vapour pressure and radiant heat load. The second model used for the sweating rate considered the same fixed effects for the first model, except that the hair coat characteristics were adjusted for important effects used in the models to analyze hair coat traits. All meteorological factors and contemporary groups were important (P<0.05) on variation of sweating rate in both models. The Restricted Maximum. Likelihood (REML) method was used to estimate variance and covariance components under the sire model. Results included heritability estimates in narrow (h(2)) and broad (H) sense for single-trait analyzes: hair thickness (h(2)=0.16; H-2=0.26); hair length (h(2)=0.18; H-2=0.39); number of hairs (h(2)=0.08 +/- 0.07; H-2=0.08 +/- 0.07); hair diameter (h(2)=0.12 +/- 0.07; H-2=0.12 +/- 0.07); coat reflectance (h(2)=0.30; H-2=0.42); and sweating rate (h(2)=0.10 +/- 0.07; H-2=0.10 +/- 0.07). In general, the genetic correlations between the adaptive traits were favorable as for the direction to select for adaptation in tropical environment; however, they presented high standard errors. The results of this study imply that hair coat characteristics and sweating ability are important for the adaptability to heat stress and they must be better studied and further considered for selection for genetic progress of adaptation in tropical environment. (C) 2007 Elsevier B.V All rights reserved.

Genome-wide association study and ancestral origins of the slick-hair coat in tropically adapted cattle

The slick hair coat (SLICK) is a dominantly inherited trait typically associated with tropically adapted cattle that are from Criollo descent through Spanish colonization of cattle into the New World. The trait is of interest relative to climate change, due to its association with improved thermo-tolerance and subsequent increased productivity. Previous studies localized the SLICK locus to a 4 cM region on chromosome (BTA) 20 and identified signatures of selection in this region derived from Senepol cattle. The current study compares three slick-haired Criollo-derived breeds including Senepol, Carora, and Romosinuano and three additional slick-haired cross-bred lineages to non-slick ancestral breeds. Genome-wide association (GWA), haplotype analysis, signatures of selection, runs of homozygosity (ROH), and identity by state (IBS) calculations were used to identify a 0.8 Mb (37.7-38.5 Mb) consensus region for the SLICK locus on BTA20 in which contains SKP2 and SPEF2 as possible candidate genes. Three specific haplotype patterns are identified in slick individuals, all with zero frequency in non-slick individuals. Admixture analysis identified common genetic patterns between the three slick breeds at the SLICK locus. Principal component analysis (PCA) and admixture results show Senepol and Romosinuano sharing a higher degree of genetic similarity to one another with a much lesser degree of similarity to Carora. Variation in GWA, haplotype analysis, and IBS calculations with accompanying population structure information supports potentially two mutations, one common to Senepol and Romosinuano and another in Carora, effecting genes contained within our refined location for the SLICK locus.

Clinical and histological characterization of hair coat and glandular tissue of Chinese crested dogs.

BACKGROUND Two varieties exist in the Chinese crested dog breed, namely hairless Chinese crested dogs presenting with hypotrichosis and dentition abnormalities, and the coated powderpuffs. Hairless Chinese crested dogs are obligate heterozygotes for a FOXI3 mutation, and this phenotype is classified as a form of canine ectodermal dysplasia. OBJECTIVES We provide a detailed histological description of hair follicles and their density for the three subphenotypes (true hairless, semi-coated and powderpuffs) of Chinese crested dogs. Apocrine and exocrine glands of the skin and other tissues were compared with findings reported from dogs with X-linked ectodermal dysplasia. ANIMALS Skin biopsies were collected from 22 Chinese crested dogs. Additionally, the glands of the skin and other tissues were examined from another two dogs available for postmortem examination. METHODS Skin biopsies and tissues were processed, stained and evaluated in a blinded fashion. RESULTS Hair follicular anomalies decreased with increasing number of hairs in the different phenotypes. The FOXI3 mutants had only simple primary hair follicles, whereas the nonmutant powderpuffs had compound follicles identical to other dog breeds. All Chinese crested dogs had an anagen-dominated hair cycle. Furthermore, apocrine glands in the skin and respiratory mucous glands of the mutant Chinese crested dogs were present and normal. CONCLUSIONS AND CLINICAL IMPORTANCE We have identified striking histopathological differences between the three subphenotypes of Chinese crested dogs. We clearly demonstrated distinct differences between the canine ectodermal dysplasia in Chinese crested dogs and dogs with X-linked ectodermal dysplasia.

Environmental and genetic variation of the effective radiative properties of the coat of Holstein cows under tropical conditions

Morphological characteristics, coat effective radiative properties, and the percentage of white colour were measured in the coats of 973 Holstein cows, and estimates of the genetic parameters were obtained for these traits, except morphological characteristics. The results showed that white coats are more dense with long, thin hairs, while the black coats are less dense with short, thick hairs. Effective transmissivity is greater in the less-dense coats with short, thin hairs, independently of coat colour. Effective reflectivity depends more on the variation in the radiative properties of the coat and skin surface rather than on the morphological characteristics of the coat. Effective absorptivity is greater in black and dense coats with long, thick hairs, than in the white and less-dense coat with short, thin hairs. All heritability estimates were of low magnitude, except for the percentage of white coat colour.

Comparative assessment of a canine-specific medium to support colony formation from canine hair follicular keratinocytes.

BACKGROUND Follicular stem cells and their progeny are responsible for the cyclical renewal of hair follicles and maintenance of the hair coat. The understanding of pathways involved in this process is essential to elucidate the pathogenetic mechanisms of primary alopecia. Stem cells and their direct descendants are located in the bulge region of the isthmus of hair follicles. Although these cells have been studied extensively in mice and humans, data for canine isthmic keratinocyte activation and proliferation are not available. HYPOTHESIS/OBJECTIVES The aim was to establish an accurate and reliable in vitro system to study the growth potential of canine isthmic keratinocytes. We assessed the colony-promoting capability of a commercially available canine-specific medium, CELLnTEC (CnT-09), compared with a well-established home-made medium, complete FAD (cFAD). The CnT-09 medium is specific for the growth of canine keratinocytes, while the cFAD medium can support growth and colony formation of keratinocytes from several species. ANIMALS Skin biopsies were obtained from 15 recently euthanized dogs of various breeds with no skin abnormalities. METHODS The isthmic region of compound hair follicles was isolated by microdissection and cell growth monitored using several parameters with colony-forming assays. RESULTS The CnT-09 and cFAD media provided similar growth as measured by the total number and size of colonies, as well as rate of cell differentiation. CONCLUSIONS The commercial canine-specific CnT-09 medium was comparable to the home-made cFAD medium in supporting the growth and proliferation of canine follicular keratinocytes in vitro. The CnT-09 medium should be a viable alternative growth medium for molecular studies of alopecic disorders in dogs.

Transmissão de Radiação Ultravioleta Através do Pelame e da Epiderme de Bovinos

A transmissão de radiação ultravioleta de comprimentos de onda entre 250 e 360 nm através do pelame e da epiderme de bovinos foi determinada em laboratório, usando-se amostras de couro de animais recém-abatidos. A quantidade de radiação transmitida através do pelame depende da coloração e também das características estruturais do pelame (espessura da capa; comprimento, diâmetro, número e inclinação dos pêlos), pelas quais é definido o trajeto médio de um fóton pela massa de pêlos (L). A maior transmissão é proporcionada por pelames brancos com altos valores de L, ao passo que pelames negros em geral apresentam transmissão nula ou muito baixa. Quanto menos pigmentada a epiderme, maior a transmissão de radiação através da sua superfície. A melhor proteção é proporcionada por pelames negros com baixo valor de L sobre epiderme igualmente negra, mas em vista do aquecimento causado pela absorção de radiação térmica (em vacas Holandesas a temperatura das malhas negras atinge 44,1ºC ao mesmo tempo em que a das malhas brancas é 37,7ºC), a combinação ideal para ambientes tropicais é um pelame branco com baixo valor de L sobre epiderme negra, uma combinação dificilmente encontrada em animais de raças européias. Uma alternativa seria um pelame negro com um baixo valor de L. Animais vermelhos apresentam alta transmissão de radiação UV através da epiderme e do pelame, sendo desaconselhados para ambientes tropicais. Entretanto, foi observada uma vaca Holandesa com áreas isoladas de epiderme negra coberta com pelame branco, o que pode trazer perspectivas para uma seleção para combinações mais adequadas de epiderme e pelame em bovinos de raças européias.

Efeitos ambientais e genéticos sobre peso, perímetro escrotal e escores de avaliação visual à desmama em bovinos da raça Canchim

Os efeitos de ano e época de nascimento, propriedade, sexo do bezerro, regime alimentar, idade do bezerro e idade da vaca ao parto, os efeitos aditivos direto e materno da raça Charolesa e o efeito de heterose materna entre as raças Charolesa e zebu foram avaliados pelo método dos quadrados míninos sobre características de importância econômica, como peso, perímetro escrotal e escores visuais de conformação frigorífica, de umbigo e de pelame à desmama em bovinos da raça Canchim. Utilizaram-se dados de 12.334 animais Canchim nascidos de 1999 a 2005. O ano e a época de nascimento, a propriedade, o regime alimentar e a idade da vaca ao parto (linear e quadrático) tiveram efeitos significativos sobre todas as características estudadas. Houve efeitos do sexo sobre o peso do bezerro à desmama e o escore de umbigo; da idade do bezerro sobre peso, perímetro escrotal e escores de conformação frigorífica e de pelame; e das proporções de Charolês no bezerro e na mãe sobre o peso, a conformação frigorífica e a qualidade de pelagem; e da heterozigose materna sobre peso, perímetro escrotal e escores de conformação frigorífica e de umbigo. Os efeitos aditivos diretos da raça Charolesa como desvio do zebu foram negativos sobre peso, conformação frigorífica e qualidade da pelagem à demama, enquanto os efeitos aditivos maternos foram positivos. Os efeitos heteróticos maternos foram positivos sobre peso, perímetro escrotal e escores de conformação frigorífica e de umbigo. em geral, essas fontes de variação devem ser consideradas nas estimativas de parâmetros genéticos e nas avaliações genéticas dos animais Canchim para as características estudadas.

Herdabilidade e correlações quanto a peso, perímetro escrotal e escores visuais à desmama, em bovinos Canchim

O objetivo deste trabalho foi estabelecer o modelo mais adequado para avaliação genética de bovinos Canchim e estimar os parâmetros genéticos de características produtivas à desmama. Foram utilizados dados de: 12.103 animais, quanto ao peso (PD); 5.278, quanto ao perímetro escrotal (PE); 8.343, quanto ao escore visual da conformação frigorífica (CF); 9.111, quanto ao escore de umbigo (UM); e 7.986, quanto ao escore de pelame (PEL). Os modelos estatísticos incluíram os efeitos fixos e os efeitos aleatórios genéticos aditivos direto, materno e de ambiente permanente materno, em diferentes combinações. As análises foram feitas pelo método da máxima verossimilhança restrita livre de derivadas. O modelo completo foi o mais adequado para PD, PE, CF e UM, enquanto o modelo com uso apenas dos efeitos genéticos aditivos direto e materno foi o mais adequado para PEL. As estimativas de herdabilidade direta foram 0,17, 0,13, 0,20, 0,18, e 0,52 para PD, PE, CF, UM e PEL, respectivamente, o que indica a possibilidade de se obter progresso genético por meio da seleção para essas características, principalmente para PEL. As correlações genéticas aditivas diretas entre as características variaram de -0,16 a 0,61. As correlações entre PD e PE e entre PD e CF indicam que a seleção para PD deve proporcionar ganho genético em PE e CF

Desempenho reprodutivo, características do pelame e taxa de sudação em vacas da raça Braford

Foram investigados os efeitos das características do pelame e da taxa de sudação (TS) sobre o intervalo de partos (IEP, n = 423) e os dias para o parto (DPP, n = 1.202) de vacas da raça Braford criadas em sistema extensivo em região tropical úmida no Mato Grosso do Sul, Brasil. As análises foram realizadas pelo método dos quadrados mínimos considerando para intervalo de partos os seguintes efeitos das classes de idade da vaca ao parto: grupo genético; pai; e regressão sobre a refletância da superfície da capa (R), a espessura da capa (E), o comprimento dos pêlos (C), o número de pêlos por unidade de área (N), o diâmetro dos pêlos (D) e a taxa de sudação. Para dias para o parto, foram considerados os efeitos: R, E, C, N, D, TS, divididos em classes; grupo genético; idade no início da estação de monta; e pai. Os componentes de variância e co-variância foram estimados pelo método de Máxima Verossimilhança Restrita sob o modelo touro. As características adaptativas não foram importantes para a variação do intervalo de parto e dos dias para o parto, mas a taxa de sudação apresentou efeito importante sobre dias ao parto. As estimativas de herdabilidade foram quase nulas para IEP e DPP e maiores para as características adaptativas (E = 0,16 ± 0,09; C = 0,18 ± 0,09; N = 0,08 ± 0,06; D = 0,12 ± 0,07; R = 0,30 ± 0,12; TS = 0,10 ± 0,06). Os resultados obtidos para as correlações genéticas de IEP e DPP com TS e entre as características do pelame indicaram que a seleção simultânea para menores valores de C pode ser favorável à redução do intervalo de partos. em geral, as correlações genéticas entre TS, IEP e DPP apresentaram elevado erro-padrão. Considerando os resultados deste estudo e a importância das características do pelame e da sudação, confirma-se a necessidade de se estudarem as correlações genéticas entre as características adaptativas e o desempenho reprodutivo para o progresso da adaptação de bovinos da raça Braford no Brasil.

Características do pelame de vacas Holandesas em ambiente tropical: um estudo genético e adaptativo

As características do pelame (espessura da capa, comprimento médio dos pêlos, número de pêlos por unidade de área, densidade de massa dos pêlos, ângulo de inclinação dos pêlos com respeito a superfície da epiderme e diâmetro médio do pêlos) foram avaliadas em 973 vacas da raça Holandesa, entre novembro de 2000 e abril de 2001, numa área localizada 20cm abaixo da coluna vertebral, no centro do tronco, tanto nas malhas brancas como nas negras. As amostras de pêlos foram obtidas com um alicate comum adaptado. O método da Máxima Verossimilhança Restrita (REML) foi usado para estimar os componentes de variância e covariância sob modelo animal, sendo empregado o sistema MTDFREML. Os resultados mostraram que as características do pelame preto são diferentes das do branco, quando os animais são criados em ambiente tropical. O pelame preto apresentou-se menos denso, com pêlos mais curtos e grossos devido à maior necessidade de perder calor, enquanto que, o pelame branco é mais denso e com pêlos mais compridos, oferecendo uma melhor proteção contra à radiação solar direta. A seleção de vacas predominantemente negras pode ser uma boa escolha para aumentar a resistência do gado Holandês às condições do ambiente tropical, principalmente à radiação solar, quando esses animais são criados a campo, devido a que a epiderme sob esse tipo de malhas é altamente pigmentada. Tal seleção pode ser facilmente realizada, considerando a alta herdabilidade (h²=0,75) para a proporção de malhas negras. Esta seleção deve ser realizada no sentido de um pelame menos denso, com pêlos curtos e grossos favorecendo as perdas de calor sensível e calor latente.

Latent heat loss of dairy cows in an equatorial semi-arid environment

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estimativa do balanço térmico por radiação em vacas Holandesas expostas ao sol e à sombra em ambiente tropical

É apresentado um método para a estimativa do balanço térmico por radiação em vacas da raça Holandesa expostas ao sol e sob a sombra em uma pastagem, com o objetivo de estabelecer um padrão morfológico mais adequado para esses animais em região tropical. O método envolve a determinação das características do pelame (área de superfície de malhas negras, espessura da capa, comprimento e diâmetro dos pêlos, número de pêlos por unidade de área), temperatura da superfície da capa e da epiderme e variáveis ambientais (irradiância solar, temperatura do ar e de globo, vento). Foi determinada a quantidade de radiação de ondas curtas efetivamente transmitida através do pelame e que atinge as camadas profundas da epiderme. Demonstrou-se, por intermédio de um exemplo prático, que as áreas de pelame negro apresentaram balanço radiante mais elevado que as áreas brancas, mas estas últimas possuiam maior transmissividade para a radiação de ondas curtas. Animais predominantemente negros foram melhor protegidos contra a radiação de ondas curtas que os predominantemente brancos, especialmente quando a capa de pelame é pouco espessa (até 4 a 7 mm), mais adequada para ambientes tropicais.

Perda de calor por evaporação cutânea associada às características morfológicas do pelame de cabras leiteiras criadas em ambiente tropical

A perda de calor por evaporação cutânea e as características morfológicas do pelame (espessura da capa, comprimento médio dos pêlos, número de pêlos por unidade de área e diâmetro médio dos pêlos) foram avaliadas em 254 cabras das raças Saanen, Alpina e mestiças ½ Boer ½ Saanen. Utilizou-se uma cápsula ventilada para medir a evaporação cutânea, determinada em três regiões do corpo (próximo ao pescoço, meio do flanco e quarto traseiro), enquanto as características morfológicas do pelame foram avaliadas a partir de amostras de pêlos, tomadas 18 cm abaixo da coluna vertebral, exceto a espessura da capa, que foi medida in situ. Os resultados indicaram que os animais apresentam pelame pouco denso, formado por pêlos finos e compridos. Animais mestiços (½ Bôer ½ Saanen) apresentaram taxas de evaporação cutânea mais elevadas que os puros das raças Saanen e Alpina.

Variação anual de características morfológicas e da temperatura de superfície do pelame de vacas da raça Holandesa em ambiente semiárido

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

Estimativas de parâmetros genéticos e fenotípicos de características do pelame e de desempenho reprodutivo de vacas holandesas em clima tropical

Objetivou-se investigar os efeitos das características do pelame sobre a idade ao primeiro parto (IPP) e o intervalo de partos (IEP) de vacas holandesas manejadas em sistema de estabulação livre com ventiladores e aspersores e estimar os parâmetros genéticos destas características. Os dados foram analisados pelo método dos quadrados mínimos, considerando os efeitos: ano; estação; número de inseminações; origem do pai; pai dentro da origem; idade (somente para IEP); porcentagem de malhas negras; espessura do pelame; comprimento dos pêlos; número de pêlos por unidade de área da epiderme; diâmetro dos pêlos; transmitância e refletância efetiva do pelame. O método da Máxima Verossimilhança Restrita foi utilizado para estimar os componentes de (co)variância sob um modelo animal. Os resultados incluíram as estimativas de herdabilidade para IPP (0,23±0,08), IEP (0,19±0,10), malhas negras (0,75±0,08), número (0,05±0,04), espessura (0,04±0,05), comprimento (0,36±0,09) e diâmetro (0,63±0,08) de pêlos. As estimativas de correlação genética entre IPP (-0,37±0,17), IEP (0,49±0,27) e diâmetro apresentaram valores significativos e favoráveis. Entretanto, as correlações genéticas entre espessura (-0,56±0,46), número (-0,66±0,43), porcentagem de malhas negras (0,04±0,16) e IPP foram desfavoráveis para seleção conjunta para melhor adaptação e precocidade sexual. O alto valor estimado para herdabilidade e as correlações genéticas favoráveis entre diâmetro e IPP e IEP indicaram ser possível selecionar para melhorar conjuntamente a adaptação e o desempenho reprodutivo.