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

Orientador: Humberto Tonhati / Coorientador: Fabio Ricardo Pablos de Souza / Coorientador: Maria Eugênia Zerlotti Mercadante / Banca: Fernando Sebastián Baldi Rey / Banca: Juliana Meola / Resumo: Os marcadores genéticos podem auxiliar na seleção em características de importância econômica com a definição de regiões no DNA que expliquem proporções de sua variação. Este estudo teve como objetivo verificar a existência dos polimorfismos GH1 g.1047T>C, POU1F1 c.577C>A, GHR g.229T>C e GHR g.257A>G em bovinos Nelore pertencentes ao programa de seleção da Estação Experimental de Zootecnia de Sertãozinho-SP, avaliar a influência da seleção para peso sobre estes polimorfismos, além de, analisar suas associações com o peso corporal em diferentes idades, altura na garupa ao ano e ao sobreano, espessura de gordura na carcaça e área de olho de lombo. Foram genotipados 645 animais por PCR-RFLP. As análises de associação foram realizadas com a técnica dos modelos mistos, considerando o efeito de dois marcadores e a interação entre os mesmos. Apenas os marcadores GH1 g.1047T>C e GHR g.229T>C foram polimórficos, no entanto não estão sobre efeito da seleção aplicada ao rebanho. Foi observada associação do marcador GHR g.229T>C com a área de olho de lombo (p<0,03) e efeito da interação entre os marcadores sobre o peso corporal de fêmeas aos 550 dias de idade (p<0,04). Assim, o marcador GHR g.229T>C caracteriza um potencial instrumento de auxílio para a seleção nesse rebanho e o efeito de interação deve ser considerado em situações em que seja conhecida a interatividade entre dois genes / Abstract: The genetic markers can assist the selection of economic important traits with the definition of DNA regions that explain part of the trait variation. This work has the aim to verify the presence of polymorphisms GH1 g.1047T>C, POU1F1 c.577C>A, GHR g.229T>C and GHR g.257A>G in Nellore cattle from the selection program of Animal Science Experimental Station, Sertãozinho-SP, evaluate the influence of the growth selection in these polymorphisms and analyze their association with body weight at different ages, hump height at 378 days and 550 days, carcass fat thickness and rib eye area. 645 animals were genotyped by PCR-RFLP. The association analyses were performed using the mixed model considering the two markers effect and the interaction among markers. Only the markers GH1 g.1047T>C and GHR g.229T>C were polymorphic, however they were no under effect of the selection. It was observed association between the marker GHR g.229T>C and the trait rib eye area (p<0,03) and effect the interaction among the two markers with the dam body weight at 550 days of age (p<0,04). Therefore, the marker GHR g.229T>C can be a potential tool to assist selection of females in this herd. The interaction effect may be considered in the cases that the interaction between the genes is known / Mestre

Orientador: Mauricio Mello de Alencar / Coorientador: Luciana Correia de Almeida Regitano / Banca: Henrique Nunes de Oliveira / Banca: Luiz Lehmann Coutinho / Resumo: Um maneira de identificar regiões do genoma que controlam características de interesse econômico e que estejam sob seleção é por meio de genotipagem em plataformas de altas densidades de polimorfismos de único nucleotídeo (SNPs). Essas assinaturas de seleção podem ser identificadas principalmente pelas frequências alélicas, altas e não usuais, dos loci adjacentes às mutações favoráveis. Com o objetivo de detectar evidências de assinaturas de seleção recente no genoma de bovinos da raça Nelore, foram genotipados 796 indivíduos com o chip Illumina BovineHD BeadChip, que possui mais de 777 mil SNPs e, posteriormente, inferida a fase de ligação dos SNPs, por meio do software AlphaPhase. A reconstrução dos haplótipos e a detecção de assinaturas de seleção recentes foram realizadas por meio do software Sweep v1.1, que faz uso da aplicação da metodologia da homozigose do haplótipo estendido (EHH). A identificação dos genes foi realizada pela localização das regiões de assinaturas de seleção por meio da plataforma Gbrowse UMD 3.1 e a anotação funcional foi conduzida com o auxílio da ferramenta de classificação funcional de genes, disponível no programa DAVID. Foram detectadas mais de 2000 regiões de possíveis assinaturas de seleção recente e 545 genes posicionais. Vários genes foram relacionados com crescimento, metabolismo muscular e adiposo, características reprodutivas e sistema imunológico. Os resultados encontrados podem auxiliar o avança das pesquisas na raça Nelore, como o estudo de associação ampla do genoma das regiões significativas com os fenótipos das características de interesse / Abstract: One way to identify genomic regions controlling complex traits under selection is by genotyping on high density platforms of single nucleotide polymorphisms (SNPs). Selection signatures can be identified mainly by allele frequencies, unusual high, of adjacent loci to favorable mutations. With the purpose to detect evidence of recent selection signatures in Nellore cattle genome, 796 individuals were genotyped with the Illumina BovineHD BeadChip, which has more than 777,000 SNPs and, after that, phase of SNPs were inferred by AlphaPhase 1.1. Haplotypes reconstruction and detection of recent selection signatures were realized using Sweep v1.1, applying Extended Haplotype Homozygosity methodology (EHH). Gene identification was performed by the location of selection signatures regions through the Gbrowse UMD 3.1 platform and the functional annotation was made using the tool of the functional classification of genes, available in the software DAVID. We detected more than 2,000 possible regions of recent selection signatures and 545 positional genes. Several genes were related to growth, muscle and fat metabolism, immune and reproductive characteristics. These results may help the progress of research in Nellore cattle, as the study of genome-wide association of significant regions with the phenotypes of interest / Mestre

Orientador: Henrique Nunes de Oliveira / Banca: Maria Eugênia Zerlotti Mercadante / Banca: Joslaine Noely dos Santos Gonçalves Cyrillo / Banca: Lucia Galvão de Albuquerque / Banca: Danísio Prado Munari / Resumo: Foi avaliado o efeito da seleção para crescimento, usando como critério o peso em diferentes idades, ganhos de pesos e índices de seleção, sobre o consumo de energia de animais Nelore, usando um procedimento determinístico. Para o cálculo da resposta à seleção direta e correlacionada, foram estimados parâmetros genéticos por meio de modelos de regressão aleatória. O arquivo de dados, provenientes do Programa de Melhoramento Genético da Raça Nelore (PMGRN), continha registros de peso dos 120 dias até a idade adulta (seis anos de idade) dos animais. A exigência de energia foi calculada por meio de um procedimento determinístico, antes e após a seleção, utilizando os pesos e ganhos de pesos dos animais em equações modificadas do NRC. O efeito da seleção foi avaliado para todos os pesos padrões e ganhos de pesos usualmente utilizados, assim como para 10 tipos de índices de seleção (IND1 a IND10), os quais diferiram entre si pela ponderação dada nos pesos até o abate (positivos) e no peso adulto (PA) (negativos). Adicionalmente, utilizando como parâmetros os índices reprodutivos e de mortalidade para a raça Nelore e, utilizando os dados médios de peso por idade dos animais dos rebanhos estudados como base, foram criados rebanhos simulados, numericamente estáveis. Utilizando-se desses dados, foi possível comparar a quantidade de energia total exigida com o total de quilogramas de carne produzidos para três sistemas de produção: cria, recria e engorda para diferentes categorias animais, antes e após a seleção. O cálculo foi realizado para machos em sistema de produção de cria e completo; fêmeas na fase reprodutiva e para todos os animais em um sistema de cria, recria e engorda. O modelo de regressão aleatória definido como o mais adequado, foi o que considerou os efeitos genéticos aditivos diretos e maternos e... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The selection effect for growth on energy requirement of Nelore animals was evaluated using a deterministic process. The evaluation was made considering weights at different ages and also different selection indices. To calculate direct and correlated response of selection, the genetic parameters were obtained by random regression models. The complete data, from Nelore Cattle Breeding Program (NCBP) had ages from 120 days to mature weight of animals (six years old). The energy requirement was calculated by a deterministic process, before and after selection using weights and weights gains of animals in modified NRC equations. The selection effect was assessed considering all the weights and weights gains usually used in a breeding program and using ten different selection indices (IND1 to IND10) as well, which were different from each other by the sign of the weight, positive for weights until slaughtering and negative for mature weight (MW). Besides, a stable herd was calculated considering reproductive and mortality values of Nellore cattle, and also using the average weight in each age of all the animals. With this information a comparison was possible among the total energy consumption and kilos of meet produced, in three systems of production: cow-calf; growth and slaughtering considering different animals category before and after selection. The evaluation was done for males in a complete and cow-calf system of production; females in a reproduction stage and for all the animals in a complete system of production. The regression model that was considered the most appropriate, was defined as direct and maternal genetic effects, animal and maternal permanent environmental effects adjusted by an order of quadratic, quadratic, quartic and quadratic polynomials, respectively, and modeled by 5 classes of residual... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor