RESUMO
Abstract Background: Current reproductive management of bovine elite populations involves the use of assisted reproductive technologies (ARTs), aiming to obtain the greatest genetic gain. However, inadequate use of ARTs may lead to loss of genetic diversity in the offspring. Objective: To assess the genetic diversity in elite female cattle populations used in commercial in vitro embryo production. Methods: Using genetic and ecological approaches for the study of populations based on microsatellite markers, we assessed the genetic diversity between and within populations of cows used in commercial in vitro embryo production programs in Brazil. Results: Endogamy within populations varied from zero to 9.1%, while heterozygosity between populations (FST) was <0.05 in the different population interactions. AMOVA showed 1% variation between populations, 8% between individuals and 91% within individuals. The dimensionality reduction method utilized indicated a lack of structure in the populations analyzed, identifying two main clusters in the three populations. Conclusions: Low genetic diversity between cow populations associated with commercial programs of in vitro embryo production in Brazil was evidenced. Variable levels of endogamy within the populations were observed. Approaches of population genetics as well as ecological diversity can be implemented to more thoroughly estimate genetic diversity in livestock populations.
Resumen Antecedentes: El actual manejo reproductivo en poblaciones de bovinos de élite incluye la utilización de tecnologías de reproducción asistida (ARTs) con el fin de obtener mayor ganancia genética. Sin embargo, el uso inadecuado de las ART puede llevar a la pérdida de diversidad genética en los descendientes. Objetivo: Evaluar la diversidad genética en poblaciones de vacas de élite utilizadas en la producción comercial de embriones bovinos in vitro. Métodos: Utilizando abordajes de la genética y ecología de poblaciones basados en marcadores microsatélites, evaluamos la diversidad genética entre y dentro de poblaciones de vacas participantes de programas comerciales de producción de embriones in vitro en Brasil. Resultados: La endogamia dentro de las poblaciones varió de cero a 9,1%, mientras que la heterocigosidad entre poblaciones (FST) fue <0,05 en las diferentes interacciones de la población. El AMOVA mostró variación del 1% entre poblaciones, 8% entre individuos y 91% dentro de individuos. El método de reducción de dimensionalidad utilizado indicó una falta de estructura en las poblaciones analizadas, identificando dos grupos principales en las tres poblaciones. Conclusiones: Se evidenció una baja diversidad genética entre las poblaciones de vacas asociadas a programas comerciales de producción de embriones in vitro en Brasil. Se evidenciaron niveles variables de endogamia entre las poblaciones. Abordajes de la genética poblacional, así como de diversidad ecológica pueden ser implementados para estimar de manera más amplia la diversidad genética en poblaciones animales de interés pecuario.
Resumo Antecedentes: O atual manejo reprodutivo das populações de elite em bovinos envolve o uso de tecnologias de reprodução assistida (ARTs), visando obter o maior ganho genético. No entanto, o uso inadequado de ARTs pode levar à perda de diversidade genética na prole. Objetivo: Avaliar a diversidade genética em populações de vacas de elite utilizadas na produção comercial de embriões bovinos in vitro. Métodos: Utilizando abordagens da genética e ecologia de populações baseadas em marcadores microssatélites, foi avaliada a diversidade genética entre e dentro das populações de vacas participantes de programas comercias de produção in vitro de embriões. Resultados: A endogamia dentro das populações variou de zero a 9,1%, enquanto a heterozigosidade entre populações (FST) foi <0,05 nas diferentes interações populacionais. AMOVA mostrou variação de 1% entre populações, 8% entre indivíduos e 91% dentro de indivíduos. O método de redução de dimensionalidade utilizado indicou uma falta de estrutura nas populações analisadas, identificando dois clusters principais nas três populações. Conclusões: Baixa diversidade genética entre populações de vacas associadas a programas de produção in vitro de embriões foi evidenciada. Níveis de endogamia variáveis dentro das populações foram observados. Abordagens da genética populacional assim como de diversidade ecológica podem ser implementadas na tentativa de estimar de maneira mais abrangente a diversidade genética em populações animais de interesse pecuário.
RESUMO
Abstract Background: Assessing breeding soundness is important to predict the potential fertility of stallions. Objective: To investigate the association of testis traits, total number of spermatozoa, and testosterone with fertility of Mangalarga Marchador breed stallions. Methods: The traits measured were testicular length, width and height, right and left testicular volume and total testicular volume. We also evaluated the total number of spermatozoa (TNS), serum testosterone concentration and fertility of stallions (by embryo recovery from donor mares) in the breeding and non-breeding seasons during 1 year. Analysis of variance was performed to verify the effects of age category (AC; young/adult) and reproductive season on the traits. Correlations and repeatability of the traits were also calculated. Results: The AC did not influence testis traits (p>0.05). Reproduction season affected left testicular length, left testicular height, right testicular width and height (p<0.05). The AC and season affected testis volume (p<0.05). There were no effects of AC and season on TNS and testosterone (p>0.05). We observed strong correlations between all testicular measurements and testicular volume (0.53 to 0.75), medium correlation between TNS and testis volume (0.32), and low correlation between testosterone and testis traits (0.20). Repeatability of the characteristics of left and right testis was medium to high (0.22 to 0.78). Embryo recovery rate was 60% and its correlation with TNS was 0.44. Conclusion: Testis size evaluation is recommended over the evaluation of serum testosterone concentration to predict sperm output. Sperm output (TNS) is a good predictor of stallion fertility.
Resumen Antecedentes: Es importante realizar examen andrológico de sementales para predecir su potencial reproductivo. Objetivo: Evaluar la asociación entre características testiculares, número total de espermatozoides y testosterona con la fertilidad de sementales de raza Mangalarga Marchador. Métodos: Las características medidas fueron: longitud testicular, ancho y altura del testículo. También fue calculado el volumen testicular derecho, izquierdo y total, así como el número total de espermatozoides (TNS), concentración sérica de testosterona y fertilidad (por recuperación embrionaria de las yeguas) de los sementales dentro y fuera de la temporada reproductiva durante un año. Se realizó análisis de varianza para evaluar el efecto de categoría de edad (AC) y estación reproductiva sobre las características. Resultados: La AC no influenció las características testiculares (p>0,05). La estación reproductiva influenció la longitud del testículo izquierdo, la altura del testículo izquierdo, y el ancho y altura del testículo derecho (p<0,05). La AC y la estación reproductiva influenciaron el volumen testicular (p<0,05). No hubo efecto de AC y estación reproductiva en el TNS y testosterona (p>0,05). Se observó una alta correlación entre todas las características testiculares y el volumen testicular (0,53 a 0,75), mediana correlación entre TNS y el volumen testicular (0,32), y una baja correlación entre las medidas testiculares y la testosterona (0,20). La repetitividad de las medidas testiculares fue media a alta (0,22 a 0,78). La tasa de recuperación embrionaria fue de 60% y la correlación con TNS fue 0,44. Conclusión: Para predecir la producción espermática se recomienda evaluar las características testiculares, sin necesidad de medir testosterona. La producción espermática es un buen predictor de la fertilidad de los sementales.
Resumo Antecedentes: Realizar o exame andrológico no garanhão, é importante para predizer seu potencial reprodutivo. Objetivo: Avaliar a associação das características testiculares, número total de espermatozoides, testosterona e fertilidade de garanhões Mangalarga Marchador. Métodos: As características mensuradas foram: comprimento do testículo, largura do testículo e altura do testículo. Também foi calculado o volume testicular, direito, esquerdo e total, assim como calculado o número total de espermatozoides (TNS), concentração sérica de testosterona e fertilidade dos garanhões (pela recuperação embrionária das éguas doadoras) durante e fora da estação reprodutiva durante um ano. Foi feita análise de variância para verificar efeito da categoria de idade (AC) e estação reprodutiva sobre as características. Resultados: A AC não influenciou nas características testiculares (p>0,05). Estação reprodutiva influenciou no comprimento testicular esquerdo, altura testicular esquerda, largura e altura testicular direita (p<0,05).A AC e estação reprodutiva influenciaram no volume testicular (p<0,05). Não houve efeito da AC e estação reprodutiva no TNS e testosterona (p>0,05). Foi observado alta correlação entre todas características testiculares e volume testicular (0,53 a 0,75), media correlação entre TNS e volume testicular (0,32), e baixa correlação entre medidas testiculares e testosterona (0,20). A repetitividade das medidas testiculares foi meia a altas (0,22-0,78). A taxa de recuperação embrionária foi 60% e a correlação com TNS foi de 0,44. Conclusão: É recomendada a avaliação das características testiculares para predizer a produção espermática sem necessidade de mensurar testosterona. A produção espermática é um bom preditor da fertilidade dos garanhões.
RESUMO
The objective of this study was to identify polymorphisms in the myostatin and leptin genes in Santa Inês (SI) and crossbreed (SI x Dorper) sheep, to verify the effect of these polymorphisms on carcass traits. We evaluated seventy sheep of 8-month-old at the Federal Institute of Espírito Santo, Brazil. Data collected were slaughter weight (SW), hot carcass weight (HCW), cold carcass weight (CCW), loin weight, tenderloin weight and fat thickness (FT). The hot carcass yield (HCY) was calculated by the formula (HCW/SW) x 100. We collected hairs from each animal for DNA extraction by the alkaline protocol. The animals were genotyped for the G>A mutation in nucleotide 9827 of the myostatin gene and for three polymorphisms in exon 3 of the leptin gene, by the PCR-RFLP technique. The amplicons the myostatin and leptin gene were cleaved with restriction enzyme for allelic discrimination. The alleles were recorded for each animal and analysis of variance was performed to check the influence of the mutations on the carcass traits. The mutant allele of the myostatin gene showed association with increased measures of CCW, FT and with reduced HCY. Among the three alleles of the leptin gene, only one showed an effect (increased CCW). The other alleles were not associated with any traits.
O objetivo deste estudo foi identificar os polimorfismos nos genes da miostatina e leptina em Santa Inês (SI) e mestiças (SI x Dorper) ovelhas, para verificar o efeito desses polimorfismos sobre características de carcaça. Foram avaliadas setenta ovelhas com oito meses de idade, do Instituto Federal do Espírito Santo, Brasil. Os dados coletados foram o peso de abate (PA), peso de carcaça quente (PCQ), peso de carcaça fria (PCF), peso de lombo, peso lombinho e espessura de gordura de cobertura (ECG). O rendimento de carcaça quente (RCQ) foi calculado pela fórmula (PCQ/PA) x 100. Foram coletados pelos de cada animal para a extração de DNA pelo protocolo alcalino. Os animais foram genotipados para a mutação G>A no nucleotídeo 9827 do gene da miostatina e para três polimorfismos no exon 3 do gene da leptina, através da técnica PCR-RFLP. Os produtos de amplificação do gene da miostatina e da leptina foram clivados com a enzima de restrição para diferenciação alélica. Os alelos encontrados foram registrados para cada indivíduo e então foi realizada a análise de variância para verificar os efeitos das mutações sobre as características de carcaça pelo procedimento GLM do SAS. O alelo mutante do gene da miostatina mostrou associação com o aumento das médias PCF e ECG e com a redução do RCQ. Entre os três alelos do gene da leptina, apenas um apresentou efeito com aumento do PCF. Os demais alelos e as demais características não apresentaram associação.