Egg production evaluation of laying hens by multivariate analysis / Avaliação da produção de ovos de poedeiras por análise multivariada

This study aimed to verify the existence of differences between hens from the Barred Plymouth Rock (PRB) breed and White Plymouth Rock (PRW) breed by multivariate analysis of weekly egg production and cumulative during the years of 1998 and 2010, from the Laboratório de Avicultura (LAVIC) of the Departamento de Zootecnia at the Universidade Federal de Santa Maria (UFSM). For the analysis of the univariate and multivariate variance, the experimental design was completely randomized with two treatments (breed) and 299 repetitions of the PRW breed and 350 of the PRB breed. The parameters analyzed were the weekly productions of eggs per bird from the 21st to the 50th week of age (P21, P22, ..., P50) and production of eggs accumulated being from the 21st to the 25th (PA1), 21st to the 30th (PA2), 21st to the 35th (PA3), 21st to the 40th (PA4), 21st to the 45th (PA5) and 21st to 50th (PA6). Analyzes of univariate and multivariate variance were conducted and the comparison of means were made by "T" Student and Wilks respectively (P < 0, 05). Based on the results, an analysis of the principal components was performed with parameters PA1, PA2, PA4, PA5 and PA6. With the average egg production per family accumulated, a cluster analysis using Euclidean distance and single linkage method (nearest neighbors) was performed. The first two principal components meet the total variation in egg production accumulated from the 21st to 25th, 21st to 30th, 21st to 40th, 21st to 45th and 21st to 50th weeks of age. Most of the phenotypic variation of the layers can be explained by the production of eggs accumulated from the 21st until the 40th week of age, and this variable is highly correlated with total egg production. Families from the PRW and PRB breed form seven distinct groups, but homogeneous by the similarity between them. This allows direct crossings between different groups, in the pursuit for heterosis.(AU)

Objetivou-se verificar a existência de divergência entre poedeiras das raças Plymouth Rock Barrada (PRB) e Plymouth Rock Branca (PRW) por meio da análise multivariada da produção de ovos semanal e acumulada dos anos de 1998 e 2010, do Laboratório de Avicultura (Lavic) do Departamento de Zootecnia da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM). Para as análises de variância uni e multivariada, o delineamento experimental foi inteiramente ao acaso, com dois tratamentos (raças) e 299 repetições da raça PRW e 350 da raça PRB. Os parâmetros analisados foram a produção de ovos semanal por ave da 21ª à 50ª semana de idade (P21, P22,..., P50) e a produção de ovos acumulada, sendo da 21ª à 25ª (PA1), 21ª à 30ª (PA2), 21ª à 35ª (PA3), 21ª à 40ª (PA4), 21ª à 45ª (PA5) e 21ª à 50ª (PA6). Realizaram-se as análises de variância uni e multivariada, e a comparação de médias foi feita pelos testes "T" de Student e de Wilks, respectivamente (P<0,05). Com base nos resultados, foi realizada a análise de componentes principais, com os parâmetros PA1, PA2, PA4, PA5 e PA6. E, com as médias de produção de ovos acumulada por família, foi realizada a análise de agrupamento por meio da distância euclidiana e pelo método de encadeamento único (vizinhos mais próximos). Os dois primeiros componentes principais reúnem a variação total da produção de ovos acumulada da 21ª à 25ª, 21ª à 30ª, 21ª à 40ª, 21ª à 45ª e 21ªá 50ª semanas de idade. A maior parte da variação fenotípica das poedeiras pode ser explicada pela produção de ovos acumulada da 21ª até a 40ª semana de idade, e essa variável tem alta correlação com a produção de ovos total. As famílias da raça PRW e da raça PRB formam sete grupos distintos, mas homogêneos, pela similaridade existente entre elas, o que permite direcionar cruzamentos entre os diferentes grupos, em busca da heterose.(AU)

Avaliação do desempenho na pós-desmama para uma população bovina multirracial Aberdeen Angus x Nelore utilizando-se diferentes modelos genéticos / Post weaning performance evaluation for a multibreed Aberdeen Angus x Nellore population using different genetic models

Com o objetivo de testar modelos genéticos alternativos ao aditivo-dominante em populações multirraciais, foram utilizadas informações do peso ao sobreano (PS) de 35.931 novilhos, filhos de 752 touros e 30.535 vacas das raças Aberdeen Angus (A) e Nelore (N) e de diversos grupos genéticos possíveis por meio do cruzamento entre elas. Foram testados cinco diferentes modelos (M) genéticos: o M1 continha o efeito genético fixo aditivo direto (AD), heterozigótico direto (HD), epistático direto (ED) e aditivo-conjunto direto (ACD); o M2, igual ao M1, menos o efeito ACD; o M3, igual ao M1, menos o efeito ED; o M4, igual ao M1, menos os efeitos ED e ACD; e o M5, igual ao M1, menos os efeitos HD, ED e ACD. Os modelos foram submetidos a três métodos de análise diferentes: método dos quadrados mínimos (MQM), regressão de cumeeira (RC) e máxima verossimilhança restrita (REML). O método de RC produziu estimativas de coeficientes com magnitudes e sinais explicados biologicamente. As estimativas dos efeitos, das (co)variâncias, dos parâmetros e dos valores genéticos diferiram entre os modelos, indicando a importância da correta escolha do modelo de análise, devendo-se ter conhecimento prévio do fenômeno estudado e sua interpretação biológica e sempre preceder à escolha de um modelo de análise genética multirracial o estudo da relação existente entre as variáveis independentes. Importantes efeitos adicionais ao efeito AD foram acrescentados pelas inclusões dos efeitos HD e ED aos modelos de análise. A notação matemática dos efeitos ACD, aplicada atualmente na literatura e testada neste estudo, não foi capaz de explicar a complementaridade entre raças como esperado, havendo problemas com casos de multicolinearidade entre os efeitos estudados.

In order to evaluate alternative genetic models to the additive dominant model, weights at yearling (PS) of 35,931 animals, sired by 752 bulls and 30,535 cows of Aberdeen Angus (A) and Nellore (N) breeds and the genetic groups from their crosses were used. Five different genetic models (M) were tested: M1, containing the direct additive fixed genetic effect (DA), heterozygote direct (HD), epystatic direct (ED), and direct joint additive direct (DJA); M2 was equal to M1, excluding DJA effect; M3 was equal to M1, excluding ED effect; M4 was equal M1, excluding ED and ACD effects, and M5 was equal to M1, excluding HD, ED, and DJA effects. The models were analyzed by different methods: Least Square Means Method (MQM), Ridge Regression Method (RC), and Restricted Maximum Likelihood Method (REML). Estimated coefficients by RC showed magnitude and sign which were biologically explained. The estimates of the covariances, parameters, and genetic values varied among the models, indicating the importance of the correct choice of the model for analysis, being necessary a previous knowledge of the studied phenomenon and its biological interpretation. Besides, it should always be considered the relationship between the independent variables before choosing a multibreed genetic analysis model. Important additional effects to the DA effect were considered by the inclusion of the HD and ED effects to the models for analysis. The DJA math notation, currently used in the literature and tested in the present study, was not able to explain the breed complementarity, due to the multi colinearity among the studied effects.

Fatores de correção para perímetro escrotal ao sobreano para tourinhos mestiços Aberdeen Angus x Nelore / Adjustment factors for scrotal circumference at yearling for crossbred Aberdeen Angus x Nelore young bulls

Obtiveram-se fatores de correção (FC) para o perímetro escrotal ao sobreano (PES) para os efeitos de grupo genético (GG), heterozigose individual (HI), peso ao sobreano (PS) e idade do animal à pesagem de sobreano (IDS), utilizando-se registros de peso corporal e medidas de perímetro escrotal obtidos de 11.662 tourinhos das raças Aberdeen Angus, Nelore e de produtos do cruzamento entre elas, criados nas regiões Sul, Sudeste e Centro-Oeste do Brasil, nascidos entre 1987 e 2001. Os coeficientes de regressão que geraram os FC foram estimados pelo método dos quadrados mínimos, adotando um modelo que incluiu os efeitos de grupo de contemporâneos ao sobreano (GC), GG, heterozigose materna (HM), HI, PS e IDS. Todos os efeitos incluídos no modelo foram significativos (P<0,01) sobre PES. A média observada e respectivo desvio-padrão para PES foi 29,90±3,55cm. Foi observado efeito polinomial de segunda ordem de PS sobre PES. Foram verificados ganhos decrescentes no PES à medida que o POS aumentou, ou seja, os maiores acréscimos foram observados em animais recém desmamados. O efeito linear de PS sobre PES foi 0,06695804±0,00345000cm/kg, e o efeito quadrático, 0,00005252±0,00000508cm/kg². Para IDS o efeito linear foi de 0,02176450±0,00038568cm/dia. Aumentos de HI e HM promoveram incremento no PES e de GG, decréscimos. Os fatores incluídos no modelo foram importantes fontes de variação que devem ser considerados no ajuste de PES para seleção de tourinhos para melhora da precocidade sexual.

Adjustment factors (AF) for scrotal circumference at yearling (SCY) were figured out for effects of genetic group (GG), individual heterozygosis (IH), yearling weight (YW), and age of the animal at yearling weight (AYW) using body weight and scrotal circumference records from 11,662 Aberdeen Angus, Nelore, and their crosses. The animals were born from 1987 to 2001 and were raised in the South East and Central West Regions of Brazil. The regression coefficients to obtain AF were estimated by least squares means method. The model included the fixed effects of contemporaneous group at yearling (CG), maternal heterozygosis (MH), IH, and the covariates YW (linear and quadratic effects) and AYW (linear effect). All the factors included in the model showed significant effects (P<0.01) on SCY. The mean and standard deviation for SCY were 29.90±3.55cm. Quadratic effect of YW on SCY was also observed. Decreases in SCY with the increase in YW was found. High SCY was observed immediately after post-weaning. The YW effects on SCY were 0.06695804±0.00345000cm/kg (linear effect) and -0.00005252±0.00000508cm/kg² (quadratic effect). The AYW linear effect on SCY was 0.02176450±0.00038568cm/day. The factors included in the model are important sources of variation to adjust SCY for the selection of young bulls in order to improve sexual precocity.

Estimação de parâmetros genéticos para produção de leite de vacas da raça Holandesa via regressão aleatória / Estimation of genetic parameters for Holstein cows milk production by random regression

Foram utilizados 21.702 registros de produção de leite no dia do controle de 2.429 vacas primíparas da raça Holandesa, filhas de 233 touros, coletados em 33 rebanhos do Estado do Rio Grande do Sul, para estimar parâmetros genéticos para produção de leite no dia do controle. O modelo de regressão aleatória ajustado aos controles leiteiros entre o sexto e o 305º dia de lactação incluiu o efeito de rebanho-ano-mês do controle, idade da vaca no parto e os parâmetros do polinômio de Legendre de ordem quatro, para modelar a curva média da produção de leite da população e parâmetros do mesmo polinômio, para modelar os efeitos aleatórios genético-aditivo e de ambiente permanente. As variâncias genéticas e de ambiente permanente para produção de leite no dia do controle variaram, respectivamente, de 2,38 a 3,14 e de 7,55 a 10,35. As estimativas de herdabilidade aumentaram gradativamente do início (0,14) para o final do período de lactação (0,20), indicando ser uma característica de moderada herdabilidade. As correlações genéticas entre as produções de leite de diferentes estágios leiteiros variaram de 0,33 a 0,99 e foram maiores entre os controles adjacentes. As correlações de ambiente permanente seguiram a mesma tendência das correlações genéticas. O modelo de regressão aleatória com polinômio de Legendre de ordem quatro pode ser considerado como uma boa ferramenta para estimação de parâmetros genéticos para a produção de leite ao longo da lactação.

A total of 21,702 records of milk production from 2,429 first-lactation Holstein cows, sired by 233 bulls, collected in 33 herds in the State of Rio Grande do Sul from 1991 to 2003, were used to estimate genetic parameters for that characteristic. The random regression model adjusted to test day from the 6th and the 305th lactation day included the effect of herd-year-month of the test day, the age of the cow at parturition, and the order fourth Legendre polynomial parameters, in order to obtain the average curve for the milk production of the population and parameters from the same polynomial to estimate the additive genetic and permanent environmental random effects. The genetic and permanent environmental variances for test day milk yield ranged from 2.38 to 3.14 and from 7.55 to 10.35, respectively. The estimated heritabilities gradually increased from the beginning (0.14) to the end (0.20) of the lactation period, indicating that test day milk yield is a characteristic with moderate heritability. The genetic correlation between milk yield in different phases of lactation ranged from 0.33 to 0.99 and was higher between the adjacent test days. The permanent environmental correlations followed the same tendency of the genetic ones. The random regression animal model using Legendre polynomials of order four can be considered as a good tool to estimate genetic parameters for milk production throughout the lactation.

Tendências genética e fenotípica para ganho de peso médio diário entre a desmama e o sobreano em uma população Angus x Nelore / Genetic and phenotypic trends for average daily weight gain from weaning to 550 days of age in a Angus Nellore population

Foram analisados os registros de ganho médio diário entre a desmama e o sobreano (GMDDS) de 33.267 animais de uma população multirracial Angus - Nelore, filhos de 525 touros, criados em 37 rebanhos, em diversas regiões do Brasil, entre os anos de 1987 e 2001. O modelo animal usado incluiu os efeitos aleatórios genético aditivo direto e materno e residual e os efeitos fixos de grupo genético do pai, da mãe e do animal e do grupo de contemporâneos pós-desmama, além da covariável idade à desmama, não ajustada. O GMDDS médio observado para a população foi 384,22g. O ano de 1999 foi o que apresentou o maior GMDDS (484,04g), e o ano de 1992, o menor (299,42g). Os coeficientes de herdabilidade estimados foram: 0,30±0,11 (direta) e 0,29±0,07 (materna). O VG médio foi de -0,827g. A tendência genética estimada para essa característica foi de -0,029g/ano (P<0,08) e a fenotípica foi de 5,69g/ano (P<0,05).

Direct and maternal heritability coefficients were estimated and genetic and phenotypic trends were predicted for average weight gain from weaning to 550 days of age (AWG) from 33,267 animals of a multi-breed Angus-Nellore population, sired by 525 bulls and raised in 37 herds in several regions of Brazil, from 1987 to 2001. MTDFREML was used for estimating the (co)variance components utilized to estimate the genetic direct and maternal heritability coefficients and to predict the breeding values. The animal model included as fixed the genetic group of sire, dam and animal and the pos weaning year/station/herd contemporary group and the covariate weaning age, and as ramdom, the additive genetic, maternal and residual effects. The observed AWG was 384.22g, 1999 presented the highest (484.04g) and 1992 the lowest value (299.42g). The direct heritability was 0.30±0.11, the maternal h² was 0.29±0.07 and the average genetic value was -0.827g. The estimated genetic trend for AWG was -0.029g (P<0.08) and the phenotypic trend was 5.68g (P<0.05). A phenotypic progress for average weight gain from weaning to 550 days of age occurred as a consequence of an environmental improvement, and the estimated genetic progress was close to zero.