Modelos de regressão aleatória para características de crescimento de bovinos da raça Nelore do estado de Mato Grosso / Random regression models to traits of growth in the Nellore breed in Mato Grosso state

Foram utilizados 138.976 registros de informações de pesos corporais variando de 60 a 610 dias de idade, provenientes de 27.327 animais da raça Nelore, oriundos de rebanhos do estado do Mato Grosso, com o objetivo de descrever a variabilidade genética e estimar parâmetros genéticos para o peso corporal em diferentes idades, utilizando-se modelos de regressão aleatória. O modelo empregado incluiu efeitos fixos de grupo de contemporâneos e idade da vaca ao parto como covariáveis, além de efeitos aleatórios genético aditivo direto, genético materno, ambiente permanente de animal, ambiente permanente materno e efeito de ambiente temporário. O modelo de regressão aleatória mais adequado foi o que empregou função de covariância com polinômios de quarta ordem para descrição da variabilidade de todos os efeitos e duas classes de variância residual. As estimativas de variância genética aditiva direta e de ambiente permanente de animal aumentaram com a idade dos animais. As variâncias genética materna e de ambiente permanente materno exibiram comportamento semelhante, com maiores valores na fase de aleitamento. Os coeficientes de herdabilidade estimados variam de 0,25 a 0,43, com maiores valores nas idades mais avançadas na trajetória de crescimento dos animais. Esses resultados indicaram presença de variabilidade genética suficiente para obtenção de ganho genético expressivo por meio da seleção, principalmente após desmama. Os resultados encontrados para a correlação genética aditiva direta exibiram baixas correlações entre pesos nas idades iniciais e finais, porém pesos altamente correlacionados entre idades mais próximas. As correlações genéticas estimadas entre os pesos da desmama com os pesos até 610 dias de idade foram altas e positivas e indicam que os genes responsáveis por maiores pesos nesse período, em sua maioria, são os mesmos.

In this study 138,976 records of live weight between 60 to 610 days of age, from 27,327 Nellore cattle breed, from herds in Mato Grosso State were used in order to describe the genetic variability and to estimate genetic parameters for the live weight at different ages, using random regression models. The model included the fixed effects of contemporary group and age of cow at calving as covariate, random effects of direct additive genetic, maternal genetic, animal and maternal permanent environmental and temporary environment effect. The most appropriate random regression model employed the covariance function with fourth order polynomials to describe the variability of all effects and two residual variance classes. Estimates of direct additive genetic variance and animal permanent environment increased with the age of the animals. Maternal genetic variances and maternal permanent environment exhibited similar behavior, with higher values in pre weaning. The estimated heritability coefficients ranged from 0.25 to 0.43, with higher values at older ages in the growth trajectory of the animals. These results showed the presence of sufficient genetic variability to obtain significant genetic gain through selection, especially after weaning. The results for the direct additive genetic correlation exhibited low correlations between weights in initial and final ages, however, highly correlated weights between nearest ages. Genetic correlation estimates between weaning with weights up to 610 days of age were high and positive and indicate that most of the genes responsible for higher weights in this period are the same.

Análise bayesiana na estimação de correlações genéticas entre escores visuais e características reprodutivas de bovinos Nelore utilizando modelos linear-limiar / Bayesian analysis in the estimation of genetic correlations between visual scores and reproductive traits in Nelore cattle using linear-threshold models

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.

The genetic correlations between visual scores and reproductive traits, using the bayesian statistic under the linear-threshold animal model, in bovines of the Nelore breed were estimated. Categorical morphological traits were also evaluated at eight, 15, and 22 month-old, concerning musculature, physical structure, conformation and sacrum, the escrotal circumferences measured at the ages of 365 and 450-day-old, and the age at first calving. The estimates of genetic correlations were moderates, suggesting that the selection of animals with better morphological conformation may lead to animals more precocious and with greater fertility. The estimates of genetic correlation concerning the escrotal circumference at 450 day-old and the age at first calving with the evaluated visual scores at 22 month-old were higher than the ones obtained between visual scores at eight and 15 month-old. The use of these visual scores as a criterion of selection may also bring genetic progress to the reproductive traits.

Parâmetros genéticos para características de carcaça avaliadas por ultrassonografia em bovinos da raça Guzerá / Genetic parameters for body weight and real-time ultra sound carcass traits of Guzera cattle

A partir das observações de 1.325 animais (90,4 por cento de machos e 9,6 por cento de fêmeas) e do pedigree de 6.642 animais da raça Guzerá foram estimados os parâmetros genéticos para o peso corporal e as características área de olho de lombo e espessura de gordura na costela e na garupa, avaliadas por meio da técnica de ultrassonografia. Os componentes de (co)variância foram estimados pelo método da máxima verossimilhança restrita, utilizando-se o aplicativo MTDFREML. Foram utilizados, para as estimativas de repetibilidade e herdabilidade, modelos unicaracterística e, para as correlações genéticas e fenotípicas entre as características, modelos bicaracterísticas. As estimativas de repetibilidade (erros-padrão) foram 0,44(0,10) para peso corporal, 0,39(0,10) para área de olho de lombo, 0,75(0,06) para espessura de gordura na costela e 0,49(0,08) para espessura de gordura na garupa. As estimativas de herdabilidade, respectivamente a partir de modelos uni e bicaracterísticas, foram 0,42(0,11) e 0,41(0,11) para peso corporal, 0,35(0,09) e 0,34(0,09) para área de olho de lombo, 0,20(0,08) e 0,32(0,02) para espessura de gordura na garupa e 0,05(0,06) e 0,10(0,08) para espessura de gordura na costela. As estimativas de correlações genéticas foram 0,79(0,09) entre o peso corporal e a área de olho de lombo; 0,20(0,08) entre o peso corporal e a espessura de gordura na garupa; 0,05(0,06) entre a área de olho de lombo e a espessura de gordura na costela; 0,02(0,27) entre a área de olho de lombo e a espessura de gordura na garupa; e 0,64(0,22) entre as duas medidas de espessura de gordura. Os resultados indicam que é uma mensuração suficiente para a adequada avaliação das características área de olho de lombo e espessura de gordura na carcaça e que a seleção direta para essas características pode resultar em carcaças mais musculosas e de melhor acabamento. Indica, ainda, ausência de antagonismo genético entre a seleção para peso corporal e características ...

Genetic parameters were estimated for body weight and real-time ultra-sound loin-eye area, rump fat thickness, and back fat thickness using data from 1,325 yearling Guzera cattle (90.4 percent bulls and 9.6 percent heifers) and pedigree structure with 6,642 animals. Variance and covariance components were estimated using REML methodology and MTDFREML software. Single trait animal models were used to estimate repeatability and heritability for the four traits. Multiple traits animal models were used to estimate genetic correlations among the traits. Repeatability estimates (standard errors) were 0.44(0.10) for body weight, 0.39(0.10) for loin-eye area, 0.75(0.06) for rump fat thickness, and 0.49(0.08) for back fat thickness. Heritability estimates were 0.42(0.11) and 0.41(0.11) for body weight, 0.35(0.09) and 0.34(0.09) for loin-eye area, 0.20(0.08) and 0.32(0.08) for back fat thickness, and 0.05(0.06) and 0.10(0.08) for rump fat thickness, respectively from single and multiple traits models. Genetic correlation estimates were 0.79(0.09) between body weight and loin-eye area, 0.20(0.08) between body weight and back fat thickness, 0.05(0.06) between loin-eye area and rump fat thickness, 0.02(0.27) between loin-eye area and back fat thickness and 0.64(0.22) between the two measurements of fat thickness. In order to evaluate carcass traits, results suggested that repeated real-time ultra-sound measurements are not needed and that direct selection for these traits might be effective. In addition, there is no genetic antagonism between selection for body weight and carcass traits.

Alternativas para seleção de touros da raça Nelore considerando características múltiplas de importância econômica / Nellore bull selection alternatives using multiple traits of economic importance

Os dados são provenientes de 234 touros da raça Nelore participantes de um teste de progênie, no período de 1996 a 2003. A diferença esperada na progênie (DEP) de sete características: peso aos 120 e 210 dias, efeito materno (DMPP120 e DMPP210), peso e perímetro escrotal aos 365 e 450 dias, efeito direto (DDP365, DDP450, DDPE365 e DDPE450) e idade ao primeiro parto (DDIPP) foi utilizada para classificar os animais em três grupos, assim como identificar quais as características possuíram maior poder discriminatório na formação de cada grupo. Para tanto, foram utilizados procedimentos estatísticos multivariados de análise de agrupamentos k-médias e componentes principais. Os resultados evidenciaram que, dos três grupos formados, dois se destacaram quanto aos valores médios das DEPs. A importância desses dois grupos de touros foi confirmada pela análise de componentes principais, que associou a eles valores superiores de DEPs diretas de peso e perímetro escrotal. A quantidade da variabilidade original retida pelos dois primeiros componentes principais foi de 70,22 por cento. Estes procedimentos mostraram-se eficientes e constituíram importantes ferramentas para classificar touros, discriminar variáveis, bem como resumir informações multivariadas, podendo ser usados como auxílio valioso na seleção de reprodutores para uso nos programas de melhoramento genético.

The data set is from 234 Nelore bulls which participate of a progeny test in the period from 1996 to 2003. The expected progeny diference (EPDs) of seven economic traits, weights at 120 e 210 days of age, maternal effect (DMPP120 and DMPP210), weights and scrotal circumferences at 365 e 450 days of age, direct effects (DDP365, DDP450, DDPE365 and DDPE450), and age at first calving (DDIPP), were used in order to classify these animals in three groups and verify which EPDs showed greatest discriminating power in forming the groups. The statistical applied techniques were: k-means clusters analysis and principal components analysis. From the three groups formed, two of them stood out in relation to values of the EPDs means. Evidence of the importance of these two groups was observed in the principal component analysis that associate to them higher values of direct EPDs of weight and scrotal circumference. The two first principal components accounted for 70.22 percent of the total original variability. Both techniques could be an important tools to sire classification, variable discrimination, as well as to resume multivariate information, and they could be applied to help selection in animal breeding program.

Pedigree analyses in the Breeding Program for Nellore Cattle

Parameters based on the probability of gene origin were used to describe genetic variability in three reproductive groups from the Breeding Program for Nellore Cattle (PMGRN). The three reproductive populations (cows in reproductive age, bulls from artificial insemination centers and young bulls in progeny test) generated medium to low values. The effective number of founders (Nf ), the effective number of ancestors (Na) and the remaining genomes (Ng) suggest low founder representativeness, high genetic contribution by some ancestors, considerable loss of founder alleles and lack of allelic representativeness in bulls kept in artificial insemination centers and young sires in progeny test in relation to the diversity on the farms participating in the PMGRN. The parameters based on the probability of gene origin in the three reproductive groups were: 84.3, 53 and 54.2 (Nf ); 71, 36.6 and 30 (Na) and 51.4, 19.3 and 19 (Ng) for cows, bulls from artificial insemination centers and young sires in progeny test, respectively. Future matings and the introduction of selected progeny reproduction may decrease the parameters based on the probability of gene origin in each reproductive group, thereby increasing considerably the additive relationship in the three reproductive groups and consequently increasing the probability of inbreeding in the future. Strategies to maintain genetic variability in bull populations must be implemented.

Objetivos de seleção para sistemas de produção de gado de corte em pasto: ponderadores econômicos / Economic values for breeding goal traits for Brazilian beef cattle production

Foram desenvolvidos objetivos de seleção para gado de corte criado nas condições de produção típicas do Brasil Central. As características consideradas foram: número de bezerros desmamados por vaca/ano (NBD), peso da carcaça (PC), peso à desmama (PD) e consumo de alimento. Foram adotados dois sistemas de produção, um que considerava somente a cria e outro, o ciclo completo (cria, recria e engorda). No primeiro, as receitas foram a venda de bezerros à desmama, novilhas excedentes e vacas de descarte. No segundo, a receita foi a venda das novilhas excedentes, vacas de descarte e novilhos para o abate. Em ambas as situações, o lucro (USD/vaca/ano) foi estimado pela diferença entre receita e despesa. Os valores econômicos estimados foram expressos em dólar por unidade de mudança na característica, calculados na base vaca/ano. O valor econômico foi calculado avaliando-se a alteração ocorrida no lucro quando a característica era incrementada de uma unidade, permanecendo as demais inalteradas. A característica que apresentou maior valor bruto do ponderador econômico foi o NBD, seguida pelo consumo, PC e PD. Quando se considerou o valor econômico, em unidades de desvio-padrão genético-aditivo, a ordem de importância foi consumo, PC, NBD e PD.

Parâmetros genéticos da taxa de maturacão e do peso assintótico de fêmeas da raca Nelore / Genetic parameters of maturation rate and asymptotic weight of Nelore females

Utilizaram-se 14.563 pesagens de 1158 fêmeas da raca Nelore, nascidas entre 1984 e 1995, pertencentes a 10 fazendas, distribuídas em sete estados do Brasil. Com o objetivo de estabelecer um padrão médio de crescimento, obter parâmetros individuais das curvas e estimar os componentes de variância, herdabilidade e correlacões genéticas dos parâmetros das curvas, foram comparados os modelos de Von Bertalanffy, Brody, logístico e Gompertz. Foram utilizados o procedimento NLIN e o programa MTDFREML sob modelo animal em análise unicaráter e bicaráter. Os parâmetros médios dos pesos assintóticos (A) e das taxas de maturidade (K) foram: 515,06 e 0,071 para Von Bertalanffy; 552,77 e 0,045 para Brody; 501,11 e 0,097 para logístico, e 507,00 e 0,083 para Gompertz, respectivamente. As estimativas de herdabilidade para A e K foram de alta magnitude: 0,39 e 0,42 para Von Bertalanffy, 0,42 e 0,44 para Brody, 0,40 e 0,41 para logístico e 0,39 e 0,39 para Gompertz, respectivamente. As correlacões genéticas variaram entre -0,69 e -0,49. Todos os modelos foram adequados para descrever o crescimento. A ordem de escolha do melhor modelo para descrever a curva de crescimento foi: Brody, Von Bertalanffy, logístico e Gompertz. Essas características seriam passíveis de inclusão em índice de selecão para selecão de fêmeas Nelore.

Estudo de modelo alternativo para estimaçäo de componentes de (co)variância e prediçäo de valores genéticos de características de crescimento em bovinos da raça Nelore / Alternative model to estimate (co)variance components and to predict breeding values for growth traits in Nelore cattle

Foram obtidas estimativas de parâmetros genéticos e preditas DEP's (diferença esperada na progênie) para pesos näo-padronizados aos 120 dias de idade (PR120), à desmama (PR240), ao ano de idade (PR365), aos 15 meses (PR455) e ao sobreano (PR550), de 29.769 animais Nelore, adotando-se o método REML, sob modelo animal. Para características PR120, PR240, PR365 e PR455, o modelo completo incluiu efeitos aleatórios de animal, aditivo materno, de ambiente permanente da vaca e de resíduo, efeitos fixos de grupo de contemporâneos (GC) aos 120 dias de idade, ou à desmama, classe de idade da vaca ao parto (CIVP), e como covariável a idade do animal à época da pesagem. Para características pós-desmama (PR365, PR455 e PR550), consideraram-se dois modelos de análise: um sem efeito permanente da vaca, com efeitos aleatórios de animal, aditivo materno e de resíduo, efeitos fixos de GC ao ano de idade, aos 15 meses ou ao sobreano e CIVP, e como covariável a idade do animal à época da pesagem, e outro com efeitos aleatórios de animal e de resíduo, efeitos fixos de GC ao ano de idade, aos 15 meses ou ao sobreano e CIVP, e como covariável a idade do animal à época da pesagem. As médias observadasñdesvios-padrao foram 127+25kg (PR120); 191ñ34kg (PR240); 225ñ42kg (PR365); 266ñ51kg (PR455) e 310ñ56kg (PR550). Resultantes das análises de característica única sob modelo completo, as estimativas de herdabilidade direta e materna para PR120, PR240, PR365 e PR455 foram 0,23 e 0,08; 0,19 e 0,10; 0,24 e 0,04; 0,30 e 0,04, respectivamente. As estimativas de herdabilidade direta foram 0,39; 0,44 e 0,43, respectivamente, para PR365, PR455 e PR550. A partir do modelo sem efeito de ambiente permanente, as estimativas de herdabilidade direta e materna foram, respectivamente para PR365, PR455 e PR550, 0,25 e 0,08; 0,32 e 0,07; 0,38 e 0,03. Quando comparadas às estimativas de herdabilidade das características padronizadas, houve pouca diferença em magnitude entre elas. Importante mudança de posto ocorreu entre a característica padronizada e a nao padronizada, principalmente para DEP materna