ABSTRACT
The aim of this work is to develop a software tool that provides a user-friendly graphical interface of generic and configurable design in order to ease the researchers tasks in data manipulation and analysis. Two primary targets have influenced the design: data preparation for analysis in animal breeding programs and usability increase for those applications that perform important analysis methods, but interact with users only through text files and command lines. The Guaiaca tool was designed as a utility belt in the form of two integrated assistants, and it can be combined with multiple analysis applications. This tool offers facilities to: (a) collect, manipulate, and reorganize data; (b) organize, register, and retrieve analyses through descriptors; and (c) prepare and activate analysis processes. Guaiacas Execution Assistant module is described in this paper, where is also emphasized the parameters to configure, the main data structures to maintain, and the form of the relationship between its generic interface and combined analysis applications. The generic interface has been customized and validated for the peculiarities of two applications, WOMBAT (mixed models) and INTERGEN (Bayesian models). Several data analyses were performed with the interface support to prove its generality and ease of installation, configuration and operation. Data sets from 5,726 quails in
O objetivo deste trabalho foi desenvolver uma ferramenta de software com interface gráfica amigável, genérica e configurável, para facilitar pesquisadores na organização e gerenciamento das atividades de manipulação e análises de dados. A concepção foi baseada nas características de dois focos principais: a preparação de dados para análises em pesquisas de melhoramento genético de animais e o incremento da usabilidade para aplicativos que implementam importantes métodos de análises, mas interagem com o usuário via arquivos de texto e linha de comando. A ferramenta Guaiaca foi modelada como um cinto de utilidades e desenvolvida na forma de dois assistentes integrados. Pode ser combinada com múltiplos aplicativos executores de análises. Oferece facilidades para: coleta, manipulação e reorganização de dados; organização, catalogação e recuperação de análises via descritores; ativação de processos de análise. Apresenta-se uma descrição sobre o Assistente de Execução destacando os parâmetros configuráveis, as estruturas de dados mantidas e a forma de relacionamento entre a interface genérica e os aplicativos de análise combinados. A personalização de sua interface foi testada para peculiaridades dos aplicativos WOMBAT (modelos mistos) e INTERGEN (modelos bayesianos). Foram realizadas diversas análises para comprovar sua generalidade e facilidade de instalação, configuração e opera
ABSTRACT
The aim of this work is to develop a software tool that provides a user-friendly graphical interface of generic and configurable design in order to ease the researchers tasks in data manipulation and analysis. Two primary targets have influenced the design: data preparation for analysis in animal breeding programs and usability increase for those applications that perform important analysis methods, but interact with users only through text files and command lines. The Guaiaca tool was designed as a utility belt in the form of two integrated assistants, and it can be combined with multiple analysis applications. This tool offers facilities to: (a) collect, manipulate, and reorganize data; (b) organize, register, and retrieve analyses through descriptors; and (c) prepare and activate analysis processes. Guaiacas Execution Assistant module is described in this paper, where is also emphasized the parameters to configure, the main data structures to maintain, and the form of the relationship between its generic interface and combined analysis applications. The generic interface has been customized and validated for the peculiarities of two applications, WOMBAT (mixed models) and INTERGEN (Bayesian models). Several data analyses were performed with the interface support to prove its generality and ease of installation, configuration and operation. Data sets from 5,726 quails in
O objetivo deste trabalho foi desenvolver uma ferramenta de software com interface gráfica amigável, genérica e configurável, para facilitar pesquisadores na organização e gerenciamento das atividades de manipulação e análises de dados. A concepção foi baseada nas características de dois focos principais: a preparação de dados para análises em pesquisas de melhoramento genético de animais e o incremento da usabilidade para aplicativos que implementam importantes métodos de análises, mas interagem com o usuário via arquivos de texto e linha de comando. A ferramenta Guaiaca foi modelada como um cinto de utilidades e desenvolvida na forma de dois assistentes integrados. Pode ser combinada com múltiplos aplicativos executores de análises. Oferece facilidades para: coleta, manipulação e reorganização de dados; organização, catalogação e recuperação de análises via descritores; ativação de processos de análise. Apresenta-se uma descrição sobre o Assistente de Execução destacando os parâmetros configuráveis, as estruturas de dados mantidas e a forma de relacionamento entre a interface genérica e os aplicativos de análise combinados. A personalização de sua interface foi testada para peculiaridades dos aplicativos WOMBAT (modelos mistos) e INTERGEN (modelos bayesianos). Foram realizadas diversas análises para comprovar sua generalidade e facilidade de instalação, configuração e opera
ABSTRACT
Oligogenic traits are distinguished by their heritage ruled by higher effect genes and by their importance for cultivated plants, with emphasis to the plant disease resistance inheritance. The qualitative nature and epistatic interaction of these traits results in a heritage pattern that should not be interpreted through traditional QTL detection strategies. The objective of this work was to propose a method for Oligogenic Traits Loci (OTL) detection. This method, defined as Oligogenic Trait Mapping Method (OTMM) uses maximum likehood probability functions to obtain adjusted "r" estimates that express the distance among the molecular markers and the OTL loci. The results show that the method was adequate for OTL detection even in relatively small F2 populations. The prior definition of the oligogenic heritage pattern is one the main requirements of this method that focus in the attainment of the analysis presumptions without previous markers order information.
Características oligogênicas de distribuição discreta e expressão governada por poucos genes de maior efeito têm se mostrado importantes na condução dos programas de melhoramento, com destaque para a resposta de resistência das plantas às doenças. Métodos tradicionais de detecção de QTL's, que pressupõem normalidade e herança governada por múltiplos fatores, não deveriam ser utilizados para mapeamento dessas características de distribuição discreta e interação epistática predominante. O objetivo deste trabalho é avaliar os resultados de um método para mapeamento e detecção de locos controladores da expressão de características oligogênicas, OTL's (Oligogenic Trait Loci). Esse método, definido como MMCO (Método de Mapeamento de Características Oligogênicas), utiliza funções de verossimilhança para obtenção de estimativas de ligação fatorial entre locos marcadores e locos controladores de características oligogênicas. Os resultados indicam que o método foi adequado para detecção de OTL's em populações F2 relativamente pequenas, compostas por 200 indivíduos, e que a determinação a priori do padrão de herança é condição necessária para a utilização dessa estratégia, que se diferencia por atender as pressuposições de análise, não necessitar de informação prévia de ordenamento entre as marcas e por permitir a obtenção de estimativas a partir da informação contida em todas as classes genotípicas.
ABSTRACT
Oligogenic traits are distinguished by their heritage ruled by higher effect genes and by their importance for cultivated plants, with emphasis to the plant disease resistance inheritance. The qualitative nature and epistatic interaction of these traits results in a heritage pattern that should not be interpreted through traditional QTL detection strategies. The objective of this work was to propose a method for Oligogenic Traits Loci (OTL) detection. This method, defined as Oligogenic Trait Mapping Method (OTMM) uses maximum likehood probability functions to obtain adjusted "r" estimates that express the distance among the molecular markers and the OTL loci. The results show that the method was adequate for OTL detection even in relatively small F2 populations. The prior definition of the oligogenic heritage pattern is one the main requirements of this method that focus in the attainment of the analysis presumptions without previous markers order information.
Características oligogênicas de distribuição discreta e expressão governada por poucos genes de maior efeito têm se mostrado importantes na condução dos programas de melhoramento, com destaque para a resposta de resistência das plantas às doenças. Métodos tradicionais de detecção de QTL's, que pressupõem normalidade e herança governada por múltiplos fatores, não deveriam ser utilizados para mapeamento dessas características de distribuição discreta e interação epistática predominante. O objetivo deste trabalho é avaliar os resultados de um método para mapeamento e detecção de locos controladores da expressão de características oligogênicas, OTL's (Oligogenic Trait Loci). Esse método, definido como MMCO (Método de Mapeamento de Características Oligogênicas), utiliza funções de verossimilhança para obtenção de estimativas de ligação fatorial entre locos marcadores e locos controladores de características oligogênicas. Os resultados indicam que o método foi adequado para detecção de OTL's em populações F2 relativamente pequenas, compostas por 200 indivíduos, e que a determinação a priori do padrão de herança é condição necessária para a utilização dessa estratégia, que se diferencia por atender as pressuposições de análise, não necessitar de informação prévia de ordenamento entre as marcas e por permitir a obtenção de estimativas a partir da informação contida em todas as classes genotípicas.
ABSTRACT
Oligogenic traits are distinguished by their heritage ruled by higher effect genes and by their importance for cultivated plants, with emphasis to the plant disease resistance inheritance. The qualitative nature and epistatic interaction of these traits results in a heritage pattern that should not be interpreted through traditional QTL detection strategies. The objective of this work was to propose a method for Oligogenic Traits Loci (OTL) detection. This method, defined as Oligogenic Trait Mapping Method (OTMM) uses maximum likehood probability functions to obtain adjusted "r" estimates that express the distance among the molecular markers and the OTL loci. The results show that the method was adequate for OTL detection even in relatively small F2 populations. The prior definition of the oligogenic heritage pattern is one the main requirements of this method that focus in the attainment of the analysis presumptions without previous markers order information.
Características oligogênicas de distribuição discreta e expressão governada por poucos genes de maior efeito têm se mostrado importantes na condução dos programas de melhoramento, com destaque para a resposta de resistência das plantas às doenças. Métodos tradicionais de detecção de QTL's, que pressupõem normalidade e herança governada por múltiplos fatores, não deveriam ser utilizados para mapeamento dessas características de distribuição discreta e interação epistática predominante. O objetivo deste trabalho é avaliar os resultados de um método para mapeamento e detecção de locos controladores da expressão de características oligogênicas, OTL's (Oligogenic Trait Loci). Esse método, definido como MMCO (Método de Mapeamento de Características Oligogênicas), utiliza funções de verossimilhança para obtenção de estimativas de ligação fatorial entre locos marcadores e locos controladores de características oligogênicas. Os resultados indicam que o método foi adequado para detecção de OTL's em populações F2 relativamente pequenas, compostas por 200 indivíduos, e que a determinação a priori do padrão de herança é condição necessária para a utilização dessa estratégia, que se diferencia por atender as pressuposições de análise, não necessitar de informação prévia de ordenamento entre as marcas e por permitir a obtenção de estimativas a partir da informação contida em todas as classes genotípicas.
ABSTRACT
Oil palm, in view of the worldwide consumed oil, is a perennial crop of great importance. Nevertheless, the genetic improvement is still incipient. In this study we applied the selection among and within families and the combined selection, based on the phenotypic values and phenotypic performance (Pi statistic), to verify which strategy obtained the highest genetic gains. Five full-sib families were evaluated in randomized blocks, with five replicates and 12 plants per plot, over five years of successive harvests. The total number of bunches and the total fruit yield per year plant-1 were evaluated. Values of 1.00 and 0.25 for the ratio between the environmental variance among plots and the environmental variance among plants within the plot for both traits, respectively, were adequate for the estimation of the genetic parameters. The existence of genetic variability in the population Dura was verified for both evaluated traits. The combined selection, based either on the phenotypic values or on the underlying Pi statistic, resulted in the highest genetic gains. Despite the satisfactory gains since it translates the true yield potential of the evaluated genotypes and their performance stability.
O dendê é uma cultura perene de grande importância devido à produção de óleo que é consumido mundialmente. Contudo, o melhoramento genético ainda é incipiente. Neste trabalho foram utilizadas a seleção entre e dentro de famílias e a seleção combinada, a partir dos valores fenotípicos e da performance fenotípica (estatística Pi), visando verificar com qual das estratégias foi obtido maior ganho genético. Avaliaram-se cinco famílias de irmãos-completos em blocos casualizados, com cinco repetições e 12 plantas por parcela, durante cinco anos de colheitas sucessivas. O número total de cachos e a produção total de frutos por ano planta-1 foram avaliados. Valores de 1,00 e 0,25 para a razão entre a variância ambiental entre parcelas e a variância ambiental entre plantas dentro da parcela, respectivamente para ambas as características, foram adequados para a estimação dos parâmetros genéticos. Verificou-se a existência de variabilidade genética na população Dura para as duas características avaliadas. A seleção combinada, tanto baseada nos valores fenotípicos ou fundamentada na estatística Pi, proporcionou maiores ganhos genéticos. Embora a seleção entre e dentro de famílias tenha proporcionado ganhos satisfatórios, recomenda-se o processo de seleção baseado na estatística Pi, pois a mesma irá traduzir o verdadeiro potencial produtivo dos genótipos avaliados e a sua estabilidade de comportamento.