Parámetros genéticos para características de crecimiento, canal, calidad y espinas intramusculares en cachama blanca (Piaractus brachypomus) / Genetic parameters for growth, carcass, quality and intramuscular spine traits in white blanca (Piaractus brachypomus)

RESUMEN Los temas de la acuicultura en los que se requiere innovación e investigación están orientados al mejoramiento y al conocimiento genético de especies nativas. En este sentido, el presente estudio se concentró en estimar heredabilidades, correlaciones genéticas y fenotípicas para características de crecimiento, canal, calidad y espinas intramusculares derechas (EIMD), en cachama blanca (Piaractus brachypomus). La progenie de 12 hembras y 24 machos por fertilización artificial de una hembra por dos machos, es decir, doce familias de hermanos medios, fueron analizados por medio del paquete estadístico SAS 9.4 (SAS®, 2014). Se asumió un modelo lineal general univariado, con inclusión de los efectos fijos, como factores de entorno, estanque y edad y factores genéticos, como efectos aleatorios. Las heredabilidades, en general, para las variables de crecimiento, mostraron valores de medios a altos; para las variables de la canal presentaron valores bajos a medios; para las variables de calidad fueron bajos y, de particular interés para la EIMD, la magnitud de la estima fue de 0,11 ± 0,15. Las correlaciones estuvieron, generalmente, cercanas a la unidad entre características de crecimiento. Estas fueron significativamente positivas para peso corporal, a 180 días de edad, con la mayoría de variables, a diferencia con las variables de calidad, la correlación para rendimiento en canal con EIMD de -0,99 fue encontrada significativamente negativa. Los resultados del estudio destacan el potencial para mejorar características de crecimiento, de canal y de calidad, a través de la explotación de la variación genética aditiva observada.

ABSTRACT The topics of aquaculture in which innovation and research are required are directed towards the improvement and genetic knowledge of native species. In this sense the present study concentrated on the estimation of heritabilities, genetic and phenotypic correlations for growth, carcass, quality and right intramuscular spines (RIMS) in white cachama (Piaractus brachypomus). The progeny of 12 females and 24 males by artificial fertilization of a female by two males, that is to say twelve half-sib families, were analyzed by means of the statistical package SAS 9.4 (SAS®, 2014), assumed an univariate general linear model with inclusion of Fixed effects such as environmental factors, pond and age as fixed effects and genetic factors as random effects. Heritabilities in general for growth variables showed medium to high values; for carcass variables, presented low to medium values; And for the quality variables were low; For the RIMS the magnitude of the estimate was 0,11 ± 0,15. The correlations were generally close to unity between growth characteristics. These were significantly positive for body weight at 180 days of age with most variables unlike quality variables; the correlation for channel performance with RIMS of -0.99 was found to be significantly negative. The results of the study highlight the potential to improve growth, carcass and quality traits through the exploitation of the additive genetic variation observed in this study.

Effects of genetic polymorphism in Pit1, GH, GHR and KCN3 on milk yield and body weight of Khuzestan (Iran) water buffaloes / Efectos del polimorfismo genético en Pit1, GH, GHR y KCN3 sobre la producción de leche y el peso corporal del búfalo de agua de Juzestán, Irán / Efeitos do polimorfismo genético em Pit1, GH, GHR e KCN3 sobre produção de leite e peso corporal do búfalo de água do Cuzistão, Irã

Abstract Background: Genetic information is necessary to devise strategic plans aimed to improve the genetic merit of buffalos. Objective: To assess the effect of genetic polymorphisms in GH, Pit-1, GHR, GHRHR, and KCN3 genes on milk production and body weight of Khuzestan water buffaloes. Methods: Blood samples were collected from 60 buffaloes from the Khuzestan province, Iran. Using the PCR-RFLP technique, the amplified and digested fragments of GH/AluI, GHR/AluI, GHRHR/ HaeIII, Pit1/HinfI, and KCN3/HindIII were genotyped. Results: All animals were monomorphic for GHRHR. The frequency of mutant alleles for GH, GHR, KCN3, and Pit1 was 47.5, 74.2, 49.2, and 51.7%, respectively. There were significant differences (p<0.0001) in the genotypic frequencies of GH, GHR, and Pit1 between high and low milk-yielding buffaloes. The GH (p=0.0002), GHR (p<0.0001) and Pit1 (p<0.0001) polymorphisms also had significant effects on body weight. Sequencing results revealed the presence of C496A, G495A, G498A and C1501T SNPs in the GH, and G1702T in the GHR gene of Khuzestan buffalos. Conclusion: This study highlights the importance of GH, GHR, and Pit1 on milk production and body weight of Khuzestan buffaloes. The results suggest that devising an integrated breeding plan in Khuzestan water buffalos can considerably benefit from the very high diversity in candidate genes.

Resumen Antecedentes: La información genética es necesaria para diseñar planes estratégicos con el objeto de mejorar el mérito genético de los búfalos. Objetivo: Evaluar el efecto de los polimorfismos genéticos en los genes GH, Pit-1, GHR, GHRHR y KCN3 sobre la producción láctea y peso corporal de búfalos de agua de la provincia de Juzestán, Iran. Métodos: Se recolectaron 60 muestras de sangre de búfalos de la provincia de Juzestán, en Irán. Los fragmentos amplificados y digeridos de GH/AluI, GHR/AluI, GHRHR/HaeIII, Pit1/HinfI y KCN3/HindIII fueron clasificados genotípicamente, utilizando la técnica PCR-RFLP. Resultados: Todos los animales fueron monomórficos para el gen GHRHR. La frecuencia alélica de alelos mutantes para los genes GH, GHR, KCN3 y Pit1 fue 47,5, 74,2, 49,2 y 51,7%, respectivamente. Se encontraron diferencias significativas (p<0,0001) en las frecuencias genotípicas de GH, GHR y Pit1 entre búfalos de alta y baja producción. El efecto del polimorfismo GH (p=0,0002), GHR (p<0,0001) y Pit1 (p<0,0001) también fue significativo para peso corporal. Los resultados de la secuenciación revelaron la presencia de SNPs C496A, G495A, G498A y C1501T en GH, y G1702T en el gen GHR. Conclusiones: Este estudio resalta la importancia de los genes GH, GHR y Pit1 sobre la producción de leche y el peso corporal de búfalos de Juzestán. Los resultados sugieren que la elaboración de un plan de cruzamiento integrado en búfalos de agua de Juzestán puede beneficiarse considerablemente de la gran diversidad de genes candidatos.

Resumo Antecedentes: Determinação informações genéticas é o passo crítico para elaborar planos estratégicos com o objetivo de melhorar o mérito genético dos búfalos. Objetivo: Avaliar o efeito de polimorfismos genéticos nos genes GH, Pit-1, GHR, GHRHR e KCN3 na produção de leite e no peso corporal dos búfalos de água do Cuzistão, Irã. Métodos: Amostras de sangue foram coletadas de 60 búfalos da província de Cuzistão, no Irã. Utilizando a técnica PCR-RFLP, os fragmentos amplificados e digeridos de GH/AluI, GHR/AluI, GHRHR/HaeIII, Pit1/HinfI e KCN3/ HindIII foram genotipados. Resultados: Todos os animais eram monomórficos para o gene GHRHR. A freqüência alélica de alelos mutantes para os genes GH, GHR, KCN3 e Pit1 foi 47,5, 74,2, 49,2 e 51,7%, respectivamente. Uma diferença significativa (p<0,0001) foi encontrada nas freqüências genotípicas de os genes GH, GHR e Pit1 entre búfalos de alta e baixa produção. O efeito do polimorfismo GH (p=0,0002), GHR (p<0,0001) e Pit1 (p<0,0001) também foi significativo para o peso corporal. Os resultados da sequenciação revelaram a presença de SNPs C496A, G495A, G498A e C1501T no GH, e G1702T no gene GHR dos buffalos do Cuzistão. Conclusões: Este estudo destacou a importância da GH, GHR e Pit1 na produção de leite e no peso corporal de buffalos do Cuzistão. Os resultados sugerem que a elaboração de um plano de melhoramiento genético integrado em búfalos de água do Cuzistão pode beneficiar consideravelmente da grande diversidade de genes candidatos.

Diversidad haplotípica del exón xii del gen dopamina p-hidroxilasa en tres razas bovinas / Haplothic diversity of exon xii of the dopamine p-hydroxylase gene in three cattle breeds

Los polimorfismos en el gen dopamina p-hidroxilasa (DBH) se asocian con el temperamento en los bovinos. En 16 animales de la raza criolla colombiana Blanco Orejinegro (BON), 20 Brahman (BRA) y 16 de Ganado de lidia (GLI), se evaluaron los polimorfismos del exón xii del gen DBH mediante secuenciación. Se encontraron 13 haplotipos, 6 en BON, 9 en BRA y 2 en GLI. El haplotipo H2 fue el más frecuente (0,615) y se encontró en las tres razas, mientras los haplotipos H6 y H9 fueron compartidos entre BON-BRA y BRA-GLI, respectivamente. La mayor diversidad genética (DG: 0,915 ± 0,04) y nucleotídica (DN: 0,011 ± 0,006) se encontró en la raza BRA, seguida por BON (DG: 0,700 ± 0,12; DN: 0,008 ± 0,004) y GLI (DG: 0,350 ± 0,14; DN: 0,0011 ± 0,001). Si bien el test de D-Tajima fue mayor que cero, no fue significativo (P > 0,05) en BON y BRA, pero en la raza GLI presentó un valor de -1,92 (P < 0,05). El análisis de varianza molecular mostró una variación entre las razas de 23,9% y una estructura poblacional (F^) de 0,23 (P < 0,001). Los mayores valores del coeficiente de coancestría se presentaron entre GLI y BRA (0,52) y entre GLI y BON (0,22). Se concluye que la raza GLI tiene baja diversidad en el gen DBH en comparación con las razas BON y BRA, que hay efectos de la selección natural en BON y BRA mientras que en la raza GLI se evidencia un barrido selectivo reciente y no a favor del temperamento.

Polymorphisms in the dopamine p-hydroxylase gene (DBH) have been associated with temperament in cattle. In 16 animals of Colombian creole breed Blanco Orejinegro (BON), 20 Brahman (BRA) and 16 fighting bulls (GLI), polymorphisms of exon xii of the DBH gene were evaluated by sequencing. 13 haplotypes were found, 6 in BON, 9 and 2 in BRA and GLI respectively. Haplotype H2 was the most frequent in the whole population (0,615) and it was found in all breeds. Haplotypes H6 and H9 were shared between BON-BRA and BRA-GLI, respectively. The greatest value of genetic (DG: 0.915 ± 0.04) and nucleotide (DN: 0.011 ± 0.006) diversity, was found in BRA, followed by BON (DG: 0.700 ± 0.12; DN: 0.008 ± 0.004) and GLI (DG: 0.350 ± 0.14; DN: 0.0011 ± 0.001). The D-Tajima test was greater than zero, but not significant (P > 0.05) in BON and BRA, GLI presented a value of -1.92 (P < 0.05). The analysis of molecular variance showed a variation between the breeds of 23.9% and a poblacional structure (F$t) of 0.23 (P < 0.001). The highest values of the coancestry coefficient were presented between GLI and BRA (0.52) and between GLI and BON (0.22). It is concluded that the GLI race has low diversity in the DBH gene compared to BON and BRA, that there are effects of neutral selection in BON and BRA breeds, whereas, in the GLI and not in favor of temperament.

Uniparental genetic systems: a male and a female perspective in the domestic cattle origin and evolution

Over the last 20 years, the two uniparentally inherited marker systems, namely mitochondrial DNA and Y chromosome have been widely employed to solve questions about origin and prehistorical range expansions, demographic processes, both in humans and domestic animals. The mtDNA and the Y chromosome, with their unique patterns of inheritance, continue to be extremely important source of information. These markers played significant roles in farm animals in the evaluation of the genetic variation within- and among-breed strains and lines and have widely applied in the fields of linkage mapping, paternity tests, prediction of breeding values in genome-assisted selection, analysis of genetic diversity within breeds detection of population admixture, assessment of inbreeding and relationships between breeds, and assignment of individuals to their breed of origin. This approach offers a unique opportunity to save genetic resources and achieving improved productivity. In the past years, significant progress was achieved in reconstructing detailed cattle phylogenies; many studies indicated multiple parental sources and several levels of phylogeographic structuring. More detailed researches are still in progress in order to provide a more comprehensive picture of such extant variability. This paper is focused on reviewing the use of the two uniparental markers as valuable tool for the characterization of cattle genetic diversity. Furthermore, their implications in animal breeding, management and genetic resources conservation are also reported.

Canonical correlation analysis applied to production and reproduction traits of meat type quails / Análise de correlações canônicas aplicada em características de produção e reprodução em codorna de corte

ABSTRACT: Data from 629 meat type quails were used to study association between two different sets of traits: egg production and reproduction. Traits related to reproduction were: body weight at 42 days (W42), average egg weight (AEW), age at sexual maturity (ASM); and production traits: number of eggs produced from 42 until 182th day considering intervals of 35 days each period (P1, P2, P3 and P4). Canonical correlations were used to describe the association between these two sets of traits. The canonical coefficients indicated that egg production and reproductive traits were moderately related (0.3475). The first partial period of production (P1) and age at sexual maturity were the most relevant traits among the analyzed variables. Results show that selecting animals with lower age at sexual maturity might lead to an increase on number of eggs produced until 77 days, although it might also lead to a decrease on egg weight. Breeding programs aiming to improve quails production should consider selection strategies to decrease age at sexual maturity and then, as correlated response, increased egg production might be observed.

RESUMO: Dados de 629 matrizes de codornas de corte foram utilizados para estudar a associação entre características de reprodução e produção de ovos. As características analisadas foram: peso corporal aos 42 dias (W42), peso médio de ovos (AEW) e idade à maturidade sexual (ASM), que compôs as características reprodutivas; e números de ovos produzidos a partir do 42o dia, divididos em intervalos de 35 dias cada (P1, P2, P3 e P4), que integrou o grupo de características de produção. Para análise de associação, foi utilizada a análise de correlação canônica entre os dois conjuntos de características. Os coeficientes canônicos indicaram que os conjuntos de características de produção de ovos e reprodutivas são dependentes, correlacionando-se moderadamente (0,3475). Entre as variáveis avaliadas, o primeiro período parcial de produção de ovos e a idade à maturidade sexual foram as mais importantes. Os resultados indicam que a seleção para menor idade à maturidade sexual resultaria em aumento no número de ovos produzidos até 77 dias de idade, embora essa seleção possa resultar em diminuição do peso de ovo. Conclui-se que a seleção de aves deve ser efetuada para menor maturidade sexual, pois, assim, estará selecionando também aves para maior produção de ovos.

Estimativas de parâmetros genéticos para características de crescimento em ovinos da raça Suffolk no Brasil / Estimates of genetic parameters for growth traits in Suffolk sheep in Brazil

O objetivo do trabalho foi estimar os parâmetros genéticos das características de crescimento da raça Suffolk, a fim de fornecer subsídio para a definição de estratégias de seleção para programas de melhoramento genético. Os dados analisados, coletados entre os anos de 2007 a 2009, são referentes a ovinos da raça Suffolk oriundos de uma propriedade localizada no Estado de São Paulo, Brasil, participante do programa de melhoramento genético Ovigol, conduzido pela empresa Aries Reprodução e Melhoramento Genético Ovino Ltda. em parceria com a empresa AbacusBio Limited, da Nova Zelândia. As características avaliadas foram: peso ao nascer (PN), ganho de peso pré-desmame (GPP) e peso ao desmame (PD), com número de registro de 1.039, 636 e 649 animais, respectivamente. Para análise estatística, utilizou-se o procedimento GLM do programa computacional SAS; para a consistência do pedigree e para as estimativas dos parâmetros genéticos, os programas computacionais utilizados foram Relax2: pedigree analysis program e o WOMBAT, respectivamente. O modelo linear geral incluiu sexo, grupo de contemporâneos (tipo de parto e ano de nascimento), covariável idade ao desmame (GPP e PD) com efeito quadrático, efeito genético aditivo direto, efeito de ambiente permanente materno e efeito residual. As herdabilidades para PN, GPP e PD foram 0,06, 0,42 e 0,37, respectivamente. As correlações genéticas entre PN e GPP, PN e PD e GPP e PD foram -0,10, -0,03 e 0,97, respectivamente. Na população estudada, as características GPP e PD, apresentam altas respostas à seleção, ao contrário do PN. As características PN e GPP são suficientes para compor um índice de seleção, sendo aconselhável o monitoramento do PN na fase inicial do programa.

The aim of this study was to estimate genetic parameters for growth of Suffolk, in order to provide a basis for the definition of selection strategies for breeding programs. The data analyzed are for Suffolk sheep, collected between years 2007 to 2009, from a property located in the State of São Paulo - Brazil, a participant in the Ovigol breeding program conducted by the company (Aries Reproduction and Breeding Sheep Ltd.) in partnership with (AbacusBio) New Zealand Limited. The evaluated characteristics were: birth weight (PN), weight gain pre-weaning (GPP) and weaning weight (PD), with registration number 1039, 636 and 649 respectively. For statistical analysis we used the GLM procedure of SAS software, for the consistency of pedigree and genetic parameter estimates software Relax2: pedigree analysis program and WOMBAT, respectively, were used. The general linear model included sex, contemporary group (type of birth and year of birth), covariate age at weaning (GPP and PD) with a quadratic effect, direct genetic effect, maternal permanent environmental effect and residual effect. Heritability estimates for PN, PD and GPP were 0.06, 0.42 and 0.37, respectively. Genetic correlations between PN and GPP, and PN and PD and GPP were -0.10, -0.03 and 0.97, respectively. In the study population characteristics GPP and PD have a high response to selection, unlike the PN. The GPP and PN characteristics are enough to make a selection index, it is advisable to monitor the PN in the initial phase of the program.

Parámetros y Tendencias Genéticas para Característica de Crecimiento Predestete en una Población Bovina Multirracial en Colombia / Parameters and Genetic Trends for Preweaning Growth Traits in a Multibreed Cattle Population in Colombia

El presente estudio tuvo como objetivo estimar las heredabilidades, correlaciones, heterosis y tendencias genéticas para peso al nacer (PN) y al destete ajustado (PDA; 270 d) en una población multirracial Angus×Brahman en el Trópico bajo colombiano. Se utilizaron 561 registros de pesos al nacer y al destete entre los años 1999 al 2010. Los datos fueron analizados mediante un modelo bivariado que incluyó los efectos fijos de grupo contemporáneo (año-época de nacimiento-sexo), edad de la madre, efectos genéticos directos y maternos de raza, heterosis individual y materna; y los efectos aleatorios genéticos directos y maternos del animal, ambiente permanente materno y residual. Los componentes de varianza se estimaron por el método de máxima verosimilitud restringida, mediante el programa AIREML. Las heredabilidades directas estimadas para PN y PDA fueron 0,08 ± 0,005 y 0,10 ± 0,006, respectivamente. La heredabilidad materna para PN fue de 0,04 ± 0,002 y 0,08 ± 0,005 para PDA. Se encontraron correlaciones genéticas negativas entre efectos directos y maternos para PN (-0,51 ± 0,02) y PDA (-0,21 ± 0,03) y entre efectos directos para PN y maternos para PDA (-0,50 ± 0,02). Las tendencias genéticas para efectos directos y maternos fueron cercanas a cero y no significativas (P>0,05). Las heredabilidades directas y maternas para ambas características, sugieren que se deben mejorar y homogenizar en la población las condiciones de nutrición y manejo para mejorar el crecimiento de los animales en la fase predestete. Las tendencias genéticas indican, que la intensidad de selección aplicada a esta población multirracial no fue suficiente para influir sobre los valores de cría directos y maternos durante los años de estudio.

The aim of this study was to estimate heritabilities, correlations, heterosis, and genetic trends for birth weight (BW) and adjusted weight at weaning (AWW, 270 d) in a multibreed Angus × Brahman population in the Colombian tropical lowlands. A total of 561 records of BW and weaning weight from 1999 to 2010 were used. Data were analyzed using a bivariate model, which included the fixed effects of contemporary group (year-season of birth-sex), age of mother, direct genetic effects and maternal effects of breed, individual and maternal heterosis; and the direct and maternal genetic random effects of the animal, maternal permanent environment, and residuals. Variance components were estimated by the restricted maximum likelihood method, using the AIREML program. Estimates of direct heritability for BW and AWW were 0.08 ± 0.005 and 0.10 ± 0.006, respectively. The maternal heritability for BW was 0.04 ± 0.002 and 0.08 ± 0.005 for AWW. Negative genetic correlations were found between direct and maternal effects for BW (-0.51 ± 0.02) and AWW (-0.21 ± 0.03), and between direct effects for BW and maternal for AWW (-0.50 ± 0.02). The genetic trends for direct and maternal effects were closed to zero and not statistically significant (P>0.05). The direct and maternal heritabilities for both traits suggest that nutrition conditions and management should be improved and homogenize in the population to improve animal growth in the pre-weaning phase. Genetic trends indicate that the selection intensity applied to this multiracial population was not enough to exert an influence on the direct breeding and maternal values during the years of the study.

SNPs genotyping technologies and their applications in farm animals breeding programs: review

Single nucleotide polymorphisms (SNPs) are DNA sequence variations that occur when a single nucleotide: adenine (A), thymine (T), cytosine (C) or guanine (G) in the genome sequence is altered. Traditional and high throughput methods are two main strategies for SNPs genotyping. The SNPs genotyping technologies provide powerful resources for animal breeding programs.Genomic selection using SNPs is a new tool for choosing the best breeding animals. In addition, the high density maps using SNPs can provide useful genetic tools to study quantitative traits genetic variations. There are many sources of SNPs and exhaustive numbers of methods of SNP detection to be considered. For many traits in farm animals, the rate of genetic improvement can be nearly doubled when SNPs information is used compared to the current methods of genetic evaluation. The goal of this review is to characterize the SNPs genotyping methods and their applications in farm animals breeding.

Parámetros Genéticos y no Genéticos para Caracteres de Crecimiento en un Rebaño Brahman Registrado / Genetic and Non-genetic Parameters for Growth Traits in a Registered Brahman Herd

Se realizó un estudio genético cuantitativo para determinar el peso al nacer (PN), peso al destete corregido a 205 d (P205) y peso a los 18 meses corregido a 548 d (P548) en un rebaño Brahman ubicado en el estado Cojedes, Venezuela, bajo un programa genético y ambiental supervisado. Se analizaron los registros de 5137 animales, nacidos durante los años 1996 a 2007. Se estimaron los componentes de (co)variancias, parámetros genéticos y no genéticos, a través de tres modelos animal univariados usando el paquete de programas MTDFREML. Todos los modelos incluyeron los efectos aleatorios: genético aditivo directo, genético aditivo materno y ambiental permanente de la madre y como efecto fijo: grupo de contemporáneos. Los valores de índices de herencia directos fueron 0,45, 0,20 y 0,34, y los índices de herencia maternos 0,02, 0,13 y 0,04 para PN, P205 y P548, respectivamente. Las correlaciones genéticas aditivas directas - maternas fueron positivas. Los estimados para las tendencias fenotípicas anuales fueron de 0,285 kg para PN, 2,045 kg para P205 y 0,503 kg para P548. Las tendencias genéticas anuales aditivas directas fueron 0,075 kg, 0,523 kg y 1,072 kg y las genéticas maternas fueron 0,0002 kg, 0,230 kg y 0,096 kg para PN, P205 y P548, respectivamente. Los resultados indican que existe suficiente variabilidad genética para crecimiento en la población evaluada, lo que favorece el programa de selección por crecimiento.

A quantitative genetic study for birth weight (BW), weaning weight corrected at 205 days (WW205), and weight at 18 months corrected at 548 days (W548), was conducted in a Brahman herd located in the State of Cojedes, Venezuela, under a supervised genetic and environmental program. The records of 5137 animals born from 1996-2007 were analyzed. Components of covariance, genetic and non-genetic parameters were estimated through three univariate animal models, using the MTDFREML set of programs. All models included random effects, such as direct genetic additive, maternal genetic additive, and permanent environmental of the dam; and as a fixed effect, the contemporary group. The direct heritability indexes were 0.45, 0.20, and 0.34; and the maternal heritability indexes were 0.02, 0.13 and 0.04 for BW, WW205 and W548, respectively. All genetic additive direct-maternal correlations were positive. The estimates for the annual phenotypic trends were 0.285 for BW, 2.045 for WW205, and 0.503 for W548; respectively. The direct additive annual trends were 0.075 kg, 0.523 kg, and 1.072 kg for BW, WW205, and W548, respectively. The results of the investigation indicate the existence of enough genetic variability for growth in the evaluated population, which favors the selection program for growth.

DIVERSIDAD DE ABEJAS SIN AGUIJÓN (Hymenoptera:Meliponini) UTILIZADAS EN MELIPONICULTURA EN COLOMBIA / Diversity of Stingless Bees (Hymenoptera:Meliponini) Used in Meliponiculture in Colombia

En Colombia se conoce la existencia de cerca de 120 especies de abejas nativas sin aguijón, muchas de las cuales tienen importantes usos y representaciones para diversos grupos sociales y culturales. A pesar de que su cría y manejo (meliponicultura), es una actividad que viene creciendo y tecnificándose en Latinoamérica y otras regiones del mundo, sus características y desarrollo en Colombia han sido poco documentados. Se presentan los resultados de entrevistas y visitas a 75 personas en 16 departamentos de Colombia, que cultivan 25 especies de abejas sin aguijón, agrupadas en 12 géneros. Se encontraron al menos nueve especies más sin identificación completa, se reportan cuatro nuevos registros para el país y se amplía la distribución para 21 taxones. Se presenta información sobre la distribución regional y altitudinal, el cultivo urbano y las denominaciones locales para las abejas. Se revisan algunas características de los géneros cultivados más comunes (Tetragonisca, Melipona, Paratrigona, Scaptotrigona y Nannotrigona) y se discute la importancia del vínculo entre diversidad biológica y cultural que se manifiesta en los nombres locales reportados. Ante un escenario mundial de expansión de la meliponicultura, se resaltan necesidades de investigación y riesgos para la conservación y manejo de la diversidad de abejas sin aguijón y los conocimientos asociados.

There are close to 120 species of native stingless bees in Colombia, many of them with important uses and meanings for diverse social and cultural groups. The stingless beekeeping (meliponiculture) is an activity in process of growth and technification in Latin America and other regions, but there are a little information about their characteristics and development in Colombia. Through information collected by interviews to 75 stingless beekeepers of 16 departments of Colombia, 25 species of stingless bees were identified, grouped in 12 genera. Approximately nine more uncertain species were also found, four new records for the country are presented, and geographical distribution, urban beekeeping and vernacular names reported. The characteristics of most common cultivated genera (Tetragonisca, Melipona, Paratrigona, Scaptotrigona and Nannotrigona) are presented, and the importance of the link between biological and cultural diversity revealed in vernacular names, are discussed. Facing a growing of meliponiculture in the world, some research needs and risks for the conservation and management of the diversity of stingless bees and related knowledge are remarked.

Biología de la lapa (Cuniculus paca Brisson): una perspectiva para la zoocría / Biology of agouti (Cuniculus paca Brisson): a breeding perspective / Biologia da Paca (Cuniculus paca Brisson): uma perspectiva para sua criação em cativeiro

La lapa (Cuniculus paca) es un roedor de la región neotropical. Es de mediano tamaño, noctámbulo, solitario, territorial y sedentario. Es utilizada como fuente de alimento por la población indígena y rural. Su demanda es creciente, dado el exquisito sabor de su carne, incrementándose su caza para comercio ilegal. Lo anterior ha generado la extracción indiscriminada de su hábitat natural, causando una seria reducción de sus poblaciones. La zoocría es una alternativa para mitigar su depoblación. En Brasil, Ecuador, Panamá, México y Colombia se ha intentado su reproducción en cautiverio, con resultados interesantes. El objetivo del presente artículo de revisión es dar a conocer los comportamientos biológicos de lapa in situ y ex situ, para su manejo adecuado en cautiverio.

The agouti (Cuniculus paca) is a rodent of the Neotropics. It is medium-sized, night owl, solitary, territorial, and sedentary. Indigenous and rural populations use it is a food source. Illegal hunting and trade of agouti is increasing given the exquisite flavor of its meat. This has led to an indiscriminate extraction from their natural habitat, causing a serious reduction in its wild populations. Farm breeding is an alternative to mitigate its depopulation. Researchers in Brazil, Ecuador, Panama, Mexico, and Colombia have attempted to breed agouti in captivity, with interesting results. The aim of this review is to present the in situ and ex situ behavior of agouti for its proper handling in captivity.

A Paca (Cuniculus paca) é um roedor da região neotropical de tamanho médio, hábitos noturnos, solitário, territorial e sedentário. É utilizada como fonte de alimento pela população indígena e rural. Atualmente tem aumentado a demanda de carne de Paca por ser muito gostosa e palatável, o qual incrementou a caça predatória e o comercio ilegal, gerando uma seria diminuição progressiva de suas populações em seus habitats naturais. Uma alternativa para mitigar este problema é a criação zootécnica em cativeiro. Tem se realizado alguns ensaios para lograr sua reprodução com resultados interessantes no Brasil, Equador, Panamá, México e na Colômbia, mas seu objetivo tem sido principalmente a pesquisa ou a conservação. Embora, existem experiências em estes países que tem permitido conhecer parâmetros zootecnicos idôneos para sua criação comercial em cativeiro. O objetivo do presente artigo de revisão é dar a conhecer os comportamentos biológicos da Paca in situ e ex situ para seu manejo adequado e pertinente em cativeiro para fins comerciais.

Classificação de características produtivas fenotípicas de diferentes raças de poedeiras através da mineração de dados / Phenotypic production characteristics from different breeds of laying hens through data mining

O estudo foi realizado com o banco de dados do Programa de Melhoramento Genético de Poedeiras de Ovos Marrons do Laboratório de Avicultura (LAVIC) do Departamento de Zootecnia da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), onde são utilizadas aves das raças Plymouth Rock White (PRW), Plymouth Rock Barred (PRB) e Rhode Island Red (RIR). Os dados utilizados foram referentes a duas gerações das três raças durante o primeiro ciclo de produção, dos anos de 2009 e 2010. Os parâmetros avaliados foram: taxa de postura semanal, peso dos ovos e peso corporal. O estudo foi dividido em duas abordagens de análise, a primeira análise foi realizada com os dados produtivos com o objetivo de identificar pontos críticos de seleção fenotípica, relacionados à caracterização zootécnica, e a segunda abordagem consistiu na associação dos mesmos parâmetros produtivos, com os dados climáticos de Santa Maria - RS. Os dados foram analisados pela técnica de Mineração de Dados, sendo utilizada a tarefa de classificação com a construção de árvore de decisão pelo algoritmo J48. A mineração dos dados indicou a taxa de postura média na 25ª semana de idade e posteriormente o peso médio dos ovos na 33ª semana de idade como as principais variáveis relacionadas com a diferenciação das raças estudadas, (precisão de 0,833). Na segunda abordagem, as árvores de classificação obtidas apresentaram precisão entre 0,88 e 0,91, sugerindo uma forte associação entre as variáveis ambientais e o desempenho produtivo das aves. Poedeiras PRW são mais sensíveis ao calor que as RIR e PRB e apresentam, na fase de pré-pico, uma maior taxa de postura. A Mineração de Dados permite classificar a produtividade das raças de poedeiras de ovos marrons, podendo indicar as influências ambientais sobre o fenótipo das diferentes raças estudadas.

The study was conducted with the database obtained from the Breeding Program of Brown Egg Laying Hens of the Poultry Laboratory (LAVIC) of the Department of Animal Science of the Federal University of Santa Maria (UFSM), where it is used poultry breeds such as White Plymouth Rock (PRW), Barred Plymouth Rock (PRB) e Red Rhode Island (RIR). The data used referred to two generations of these three breeds during the first production cycle of 2009 and 2010. The parameters evaluated were: weekly rate of egg laying, egg weight and body weight. The research was divided into two approaches of analysis, the first being performed with the production data, aiming to identify critical points of phenotypic selections related to zootechnical characterization, and the second approach consisted in the association of the same production parameters together with the weather data of Santa Maria - RS. The data was analyzed using the Data Mining technique, using the classification task by building the decision tree with the J48 algorithm. The data mining indicated the average rate of egg laying at 25 weeks of age and the average weight of eggs at 33 weeks of age, and pointed these as the main variables related to the differentiation of breeds studied, (accuracy of 83.3%). On the second approach, the decision trees obtained showed accuracy between 88% and 91%, suggesting a strong association between the environmental variables and the production performance of the birds. The PRW breed is more sensitive to heat than the RIR and the PRB breed and they showed a higher rate of production during the pre-peak phase. The data mining allowed to classify the productivity of the brown egg laying hens, which may indicate environmental influences on the phenotype of the different breeds studied.

Marcadores moleculares aplicados no melhoramento genético de bovinos / Marcadores moleculares aplicados al mejoramiento genético de bovinos / Molecular markers applied to cattle breeding

O recente desenvolvimento da biologia molecular tem aberto a possibilidade de identificar genes importantes e utilizar a variação genômica no melhoramento genético. Os marcadores moleculares baseados em DNA atuam como ferramentas versáteis e podem ser utilizados em diferentes estudos. Desde o seu desenvolvimento, os marcadores moleculares estão sendo modificados constantemente para melhorar sua empregabilidade e trazer a possibilidade de automação do processo em análises genômicas. A descoberta da reação em cadeia da polimerase (PCR) foi um marco nesse esforço e diversos marcadores surgiram a partir do desenvolvimento da PCR. Nessa revisão, diferentes marcadores moleculares baseados em DNA desenvolvidos durante as últimas décadas foram abordados, no qual auxiliará na compreenssão das diferentes classes de marcadores genéticos existentes e suas aplicações na seleção de genótipos superiores nos programas de melhoramento genético de bovinos.

The recent development in molecular biology has opened the possibility of identifying major genes and using genomic variation in breeding programs. DNA-based molecular markers have acted as versatile tools and can be used in different studies. Since their development, molecular markers are constantly being modified to improve their employment and bring the possibility of process automation in genomic analysis. The discovery of polymerase chain reaction (PCR) was a milestone in this effort and several markers have emerged from this technique. In this review, different DNA-based molecular markers developed during the last decades have been approached, which shall aid in the understanding of the different classes of genetic markers available and their application in the selection of superior genotypes in breeding cattle.

El reciente desarrollo de la biología molecular ha abierto la posibilidad de identificar genes importantes y utilizar la variación genómica en el mejoramiento genético. Los marcadores moleculares basados en ADN actúan como herramientas versátiles y pueden ser utilizados en diferentes estudios. Desde su desarrollo, los marcadores moleculares están siendo modificados constantemente para mejorar su empleabilidad y traer la posibilidad de automatización del proceso en análisis genómicas. El descubrimiento de la reacción en cadena de polimerasa (PCR) fue un hito en ese esfuerzo y diversos marcadores han surgido a partir del desarrollo de la PCR. En esa revisión, diferentes marcadores moleculares basados en ADN desarrollados durante las últimas décadas han sido abordados, lo que ayudará en la comprensión de las distintas clases de marcadores genéticos existentes y sus aplicaciones en la selección de genotipos superiores en los programas de mejoramiento genético de bovinos.

Spatialization of climate, physical and socioeconomic factors that affect the dairy goat production in Brazil and their impact on animal breeding decisions / Espacialização de fatores climáticos, físicos e socioeconômicos que afetam a produção de caprinos leiteiros no Brasil e seu impacto sobre as decisões em melhoramento animal

Brazil has high climate, soil and environmental diversity, as well as distinct socioeconomic and political realities, what results in differences among the political administrative regions of the country. The objective of this study was to determine spatial distribution of the physical, climatic and socioeconomic aspects that best characterize the production of dairy goats in Brazil. Production indices of milk per goat, goat production, milk production, as well as temperature range, mean temperature, precipitation, normalized difference vegetation index, relative humidity, altitude, agricultural farms; farms with native pasture, farms with good quality pasture, farms with water resources, farms that receive technical guidance, family farming properties, non-familiar farms and the human development index were evaluated. The multivariate analyses were carried out to spatialize climatic, physical and socioeconomic variables and so differenciate the Brazilian States and Regions. The highest yields of milk and goat production were observed in the Northeast. The Southeast Region had the second highest production of milk, followed by the South, Midwest and North. Multivariate analysis revealed distinctions between clusters of political-administrative regions of Brazil. The climatic variables were most important to discriminate between regions of Brazil. Therefore, it is necessary to implement animal breeding programs to meet the needs of each region.

O Brasil possui diversidade edafoclimática e realidades socioeconômicas e políticas distintas. Isto contribui para diferenciar as regiões político administrativas do país. Objetivou-se espacializar os fatores físicos, climáticos e socioeconômicos que melhor discriminam a produção de caprinos leiteiros no Brasil. Foram analisados índice de produção de leite por cabra; índice de produção de caprinos; índice de produção de leite, amplitude da temperatura; temperatura média; precipitação; índice normalizado de diferença vegetativa; umidade relativa do ar; altitude; estabelecimentos agropecuários; estabelecimentos com pastagem nativa; estabelecimentos com pastagens de boa qualidade; estabelecimentos com recursos hídricos; estabelecimentos que recebem orientação técnica; estabelecimentos de agricultura familiar; estabelecimentos de agricultura não familiar e índice de desenvolvimento humano. Foram realizadas análises multivariadas para espacializar as variáveis climáticas, físicas e socioeconômicas e, assim, discriminar os Estados e Regiões brasileiras. As maiores produções de caprinos e de leite foram observadas na região Nordeste. A região Sudeste apresentou segunda maior produção de leite, seguido pelo Sul, Centro-Oeste e Norte. As médias para produtividade mostraram que as regiões Centro-Oeste e Sudeste apresentaram animais mais especializados a produção de leite. As análises multivariadas evidenciaram distinções entre clusters das regiões político-administrativas do Brasil. As variáveis climáticas foram as mais importantes para discriminar entre as regiões brasileiras. A heterogeneidade dos componentes climáticos, físicos e socioeconômicos evidenciou peculiaridades em cada região. Portanto, é preciso implementar programas de melhoramento genético animal que atendam as necessidades de cada região.

Evaluación de la prolificidad acumulada de la cerda y peso acumulado de camadas al nacimiento en los grupos raciales Large White, Landrace y cruzados / Evaluation of the accumulated prolificacy of the sow and accumulated weight of the litters at birth in the breed groups large White, Landrace and Crossbred

Con el objetivo de evaluar la vida productiva de cerdas de las razas Large White (LW), Landrace (LR) y sus cruces recíprocos, se analizaron 2444 registros de prolificidad (TAN) y peso acumulado de la camada al nacer (PAN). Los registros de las cerdas provinieron de una granja comercial ubicada en el estado Yaracuy. Los datos fueron ajustados por mes, período de años y número de parto. Para el análisis final se agruparon los años de nacimiento de las cerdas en dos períodos: 1986 - 1998 y 1999 - 2005. Se consideraron las cerdas con la oportunidad de tener al menos tres partos. Se realizaron análisis de varianza por el procedimiento de máxima verosimilitud restringida. Los efectos incluidos en el análisis fueron: grupo racial de cerda (GRC: 1,…,4), período de nacimiento de la cerda (PN: 1, 2), mes de nacimiento de la cerda (MN: 1,…, 12), GRC*MN y la edad al primer parto como covariable. Se obtuvieron promedios ajustados y no ajustados de 39,27 y 39,3 lechones; y 59,5 kg y 59,58 kg para TAN y PAN, respectivamente. Las cerdas del grupo racial LR*LW (42,69 lechones y 63,32 kg) y LW (41,44 lechones y 62,57 kg) resultaron superiores (P<0,01) en TAN y PAN, respectivamente. Hubo efecto estadístico significativo de PN, MN y GRC*MN. La heterosis fue significativa para (TAN) con un valor de 5,9%. Se concluye que las cerdas puras o cruzadas cuyo genotipo posee alelos provenientes de madres de la raza LW, son superiores para los caracteres evaluados.

With the purpose of evaluating the productive life of Large White (LW) and Landrace (LR) sows and their reciprocal crosses, 2.444 records of prolificacy (TAN) and aggregated weight of the litter at birth (PAN) were analyzed. The sow records came from a commercial farm located in the State of Yaracuy, Venezuela. The data were adjusted by month, period of year, and farrowing number. For the final analysis, the years of birth of the sows were grouped into two periods: 1986- 1998 and 1999-2005. Sows with a chance of at least delivering three farrowings were considered. An analysis of variance (ANOVA) by the restricted maximum likelihood procedure was performed. The effects included in the analysis were: breed group of the sow (GRC: 1… 4), birth period of the sow (PN: 1, 2), month of birth of the sow (MN: 1 …12), the GRC*MN interaction, and the age at first farrowing as covariate. The adjusted and non-adjusted TAN averages obtained were 39.27 and 39.3, respectively; and the adjusted and nonadjusted PAN averages were 59.5 and 59.58 kg, in that order. The sows of LR*LW (42.69 piglets and 63.32 kg) and LW (41.44 piglets and 62.57 kg) breed group were higher (P<0.01) in TAN and PAN, respectively. There was a statistically significant effect of PN, PM, and GRC*MN. Heterosis was significant for TAN, with a value of 5.9%. It is concluded that purebred sows and their crosses whose genotype have alleles from mothers of the LW breed, are superior for the characteristics assessed in this research.

Estimação de parâmetros genéticos para características produtivas em búfalos na Amazônia Oriental / Estimation of genetic parameters of dairy buffaloes productive characteristics Eastern Amazon

Dados de 1.182 registros de produção de fêmeas bubalinas da raça Murrah e seus mestiços, parindo no período de 1967 a 2005, foram utilizados para estimação de parâmetros genéticos utilizando-se o método de máxima verossimilhança restrita. O modelo animal utilizado para estimação de componentes de variância incluiu os efeitos fixos de rebanho, ano e época de parto, ordem de parto e duração da lactação e os efeitos aleatórios do animal, e ambiente permanente e temporário. As estimativas de herdabilidade foram 0,25, 0,18, 0,08 e 0,09, para produção de leite, produção de gordura, duração da lactação e produção de leite por dia de intervalo de parto, respectivamente. As estimativas de repetibilidade foram 0,33, 0,29 e 0,10 para produção de leite, produção de gordura e duração da lactação, respectivamente. As correlações genéticas entre produções de leite e gordura, produção de leite com duração da lactação, produção de leite com produção de leite por dia de intervalo de partos, produção da gordura com duração da lactação, produção de gordura com produção de leite por dia de intervalo de partos e duração da lactação com produção de leite por dia de intervalo de partos foram 0,93; 0,76; 0,99; 0,89; 0,87 e -0,27, respectivamente. Os resultados demonstram que ganhos genéticos podem ser obtidos pela seleção das produções de leite e gordura.

Data from 1,182 records of Murrah females buffaloes and their crossbreds, calving from 1967 to 2005, were used to estimate genetic parameters by maximum restricted likelihood method. An animal model used to estimate variance components, included the fixed effects of herds, year and season of calving, order of parity, and length of lactation as covariables; and random effects of animal, permanent, and temporary environment. The estimate of heritability to milk yield, fat yield, length of lactation, and milk yield per day of calving interval were 0.25, 0.18, 0.08, and 0.09 respectively. Estimate of repeatability for milk yield, fat yield, and length of lactation were 0.33, 0.29, and 0.10, respectively. The genetic correlations between milk yield and fat yield, milk yield and length of lactation, milk yield and milk yield per day of calving interval, fat yield and length of lactation, fat yield and milk yield per day of calving interval, and length of lactation and milk yield per day of calving interval were 0.93, 0.76, 0.99, 0.89, 0.87, and -0.27, respectively. These results showed that genetic gains may be obtained by selecting to milk and fat yields.

The Genetic Stability of Replicating HBV Transgenic Mice / 中国生物工程杂志

Objective:To improve the genetic stability of HBV gene in transgenic mice.Methods:HBV transgenic mice were bred by backcross and double cross.The HBV gene expression and replication were studied with real-time PCR,ELISA and chemiluminescence.Results:The HBV transgenic mice have stably bred to 23rd generation.The serum HBsAg level is 4122.31?2044.74IU/ml;The rate of HBV transgenic mice whose serum HBV DNA reach 104~106copies/ml was 93.93%.The HBV replication and expression were improved markedly.There is no difference between male and female mice about serum HBsAg level.Conclusion:After breeding the HBV gene was expressed stably with high-level in transgenic mice.

Estudo genético-quantitativo de medidas lineares de eqüinos da raça Mangalarga Marchador -I. Estimativas dos fatores de ambiente e parâmetros genéticos / Genetic-quantitative study of body measurements of Mangalarga Marchador horse bred in Brazil -I. Estimates of genetic and environmental effects

Embora o interesse em pesquisas sobre morfologia em algumas espécies tenha sido menor do que aquele proporcionado aos estudos sobre a produtividade, as características em eqüinos são importantes por estarem intrinsecamente relacionadas à sua funcionalidade de aptidão. Desta forma, os objetivos do presente estudo foram os de estimar herdabilidades e correlações fenotípicas e genéticas entre doze medidas corporais provenientes dos Livros de Registro Genealógicos da Associação Brasileira dos Criadores do Cavalo Mangalarga Marchador, entre 1967 e 1992, por ocasião do Registro Genealógico de 29.076 animais. As estimativas foram efetuadas pelo método dos quadrados mínimos, através do programa Harvey (1990). Os efeitos fixos de ano, idade à avaliação e sexo foram significativos para a maioria das medidas estudadas. Estimativas de herdabilidade apresentam valores de moderados (0,40 para o perímetro torácico) a altos (0,80 para o comprimento do dorso), com um valor médio para as doze medidas corporais de 0,56, evidenciando a importância do componente genético aditivo nas características morfológicas dos animais Mangalarga Marchador. As correlações genéticas entre as características variaram de -0,09 (perímetro da canela-comprimento do dorso) a 0,96 (altura na cernelha - altura na garupa). Sessenta e três das 66 correlações possíveis (95,5%) apresentaram sinal positivo e destas, 40 (60,6%) apresentaram valor igual ou superior a 0,30. Este achado demonstra o sinergismo existente entre a maioria das características estudadas.

The objective of this study was to estimate heritabilities, genetic and phenotypic correlation of twelve body measurements of the Brazilian horse bred Mangalarga Marchador. Records from 29,076 animais, measured between 1967 and 1992, were analyzed by Least-Square and Maximum Likelihood Computer Program (Harvey, 1990). The fixed effect of year, age, and sex of foal were signifcant for most of the characteristics. Heritability estimates varied between 0.40 (thoracic diameter) to 0.80 (back length), with a medium value of 0.56, characterizing the importance of the genetic component of body measurements in horses. Genetic correlations varied between -0.09 (cannon diameter-back length) and 0.96 (withers height). Sixty-three of the 66 possible correlations (95.5%) were positive; 40 (60.6%) were superior to 0.30. lt was evident that selection for one (or combination) of traits would have effect on almost all other morphological traits.