Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-04-22T16:43:20Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1207548 bytes, checksum: 5a298bd331ceeda0b12f2ef674e84b48 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-22T16:43:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1207548 bytes, checksum: 5a298bd331ceeda0b12f2ef674e84b48 (MD5) Previous issue date: 2016-02-22 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A massa muscular de um animal é o grande determinante da quantidade de carne produzida por ele e a maior parte do potencial de deposição muscular é determinado durante a miogênese fetal. Neste estudo foram avaliadas a morfologia muscular e a expressão de genes e proteínas em fetos aos 21 dias pós cobertura (dpc) e no músculo Longissimus de fetos suínos aos 40, 70 e 90 dpc a fim de verificar a existência de diferenças na miogênese fetal de suínos de dois grupos genéticos fenotipicamente divergentes. Ao todo 12 matrizes gestantes de suínos de linhagem Comercial (LC) e 12 da raça Piau (RP) foram abatidas aos 21, 40, 70 e 90 dias pós cobertura (dpc), três fêmeas de cada grupo genético por fase. Fetos inteiros aos 21 dpc e músculo longissimus de fetos aos 40, 70 e 90 dpc foram coletados para avaliação de expressão gênica e proteica e para analise morfológica. Fetos RP aos 21 dpc apresentaram expressão dos genes DES (P= 0,035), CALM1 (P= 0,093) e RYR2 (P= 0,088) menor que os LC e não foram verificadas diferença na expressão das proteínas Troponina T (P= 1,000) Calpaína 3 (P= 0,689) e Desmina (P= 0,999). Aos 40 dpc, o gene RyR1 (P= 0,063) e as proteínas Desmina (P< 0,001) e Troponina T (P= 0,036) foram mais expressos em fetos RP. Aos 70 dpc o número (P= 0,0298) e porcentagem de miofibras primárias (P= 0,0072) foram maiores em fetos LC que em fetos RP, já aos 90 dpc esta relação se inverteu e o número (P< 0,001) e porcentagem (P< 0,001) de miofibras primárias foram maiores em fetos RP. Aos 90 dpc também foram observadas maior expressão dos genes ACTA2 (P= 0,024), CAPN3 (P= 0,061), HTR1D (P= 0,027) e TNNT1 (P= 0,069) em fetos LC e a expressão da Troponina T (P= 0,037) e do gene PPP3CA (P= 0,061) foram mais elevadas em fetos RP. Padrões na expressão gênica raça-específico ao longo do desenvolvimento muscular foram observados neste estudo. Embriões RP aos 21 dias apresentaram maior expressão do gene RyR1 que aos 40 (P= 0,026), 70 (P= 0,002) e 90 (P< 0,001) dpc e ainda, a expressão deste em fetos RP aos 40 dpc foi maior que aos 90 (P= 0,008) dpc. A expressão do gene RyR2 em embriões RP aos 21 dias menor que aos 70 (P= 0,003) e aos 90 (P= 0,044) dpc e também a expressão do gene TNNT1 aos 70 dias foi maior que aos 40 (P= 0,023) e 90 (P= 0,036) dpc. Em fetos LC foi verificada menor expressão do gene HTR1D aos 21 dias quando comparados aos 70 (P= 0,037) e aos 90 (P= 0,021) dpc e maior expressão do gene PPP3CA aos 21 dias comparando com 40 dpc (P= 0,026). As variações raça-especificas observadas neste estudo mostram que as diferenças no fenótipo muscular de animais Piau e Comercial existem desde a vida intrauterina e que genes diferentes podem estar envolvidos com o controle dos processos de desenvolvimento muscular em cada raça, fazendo com que o fenótipo do músculo seja diferente antes mesmo do nascimento. / Animal muscle mass is the major determinant of how much meat they can produce. The biggest part of muscle deposition potential is determined during fetal myogenesis. We evaluated muscle morphology, genes and proteins expression in swine fetuses at 21 days-post-coitus (dpc) and Longissimus muscle of swine fetuses at 40, 70 and 90 dpc. Our goal was evaluate differences in fetal myogenesis from two pig groups phenotypically divergent. Twelve pregnant sows of each Commercial line and Piau breed were slaughtered at 21, 40, 70 and 90 dpc. Complete fetuses at 21 dpc and Longissimus muscle of fetuses at 40, 70 and 90 dpc were used for gene and protein expressions and morphological analysis. Piau fetuses at 21 dpc showed less genes expression of DES (P= 0.035), CALM1 (P= 0.093) and RYR2 (P= 0.088) comparing with commercial fetuses at 21 dpc. At 40 dpc, the RyR1 (P= 0.063) gene and Desmin (P< 0.001) and Troponin T (P= 0.036) proteins were higher expressed in Piau fetuses than Commercial fetuses. At 70 dpc the number (P= 0.0298) and proportion (P= 0.0072) of primary myofibers were higher in Commercial fetuses than Piau fetuses, however at 90 dpc the number (P< 0.001) and proportion (P< 0.001) of primary myofibers were higher in Piau fetuses. At 90 dpc were also observed increased expression of ACTA2 (P= 0.024), CAPN3 (P= 0.061), HTR1D (P= 0.027) and TNNT1 (P= 0.069) genes in commercial fetuses and PPP3CA (P= 0.061) gene in Piau fetuses. However, at 90 dpc, Piau fetuses also showed higher Troponin T expression (P= 0.037) compared with commercial fetuses. Breed-specific patterns of gene expression in developing pig skeletal muscle were observed in this study. In Piau breed fetuses we observed higher RyR1 gene expression at 21 dpc comparing with at 40 (P= 0.026), 70 (P= 0.02) and 90 (P< 0.001) dpc while in 40 dpc fetuses this gene expression was higher than 90 dpc fetuses. At 21 dpc, Piau fetuses showed lower expression of RyR2 gene than Piau fetuses at 70 (P= 0.003) and 90 (P= 0.044) dpc. Moreover the TNNT1 gene expression at 70 dpc was higher than 40 (P= 0.023) and 90 (P= 0.036) dpc in Piau fetuses. Commercial line fetuses showed lower HTR1D gene expression at 21 dpc compared to 70 (P= 0.037) and 90 (P= 0.021) dpc. An increased expression of PPP3CA gene in Commercial fetuses at 21 days compared to commercial fetuses at 40 dpc (P= 0.026) was observed. The breed-specific changes observed in this study have shown that differences in muscle fibers between Piau and Commercial pigs are due different genes provided during intrauterine life as well as may be involved in the control of muscle development processes in each genetic group, causing the phenotype muscle differences even before birth.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-05-03T09:22:23Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1632475 bytes, checksum: 40e16d694a3dcc12319c7792625a3a4b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-03T09:22:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1632475 bytes, checksum: 40e16d694a3dcc12319c7792625a3a4b (MD5) Previous issue date: 2015-09-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A seleção genômica (SG) e associação genômica ampla (GWAS) são métodos que exploram o desequilíbrio de ligação (LD) entre marcadores e loci de características quantitativas (QTL). Um dos fatores limitantes para a implementação da SG é a necessidade de um grande número de animais genotipados e fenotipados para obtenção de valores genéticos com alta acurácia. Essa limitação pode ser superada combinando dados de múltiplas populações ou utilizando dados de animais cruzados. O objetivo geral desta tese foi caracterizar os padrões de LD de diferentes populações de suínos. Além disso, avaliar em que medida as diferenças de LD se refletem na acurácia da seleção genômica quando utilizadas diferentes metodologias e arranjos para população de referência e validação. Os arranjos testados foram: utilização de subconjuntos da mesma população como referência e validação (within), populações diferentes nos conjuntos de referência e validação (across) e combinação de duas populações na referência (multi). Nessa tese foram utilizados dados de suínos de linhas puras e de animais cruzados, genotipados com o PorcineSNP60 BeadChip. A regressão Loess proporcionou melhor ajuste aos dados de LD, bem como em predições mais acuradas em comparação a regressão não linear. Mostrou-se também, que a regressão Loess pode ser utilizada para realizar uma comparação estatística do LD decay de diferentes populações. A persistência de fase do LD entre animais cruzados e as linhas puras parentais foi alta, o que nos leva a hipotetizar que associações marcador-QTL similares poderiam ser encontradas em animais cruzados e as linhas parentais e, portanto, esperava-se encontrar altas acurácias de predição genômica entre essas populações. Entre as linhas puras a persistência de fase foi baixa, logo painéis de SNPs de maior densidade deveriam ser utilizados para manter a mesma associação marcador-QTL entre essas linhas. Acurácias obtidas na predição genômica utilizando animais cruzados assim como os arranjos across e multi, não seguiram as expectativas baseadas em LD. Portanto, a consistência de fase de ligação entre populações pode não ser tão importante para a acurácia da seleção genômica como se pensava, mas sim a ação combinada de LD, arquitetura genética e frequências alélicas. Portanto, foi desenvolvida uma metodologia que leva em consideração differenças nas frequências alélicas, bem como informações dos GWAS para comtemplar a arquitetura genética da característica. Esta estratégia trouxe alguns benefícios para a predição genônima para os arranjos within e multi. Ponderações obtidas por meio de GWAS em diferentes conjuntos de dados (uma única população e combinando múltiplas populações) nem sempre resultou em aumento da acurácia, sendo dependente da linha que estava sob seleção. O uso de pesos advindos do GWAS ao se utilizar uma população combinada resultou nas melhores acurácias tanto para os arranjos within quanto multi. A avaliação e o entendimento de como diferenças de LD, frequências alélicas e arquitetura genética afetam a acurácia da predição genômica é fundamental para otimizar a inserção da seleção genômica no melhoramento de suínos. / Genomic selection and genomic wide association studies (GWAS) are widely used methods that aim to exploit the linkage disequilibrium (LD) between markers and quantitative trait loci (QTL). Securing a sufficiently large set of genotypes and phenotypes can be a limiting factor when implementing genomic selection that may be overcome by combining data from multiple populations or using crossbred information. The overall objective of this thesis was to characterize LD patterns in different pig populations and to evaluate whether the differences in LD determine the accuracy of genomic predictions when using different reference sets (within-, across- and multi- population) and methodologies. In this thesis I used data from pure lines and crossbred pig populations genotyped with PorcineSNP60 BeadChip. Loess regression provided a better fit to the real LD data, and more accurate LD predictions could be made, compared to nonlinear regression. It was also shown that Loess regression can be used to statistically compare the LD decay of different populations. The persistence of LD phase between crosses and the parental pig lines was found to be high, from which it was hypothesized that similar marker-QTL associations would be found in a cross and in their purebred parent populations and therefore accuracies of genomic prediction across these populations should be high. Between the pure lines the persistence of phase was low, thus higher density panels should be used to have the same marker-QTL associations across these lines. Accuracies obtained from across- and multi-population genomic prediction and from using crossbred data did however not follow the expectations based on LD. Having the same LD phase may therefore not be as important for genomic prediction accuracy as previously thought but rather the interplay between LD, genetic architecture and allele frequencies also plays a major role. Differences in allele frequencies between lines and information from GWAS on the genetic architecture of traits for the different lines were taken into account in analyses developed in the later chapters. The use of weights, based on GWAS results, was expected to lead the GBLUP model towards the real genetic architecture of the traits. This strategy was shown to have some benefit for the genomic predictions with single- and multi-population data sets. Weights obtained from GWAS in different data sets (within and combining populations) did not always lead to increased accuracies of prediction, depending on which lines the weights are applied to. Using weights from GWAS in a combined population was the best approach, resulting in higher accuracy of GBLUP predictions within single- as well as in multi-population analysis. Understanding and evaluating how the accuracy of within-, across- and multi-population genomic prediction is affected by differences in LD, in genetic architecture and in allele frequencies is key to optimize the accuracy of genomic prediction in pig breeding.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-06-17T16:54:07Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1269695 bytes, checksum: f49b118e7b1dac5dc18d7437830e5087 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-17T16:54:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1269695 bytes, checksum: f49b118e7b1dac5dc18d7437830e5087 (MD5) Previous issue date: 2016-02-29 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Este estudo foi dividido em 3 experimentos objetivando-se: 1) investigar os efeitos da supernutrição materna sobre o desenvolvimento gonadal e expressão gênica hipofisário- gonadal em fetos bovinos no terço final da gestação. Vinte e sete vacas secas multíparas foram alimentados ad libitum (E) ou em nível de mantença (M) de mesma dieta. Doze vacas de H (n = 6) e M (n = 6) gestantes de fetos do sexo feminino foram submetidos à eutanásia aos 199 e 268 dias de gestação (DG; n = 3 para H ou M em cada DG). Quinze vacas de H (n = 6) e M (n = 9) gestantes de fetos masculinos foram sacrificados aos 139, 199 e 241 DG (n = 2 para H e n = 3 para M em cada DG). 2) Avaliar os efeitos de diferentes planos nutricionais no desenvolvimento do parênquima mamário (PAR), na expressão de marcadores lipogênicos (CD36, ACCA, FASN, ADIPOR1), nas concentrações de hormônios no sangue e expressão hepática dos genes GHR, IGF1, IGFBP2 e IGFBP3 em novilhas pre-púberes. Dezoito novilhas foram alimentadas 1 de 3 planos nutricionais (n = 6 / tratamento) para sustentar um ganho médio diário (GMD), como segue: alto ganho (AG-1 kg/d), baixo ganho (BG- 0,5 kg/d) ou mantença (MA). 3) Elucidar se os padrões de expressão dos genes ESR1, GDF9, FSHR, LHR, BMPR2, TGFB1, TGFB2, BMP15, BMP6, BMP7, CYP19A1, HSD3B1, IGFR, IGF1 e IGF2 poderiam estar envolvido na modulação do início da puberdade em novilhas da raça Brahman. No primeiro experimento, os números de folículos primordiais e totais foram menores nos ovários dos fetos oriundos de vacas alimentadas E do que das vacas M. Estes resultados foram opostos para folículos pré-antrais e antrais. As proporções volumétricas e os diâmetros dos cordões seminíferos foram menores nos testículos dos fetos oriundos das vacas alimentadas E em comparação as vacas M. A expressão pituitária do gene FSH foi maior nos fetos fêmeas de vacas alimentadas E do que das vacas M, independentemente do DG, ao passo que a expressão do gene LHB não diferiu. As expressão ovarianas fetais dos genes P450 aromatase, StAR, BMPR2, TGFB1, GDF9, FSHR, Bax e CASP3 foram maiores dos fetos oriundos das vacas alimentadas E do que 5 das vacas M, independentemente do DG. As expressões testiculares fetais dos genes StAR, HSD17B3, IGF1, IGF2 e IGF1R foram maiores dos fetos oriundos das vacas alimentadas M do que das vacas E. De modo geral, a ingestão materna ad libitum parece afetar o crescimento folicular ovariano fetal e números de folículos, o qual pode influenciar o tamanho da reserva ovariana em sua prole. Nos fetos machos, a ingestão materna ad libitum parece perturbar o desenvolvimento testicular e pode ter implicações na produção de esperma. No segundo experimento, os pesos dos PAR mamário e relação PAR/GM foram menores nas novilhas de AG do que novilhas de MA e BG, visto que a gordura extraparenquimal mamária foi maior nas novilhas de AG do que em outros grupos. Novilhas alimentadas para AG apresentaram maior fração de lipídica e menor fração proteica no PAR. No entanto, o número de adipócitos intraparenquimais foi semelhante entre os grupos. Novilhas alimentadas para AG tiveram maior concentração sérica de IGF1 do que outros, e a concentração sérica de insulina foi menor nas novilhas de AG em comparação as novilhas de MA e BG. Os genes GHR, IGF1 e IGFBP3 foram up-regulados enquanto o gene IGFBP2 foi down-regulado no fígado das novilhas de HG relação aos outros grupos. Os genes CD36, ACCA, FASN e ADIPOR1 foram-se up- regulados pelo nível de ingestão de nutrientes. No geral, estes resultados demonstram que a elevada ingestão de nutrientes favoreceu ao acúmulo de gordura corporal e na glândula mamária. Estes resultados poderiam servir como preditores do comprometimento do desenvolvimento mamário. Finalmente, os dados qRT-PCR obtidos no terceiro experimento revelaram maior expressão dos genes FSHR, BMP7, CYP19A1, IGF1 e IGF1R em novilhas pre-púberes em comparação as novilhas pós- púberes. Além disso, a expressão do gene IGF1 foi positivamente correlacionada com a expressão do gene BMP7 (P = 0.07; r = 0.84) e a expressão do HSD3B1 foi negativamente correlacionada com a expressão do gene CY19A1 (P = 0.3; r = -0.90). Estes resultados sugerem que a expressão diferencial dos genes ovarianos pode estar associado com as alterações na dinâmica folicular e diferentes tipos de populações celulares, os quais surgiram como consequência da puberdade e a fase lútea. A hipótese que emerge é que dois reguladores-chave da atividade do ovário pré-puberdade, BMP7 e IGF1 modulam a expressão de FSHR, LHR, IGFR1 e CYP19A1. BMP7 parece regular LHR e up-regular FSHR e CYP19A1, que medeiam a dinâmica folicular ovariana dessas 6 novilhas. Portanto, BMP7 e IGF1 parecem desempenhar papéis reguladores sinérgicos e foram previstos interagir entre si. / This study was divided in three experiments that aimed to: 1) investigate effects of maternal overnutrition on gonadal development and pituitary-gonadal gene expression in cattle fetuses at mid and late gestation. Twenty-seven multiparous dry cows were fed either high (ad libitum, H) or moderate (M) intake of the same diet. Twelve cows from H (n=6) and M (n=6) intake carrying females fetuses were euthanized at 199 and 268 days of gestation (DG; n=3 for H or M on each DG). Fifteen cows from H (n=6) and M intake (n=9) carrying male fetuses were euthanized at 139, 199 and 241 DG (n=2 for H and n=3 for M on each DG). 2) To evaluate effects of different planes of nutrition on mammary parenchyma (PAR) development, expression of lipogenic marks (CD36, ACCA, FASN, ADIPOR1), concentrations of blood hormones and liver GHR, IGF1, IGFPB-2 and -3 mRNA expression in prepubertal heifers. Eighteen heifers were fed 1 of 3 nutrient intake levels (n = 6/treatment) designed to sustain an average daily gain (ADG), as follows: high gain (HG-1 kg/d), low gain (LG- 0.5 kg/d) or maintenance (MA). 3) To elucidated if the expression pattern of ESR1, GDF9, FSHR, LHR, BMPR2, TGFB1, TGFB2, BMP15, BMP6, BMP7, CYP19A1, HSD3B1, IGF1, IGFR1 and IGF2 genes could be involved in modulate the timing of puberty in Brahman heifers. In the first experiment, primordial and total follicle numbers were lower in fetal ovaries from H than in M intake cows. These results were reverse for preantral and antral follicles. Volumetric proportion and diameter of seminiferous cord were lower in fetal testis of H than M intake cows. The expression level of FSHB was greater in pituitary gland of female fetus from H compared to M intake cows, irrespective of DG, whereas LHB gene expression did not differ. In males, FSHB and LHB gene expression levels were similar between maternal intake groups. Fetal ovarian expression of P450 aromatase, StAR, BMPR2, TGFBR1, GDF9, FSHR, Bax and CASP3 genes were higher in H than in M intake cows, irrespective of DG. Fetal testicular expression of StAR, HSD17B3, IGF1, IGF2 and IGF1R genes were higher in M than in H intake cows. Overall, maternal H intake seems to affect fetal ovarian follicular growth and number of follicles, which may 8 affect size of ovarian reserve in their offspring. In male fetus, maternal H intake seems to disturb testicular development and may have implications on sperm production. In the second experiment, mammary PAR weight and MA to MG ratio was lower in HG than MA and LG heifers, whereas mammary extraparenchymal fat was greater in HG heifers than other groups. Heifers fed the HG had a greatest fraction of lipids in their PAR, and smallest fraction of protein in their PAR. However, the number of intraparenchymal adipocytes was similar between the groups. Heifers fed the HG had greater serum IGF1 than others, and serum insulin was lower in MA than HG and LG heifers. The liver GHR, IGF1 and IGFBP3 mRNA was higher whereas IGFBP2 mRNA was lower in HG heifers compared to others. The expression of CD36, ACCA, FASN and ADIPOR1 were up regulated by nutrient intake level. Overall, these results demonstrated that enhancing nutrient intake favored to fat accumulation on body and mammary gland, also resulted adipocyte hypertrophy in the PAR of HG heifers, which could be a predictor of impaired mammary development. Finally, qRT-PCR data from the third experiment revealed the expression of FSHR, BMP7, CYP19A1, IGF1 and IGFR1 mRNA was greater in PRE heifers, when contrasted to POST heifers. In addition, the expression of IGF1 mRNA was positively correlated with BMP7 mRNA (P = 0.07, r = 0.84) and the expression of HSD3B1 mRNA was negatively correlated with expression of CY19A1 mRNA (P = 0.03, r = -0.90). Taken together, these results suggest that the differential expression of ovarian genes could be associated with changes in follicular dynamics and different cell populations that have emerged as consequence of puberty and the luteal phase. The emerging hypothesis is that two key regulators of ovarian activity pre-puberty, BMP7 and IGF1 modulate the expression of FSHR, LHR, IGFR1 and CYP19A1. BMP7 seems to down-regulate LHR and up-regulate FSHR and CYP19A1, which mediates the follicular dynamics in heifer ovaries. Thus, BMP7 and IGF1 seem to play synergic regulatory roles and were predicted to interact.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-06-20T15:08:15Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 752976 bytes, checksum: 5dc0767b007ff80cf5270e1487a3cb18 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-20T15:08:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 752976 bytes, checksum: 5dc0767b007ff80cf5270e1487a3cb18 (MD5) Previous issue date: 2016-02-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Objetivou-se, com este estudo, contribuir para a implementação da metodologia bayesiana na avaliação nutricional animal e analisar resultados de pesquisas para determinação da proteína bruta em dietas de suínos da raça naturalizada brasileira Piau. Para tanto, foi utilizado um banco de dados originado de um experimento realizado no ano de 2012, em que foi avaliada a exigência de proteína bruta de suínos da raça naturalizada brasileira Piau. O experimento foi conduzido por meio de em um delineamento inteiramente casulizado, sendo considerado um esquema fatorial 4 x 2 (quatro níveis de proteína bruta e dois sexos) com 24 repetições. Os tratamentos consistiram em níveis de proteína, sendo considerados 10,2%, 12,6%, 15% e 17,4% na fase inicial; 9,6%, 12,0%, 14,4% e 16,8% na fase de crescimento; e 9,0%, 10,6%, 12,2% e 13,8% na fase de terminação. Durante estas três fases de desempenho foram avaliados o consumo total de ração, consumo diário de ração, ganho de peso total, ganho de peso diário, espessura de toucinho, ganho em espessura de toucinho e conversão alimentar. Após as avaliações na fase de terminação, os animais foram abatidos e avaliados os principais cortes e medidas das carcaças. As análises estatísticas foram realizadas seguindo três modelos bayesianos, caracterizados por: Modelo I) ausência do efeito aleatório de animal; Modelo II) inclusão do efeito aleatório de animal, mas desconsiderando o parentesco entre os animais; e o Modelo III) inclusão do efeito aleatório de animal, mas considerando a matriz de parentesco entre os animais. Considerando o valor do DIC (Critério de Informação da “Deviance”), o modelo III apresentou o melhor ajuste para todas características de desempenho e carcaça, sendo utilizado para a realização das inferências sobre todos efeitos do modelo. O efeito de sexo foi significativo apenas na fase de crescimento, evidenciando diferença de desempenho entre os animais machos castrados e fêmeas nesta fase. O efeito de interação entre os níveis de proteína bruta e o sexo não foi significativo nas características avaliadas, sendo este resultado encontrado em todas fases e nas avaliações das características de carcaças, demonstrando que o desempenho das duas classes de sexo foram semelhantes dentro de cada tratamento. Os níveis de proteína bruta não influenciaram significativamente as características de desempenho avaliadas durante as fases inicial, de crescimento e terminação. Para as avaliações das características de carcaça, foi encontrado efeito significativo dos níveis de proteína bruta apenas na medida do peso da paleta, que variou de forma quadrática reduzindo até o nível de 12,07%. A metodologia bayesiana mostrou-se eficiente e de fácil interpretação, sendo indicada para avaliações nutricionais animal. A inclusão da informação de parentesco nas análises, foi de grande importância na estimação e interpretação dos efeitos incluídos no modelo. A partir dos resultados obtidos, os níveis de 10,2%, 9,6% e 9,0% de proteína bruta foram os indicados para suínos da raça naturalizada brasileira Piau nas fases inicial, de crescimento e terminação, respectivamente. / For this, we used a database originated from an experiment conducted in 2012, in which was evaluated the requirement of crude protein in pig diets of local breed Piau. Animals were assigned to treatments in completely randomized design, in a factorial system 4x2 (four levels of crude protein and both sexes) with 24 replications. Treatments were crude protein levels considering 10.2%, 12.6%, 15% and 17.4% during the initial phase; 9.6%, 12.0%, 14.4% and 16.8% during the growing phase; and 9.0%, 10.6%, 12.2% and 13.8% during the finishing phase. Were evaluated the total feed intake, daily feed intake, total weight gain, average daily gain, backfat thickness, backfat thickness gain and feed conversion. After the finishing phase, animals were slaughtered to evaluate major cuts and carcasses measures. Statistical analyzes were performed following three bayesian models, in which they were characterized by: Model I) absence of random effect of animal; Model II) inclusion of random effect of animal but without using the relationship between the animals; and the Model III) including the random effect of animal, but considering the relationship matrix. Considering the DIC (Deviance Information Criterion), Model III presented the best data fit for all performance and carcass traits; therefore, it was used to make the inferences about all model effects. The sex effect was significant only in the growing phase, showing difference on performance of barrows and gilts. The interaction effect between crude protein levels and sex was not significant in the evaluated traits, and this result was observed in all phases and carcass traits, showing that barrows and gilts performance were similar in each treatment. There were no significant influences of crude protein levels on performance of evaluated traits during the initial, growing and finishing phases. Considering the carcass traits evaluation, significant effect of crude protein levels was detected only on shoulder weight, which exponentially changed up to the level of 12.07%. The Bayesian methodology was efficient and easy of interpretation, therefore being indicated for nutritional animal evaluation. Based on these results, the 10.2%, 9.6% and 9.0% of crude protein levels were indicated for local breed Piau pigs during the initial, growing and finishing phases, respectively.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-06-23T14:49:55Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 170081 bytes, checksum: 90ce459c2ca366aef38ff39f90d941e5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-23T14:49:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 170081 bytes, checksum: 90ce459c2ca366aef38ff39f90d941e5 (MD5) Previous issue date: 1999-02-08 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Dados de suínos Large White (LW), Landrace (LD) e Duroc (DU) foram utilizados na estimação dos componentes de variância, dos valores genéticos e das tendências genéticas e na determinação dos valores econômicos para peso ajustado aos 70 dias (PA70), ganho de peso diário (GPD) e espessura de toucinho (ET). Os componentes de (co)variância foram estimados pelo método de máxima verossimilhança restrita (REML). Esses componentes foram utilizados no cálculo das estimativas das herdabilidades; do efeito comum de leitegada; e das correlações genética, de leitegada e residual; bem como na avaliação genética dos animais. As estimativas de tendências genéticas foram obtidas por meio da regressão das médias dos valores genéticos das características, em função do ano de nascimento do animal. Os valores econômicos foram obtidos por meio da derivada parcial da equação de lucro por suíno, em relação a PA70, GPD e ET. As características apresentaram valores de herdabilidades de médio a alto, indicando a possibilidade de ganhos genéticos por meio de seleção. As correlações genéticas entre PA70 e GPD (LW = 0,46; LD = 0,08; e DU = -0,47) e entre PA70 e ET (LW = 0,48; LD = 0,31; e DU = 0,47) indicam que a pré-seleção, efetuada aos 70 dias, pode influir na seleção de GPD e ET. As correlações entre GPD e ET (LW = 0,31; LD = 0,33; e DU = 0,02) indicam que a associação entre essas duas características pode atrasar o progresso genético, quando estas são selecionadas, separadamente, em programas de melhoramento genético, razão por que deverão ser selecionadas pelo uso de metodologias ou procedimentos multivariados. As estimativas de tendência genética, para PA70 (LW = -0,22; LD = -0,24; e DU = -0,57), foram negativas, em razão, provavelmente, da maior ênfase dada à seleção de GPD e ET e das correlações entre essas características. As estimativas de tendência genética, para GPD (LW = 14,11; LD = 9,81; e DU = 2,75) e ET (LW = -0,07; LD = -0,05; e DU = -0,04), estão de acordo com os objetivos do programa e com a correlação existente entre essas características, assim como os valores econômicos, para GPD (aGPD = 0,0052) e ET (aET = -3,70), estão em conformidade com o objetivo da indústria suinícola, que é obter um animal com maior quantidade de carne magra, por meio de maior ênfase na seleção de ET do que de GPD. / Data for of Large White (LW), Landrace (LD) and Duroc (DU) swine were used in estimation of the variance components, breeding values and genetic trends as well as in determination of the economic values for adjusted weight at 70-days old (PA70), daily weight gain (GPD) and backfat thickness (ET). The (co)variance components were estimated by the restricted maximum likelihood method (REML). These components were used in calculation of the estimates of heritabilities; common litter effect; and genetic, common litter and residual correlations; as well as in the genetic evaluation of the animals. The genetic trends were estimated by regression of the averages of breeding values as a function of the animal birth year. The economic values were obtained by the partial derivative of the profit equation for each pig in relation to PA70, GPD and ET. The heritability values for the traits ranged from medium to high, so indicating the probability of genetic gains by selection. The genetic correlations between PA70 and GPD (LW = 0.46; LD = 0.08; and DU = -0.47) and between PA70 and ET (LW = 0.48; LD = 0.31; and DU = 0.47) indicate that the prior selection performed at 70-days old might affect the GPD and ET selection. Correlations between GPD and ET (LW = 0.31; LD = 0.33; and DU = 0.02) indicate that the association between these traits might decrease the genetic advance, when these traits are selected separately in the genetic improvement programs, suggesting that their selection should be based on multivariate methodologies or procedures. The estimates of the genetic trend for PA70 (LW = -0.22; LD = -0.24; and DU = -0.57) were negative, probably due to a greater emphasis given to the selection for GPD and ET and the correlations between these traits as well. The estimates of the genetic trend for GPD (LW = 14.11; LD = 9.81; and DU = 2.75) and ET (LW = -0.07; LD = -0.05; and DU = -0.04) are according to the objectives of the genetic improvement program and to correlation existing between these traits as well. Also the economical values for GPD (aGPD = 0.0052) and ET (aET = -3.70) are according to the objective of the swine industry, which consists in obtaining an animal with a greater amount of lean meat by selecting with more emphasis upon ET than GPD. / Não foi localizado o CPF do autor.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2018-04-18T16:43:21Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1119071 bytes, checksum: 3dad9c3c8b4da25dfaf3676d6dcc7e69 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-18T16:43:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1119071 bytes, checksum: 3dad9c3c8b4da25dfaf3676d6dcc7e69 (MD5) Previous issue date: 2017-09-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O uso generalizado da inseminação artificial (IA) contribuiu grandemente para o sucesso da indústria de suínos, por meio do auxílio e disseminação do progresso genético. Atualmente, reprodutores suínos jovens são selecionados para IA com base em seus valores genéticos para características de produção e, a seleção de reprodutores para características de sêmen, como volume, concentração, motilidade e morfologia, bem como para menor variação intra- reprodutor na sua produção e qualidade, ainda não é uma prática comum. Esta seleção é importante para melhorar o desempenho dos reprodutores nas estações de IA, cujo objetivo é maximizar o número de doses inseminantes produzidas por cada ejaculado. A estimação de parâmetros genéticos e quantificação da variação genética para características de sêmen e para variação intra-reprodutor permitem analisar se essas características devem ser incluídas nos objetivos do melhoramento. Além da estimação de parâmetros genéticos para fins de seleção, o interesse em estudar os processos moleculares e os mecanismos genéticos que afetam as características de sêmen está aumentando nos últimos anos. Os estudos de associação genômica ampla (GWAS) são comumente usados para identificar polimorfismos de base única (SNPs) associados a loci de características quantitativas (QTL) com maiores efeitos. O GWAS em passo único ponderado (WssGWAS) é um método que permite a estimação de efeitos de SNP utilizando informações de todos os animais genotipados, fenotipados e com pedigree na população. Expandindo as fronteiras dos estudos de reprodução em suínos, outro campo importante a ser explorado em programas de melhoramento é a fertilidade dos reprodutores. As características reprodutivas, como a duração da gestação (GL), o número total de leitões nascidos (TNB) e nascidos mortos (SB) são algumas características-chave para a produção eficiente de suínos. Devido às baixas ou moderadas herdabilidades para essas características, é importante identificar todos os fatores que as influenciam e incluir esses fatores nos modelos de avaliação genética. Os efeitos do reprodutor cujo ejaculado foi utilizado para inseminar a matriz e do ejaculado são dois desses fatores importantes que têm o potencial de melhorar os modelos tradicionais utilizados nas avaliações genéticas das características reprodutivas. Dentre os elementos que controlam o tamanho da leitegada, as taxas de fertilização e de sobrevivência pré-natal podem ser influenciadas pelo reprodutor, devido às diferenças genéticas na capacidade de fertilização relacionadas à qualidade do sêmen e/ou à contribuição genética do reprodutor para a viabilidade do embrião. Nesse contexto, os objetivos gerais com este estudo foram 1) estimar os parâmetros genéticos para qualidade e quantidade de sêmen, bem como para a variação intra-reprodutor para essas características; 2) identificar regiões de QTL e genes candidatos associados a características de sêmen por meio do WssGWAS e, subsequentemente, realizar análises de redes gênicas para investigar os processos biológicos compartilhados por genes identificados em diferentes linhas de suínos e 3) estimar parâmetros genéticos para o efeito do reprodutor na GL, TNB e SB e avaliar a inclusão dos efeitos do reprodutor e do ejaculado nos modelos de avaliação genética dessas características. Os resultados desta tese mostraram estimativas moderadas de herdabilidade e correlações genéticas favoráveis entre características de sêmen, indicando que a seleção de reprodutores para essas características pode resultar em razoável progresso genético. Além disso, variação genética relevante foi encontrada para a variabilidade intra-reprodutor para essas características, revelando a possibilidade de seleção de reprodutores para uma menor variação na qualidade e produção de sêmen. Os resultados do WssGWAS apontaram regiões relevantes de QTL que explicaram grandes proporções da variância genética (até 10,8%) para as características de sêmen em vários cromossomos suínos, confirmando a suposição de complexidade genética dessas características. Esta identificação foi possível com o baixo número de animais com fenótipos e genótipos, devido à escolha apropriada do método. Os genes candidatos SCN8A, PTGS2, PLA2G4A, DNAI2, IQCG, LOC102167830, NME5, AZIN2, SPATA7, METTL3 e HPGDS foram identificados associados às características de sêmen nas regiões de QTL identificadas para as linhas de suínos avaliadas. A análise de redes gênicas mostrou genes candidatos encontrados para diferentes linhas de suínos compartilhando caminhos biológicos que ocorrem nos testículos de mamíferos. No que diz respeito à fertilidade do reprodutor, os resultados mostraram que há variação genética devido ao efeito do reprodutor em GL, TNB e SB; e o modelo com inclusão de efeitos de ambiente permanente e genéticos do reprodutor, além do efeito do ejaculado, mostrou o melhor ajuste para os dados. Esta tese resultou em informações científicas importantes e inovadoras na área de reprodução em machos, o que contribuirá para aumentar o conhecimento ainda escasso sobre a seleção genética e a arquitetura genômica de características de qualidade de sêmen e de fertilidade em reprodutores suínos. / The widespread use of artificial insemination (AI) has greatly contributed to the success of the pig industry by assisting and disseminating the genetic progress. Currently, young boars are selected for AI based on their breeding values for production traits and selecting boars for semen traits, such as volume, concentration, motility and morphology, and for low variation in semen quality and production is still not a common practice. This selection is important for better performance of boars at AI stations, whose objective is to maximize the number of insemination doses produced by each ejaculate. The estimation of genetic parameters and the quantification of genetic variation for semen traits and within-boar variation allow an analysis of whether these traits should be included in the breeding goal. Besides the estimation of genetic parameters for selection purposes, the interest in studying the molecular processes and genetic mechanisms affecting semen traits is increasing in recent years. Genome-wide association studies (GWAS) are commonly used to identify single nucleotide polymorphisms (SNPs) associated with quantitative trait loci (QTL) with major effect. The weighted single-step GWAS (WssGWAS) is a method that allows estimation of SNP effects using information from all genotyped, phenotyped and pedigree animals. Expanding the frontiers of reproduction studies in pigs, another important field to be explored in breeding programs is the boar fertility. Reproductive traits, such as gestation length (GL), total number of piglets born (TNB) and stillborn (SB) are some of the bottleneck traits for efficient pig production. Because of the low to moderate heritabilities for these traits, it is important to identify all factors influencing them and to include these factors in the genetic evaluation models. The service sire (boar which ejaculate dose was used to inseminate the sow) and ejaculate effects are two of those important factors that have the potential to improve the traditional models used in the genetic evaluations of reproductive traits. Among the elements controlling the litter size, the fertilization rate and prenatal survival rate might be influenced by the service sire due to genetic differences in the capacity of fertilization, which is related to sperm quality and/or the boar genetic contribution to viability of the embryo. In this context, my overall aims were 1) to estimate genetic parameters for semen quality and quantity traits, as well as for within-boar variation of these traits; 2) to identify QTL regions and candidate genes associated with semen traits through a WssGWAS and, subsequently, to perform gene network analyses to investigate the biological processes shared by genes identified in different pig lines and 3) to estimate genetic parameters for service sire on reproductive traits GL, TNB and SB and to evaluate the inclusion of service sire and ejaculate effects in the genetic evaluation models of these traits. The results of this thesis showed moderate estimates of heritability and favorable genetic correlations between semen traits, indicating that boar selection for these traits could make reasonable genetic progress. In addition, relevant genetic variation was found for within-boar variability of these traits, revealing the possibility of selection of boars for reduced variation in semen quality and production. Results from WssGWAS pinpointed relevant QTL regions explaining high proportions of genetic variance (up to 10.8%) for semen traits in several pig chromosomes, confirming the assumption of genetic complexity of these traits. This identification was possible with low number of animals having both phenotypes and genotypes due to the appropriate choice of the method. Candidate genes SCN8A, PTGS2, PLA2G4A, DNAI2, IQCG, LOC102167830, NME5, AZIN2, SPATA7, METTL3 and HPGDS were identified associated with semen traits in the QTL regions identified for the pig lines evaluated. The gene network analysis showed candidate genes found for different pig lines sharing biological pathways that occur in mammalian testes. Regarding boar fertility, the results showed that there is genetic variation due to service sire effect on GL, TNB and SB; and the model with inclusion of permanent environmental and genetic effects due to service sire, in addition to ejaculate effect, showed the best fit to the data. This thesis resulted in important and innovative scientific information on male reproduction field in pigs, which will contribute to increase the still scarce knowledge about genetic selection and genomic architecture of boar semen quality and fertility traits.

Submitted by MARCOS LEANDRO TEIXEIRA DE OLIVEIRA (marcosteixeira@ufv.br) on 2018-07-24T12:43:55Z No. of bitstreams: 1 textocompleto.pdf: 723951 bytes, checksum: 25000f09a201aa6f11f03bd22606b6f3 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-24T12:43:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 textocompleto.pdf: 723951 bytes, checksum: 25000f09a201aa6f11f03bd22606b6f3 (MD5) Previous issue date: 2017-07-03 / A uniformidade da leitegada em suínos pode ser o fator de maior impacto econômico sobre a rentabilidade da suinocultura. O estudo sobre a uniformidade de leitegada ainda é um desafio, especialmente ao nascimento. Além disso, não existe um consenso sobre a melhor característica a ser utilizada para descrever a variabilidade dos dados em suínos. A importância do estudo dos parâmetros genéticos aliada às divergências existentes quanto aos critérios de seleção e estratégias a serem adotadas para aumento do tamanho e da uniformidade de leitegada em suínos motivaram a realização do presente estudo. Os objetivos foram estimar parâmetros genéticos e as tendências genéticas para tamanho e uniformidade de leitegada, comparar índices de seleção com diferentes critérios para o melhoramento genético de suínos para características de leitegada e estabelecer a melhor variável para a avaliação genética da uniformidade de leitegada em suínos. Foram estudadas as seguintes características: número de leitões nascidos vivos (NV), peso médio dos leitões dentro de leitegada ao nascer (PMLN); desvio padrão do peso dos leitões dentro de leitegada ao nascer (DPN); coeficiente de variação do peso dos leitões dentro de leitegada ao nascer (CVN); número de leitões desmamados (ND); peso médio dos leitões dentro de leitegada aos 21 dias (PML21); desvio padrão do peso dos leitões dentro de leitegada aos 21 dias (DP21); e coeficiente de variação do peso dos leitões dentro de leitegada aos 21 dias (CV21). As herdabilidades para as características NV, PMLN, DPN e CVN foram superiores às obtidas ao desmame e iguais a 0,0898±0,0446, 0,3079±0,0787, 0,0115±0,0407, 0,0692±0,0458, respectivamente. As correlações genéticas entre CVN e NV ou PMLN (0,6400±0,3409 e - 0,9267±0,2147, respectivamente) estiveram associadas a menores erros padrão quando comparadas às correlações entre DPN e as mesmas características (-0,0219±0,9562 e -0,0869±0,7463, respectivamente). O aumento do NV esteve acompanhado do aumento no PMLN e DPN até atingir o ponto de máximo em 2012,7, reduzindo significativamente nos últimos anos. O mesmo não ocorreu com PML21, que permaneceu praticamente inalterado ao longo dos anos (0,0001 leitões por ano). As tendências genéticas anuais quadráticas para DPN e PMLN, seguidas pelas tendências genéticas lineares para NV, presumem que exista um tamanho ótimo intermediário quanto ao NV que proporcione máximos PMLN, apesar de ter sido associada a maiores DPN. O CVN parece ser uma medida mais apropriada para utilização em programas de melhoramento, principalmente quando avaliada ao nascimento, tendo em vista as suas maiores estimativas de herdabilidade. As tendências genéticas demostraram que o aumento do número de leitões desmamados não acompanhou o aumento do número de leitões nascidos vivos, ressaltando a necessidade de rever os objetivos do melhoramento, sobretudo avaliar as perdas econômicas em função da redução do peso médio dos leitões dentro de leitegada e do aumento do coeficiente de variação do peso dos leitões dentro de leitegada. Foram obtidos os seguintes índices de seleção: I 1 = 3,773873(NV) + 29,415334(PMLN) -71,343539(DPN); I 2 = 2,929140(NV) - 1,692489(CVN); I 3 = 9,186016(ND) + 26,984056(PML21) - 22,353914(DP21); I 4 = 5,600953(ND) - 6,201914(CV21). Os ganhos genéticos por geração situaram-se entre 0,3% e 0,9% para características da leitegada ao nascer e entre 0,1% e 0,2% para características da leitegada ao desmame, sendo possível a obtenção de ganhos genéticos para uniformidade de leitegada. Nesse contexto, seriam necessárias em torno de 10 a 15 gerações para obtenção dos ganhos genéticos desejados para as características avaliadas ao nascimento (NV, PMLN, DPN e CVN) e 30 a 35 gerações para a obtenção dos ganhos desejados para as características avaliadas ao desmame (ND, PML21, DP21 e CV21). Quando o objetivo do melhoramento é aumentar simultaneamente o tamanho da leitegada e sua uniformidade, os ganhos genéticos esperados por característica são maiores quando a seleção é praticada ao nascimento. A seleção para características de uniformidade de leitegada depende dos objetivos do melhoramento, com relações complexas entre as variáveis. No entanto, a utilização de índices contendo o NV, PMLN e DPN pode ser mais apropriada quando o interesse na resposta correlacionada favorável para CVN for maior, apesar dos ganhos diretos inferiores sobre DPN. / The litter uniformity in pigs may the factor of greatest economic impact on the profitability of pig production. The study about the litter uniformity is still a challenge, especially at birth. Moreover, there is not a consensus about the best trait to be used to describe the data variability in pigs. The importance of the study of genetic parameters, together with the existing divergences regarding the selection criteria and strategies to be adopted to increase the litter size and uniformity in pigs, motivated the accomplishment of the present study. The objectives were to estimate the genetic parameters and genetic trends for litter size and uniformity, to compare selection indexes with different criteria for animal breeding regarding litter traits, and to establish the best variable for genetic evaluation of litter uniformity in pigs. The following traits were studied: number of piglets born alive (NV), within-litter average of piglets’ birth weight (PMLN); within-litter standard deviation of piglets’ birth weight (DPN); within-litter coefficient of variation of piglets’ birth weight (CVN); number of piglets weaned (ND); within-litter average of piglets’ weight at 21 days of age (PML21); within-litter standard deviation of piglets’ weight at 21 days of age (DP21); and within-litter coefficient of variation of piglets’ weight at 21 days of age (CV21). The heritabilities for the traits NV, PMLN, DPN and CVN were higher than those obtained at 21 days of age, and equal to 0.0898 ± 0.0446, 0.3079 ± 0.0787, 0.0115 ± 0.0407, 0.0692 ± 0.0458, respectively. The genetic correlations between CVN and NV or PMLN (0.6400 ± 0.3409 and -0.9267 ± 0.2147, respectively) were associated with lower standard errors when compared with the genetic correlations between DPN and the same traits (-0.0219 ± 0.9562 and -0.0869 ± 0.7463, respectively). The increase in NV was followed by the increase in PMLN and DPN until reach the maximum point in 2012.7, decreasing significantly in the last years. The same did not occur with PML21, which remained almost unchanged over the years (0.0001 piglets per year). The annual quadratic genetic trends for DPN and PMLN, followed by the linear genetic trends for NV, assume that there is an optimum intermediate size regarding NV that provides maximum PMLN, although it has been associated with greater DPN. The CVN seems to be a more appropriate measure for use in breeding programs, especially when evaluated at birth, owing to its higher heritability estimates. The genetic trends showed that the increase in the number of piglets weaned did not follow the increase in the number of piglets born alive, emphasizing the need to review the breeding goals, mainly to evaluate the economic losses due to the decrease in within-litter average of piglets’ weight and the increase in within-litter coefficient of variation of piglets’ weight. The following selection indexes were obtained: I 1 = 3.773873(NV) + 29.415334(PMLN) – 71.343539(DPN); I 2 = 2.929140(NV) – 1.692489(CVN); I 3 = 9.186016(ND) + 26.984056(PML21) – 22.353914(DP21); I 4 = 5.600953(ND) – 6.201914(CV21). The genetic gains per generation were between 0.3% and 0.9% for litter traits at birth and between 0.1% and 0.2% for litter traits at weaning, making it possible to obtain genetic gains for litter uniformity. In this context, it would be necessary around 10 to 15 generations to obtain the desired genetic gains for the traits evaluated at birth (NV, PMLN, DPN and CVN) and 30 to 35 generations to obtain the desired gains for the traits evaluated at weaning (ND, PML21, DP21 and CV21). When the breeding goal is to increase simultaneously the litter size and its uniformity, the expected genetic gains per trait are greater when the selection is performed at birth. The selection for litter uniformity traits depends on the breeding goals, with complex relationships between the variables. However, the use of indexes including the NV, PMLN and DPN may be more appropriate when the interest in the favorable correlated response for CVN is greater, despite the lower direct gains on DPN.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2018-08-31T11:39:58Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 845120 bytes, checksum: cda774f351f72a77d5d0898c2b153f7d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-31T11:39:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 845120 bytes, checksum: cda774f351f72a77d5d0898c2b153f7d (MD5) Previous issue date: 2018-06-04 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A disponibilidade de uso de informações genômicas trouxe grandes oportunidades de aumento do ganho genético em sistemas produtivos de gado de corte. Apesar dos benefícios já conhecidos, implementação em larga escala nas condições nacionais ainda é um grande desafio principalmente pelo relativo alto custo de genotipagem. Uma alternativa economicamente viável é o desenvolvimento de painéis de marcadores SNP customizados para objetivos de melhoramento estrategicamente estabelecidos para características de interesse. A implementação dessa proposta tem maior impacto para os animais jovens. O objetivo desse estudo foi identificar o menor número necessário de marcadores do tipo SNP para diferenciar animais das raças Hereford, Nelore, Brahman e Braford genotipados com o painel 777K chip HD para bovinos. Adicionalmente, comparou-se o impacto na predição da proporção racial utilizando-se diferentes painéis reduzidos de marcadores do tipo SNP. Para isso, foram utilizados quatro diferentes métodos para a seleção de marcadores altamente informativos para a diferenciação racial. O software Admixture foi utilizado para os cálculos de proporção racial utilizando os painéis customizados. Os resultados observados nesse estudo sugerem a possibilidade de definir indivíduos às respectivas raças utilizando um painel de 24 marcadores do tipo SNP (isto é, 8 marcadores por raça pura). Informações de pedigree são por natureza incompletas e comumente não são bem definidas porque varias das ligações genéticas existentes não são conhecidas. A genômica trouxe grandes oportunidades para o cálculo do parentesco entre os indivíduos de uma população. Um dos principais desafios em implementações genômicas é a correta definição da população referência para o uso simultâneo das informações de pedigree e genômica. O conceito de metafundadores é baseado na definição de pseudo-indivíduos que descrevem os relacionamentos entre e dentre os indivíduos da população base. O objetivo desse estudo foi avaliar os impactos do uso de metafundadores ao estimar valores genéticos e sua habilidade preditiva utilizando a metodologia single- step GBLUP (ssGBLUP) em uma população multirracial. Três diferentes cenários foram adotados nesse estudo para a estimação de componentes de variância e predição dos valores genéticos: BLUP tradicional, ssGBLUP e ssGBLUP com inclusão de metafundadores. Um total de 28 metafundadroes foram definidos no modelo ssGBLUP+metafundadores. De forma geral, os modelos genômicos apresentaram maior habilidade preditiva. Sendo o modelo com inclusão de metafundadores o que apresentou maior habilidade preditiva. O método da máxima verossimilhança restrita (REML) é um método comumente utilizado para a estimação de componentes de variância. Por ser implementado em modelos mistos, apresenta estimativas corrigidas para efeitos de seleção. De forma geral, todos os animais genotipados são utilizados nos cálculos para a predição dos valores genéticos. O objetivo desse estudo foi avaliar quantas gerações são necessárias para acurada estimação de componentes de variância com o algoritmo para animais provados e jovens (APY) em uma população simulada com restrições de seleção. O uso de menor número de gerações reduziu a habilidade do modelo BLUP em estimar a herdabilidade simulada (0.30). A redução na estimação da herdabilidade pelos modelos genomicos são menores do que os modelos baseados em informações de pedigree. Os modelos genômicos apresentaram em média maior correlação que os modelo BLUP. Os resultados desse estudo sugerem que não é necessário grande número de gerações para acurada estimação dos componentes de variância e dos valores genéticos. O algoritmo APY não afeta a estimação dos componentes de variância. Duas gerações extras de animais não genotipados são suficientes para acurado cálculo dos componentes de variância, valores genéticos e também acurácia de predição dos valores genéticos. / The knowledge on breed composition is of major importance under design of breeding schemes. With this respect, the estimation of such parameters must be as accurately as possible. Currently, most of genetic evaluation programs has been predicting breed composition based on pedigree datasets; but, such estimations only accounts for the expected (allele frequency) contributions across ancestors After the development and establishment of single nucleotide polymorphism (SNP) genotyping platforms on the last decade, an interest in genetic diversity studies has arisen and especially the study of individuals’ origin. The objective of the present study was to evaluate the minimum required number of ancestry informative markers necessary to differentiate Hereford, Nelore, Brahman and Braford breeds genotyped with 777 K Illumina Bovine HD Bead Chip. In addition, we also compared the effects of different panels size on breed composition inference under different AIMs methods. To that, it was used the high-density Illumina Bovine HD BeadChip with more than 777 K SNPs to elucidate the structure of Hereford, Nelore, Brahman and Braford populations. Three different ancestry informative marker methods were used to distinguish such populations. Additionally, random marker selection was considered. Admixture software was used to infer breed composition using very low-density SNP panels assembled with AIMs. Our results suggest that is possible to assign individuals to populations with high confidence using less than 8 SNP markers selected per breed. Although millions of SNP markers have been identified, only few of them are needed to accurately infer ancestry in a cost-effective manner. Pedigree information is by nature incomplete and commonly not well established simply because many of the true genetic ties existent between individuals are not a priori known or they can be even wrong. Genomic era brought new opportunities when calculating relationships between individuals. The challenge under genomic approaches is the correct definition of genetic base by the use of pedigree and genomic data. Genetic base may change as more individuals are included and are inadequately defined if populations are genetically structured. Metafounder concept relies on the definition of pseudo-individuals that describes some level of within and/or across genetic relationship between base population. The purpose of this study was to evaluate metafounder theory to estimate breeding values and the predictive ability under a single-step approach for a multibreed population. Three different scenarios were adopted to estimate variance components and to compute breeding values: pedigree-based model, single- step GBLUP and single-step GBLUP with addition of metafounders. A total of 28 different metafounders were included in the ssGBLUP+metafounder model. In general, it was possible to note that genomic models were able to greater ability to predict the future performance. Among genomic models, the inclusion of metafounder information could increment even more the predictive ability under cross-validation approach. Restricted maximum likelihood (REML) is a popular method for parameter estimation. Because it uses the mixed model equations, it is resistant to selection bias and efficient implementations are currently available. When genomic information is available, two versions of REML may be applicable. When only genotyped animals have phenotypes, genomic REML can be applied with a genomic relationship matrix. When only a fraction of animals is genotyped, a single-step REML is applicable. In general, it is of interest to include many genotyped animals in parameter estimation and into evaluations, to account for genomic selection or pre- selection. The aim of this study was to investigate to what extent generations truncation affects estimates for a simulated population under selection.The use of less generations reduced the ability of pedigree-based model in estimating the benchmark heritability (0.30). The decrease in heritabilities based on genomic information was less than using only pedigree relationships. Genomic models provided greater correlations than pedigree-based model; on average 25 points. Single-step genomic models do not require a deeper pedigree relationship to estimate reliable variance components and breeding values. The use of APY algorithm does not affect the estimation of variance components. An extra of 2 ungenotyped generations are sufficient to compute reliable variance components; as well as breeding values and accuracies.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2018-11-07T12:26:07Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 322344 bytes, checksum: 13bb225c59e8db9b27ea88b70dc244bd (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-07T12:26:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 322344 bytes, checksum: 13bb225c59e8db9b27ea88b70dc244bd (MD5) Previous issue date: 2018-07-17 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A raça Nelore é a principal raça utilizada na pecuária brasileira, sendo a de maior rebanho comercial do mundo. Com a utilização das técnicas reprodutivas, principalmente a inseminação artificial, torna-se importante estimar parâmetros genéticos para as características reprodutivas de touros, a fim de elucidar mais as características e vislumbrar a possibilidade de sua inclusão como critério de seleção. Ao todo 17 características divididas em características biométricas do testículo, características físicas e morfológicas do sêmen e características vesiculares tiveram seus parâmetros genéticos estimados neste trabalho para uma população de touros Nelore com idade de 18 a 36 meses. Utilizou-se o modelo animal uni e bi característico para a estimação dos componentes de (co)variância. O grupo de contemporâneos foi considerado como efeito fixo e a idade como co-variável. Dentre as estimativas de herdabilidade, é importante ressaltar que perímetro escrotal, característica biométrica mais avaliada em touros, apresentou herdabilidade de 0,47, sendo esse valor similar ao encontrado para todas as outras características biométricas (0,34 a 0,48). Já dentre as características físicas e morfológicas, houve maior discrepância entre as estimativas de herdabilidade encontradas (0,05 a 0,49) e, dentre elas, é pertinente destacar a motilidade espermática (0,07) que afeta diretamente a fertilidade do touro e as características morfológicas, defeitos espermáticos maiores, menores e totais (0,49, 0,17 e 0,39). Em relação as correlações genéticas estimadas, nota-se correlação alta e favorável entre as características biométricas do testículo, sugerindo que apenas uma delas pode ser usada como critério de seleção. Entre todas as características, pode-se observar correlações variando de baixas a altas, porém sempre favoráveis. Assim, os resultados evidenciam que a escolha do perímetro escrotal como critério de seleção para fertilidade de machos é bastante acertada, por provocar mudanças favoráveis nas características de qualidade do sêmen. / Nelore is the main breed used in Brazilian cattle production, being the largest commercial herd in the world. The use of reproductive techniques, especially artificial insemination, increase the importance of genetic parameters estimation for bull’s reproductive traits. Genetic parameters increase the knowledge about the trait and provides information about their use as selection criteria. Seventeen traits divided into testis biometry, physical and morphological semen traits and vesicular traits had their genetic parameters estimated in this study for a Nelore bulls population aged 18 to 36 months. Single and multi-trait animal models were used to estimate (co)variance components. Contemporary group was used as fixed effect and age as a co-variable. Among the estimates of heritabilities, it is important to emphasize that the scrotal circumference, which is the most frequently biometric trait evaluated in bulls, had heritability of 0.47. This value was similar to the findings for all other biometric traits (0.34 to 0.48). Among the physical and morphological traits, there was high variability between heritability estimates (0.05 to 0.49). Among them, it can be highlighted the sperm motility heritability (0.07), which is a trait that directly affects the bull fertility. Across semen morphological traits, the major, minor and total sperm defects exhibited heritability 0.49, 0.17 and 0.39, respectively. The genetic correlations were high and favorable between biometric testis traits. This result, suggest that only one trait can be used as a selection criterion. The genetic correlations between all traits varied from low to high, but they were favorable. Thus, the results show that the scrotal circumference is an appropriate selection criteria for male fertility, since it can cause favorable changes in semen quality traits.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2018-11-07T12:58:10Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1016619 bytes, checksum: eb113beb0a5015ad27a252a3c1c8a345 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-07T12:58:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1016619 bytes, checksum: eb113beb0a5015ad27a252a3c1c8a345 (MD5) Previous issue date: 2018-09-06 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / A evolução da cadeia produtiva de proteína animal e a maior exigência de mercado quanto a qualidade de produto final, reforçam a importância do desenvolvimento e/ou aprimorar ferramentas aplicadas ao melhoramento animal, visando ao progresso genético de modo sustentável. Assim, objetivou-se investigar fatores ligados à conversão alimentar, interação genótipos e ambientes (GxE), e bem-estar animal via diferentes métodos estatísticos, em duas linhagens de codornas de corte pertencentes à Universidade Federal de Viçosa. Para avaliação da conversão alimentar, parâmetros genéticos foram estimados por meio de modelos multicaracterísticos via inferência bayesiana, para as seguintes características: conversão alimentar individual de 21 a 28 (FC 21-28 ) e de 28 a 35 dias de idade (FC 28-35 ); ganho de peso corporal de 1 a 21 (BWG 1–21 ), 21 a 28 (BWG 21–28 ), 28 a 35 (BWG 28–35 ) e de 1 a 35 (BWG 1–35 ) dias de idade. As maiores estimativas de correlação genética encontradas para a UFV1 foram de 0.81 e 0.69 entre BWG 21–28 e BWG 1–35 , e FC 21–28 e FC 28–35 , respectivamente; e para a linha UFV2, foram de 0.88, e -0.76, entre BWG 28–35 e BWG 1–35 , e FC 28–35 e BWG 1–35 , respectivamente. As estimativas de herdabilidade para a linhagem UFV1 para BWG 21-28 e FC 21-28 foram 0.69 e 0.55, respectivamente; enquanto que para a linhagem UFV2, as herdabilidades para BWG 28–35 e FC 28–35 foram 0.68 e 0.37. Sugere-se como critérios de seleção as características BWG 21-28 e FC 21-28 para a linha UFV1; e BWG 28–35 para a linha UFV2. Para investigar a GxE foram utilizados diferentes níveis proteicos na dieta (PL), via modelos de normas de reação (RNM). Os RNM foram comparados por meio dos critérios de informação de Akaike (AIC) e Schwarz Bayesian (BIC). O RNM superou o modelo tradicional desconsiderando G×E e sugeriu interação entre genótipo e nível de proteina na dieta (G×PL) para ganho de peso aos 28 e 35 dias de idade. As herdabilidades de moderada a alta magnitude observadas aumentaram em relação ao PL, sugerindo a existência de G×PL para características de crescimento em codornas de corte. Para avaliação de bem-estar foram utilizadas informações de imobilidade tônica, linhagem, sexo e idade dos animais, via análise de sobrevivência. Não houve significância da idade entre as duas linhagens, UFV1 (P = 0.1493) e UFV2 (P = 0.2583). O teste logrank indicou diferença significativa (P = 0.0407) entre os níveis de linhagem/sexo aos 14 dias de idade. Observou-se que os machos da linhagem UFV2 apresenta maior comportamento de medo em relação aos machos da linhagem UFV1. Deste modo, acredita-se que seja possível reduzir os custos do programa de melhoramento relacionados principalmente à alimentação de animais não selecionados e mão-de-obra com fenotipagem. / The evolution of the animal protein production chain and the greater market demand for final product quality reinforce the importance of development and/or improve tools applied to animal breeding, aiming for sustainable genetic progress. The objective of this study was to investigate factors related to feed conversion, interaction genotypes and environments (GxE), and animal welfare through different statistical methods, in two lines of meat quail belonging to the Breeding Farm of the Federal University of Viçosa. In order to evaluate feed conversion, genetic parameters were estimated by means of multi-trait models via Bayesian inference, for the following characteristics: individual feed conversion from 21 to 28 (FC 21-28 ) and from 28 to 35 days of age (FC 28-35 ); body weight gain from 1 to 21 (BWG 1-21 ), 21-28 (BWG 21-28 ), 28-35 (BWG 28-35 ) and from 1 to 35 (BWG 1-35 ) days of age. The highest estimates of genetic correlation found for UFV1 were 0.81 and 0.69 between BWG 21-28 and BWG 1-35 , and FC 21-28 and FC 28-35 , respectively; and for the UFV2 line, were 0.88, and -0.76, between BWG 28-35 and BWG 1-35 , and FC 28-35 and BWG 1-35 , respectively. The heritability estimates for strain UFV1 for BWG 21-28 and FC 21-28 were 0.69 and 0.55, respectively; while for the UFV2 strain the heritabilities for BWG 28-35 and FC 28-35 were 0.68 and 0.37. It is suggested as selection criteria the characteristics BWG 21-28 and FC 21-28 for the UFV1 line; and BWG 28-35 for the UFV2 line. To investigate the GxE, different protein levels in the diet (PL) were used, through reaction norms models (RNM). The RNM were compared using the Akaike (AIC) and Schwarz Bayesian (BIC) information criteria. The RNM overcame the traditional model, disregarding G × E and suggested interaction between genotype and protein level in the diet (G × PL) for weight gain at 28 and 35 days of age. The observed moderate to high heritability increased in relation to PL, suggesting the existence of G × PL for growth characteristics in quail. For welfare evaluation, tonic immobility, lineage, sex and age of the animals were used via survival analysis. There was no age significance between the two strains, UFV1 (P = 0.1493) and UFV2 (P = 0.2583). The logrank test indicated a significant difference (P = 0.0407) between lineage / sex levels at 14 days of age. It was observed that the males of the UFV2 lineage presented higher fear behavior in relation to the males of the UFV1 lineage. In this way, it is believed that it is possible to reduce the costs of the breeding program related mainly to feeding of unselected animals and labor with phenotyping.