Orientador: Danísio Prado Munari / Coorientador: Claudia Cristina Paro de Paz / Coorientador: Clara Díaz Martín / Banca: Nedenia Bonvino Stafuzza / Banca: Roberto Carvalheiro / Banca: Adriana Mercia Guaratini Ibelli / Banca: Adriana Santana do Carmo / Resumo: CNVs (copy number variation - variação no número de cópias) são segmentos de DNA de tamanho igual ou maior a 1 Kb e estão presentes em número variável de cópias em comparação com um genoma referência e podem estar associadas com a expressão gênica e variâncias fenotípicas. Assim, esse trabalho teve como objetivo identificar regiões com variações no número de cópias nos segmentos de DNA em um total de 366 indivíduos de 5 raças bovinas autóctones de corte espanholas, distribuídos em 25 famílias formadas por pai-mãe-progênie, denominados trios. Os animais pertencentes às raças Asturiana de los Valles (75 indivíduos, 25 trios), Avileña-Negra Ibérica (74 indivíduos, 24 trios completos, um trio com pai repetido), Morucha (Mo, 75 indivíduos, 25 trios), Pirenaica (74 indivíduos, 24 trios completos, um trio com pai repetido) e Retinta (68 indivíduos, 18 trios completos, 7 trios com pais repetidos) foram genotipados com o painel Illumina BovineHD Beadchip de 777K A identificação das CNVs foi realizada por meio do modelo das cadeias ocultas de Markov implementado no software PennCNV. As regiões de CNV (copy number variation region - CNVR) foram determinadas pela sobreposição de agrupamentos das CNVs identificados em diferentes animais. Genes candidatos localizados nas CNVR encontradas foram investigados por meio de análises nas plataformas NCBI e Ensembl. Foram detectadas 8061 CNVs, sendo 2852 cópias e 5592 deleções e 1293 regiões, sendo 876 deleções e 314 cópias, cobrindo 3,6% do genoma autossômico bovino. Foram encontrados dentro dessas regiões 1.263 genes, com alguns deles fazendo parte de processos biológicos como crescimento e sistema imune. Encontrou-se um grande número de CNVs sendo compartilhadas entre as raças Asturiana de los Valles e Morucha, o que sugere proximidade entre essas raças durante seu... / Abstract: Copy number variation (CNV) are DNA segments that are present at variable copy number compared to a reference genome. Classes of CNVs include insertions, deletions, duplications and inversions. CNVs can be associated with gene expression and phenotypic variation, providing genetic variability among individuals and, thus, are an important tool to production and healthy traits selection. The goal of this study was to identify regions with copy number variation in a total of 366 individuals from 5 autochthonous Spanish breeds of beef cattle, distributed into 25 families for breed, composed of sire-dam-offspring, called trios. The animals belonged to Asturiana de los Valles (75 individuals, 25 trios), Avileña-Negra Ibérica (74 individuals, 24 complete trios, one sire-repeated trio), Morucha (Mo, 75 individuals, 25 trios), Pirenaica (74 individuals, 24 24 complete trios, one sire-repeated trio) e Retinta (68 individuals, 18 complete trios, 7 sire-repeated trios) and were genotyped with the Illumina BovineHD Beadchip. The PennCNV software performed the CNVs identification. The CNV regions (CNVR) were determined by the overlapping of the CNVs. Candidates genes placed within the found CNVRs were investigated by analysis into the NCBI and Ensembl data platform. It has been detected a total of 8,061 CNV, which 2852 are gain and 5592 are loss of a DNA segment. A great amount of sharing CNVs between Asturiana de los Valles and Morucha breeds had been observed, which suggests a proximity during their formation process. We found also 1,293 regions of CNVs, spanning 3.6% of the autosomal bovine genome and 1,263 genes were present within these regions, and were involved in biological processes such as growth and immune system / Doutor

Orientador: Humberto Tonhati / Coorientador: Maria Gabriela Campolina Diniz Peixoto / Coorientador: Marcos Vinícius Gualberto Barbosa da Silva / Banca: Guilherme Venturini / Banca: Henrique Nunes / Banca: Rusbel Raul Aspilcueta Borquis / Banca: Francisco Ribeiro Araújo Neto / Resumo: Painéis comerciais contendo milhares de SNPs a custo acessível revolucionaram os estudos genéticos na pecuária, principalmente por meio das análises de associação ampla e seleção genômica. A seleção genômica tem um aspecto prático, por ser diretamente aplicado aos programas de melhoramento, possibilitando aumento de acurácia das avaliações para as características quantitativas, como a produção de leite e seus constituintes. Como base nisso objetivou-se com esta tese verificar a distribuição das frequências dos polimorfismos e calcular o desequilíbrio de ligação (DL) dos segmentos cromossômicos no genoma de bovinos da raça Guzerá; estudar a associação dos marcadores com a produção de leite e seus constituintes; e comparar diferentes modelos para avaliação genômica com diferentes distribuições a priori para o efeito dos marcadores. Dessa forma, foi avaliado o DL entre marcadores de um painel de 50 k da Illumina® e estimado o tamanho efetivo populacional. Para isto foram utilizados 50 touros e 853 vacas Guzerá que também participaram dos estudos de associação e seleção genômica. A média de r2 foi de 0,16 para a distância 100 kb no genôma destes animais. A densidade do painel de 50 k foi considerada suficiente para proporcionar DL entre os segmentos cromossômicos para a predição de valores genéticos genômicos. Já as estimativas do tamanho efetivo populacional foram reduzidas com o decorrer das gerações, indicando aumento da intensidade de seleção para a raça ao longo das gerações. O baixo tamanho efetivo observado para as gerações recentes (137) indicaram a importância de se considerar a endogamia nas decisões de acasalamentos para manter a diversidade genética da raça. As avaliações genômicas foram realizadas pelos métodos GBLUP, BayesC, BayesCπ, Lasso e por meio de dois modelos multicaracterística para a produção de leite (PL), gordura (PG) e proteína (PP). As acurácias... / Abstract: Commercial panels containing thousands of SNPs revolutionized genetic studies in livestock, especially with the genome-wide association study and genomic selection. The genomic selection is also directly applied to breeding programs enabling increasing on accuracy of the genetic evaluation for quantitative traits such as milk yield and its constituents. Thus, the aim of this thesis was to study the distribution of frequencies of polymorphisms and the linkage disequilibrium (LD) in the Guzerá cattle; was also to study the association of the markers with the dairy traits and to compare different models for genomic evaluation with different prior distributions for the effect of markers. The LD and the effective size were estimated using a 50 k Illumina® panel for 50 sires and 853 cows. For 100 kb the average of r2 was 0.16. The density of this 50 k panel was considered sufficient to provide LD between chromosomal segments for estimation of genomic breeding values. The effective size was reduced over the course of generations, indicating increase intensity of selection. The low estimate for effective size for recent generations indicated the importance of considering inbreeding for mating to maintain the genetic diversity of this breed. Genomic evaluations were performed by GBLUP, BayesC, BayesCπ, Lasso and two multi-trait models for milk yield (MY), fat (MF) and protein (MP). The accuracies for predictions ranged from 0.65 to 0.80. Bayesian prediction, GBLUP and multi-traits models were equivalent for predict the genomic breeding values. However, the best option was GBLUP considering overall fit, lower computational requirement and facility of convergence. The results indicated that genomic predictions were adequate to assist animal selection. In other study, the percentages of explained variance for each SNP were calculated. Windows, composed of seven adjacent SNPs deviated substantially from the other genomic regions were ... / Doutor

Orientador: Ricardo da Fonseca / Banca: Leonardo de Oliveira Seno / Banca: Francisco Ribeiro de Araújo Neto / Banca: Fernando Sebastian Baldi Rey / Banca: Henrique Nunes de Oliveira / Resumo: Para o capítulo 2 o objetivo do trabalho foram avaliar a qualidade das predições de mérito genético entre os métodos BLUP e GBLUP na presença de imprecisão nos dados. Para o capítulo 3 o objetivo do trabalho foi comparar os métodos BLUP, GBLUP e BAYESR considerando ou não a interação genótipoambiente em ovinos multirraciais. Os dados utilizados para a realização do capítulo 2 foram simulados com três níveis de imprecisão nos dados fenotípicos, 0%, 25% e 50% em três características com magnitude de herdabilidade de 0,02, 0,15 e 0,30, respectivamente, as metodologias BLUP e GBLUP foram aplicadas nesse dados e seus desempenhos foram comparados. Para a comparação das metodologias os parâmetros de erro quadrático médio, variância do erro de predição, viés, acurácia e eficiência de seleção foram utilizados. Melhores resultados foram obtidos pelo método BLUP em relação ao método GBLUP. O método GBLUP não apresentou vantagem em relação ao método BLUP, exceto quando a magnitude da herdabilidade foi de 0,02 e não houve imprecisão nos dados fenotípicos. Para o capítulo 3 foram utilizados 4.288 fenótipos e genótipos de dois rebanhos núcleos de informação (Information Nucleus Flock) oriundos do Australian Sheep Cooperative Research Center program (CRC). Para acessar a acurácia das estimativas, foi utilizada a validação cruzada. Os métodos BLUP, GBLUP e BAYESR, foram utilizados para estimar os valores genéticos sob dois modelos, univariado, o qual não considera a interação genótipo-ambiente e o modelo bivariado com o efeito da interação é considerado. As acurácias dos modelos univariados variaram de 0,17 à 0,27 para o ambiente 1 e de 0,19 à 0,20 para o ambiente 2. As acurácias dos modelos bivariados variam de 0,14 à 0,23 para o ambiente 1 e para o ambiente 2 as acurácias foram de 0,19. Não houve benefício da aplicação da seleção genômica sobre o método BLUP no ambiente 2 para... / Abstract: In Chapter 2 the objective of the work was to evaluate the quality of the genetic merit of predictions between BLUP and GBLUP methods in the presence of uncertainty in the data. In chapter 3 the objective was to compare the BLUP methods, GBLUP and BAYESR considering whether or not to genotypeenvironment interaction in multi-racial sheep. The data used for the realization of Chapter 2 were simulated with three levels of inaccuracy in phenotypic data, 0%, 25% and 50% in three features with magnitude of heritability of 0.02, 0.15 and 0.30, respectively, the BLUP and GBLUP methodologies were applied this data and their performances were compared. To compare the methodologies the mean square error parameters, prediction error variance, bias, accuracy and selection efficiency were used. Better results were obtained by BLUP method over the GBLUP method. The GBLUP method showed no advantage over the BLUP method, except when the magnitude of heritability was 0.02 and there was no inaccuracy in phenotypic data. For chapter 3 we were used 4,288 phenotypes and genotypes dual-core herds of information (Information Nucleus Flock) coming from the Australian Sheep Cooperative Research Center program (CRC). To access the accuracy of the estimates, cross-validation was used. Methods BLUP, GBLUP and BAYESR, were used to estimate breeding values under two models, univariate, which does not consider the genotype-environment interaction and the bivariate model with the interaction effect is considered. The accuracies of the univariate models ranged from 0.17 to 0.27 for the environment 1 and 0.19 to 0.20 for the environment 2. The accuracies of bivariate models ranging from 0.14 to 0.23 for the environment 1 to the environment and the accuracies were 0.19. There was no benefit from the application of genomic selection on BLUP method in environment 2 for gastrointestinal resistance feature. On the other hand, for the application of 1 atmosphere genomic ... / Doutor

Orientador: Lucia Galvão de Albuquerque / Coorientador: Annaiza Braga Bignardi / Coorientador: Fernando Sebastián Baldi Rey / Banca: Ricardo Vieira Ventura / Banca: Luciana Correia de Almeida Regitano / Banca: Roberto Carvalheiro / Banca: Henrique Nunes de Oliveira / Resumo: Objetivou-se com este estudo realizar associação genômica ampla, visando detectar regiões cromossômicas associadas a características indicadoras de precocidade sexual de bovinos da raça Nelore, bem como avaliar metodologias para a predição de valores genômicos visando à seleção destas características. Foram utilizados dados de animais da raça Nelore, pertencentes a fazendas que integram os programas de melhoramento genético da DeltaGen® e Paint® (CRV Lagoa). As características associadas à precocidade sexual utilizadas neste estudo foram a idade ao primeiro parto (IPP), a ocorrência de prenhez precoce de novilhas (P16) e o perímetro escrotal (PE). Após o controle de qualidade e consistência dos dados fenotípicos, permaneceram para as análises informações de 68.170, 72.675 e 83.911 animais com fenótipo e de 1.738, 1.770 e 1.680 animais genotipados para IPP, P16 e PE, respectivamente, e 412.993 SNPs. No Capítulo 2, as estimativas dos efeitos dos SNPs foram obtidas utilizando-se a metodologia single-step (WssGBLUP). Todos os animais foram utilizados aplicando-se modelo animal unicaracterística para predizer os valores genéticos e, posteriormente, as soluções dos efeitos dos SNPs foram obtidas a partir destes valores genéticos. Foram identificadas as 10 janelas de 150 SNPs que capturaram a maior proporção da variância explicada pelos marcadores. As 10 janelas de maior efeito obtidas para a P16 estão localizadas nos cromossomos 5, 6, 7, 14, 18, 21 e 27 e somadas explicaram 7,91% da variância genética total. Para o PE, estas janelas estão nos cromossomos 4, 8, 11, 13, 14, 19, 22 e 23, explicando 6,78% da variância total. Com as análises de GWAS foi possível identificar regiões cromossômicas associadas com P16 e PE. A identificação dessas regiões possibilita o melhor entendimento e avaliação destas características, além de indicar genes candidatos para estudos futuros de investigação de... / Abstract: The objective of this study was to perform genome-wide association to detect chromosomal regions associated with indicator traits of sexual precocity of Nellore cattle, and evaluating methodologies for prediction of genomic values to use for selection of these traits. Data from Nellore animals belonging to farms integrating animal breeding programs of DeltaGen® and Paint® (CRV Lagoa), were used. Age at first calving (AFC), the occurrence of early pregnancy of heifers (EP) and scrotal circumference (SC) were used as traits associated with sexual precocity. After quality control and consistency of phenotypic data, information of 68,170; 72,675 and 83,911 animals with phenotype, and of 1,738; 1,770 and 1,680 genotypes for AFC, EP and SC, respectively, and 412,993 SNPs, remained for analysis. In chapter 2, the estimates of the SNP effects were obtained using the single-step method (WssGBLUP). All animals were used applying single trait animal model to predict the genetic values and, subsequently, the solutions of the SNP effects were obtained from these genetic values. The 10 windows of 150 SNPs that captured the greatest proportion of variance explained by markers were identified. The 10 windows with greater effect obtained for EP are located on chromosomes 5, 6, 7, 14, 18, 21 and 27 and together explained 7.91% of the total genetic variance. For SC, these windows are on chromosomes 4, 8, 11, 13, 14, 19, 22 and 23, explaining 6.78% of the total variance. With GWAS analysis it was possible to identify chromosomal regions associated with EP and SC. Identifying these regions enables better understanding and evaluation of these traits, besides indicating candidate genes for future research studies of causal mutations. In Chapter 3, two multi-step methods were used to estimate the marker effects - GBLUP and IBLASSO; besides the single-step method (ssGBLUP). Observed phenotype was used as the dependent variable to estimate the genomic value ... / Doutor

Orientador: Humberto Tonhati / Coorientador: Rusbel Raul Aspilcueta Borquis / Banca: Newton Tamassia Pégolo / Banca: Francisco Ribeiro de Araújo Neto / Banca: Danísio Prado Munari / Banca: Henrique Nunes de Oliveira / Resumo: A expansão dos programas de melhoramento de gado de corte buscam animais com maior peso ao abate em idades mais jovens associados a diversidade de climas aumentou o interesse por estudos com interação genótipo ambiente (G x A). Uma alternativa para identificar animais de maior potencial genético em idade jovens é a inclusão das informações genômicas nas avaliações genéticas. Com este trabalho objetivou-se analisar modelos de normas de reação com a inclusão da informação genômica por meio da matriz de relacionamento com pedigree e genótipos e identificar regiões genômicas associadas com o peso ao sobreano. Foram utilizados registros de peso de bovinos da raça Nelore com aproximadamente 520 dias de idade. Foram genotipados 5.091 animais com um painel de 777.962 SNPs (Illumina BovineHD Beadchip). As estimativas dos componentes de variância foram obtidas pela máxima verossimilhança restrita para os modelos com a matriz A-1 e H-1. Para comparar a habilidade de predição dos métodos no gradiente ambiental (GA) foram calculadas: a correlação entre o valor genômico (GEBV) e o fenótipo predito; a correlação foi dividida pela raiz quadrada da herdabilidade referente ao GA. A população de validação foi composta por animais nascidos entre 2009 e 2011. Os resultados das análises de associação genômica ampla foram apresentados com base na proporção de variância explicada em janelas de 200 SNPs adjacentes, e foram consideradas as duas janelas de maior valor. No Capítulo 2, os GAs foram considerados por fazenda e ano de nascimento dos animais. Os resultados para os parâmetros genéticos indicam que houve G x A, e que o modelo com a matriz H foi, em média, 19% superior ao modelo com a matriz A. Os cromossomos 14 e 27 se destacaram nos GAs. No capítulo 3, foi utilizado um processo iterativo proposto na literatura na definição dos GA. Os resultados dos componentes... / Abstract: The growing of beef cattle breeding programs and the demand for animals for slaughter at young ages related with variety of climates conduced researches in genotype environmental interaction (GxE). The way to choose the top animals in young ages is include the genomic information on genetic evaluations. The aim of this study was to examine reaction norm models with genomic information by the relationship matrix with pedigree plus genotypes and looking for related genes with the yearling weight. The yearling weights from Nellore animals with about 520 days of age were used. A total of 5.091 animals were genotyped with a panel of 777,962 SNPs (IlluminaBovineHDBeadchip). The variance components were estimated through restricted maximum likelihood with A -1 and H -1 matrix. To compare the predictive ability of the methods, the following procedures were used: correlation between the genomic values (GEBV) and the predicted phenotypes and the correlation value divided by the square root of the heritability for each GA. Genotyped animals born between 2009 and 2011 were the test population. The results of the genome association analysis (GWAS) have been presented based on the proportion of variance explained by windows of 200 adjacent SNPs; and the top of two windows were studied. In chapter 2 the environmental gradients (EG) were composed by farm and birth age effects. Estimates of genetic parameters suggest the GxE; and the model with H matrix was 19% higher compared with the model with only pedigree on relationship matrix. Chromosomes 14 and 27 were the most important on the EG. In chapter 3 the EG were based on iterative process proposed in prior researches. The results of variance components for intercept and slope were almost the same for both models. The CSDM3 was the most important gene identified on reaction norm slope, because it was found in beef cattle before / Doutor

Orientador: Humberto Tonhati / Banca: Rúsbel Raul Aspilcueta Borquis / Banca: Leonardo de Oliveira Seno / Banca: Naudin Alejandro Hurtado Lugo / Banca: Salvador Boccaletti Ramos / Resumo: Os critérios de seleção mais empregados para bubalinos no Brasil incidem em atributos associados a aspectos produtivos. Entretanto, o sucesso do sistema produtivo depende de diversos fatores ambientais e genéticos, sendo que a produção de leite depende diretamente da reprodução dos animais. Neste sentido, a reprodução pode ser usada na geração de novas características indicadoras de precocidade sexual no processo de seleção dos animais. O objetivo deste estudo foi obter a confiabilidade das avaliações genômicas para a predição dos valores genéticos genômicos de produção de leite (PL), idade ao primeiro parto (IPP) e intervalo entre partos (IEP) utilizando as metodologias de GBLUP, Bayes Cπ e LASSO Bayesiano. Foram genotipados 452 búfalos (57 machos e 395 fêmeas) utilizando o painel de 90K Axiom® Buffalo Genotyping Array da Affymetrix. Para a comparação dos modelos relacionadas ao delineamento de cross-validação, foram utilizadas a correlação de Pearson e a regressão entre a variável resposta (valor desregredido da característica) e o valor genético considerando apenas marcadores, e considerando marcadores mais o efeito poligenico (GEVBM e GEVBT). Concluiu-se que em estudos de seleção genômica recomenda-se a utilização das informações poligênicas e dos marcadores para obter uma melhor predição genômica nas características do estudo nos bubalinos. Entre os modelos estudados os resultados mostram que as predições bayesianas e GBLUP apresentaram estimativas equivalentes. Entretanto poderia ser recomendado a utilização do GBLUP nas avaliações genômicas das características em bubalinos, devido a que o GBLUP tem uma menor exigência computacional e facilidade em convergência / Abstract: Not available / Doutor

Orientador: Danísio Prado Munari / Coorientador: Mônica Corrêa Ledur / Coorientador: Rodrigo Pelicioni Savegnago / Banca: Maurício de Alvarenga Mudadu / Banca: Nedênia Bonvino Stafuzza / Resumo: Os painéis de marcadores de alta densidade têm demonstrado a sua funcionalidade nos estudos de estrutura da população e conservação genética. Esses painéis permitem avaliar similaridades no padrão do desequilíbrio de ligação em toda população, assim como informações sobre parentesco da população. Segmentos de homozigose são utilizados como indicativo da estrutura da população e fornecem informações sobre o histórico demográfico e eventos de endogamia da mesma. O objetivo deste trabalho foi estudar a estrutura genômica de uma linhagem sintética base Landrace por meio de (i) análises de desequilíbrio de ligação; (ii) estimação do coeficiente de endogamia utilizando dados genômicos e de pedigree; (iii) análise do número e tamanho de segmentos de homozigose e (iv) determinação da estratificação da população. Foram utilizados registros de 300 fêmeas e 25 machos de uma linhagem fêmea sintética base Landrace genotipados com o painel Illumina PorcineSNP60 v2 BeadChip. A edição dos dados foi realizada no programa PLINK v.1.9 para remoção de marcadores SNPs ("Single Nucleotide Polymorphism") que falharam em mais de 10% das amostras ("call rate") e amostras que falharam em mais de 10% dos marcadores. A extensão do desequilíbrio de ligação foi avaliada entre todos os pares SNPs adjacentes presentes nos cromossomos autossômicos por meio da medida r2. O coeficiente de endogamia foi calculado usando registros de pedigree e de dados genômicos. Os segmentos de homozigose fo... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: High-density single nucleotide polymorphism (SNP) panels have been used in genomic studies, such as population structure and conservation genetic studies. These panels allow to assess similarities in the patterns of linkage disequilibrium across populations and to estimate relatedness between populations. Runs of homozygosity are used as indicative of population structure and it provides information about demographic history and recent inbreeding. The aim of this study was to describe the genomic structure of a synthetic Landrace line by (i) linkage disequilibrium (LD) analyses; (ii) inbreeding estimates through pedigree and genomic data; (iii) analysing the number and length of runs of homozygosity (ROH); and (iv) determination of population structure. A total of 300 females and 25 males from synthetic Landrace line were genotyped using Illumina PorcineSNP60 v2 BeadChip. Data editing was performed using PLINK v.1.9. The SNPs and samples with a call rate lower than 0.90 were excluded from the data set. Only the autosomal chromosomes were considered for LD an ROH analyses. The LD between all pairs of SNPs were measured by the means of the genotype correlation coefficient (r²) and it determined the decay of LD with physical distance. The coefficient of inbreeding was calculated using genomic and pedigree data. ROH were detected using PLINK v.1.9 considering the follow parameters: a minimum ROH of 50 SNPs with a minimum length of 1000 (Kb), one heterozygous SNP... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Henrique Nunes de [UNESP] Oliveira / Coorientador: Camila Urbano Braz / Banca: Maria Eugênia Zerlotti Mercadante / banca: Lucia Galvão de Albuquerque / Resumo: Com o avanço dos estudos em genética e da tecnologia aplicada à genotipagem de marcadores moleculares, a identificação de polimorfismos associados às características de interesse econômico se tornou mais acessível, possibilitando a sua utilização aumentar a acurácia de modelos de predição do mérito genético dos animais. Esse avanço também possibilitou aumentar a acurácia dos estudos para identificação de QTLs para características de interesse econômico. Entretanto, os marcadores comumente utilizados para tal fim são os SNPs, que por serem bi-alélicos podem não ser muito eficientes na identificação dos QTLs. Os haplótipos, multi-alélicos, apresentam maior possibilidade de estarem em desequilíbrios de ligação (DL) com os QTLs. Dessa forma, objetivou-se no presente trabalho identificar o melhor método de construção de haplótipos para utilização em estudos de detecção de QTLs, a partir da comparação dos três métodos mais comumente utilizados para este fim. Foram utilizadas três populações simuladas representando características com três diferentes valores de herdabilidade, para as quais foram armazenados os dados fenotípicos, genotípicos e de pedigree dos 6.000 animais da população mais recente: Pop1 com herdabilidade baixa (0,10); Pop2 com herdabilidade moderada (0,25); e, Pop3 com herdabilidade alta (0,35). Os genomas simulados consistiram de 750.000 marcadores do tipo SNP, e 750 QTLs, com dois a quatro alelos, dispostos aleatoriamente em 29 cromossomos com tamanho total de 2.3... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: With the advancement of genetic studies and the technology applied to the genotyping of molecular markers, the identification of polymorphisms associated with the characteristics of economic interest became more accessible, allowing its use to increase the accuracy of prediction models of the genetic merit of the animals. This advance also made it possible to increase the accuracy of studies to identify QTLs for characteristics of economic interest. However, the commonly used markers for this purpose are SNPs, which because they are bi-allelic may not be very efficient in identifying QTLs. The haplotypes, multi-allelic, are more likely to be in linkage disequilibrium (LD) with QTLs. Thus, the objective of this work was to identify the best haplotype construction method for use in QTLs detection studies, by comparing the three methods most commonly used for this purpose. Three simulated populations representing characteristics with three different heritability values were used for which the phenotypic, genotypic and pedigree data of the 6,000 animals were stored: Pop1 with low heritability (0.10); Pop2 with moderate heritability (0.25); and, Pop3 with high heritability (0.35). The simulated genomes consisted of 750,000 SNP-type markers, and 750 QTLs, with two to four alleles, arranged randomly on 29 chromosomes with a total size of 2,333 centimorgans (cM). From the simulation the SNPs whose frequency of the lowest allele was less than 0.1 were eliminated, leaving 576,027, 577,... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Danísio Prado Munari / Coorientador: Ricardo Vieira Ventura / Banca: Lenira El Faro Zadra / Banca: Ana Fabrícia Braga Magalhães / Banca: Rodrigo Pelicioni Savegnago / Banca: João Ademir de Oliveira / Resumo: Dentre as informações fornecidas pelas metodologias que utilizam marcadores do tipo polimorfismo de nucleotídeo único (SNPs), as de segmentos de homozigose (ROH) e de desequilíbrio de ligação têm colaborado para estudos de aplicação direta da informação genômica em populações de bovinos de corte, como em estudos de associação com cobertura ampla do genoma, de seleção genômica e de estrutura da população, dentre outros. Atualmente a imputação vem sendo utilizada principalmente para reduzir custos com a genotipagem dos animais e pode ser utilizada combinando informações genômicas de diferentes painéis. Para que dados imputados sejam utilizados de forma eficiente, é necessário que a imputação tenha sido implementada de forma que todos os animais tenham seus genótipos inferidos com elevada acurácia. No entanto, esta é verificada apenas se houver o genótipo real para avaliar a confiabilidade do genótipo imputado. Dessa maneira, os objetivos deste trabalho foram: (1) estudar a imputação de painéis comercial e customizados de baixa densidade para painéis de alta densidade (Illumina e Affymetrix), assim como para um painel combinado (Illumina + Affymetrix) para bovinos da raça Nelore, e estudar o desequilíbrio de ligação e conformação de blocos de haplótipos antes e após a imputação; (2) estudar estratégias para predição da acurácia de imputação, utilizando redes neurais artificiais e regressão linear múltipla; (3) estudar os segmentos de homozigose e, com isso, a endogamia presente ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Among all the information provided by methodologies that use single nucleotide polymorphism (SNPs), the runs of homozygosity (ROH) and linkage disequilibrium have been used for studies that explore genomic information in beef cattle population, as the genome-wide association, genomic selection, the structure of population and others. Nowadays, the imputation is used in these studies to reduce genomic costs and this also can be used combining genomic information from different panels. The animals used to be imputed should present genotypes inferred with high accuracy to allow the use imputed genotypes in other studies. However, the accuracy is verified only if there is a real genotype to evaluate the imputed genotype. Therefore, this study aimed: (1) Evaluate imputation of commercial and customized low density panels to high density panels (Illumina and Affymetrix), as well as to a combined panel (Illumina + Affymetrix) in Nelore beef cattle, and estimating linkage disequilibrium and haplotype blocks conformation to high density panels individually and after imputation; (2) Study a strategy to predict imputation accuracy using artificial neural network and linear regression; (3) Study runs of homozygosity and inbreeding in a populations from Nelore beef cattle, as well as identify genes present in ROH with high frequency in population. For ROH studies were used 34 bulls from different lines and the progeny, totalizing 809 Nelore animals genotyped with information of 509.107 SN... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Roberto Carvalheiro / Coorientador: Haroldo Henrique de Rezende Neves / Coorientador: Herman Arend Mulder / Banca: Ricardo Vieira Ventura / Banca: Lucia Galvão de Albuquerque / Banca: Gerson Antonio de Oliveira Júnior / Banca: Diercles Francisco Cardoso / Resumo: A existência de um controle genético sobre a variância residual torna possível a seleção para uniformidade de produção. Desta forma, os objetivos do presente estudo foram: i) investigar a presença deste componente genético na variância residual do peso ao sobreano (PS) em bovinos da raça Nelore (N = 194.628, touros = 625), usando duas abordagens: dois passos (two-step) e modelo linear generalizado hierárquico duplo (double hierarchical generalized linear model, DHGLM); e ii) identificar, através de estudo de associação genômica ampla (genome-wide association study, GWAS), regiões genômicas associadas com uniformidade do PS usando differentes variáveis respostas: EBV desregredido (dEBVv) obtido a partir de soluções de um DHGLM assumindo correlação genética não-nula entre média e variância residual (rmv ≠ 0); e dEBVv_r0 e variância dos resíduos log-transformada (ln_σ2ê) obtidos a partir de soluções de um DHGLM assumindo rmv = 0. Os resultados confirmam a presença de heterogeneidade genética de variância residual bem como oportunidade de seleção (coeficiente de variação genética da variância residual (GCVE) variando de 0,10 a 0,17). Porém, a seleção pode ser limitada devido à magnitude da variância genética da variância residual e à forte e positiva correlação genética entre a média e a variância (0,20 e 0,76 para a abordagem em dois passos e DHGLM, respectivamente). Além disso, foi possível observar que um grande número de progênies por touro é necessário para obter EBV com mai... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The existence of genetic control on residual variance makes possible the selection for uniformity. Thus, the objectives of the present study were: i) to investigate the presence of this genetic component on the residual variance of yearling weight (YW) in Nellore cattle (N = 194,628, sires = 625) using two approaches: two step approach and double hierarchical generalized linear model (DHGLM); and ii) to identify, through a genome-wide association study (GWAS), genomic regions associated with uniformity of YW using different response variables: deregressed EBV (dEBVv) obtained from solutions of a DHGLM assuming non-null genetic correlation between mean and residual variance (rmv ≠ 0); and dEBVv_r0 and log-transformed variance of estimated residuals (ln_σê 2) obtained from solutions of a DHGLM assuming rmv = 0. The results confirm the presence of genetic heterogeneity of residual variance as well as opportunity of selection (coefficient of genetic variance of residual variance (GCVE) ranging from 0.10 to 0.17). However, selection may be limited by the magnitude of the genetic variance of the residual variance and the strong and positive genetic correlation between mean and variance (0.20 and 0.76 for two-step approach and DHGLM, respectively). In addition, it was observed that large sire families are required to obtain higher EBVv accuracies (heritability of residual variance, hv 2 < 0.007). The mean-variance relationship was reduced by using Box-Cox transformation, which reduc... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor