A produção in vitro de embriões em vacas Holandesas de alta produção (Bos taurus) ainda apresenta baixa eficiência quando comparada à de fêmeas Bos indicus. Nesse contexto, a utilização de novilhas de 8-10 meses de idade como doadoras de oócitos pode ser uma alternativa para melhorar a eficiência dessa biotecnologia e acelerar o ganho genético pela redução do intervalo de gerações dos rebanhos. Entretanto, as informações acerca da produção in vitro de embriões originados de doadoras pré-púberes são controversas na literatura. Dessa forma, o objetivo do presente estudo foi avaliar a aspiração folicular, seguida da produção in vitro (PIVE) de embriões de doadoras pré-púberes da raça Holandesa e posteriormente, a taxa de concepção após a transferência dos embriões. Um total de 120 doadoras de quatro categorias animais: novilhas pré-púberes (PP, n = 30), novilhas púberes (PU, n = 30), vacas lactantes (VL, n = 30) e vacas não lactantes (VNL, n = 30) foi submetido à aspiração folicular (OPU), sem sincronização prévia da onda de crescimento folicular. Realizaram-se seis sessões de OPU com cinco animais de cada categoria, ou seja, vinte doadoras por sessão. Imediatamente antes da OPU, os folículos ovarianos foram quantificados e classificados de acordo com o diâmetro [folículos pequenos (FP = < 6 mm), folículos médios (FM = 6 a 10 mm) e folículos grandes (FG = > 10 mm)]. Posteriormente, todos os folículos &ge; 2 mm foram puncionados e o total de estruturas recuperadas, quantidade e qualidade de oócitos viáveis foram registrados. Os oócitos viáveis foram submetidos à produção in vitro e o desenvolvimento embrionário (taxa de clivagem e de blastocisto) foi avaliado. Sêmen sexado do mesmo touro e partida foi utilizado para fertilização dos oócitos de todas as categorias de doadoras. Os embriões produzidos (n = 206) foram transferidos em receptoras cruzadas (Bos taurus x Bos indicus) de corte. Número de folículos no dia da OPU, proporção de folículos conforme o diâmetro, número de oócitos totais e viáveis recuperados, taxa de recuperação, taxa de clivagem, número de embriões produzidos por OPU e taxa de blastocisto foram variáveis analisadas pelo procedimento GLIMMIX do SAS&reg; e a taxa de concepção pelo teste exato de Fisher. Não foi observada diferença entre os grupos experimentais quanto ao número total de folículos aspirados (PP: 18,3 ± 2,1; PU: 17,3 ± 1,2; VL: 14,0 ± 1,0; VNL: 17,7 ± 1,7; P = 0,08). Entretanto, verificou-se que as doadoras PP apresentaram maior proporção de folículos pequenos (PP: 58,4% a; PU: 45,7% b; VL: 41,7% b; VNL: 50,6% b; P < 0,0001) quando comparado às demais categorias. Apesar do semelhante número de oócitos totais recuperados (PP: 14,2 ± 2,2; PU: 13,1 ± 1,1; VL: 9,8 ± 1,1; VNL: 14,6 ± 1,7; P = 0,12), PP apresentaram quantidades intermediárias de oócitos viáveis (PP: 10,5 ± 1,8ab; PU: 8,3 ± 0,8 ab), sendo que VNL obtiveram maior número de oócitos viáveis (11,5 ± 1,4 a; P = 0,03) quando comparadas às VL (6,5 ± 0,9 b). Ainda, doadoras PP apresentaram menor taxa de clivagem (PP: 68,6% b; PU: 98,8% a; VL: 87,6% a; VNL: 90,1% a; P < 0,0001), menor número de embriões produzidos por sessão de OPU (PP: 0,5 ± 0,2 b; PU: 1,1 ± 0,2 b; VL: 1,2 ± 0,4 b; VNL: 4,2 ± 0,6 a; P < 0,0001) e menor taxa de blastocisto (PP: 4,8% c; PU: 12,7% b; VL: 18,0% b; VNL: 36,5% a; P < 0,0001) quando comparada às demais categorias. Por fim, observou-se diferença na taxa de concepção após transferência de embriões oriundos de doadoras novilhas e vacas [PP: 0,0% (0/15) b; PU: 9,7% (3/28) b; VL: 28,6% (10/25) a; VNL: 32,7% (36/74) a; P < 0,05]. Dessa forma, conclui-se que doadoras pré-púberes da raça Holandesa apresentam baixa competência para produção in vitro de embriões, sendo vacas não lactantes a categoria mais eficiente para programas de PIVE. Ainda, embriões de novilhas pré-púberes apresentam taxas de concepção inferiores a de embriões de vacas lactantes e não lactantes. Entretanto, taxas de concepção semelhantes foram verificadas entre embriões de novilhas pré-púbere e púberes. / The in vitro embryo production of high productive dairy cows (Bos taurus) presents low efficiency in comparison to Bos indicus females. In this context, the use of heifers of 8-10 months age as oocyte donors could be an alternative in order to improve results of this biotechnology and accelerate the genetic gain by the reduction of the interval between generations. However, informations about the in vitro production of embryos coming from prepubertal donors are controversial at literacture. Thus, the objective of the present study was to evaluate the in vivo ovum pick-up (OPU), followed by in vitro embryo production of prepubertal Holstein donors and the conception rate after embryo transfer. The study was performed at Santa Rita farm, with a completely randomized experimental design, performed in six consecutive replicates with distinct animals. A total of 120 donors of four animal categories: prepubertal heifers (PP, n = 30), pubertal heifers (PU, n = 30), lactating cows (LC, n = 30) and non-lactating cows (NLC, n = 30) were submitted to OPU without previous synchronization of follicular wave. Six OPU sessions ware performed with five animals of each category i.e., 20 donors per session. Immediately before the OPU, all follicles were quantified and classified according to their diameter [small (SF &le; 6 mm), medium (MF = 6 to 10 mm) and large (LF &ge; 10 mm) follicles]. Subsequently, all visible follicles (&ge; 2 mm) were punctured and the total recovered structures, quantity and quality of viable oocytes were registered. All viable oocytes were submitted to the in vitro embryo production and their development (cleavage and blastocyst rate) was evaluated. Sex-sorted sperm from the same bull and semen batch were used for the oocytes fertilization of all donor categories. The embryos produced (n = 206) were transferred in crossbred recipients (Bos taurus x Bos indicus). Number of follicles at OPU day, proportion of follicles according to its diameter, number of total and viable oocytes, recovery rate, clivage rate, number of embryos produced per OPU and blastocyst rate were the variables analyzed by the GLIMMIX procedure of SAS&reg; and conception rate by the Fishers exact test. No difference was observed between the experimental groups, regarding the total number of aspirated follicles (PP: 18.3 ± 2.1; PU: 17.3 ± 1.2; LC: 14.0 ± 1.0; NLC: 17.7 ± 1.7; P = 0.08). However, PP donors presented higher proportion of small follicles (PP: 58.4% a; PU: 45.7% b; LC: 41.7% b; NLC: 50.6% b; P < 0.0001) in comparison to other categories. Despite the similar number of total recovered oocytes (PP: 14.2 ± 2.2; PU: 13.1 ± 1.1; LC: 9.8 ± 1.1; NLC: 14.6 ± 1.7; P = 0.12), PP presented intermediate quantity of viable oocytes (PP: 10.5 ± 1.8 ab; PU: 8.3 ± 0.8 ab) and NLC produced more viable oocytes (11.5 ± 1.4 a; P = 0.03) in comparison to LC (6.5 ± 0.9 b). Still, PP donors presented lower clivage rate (PP: 68.6% b; PU: 98.8% a; LC: 87.6 a; NLC: 90.1 a; P < 0.0001), fewer embryos produced per OPU session (PP: 0.5 ± 0.2 b; PU: 1.1 ± 0.2 b; LC: 1.2 ± 0,4 b; NLC: 4.2 ± 0.6 a; P < 0.0001) and lower blastocyst rate (PP: 4.8% c; PU: 12.7% b; LC: 18.0% b; NLC: 36.5% a; P < 0.0001) in comparison to other categories. Lastly, it was observed a different conception rate among heifers and adult cows [PP: 0.0% (0/15)b; PU: 9.7% (3/28)b; LC: 28.6% (10/25)a; NLC: 32.7% (36/74)a; P < 0.05]. Thus, it is concluded that prepubertal Holstein donors present low competence for in vitro embryo production, being non-lactating cows the most efficient category for IVEP. Yet, PP embryos resulted in inferior conception rate in comparison to LC and NLC embryos. However, similar conception rate was verified between PP and PU embryos.

O objetivo do presente estudo foi avaliar a produção in vitro de embriões (PIVE) em novilhas da raça Holandesa. Um total de 179 novilhas de três categorias [novilhas pré púberes (PP), n = 60; novilhas púberes (PU), n = 60 e novilhas prenhes (PR), n = 59)] foram submetidas à aspiração folicular (OPU) sem sincronização prévia da onda de crescimento folicular. Realizaram-se seis sessões de OPU com dez animais de cada categoria por réplica. O total de estruturas recuperadas e a quantidade e qualidade de oócitos foram registrados. Os oócitos viáveis foram submetidos à PIVE e foi avaliado o desenvolvimento embrionário (taxa de clivagem e de blastocisto). Foi utilizado sêmen de um único touro e de mesma partida para fertilização dos oócitos. As variáveis foram analisadas pelo procedimento GLIMMIX do SAS&reg;. Novilhas PU apresentaram maior população folicular quando comparadas às novilhas PP e PR (PP = 13,7b&#177; 1,43; PU = 20,2 &#177; 1,64a; PR = 14,0 &#177; 1,74b; P = 0,0002). Não foi verificada diferença na taxa de recuperação de oócitos entre os grupos experimentais (PP = 66,6%; PU = 75,4%; PR = 62,9%; P = 0,26). No entanto, houve maior número de oócitos recuperados em novilhas PU quando comparado às demais categorias (PP = 9,75 &#177; 1,29b; PU = 15,6 &#177; 1,42a; PR = 9,85 &#177; 1,60b; P = 0,002). Não houve diferença na taxa de oócitos viáveis (PP = 48,5%; PU = 58,9% e PR = 58,3%; P = 0,41), entretanto, a taxa de clivagem foi inferior em novilhas PP (PP = 28,2%c; PU = 55,2%b; PR = 67,8%a; P &lt; 0,0001). Além disso, a taxa de blastocisto (PP = 2,3%c; PU = 11,9%b; PR = 20,3%a; P &lt; 0,0001) e o número de embriões produzidos por OPU (PP = 0,13 &#177; 0,05c; PU = 0,90 &#177; 0,17b; PR = 1,76 &#177; 0.32a; P &lt; 0,0001) foi inferior em novilhas PP. Os dados do presente estudo são indicativos de que novilhas PR apresentam maior eficiência na PIVE quando comparadas às novilhas PP e PU. Ainda, observa-se que os resultados da PIVE em novilhas PP são significativamente inferiores às novilhas PU. / O objetivo do presente estudo foi avaliar a produção in vitro de embriões (PIVE) em novilhas da raça Holandesa. Um total de 179 novilhas de três categorias [novilhas pré púberes (PP), n = 60; novilhas púberes (PU), n = 60 e novilhas prenhes (PR), n = 59)] foram submetidas à aspiração folicular (OPU) sem sincronização prévia da onda de crescimento folicular. Realizaram-se seis sessões de OPU com dez animais de cada categoria por réplica. O total de estruturas recuperadas e a quantidade e qualidade de oócitos foram registrados. Os oócitos viáveis foram submetidos à PIVE e foi avaliado o desenvolvimento embrionário (taxa de clivagem e de blastocisto). Foi utilizado sêmen de um único touro e de mesma partida para fertilização dos oócitos. As variáveis foram analisadas pelo procedimento GLIMMIX do SAS&reg;. Novilhas PU apresentaram maior população folicular quando comparadas às novilhas PP e PR (PP = 13,7b&#177; 1,43; PU = 20,2 &#177; 1,64a; PR = 14,0 &#177; 1,74b; P = 0,0002). Não foi verificada diferença na taxa de recuperação de oócitos entre os grupos experimentais (PP = 66,6%; PU = 75,4%; PR = 62,9%; P = 0,26). No entanto, houve maior número de oócitos recuperados em novilhas PU quando comparado às demais categorias (PP = 9,75 &#177; 1,29b; PU = 15,6 &#177; 1,42a; PR = 9,85 &#177; 1,60b; P = 0,002). Não houve diferença na taxa de oócitos viáveis (PP = 48,5%; PU = 58,9% e PR = 58,3%; P = 0,41), entretanto, a taxa de clivagem foi inferior em novilhas PP (PP = 28,2%c; PU = 55,2%b; PR = 67,8%a; P &lt; 0,0001). Além disso, a taxa de blastocisto (PP = 2,3%c; PU = 11,9%b; PR = 20,3%a; P &lt; 0,0001) e o número de embriões produzidos por OPU (PP = 0,13 &#177; 0,05c; PU = 0,90 &#177; 0,17b; PR = 1,76 &#177; 0.32a; P &lt; 0,0001) foi inferior em novilhas PP. Os dados do presente estudo são indicativos de que novilhas PR apresentam maior eficiência na PIVE quando comparadas às novilhas PP e PU. Ainda, observa-se que os resultados da PIVE em novilhas PP são significativamente inferiores às novilhas PU. The objective of the present study was to evaluate the in vitro embryo production in Holstein heifers. A total of 179 heifers of three categories [prepubertal heifers (PP), n = 60; pubertal heifers (PU), n = 60 and; pregnant heifers (PR), n = 59)] were submitted to Ovum Pick-Up (OPU) without previous synchronization of follicular wave. Six OPU sessions were conducted with ten animals of each category per session. The total number of retrieved structures and the quantity and quality of the oocytes were registered. The viable oocytes were submitted to in vitro embryo production and the embryonic development (cleavage and blastocyst rates) was assessed. Semen from a single sire was used for oocytes fertilization. The variables were analyzed using the GLIMMIX procedure of SAS&reg;. PU heifers presented greater follicular population when compared to the PP and PR heifers (PP = 13.7b &#177; 1.43; PU = 20.2 &#177; 1.64a; PR = 14.0&#177; 1.74b; P = 0.0002). No difference was observed among the experimental groups regarding the oocyte recovery rate (PP = 66.6%; PU = 75.4%; PR = 62.9%; P = 0.26). However, PU heifers had more recovered oocytes when compared to the other categories (PP = 9.75 &#177; 1.29b; PU = 15.6 &#177; 1.42a; PR = 9.85 &#177; 1.60b; P = 0.002). There was no significant differences on the viable oocytes rate (PP = 48.5%; PU = 58.9% and PR = 58.3%; P = 0.41). Moreover, the cleavage rate was lower in PP heifers (PP = 28.2%c; PU = 55.2%b; PR = 67.8%a; P &lt; 0.0001). The blastocyst rate (PP = 2.3%c; PU = 11.9%b; PR = 20.3%a; P &lt; 0.0001) and the number of produced embryos per OPU (PP = 0.13 &#177; 0.05c; PU = 0.90 &#177; 0.17b; PR = 1.76 &#177; 0.32a; P &lt; 0.0001) was lower for PP heifers. The data of the present study indicate that PR heifers present higher efficacy on the in vitro embryo production when compared to PP and PU heifers. Furthermore, it is observed that the IVEP results in PP heifers is significantly inferior to PU heifers.

In the last 50 years, milk production increased in lactating dairy cows. In contrast, reproductive efficiency has dramatically decreased. Several causes may be involved, such as management and environmental factors, physiological and nutritional factors, disease challenges and others. Steroid hormone concentrations in high-producing lactating dairy cows are often at lower levels, due to high dry matter intake and increased liver blood flow and steroid hormones metabolism, which is associated with the compromised estrus expression and reduced oocyte quality, thus decreasing fertility. However, with the largely use of FTAI programs, fertility has turned the corner with current reports of increasing reproductive efficiency. Given the great number and variations on E2/P4-based FTAI protocols, three studies were performed involving different hormonal combinations and are presented in two chapters in this thesis. The first study aimed to compare the ovarian dynamics and fertility using two different treatments at the initiation of a P4-based FTAI protocol, GnRH vs. EB, combined with two different treatments at the end of the protocol, EB vs. ECP. For this study, 1,035 lactating cows were completely randomized into one of four treatments: GnRH-EB, GnRH-ECP, EB-EB, EB-ECP. Interactions and treatments at the end of the protocol did not affect fertility. However, GnRH rather than EB at the beginning tended to increase P/AI and greater proportion of cows regressed the CL when EB was used. The second study aimed to compare plasma P4 concentrations in non-lactating Holstein cows fitted implanted with new (New), or 8-days used intravaginal P4 implants previously autoclaved (Aut) or disinfected (Dis), and containing 1.9 or 1.0 g of P4. Using a 2x3 factorial arrangement of treatments, 24 cows were randomly assigned to two of six treatment groups (two replicates). Mean circulating P4 during 8 days with P4 implant were the following regarding treatments: 1.9 g > 1.0 g; 1.9 g: Aut > New > Dis; 1.0 g: Aut = New > Dis (P < 0.05). The third experiment was performed with 349 cows in two farms and aimed to compare P4 concentrations, ovarian dynamics and fertility during use of 1.9 g Aut or Dis intravaginal P4 implants, in lactating Holstein cows submitted to a 10-day long E2/P4-based FTAI protocol, combined with GnRH treatment at the beginning of the protocol. Slight variations in P4 concentrations were observed between treatments, which did not affect follicular dynamics, synchronization rate or P/AI. However, presence of CL or ovulation at the beginning of the FTAI protocol affected several reproductive variables, such as the time and synchronization of the follicular wave emergence, proportion of cows in estrus at the end of the protocol and size of the ovulatory follicle, and more overall synchronized cows became pregnant to the FTAI protocol. / A produção de leite em bovinos aumentou consideravelmente nos últimos 50 anos. Inversamente, a eficiência reprodutiva vem diminuindo consistentemente. Vários fatores estão envolvidos, tais como manejo e ambiência, fatores fisiológicos e nutricionais, desafios sanitários, entre outros. As concentrações sanguíneas de hormônios esteroides em vacas leiteiras são baixas, devido à elevada ingestão de matéria seca e ao elevado fluxo sanguíneo hepático e metabolismo, os quais estão associados às alterações na expressão do estro e na qualidade de gametas, reduzindo assim a fertilidade. Entretanto, com o largo uso de programas de IATF, a fertilidade vem aumentado bem como a eficiência reprodutiva. Em função da grande quantidade e variações nos protocolos de IATF à base de E2/P4, três estudos foram realizados envolvendo diferentes combinações hormonais, os quais estão apresentados em dois capítulos desta tese. O primeiro estudo objetivou comparar a dinâmica ovariana e a fertilidade com o uso de dois tratamentos hormonais ao início do protocolo à base de P4, GnRH vs. BE, combinados com dois tratamentos no final do protocolo, BE vs. ECP. Para este estudo, 1.035 vacas lactantes foram aleatorizadas em um de quatro tratamentos: GnRH-BE, GnRH-ECP, BE-BE, BE-ECP. Interações e os tratamentos ao final do protocolo não afetaram a fertilidade. No entanto, o GnRH no início do protocolo tendeu a melhorar a P/IA, comparado ao BE, o qual foi responsável por uma grande proporção de vacas regredindo o CL durante o protocolo. O segundo estudo objetivou comparar as concentrações plasmáticas de P4 em vacas holandesas não lactantes entre dispositivos intravaginais de P4 novos (Novo), ou com 8 dias de uso, previamente autoclavados (Aut) ou desinfetados (Des) e contendo 1,9 ou 1,0 g de P4. Em um arranjo fatorial 2x3, aleatorizou-se 24 vacas em dois dos seis tratamentos (duas réplicas). A P4 circulante média nos 8 dias com implante de P4 foi a seguinte em relação aos tratamentos: 1,9 g > 1,0 g; 1,9 g: Aut > Novo > Des; 1,0 g: Aut = Novo > Des (P < 0.05). O terceiro experimento objetivou comparar as concentrações de P4, a dinâmica ovariana e a fertilidade durante o uso de implante Aut ou Des com 1,9 g de P4, em 349 vacas holandesas lactantes submetidas a um protocolo de IATF à base de E2/P4, combinado com GnRH no início do protocolo. Pequenas variações foram verificadas entre os tratamentos nas concentrações de P4, porém sem efeito na dinâmica folicular, na taxa de sincronização e na P/IA. Contudo, a ciclicidade ou a ovulação no início do protocolo influenciaram variáveis reprodutivas, tais como o momento e a sincronização da emergência da onda folicular, a proporção de vacas em cio ao final do protocolo e o tamanho do folículo ovulatório. Além disso, mais vacas sincronizadas ao protocolo ficaram gestantes.

Avaliou-se o efeito da dieta com diferentes níveis de energia [mantença (M) e alta energia (1,7M)] nos parâmetros metabólicos, endócrinos e reprodutivos de vacas não lactantes Bos indicus (14 Gir) e Bos taurus (14 HPB) submetidas aspiração folicular (OPU) seguida de produção in vitro de embriões. Os animais foram distribuídos aleatoriamente de acordo com a raça e a dieta. As doadoras foram mantidas em sistema Tie stall e as dietas foram fornecidas duas vezes ao dia (8:00 e 16:00 h). Os animais receberam dieta M por uhm período de adaptação de 21 dias. Após esse período, os grupos experimentais foram submetidos a nove punções foliculares com intervalos de 14 dias. Para realização da OPU, no D0 as doadoras foram sincronizadas com 2 mg de benzoato de estradiol e um implante auricular de norgestomet. No D5, as OPUs foram realizadas. Não houve interação entre as espécies e níveis de energia na dieta para as variáveis estudadas. Não foram observadas diferenças quali-quantitativa dos oócitos entre as dietas. Porém, houve diferença na quantidade e qualidade oocitária entre as espécies estudadas. Vacas Bos indicus apresentaram maior quantidade de estruturas recuperadas e melhor qualidade oocitária que as doadoras Bos taurus. Semelhantemente aos resultados da qualidade e quantidade oocitária, a produção in vitro de embriões também não diferiu entre as dietas e verificou-se maior produção in vitro de embriões em vacas Bos indicus. No entanto, foi observado que o excesso de energia reduziu a produção in vitro de embriões após 60 dias de fornecimento da dieta somente em vacas Bos indicus. Verificou-se menor abundância de transcritos para os genes IGF2R e HSP70.1 em oócitos de vacas alimentadas com alta energia na dieta. Além disso, observou-se que vacas da raça Gir apresentaram maior abundância de transcritos para os genes GLUT1 e IGF1R. Vacas alimentadas com excesso de energia na dieta apresentaram maiores concentrações séricas e no fluido folicular de glicose e colesterol e maiores níveis de AGNE no líquido folicular. Porém, a concentração de nitrogênio ureico no soro e no fluido folicular foi maior nas vacas que receberam dieta de mantença. Quanto ao grupo genético, observou-se que vacas Bos indicus apresentavam maiores concentrações de glicose, colesterol, AGNE e nitrogênio ureico, tanto no líquido folicular quanto no soro. Além disso, as concentrações de insulina e IGF1 no líquido folicular foram maiores nas vacas do Grupo alta energia Bos indicus . Por fim, observou-se quadro de hiperinsulinemia (Gir [insulina] &gt; 51,9 &#956;UI/ml e HPB [insulina] &gt;17,2 &#956;UI/ml) em 60% das vacas Bos indicus que receberam alta energia na dieta. Conclui-se que o aumento de energia na dieta não interferiu na quantidade e qualidade (avaliada visualmente) de oócitos. No entanto, o excesso de energia reduziu a produção in vitro de embriões em vacas Bos indicus após 60 dias de fornecimento da dieta. Além disso, vacas Bos indicus apresentaram melhor qualidade e maior quantidade de oócitos viáveis e produção in vitro de embriões que as doadoras Bos taurus. / The effect of different energy levels in diet [maintenance (M) and high energy (1.7M)] was evaluated on metabolic, endocrine and reproductive parameters of non lactating Bos indicus (n=14) and Bos taurus (n=14) cows submitted to ultrasound guided ovum pick up (OPU) followed by in vitro embryo production. Cows were randomly assigned, according to their breed and diet. The oocyte donors were housed in Tie Stall System and the diets were given twice daily (8:00 AM e 4:00 PM). During 21 days prior to the beginning of experiment, animals were fed with the maintenance diet for their adaptation. After this period, the experimental groups were submitted to nine OPU procedures, fourteen days apart each. To synchronize the donors, cows received 2mg of estradiol benzoate on day 0 (D0) and one norgestomet auricular implant. The OPU were performed on D5. There were no interaction between breeds and energy level in diet for the evaluated variables. No qualitative or quantitative differences were in oocytes between the two diets. However, there was difference in oocyte number and quality between breeds. Bos indicus cows showed higher number of recovered structures and better oocyte quality when compared to Bos taurus donors. Similar to what was found in oocyte quality and number, the in vitro embryo production also did not differ between diets and it was observed that Bos indicus cows had higher production of embryos. However, we verified that the energy surplus reduced in vitro embryo production in Bos indicus cows after 60 days of high energy diet. It was also possible to observe lower oocytes transcripts abundance for IGF2R and HSP70.1 genes of cows fed with high energy diet. Moreover, Gir cows showed higher transcript abundance for GLUT1 and IGF1R genes. Cows fed with excess of energy in diet presented higher serum and follicular fluid concentrations of glucose and cholesterol and increased NEFA levels in follicular fluid. However, the ureic nitrogen concentration was higher in cows which received maintenance diet. When comparing the two genetic groups, it was observed that Bos indicus cows presented higher concentrations of glucose, cholesterol, NEFA and ureic nitrogen both in follicular fluid and in blood. Furthermore, cows that presented decreased blastocyst rate (high energy - Bos indicus) exhibited high follicular fluid concentrations of insulin and IGF1. Finally, it was observed that 60% of Bos indicus cows fed with high energy diet presented yperinsulinemia (Gir [insulin] > 51.9 &#956;UI/ml and HPB [insulin] >17.2 &#956;UI/ml). In conclusion, increasing energy in diet did not interfere in oocyte number and quality (visual evaluation). However, the energy surplus reduced the in vitro embryo production in Bos indicus cows after 60 days of diet. Moreover, Bos indicus cows showed better oocyte quality, higher number of viable oocytes and increased in vitro embryo production than Bos taurus donors.

Objetivou-se avaliar os efeitos de diferentes fontes de ácidos graxos essenciais, ômega 3 e ômega 6, e o tempo de suplementação sobre a qualidade oocitária e embrionária em novilhas Bos taurus. Foram selecionadas 24 novilhas da raça Holandesa, divididas em três grupos experimentais os quais receberam as seguintes dietas: 1) Controle (CT) composto por dieta basal de aproximadamente 2,5% de extrato etéreo; 2) Grão de Soja (GS) composto por uma dieta com aproximadamente 4,5% de extrato etéreo, obtido com a inclusão de 11,5% de grão de soja cru e integral na matéria seca (MS) da dieta, sendo fonte de ômega 6; 3) Semente de Linhaça (SL), composto por uma dieta com aproximadamente 4,5% de extrato etéreo, baseada na inclusão de 6,0% de semente de linhaça na MS da dieta, sendo fonte de ômega 3. Os animais foram arraçoados em grupos, de acordo com o consumo de matéria seca do dia anterior de forma a ser mantido porcentual de sobras diárias, entre 5 e 10% do consumo. Foi avaliada, por ultrassonografia, a atividade ovariana de todos os animais durante todo período de coleta. Foram realizadas aspirações foliculares precedidas de sincronização da emergência de onda de crescimento folicular em seis períodos, -30, 0, 30, 60, 90 e 120 dias, os oócitos recuperados foram classificados de acordo com sua morfologia. Foram considerados como viáveis e, consequentemente aproveitados para FIV somente os oócitos classificados como graus I, II e III, os demais foram descartados. Os animais foram pesados para mensuração de ganho médio de peso diário, e amostras de fluido folicular do folículo dominante e sangue foram coletadas concomitante às aspirações foliculares a fim de se avaliar os parâmetros metabólicos como glicose, colesterol total, colesterol HDL, colesterol VLDL, colesterol LDL, triglicerídeos e ureia, Houve efeito de tempo para o número de oócitos classificados em Grau I, número e taxa de embriões. Na avaliação dos contrastes ortogonais, foi observado efeito para o contraste 1 (CT vs GS+SL) quando se analisou a taxa de embriões viáveis, onde a dieta CT apresentou menor desempenho. Não foi observado efeito significativo dos tratamentos para ganho de peso diário e peso corporal das novilhas, onde o ganho de peso médio diário (GPD) entre os tratamentos foi de 1072 gramas para os animais do grupo controle, 972 gramas para o grupo tratado com grão de soja e 840 gramas para suplementação com semente de linhaça. Houve efeito de tempo para a pesagem dos animais alimentados com as dietas experimentais, em que foi observado um aumento significativo de peso dos animais. Para o ganho de peso diário (GPD) foi observado efeito para o contraste 1, em que os animais tratados com a dieta controle apresentaram maiores ganho de peso que os animais alimentados com dietas suplementadas com lipídeos. As duas fontes lipídicas avaliadas não diferiram entre si. Houve efeito de tempo para todas as variáveis do perfil metabólico sanguíneo analisadas ao longo de todo período experimental. Foi observado efeito de interação entre tempo e dieta para a variável glicose. Na análise dos contrastes foi observado efeito para o C1 (controle vs grão de soja + semente de linhaça) onde os animais que consumiram dieta controle apresentaram em média 152,29 mg/dL de glicose em relação aos que consumiram dietas suplementadas com fontes de ácidos graxos (GS e SL) (141,74 + 144,78) respectivamente. Houve efeito estatístico para interação entre tempo e dieta para os níveis de ureia. Na análise do fluído folicular foi observado interação entre tempo e dieta para as variáveis colesterol total e ureia. Foram observados efeitos significativos de dieta, interação tempo dieta e contraste 1 (CT vs GS + SL) quando se analisou a quantidade de triglicerídeos no fluído folicular. Portanto a suplementação prolongada com fontes de ácidos graxos insaturados na alimentação de novilhas não apresenta melhorias consideráveis na qualidade oocitária e embrionária dos animais, aumentando apenas a taxa de embriões viáveis, mas com prejuízos sobre o perfil metabólico e ganho médio de peso vivo. / This study aimed to evaluate the effects of different sources of essential fatty acids, omega 3 and omega 6, and the time of supplementation on oocyte and embryo quality in Holstein heifers. Will be selected 30 heifers Bos taurus, evenly divided into three groups which will receive the following diets: 1) Control (CT) basal diet composed of approximately 2,5% ethereal stratum; 2) Soya Bean (GS) consists of a diet with approximately 4,5% of ethereal layer based on inclusion of 12% of raw soybean and complete the concentrate, a source of omega 6; 3) Flax Seed (SL) composed of a diet with approximately 4,5% ethereal stratum based on inclusion of 6,0% of flaxseed in the concentrate, a source of omega 3. The animals are hand fed into groups according to the dry matter intake inside the day in order to be kept remains percentage of the diets on a daily basis between 5 and 10%. Will be evaluated by ultrasound ovarian activity of all animals throughout the collection period. Be preceded by follicular aspiration performed synchronization emergency follicular wave into six periods, - 30, 0, 30, 60, 90 and 120 days, the oocytes retrieved will be ranked according to their morphology, by measuring the amount of layers and compacting cumulus cells and homogeneity of the ooplasm. Are considered viable and therefore only the recovered oocytes for IVF classified as grade I, II and III, the other is discarded. Follicular fluid samples of the dominant follicle and the concomitant blood will be collected follicular aspiration in order to evaluate the metabolic and hormonal parameters such as glucose, total cholesterol, HDL cholesterol, VLDL cholesterol, LDL cholesterol, triglycerides, and urea. As expected outcome of the present study suggest that supplementation with fat has beneficial effects on follicle, the oocyte quality, the quality of in vitro embryo production and metabolic and hormonal profile of dairy heifers. There was a time effect on the number of oocytes classified as Class I, number and rate of embryos. In assessing orthogonal contrasts, effect was observed for the first contrast (CT vs GS + SL) when analyzing the rate of viable embryos, where the CT diet showed lower performance. There was no significant treatment effect on daily weight gain and body weight of heifers, where the average daily gain weight (GPD) between treatments was 1072 grams for the control group, 972 grams for the group treated with grain of soybeans and 840 grams for supplementation with flaxseed. There was a time effect for weighing animals fed experimental diets, it was observed a significant increase in initial weight to the final weight of the treated animals. In assessing orthogonal contrasts, effect was observed for the first contrast (CT vs GS + SL) for the GPD (daily weight gain) in the animals treated with the control diet showed higher values for average found weight gain, compared to diets with added lipid. However, when we analyzed the contrast 2 (GS vs SL) was not observed statistical effect of the tested variables. There was a time effects for all variables examined the metabolic profile of blood throughout the experimental period. There was a significant interaction effect between time and diet to the variable glucose. In the analysis of contrasts effect was observed for C1 (control versus soybean grain, flaxseed) where the animals fed the control diet had an average of 152.29 mg / dL glucose compared to those fed diets supplemented with acid sources fatty (GS and SL) (141.74 + 144.78) respectively. There was no effect for interaction between time and diet for urea. In the analysis of follicular fluid was observed interaction between time and diet for the variables Total cholesterol and urea. Diet Significant effects were observed, time and diet interaction Contrast 1 (CT vs. GS + SL) where it is examined the amount of triglycerides in the follicular fluid. Therefore prolonged supplementation sources of unsaturated fatty acids in the diet of heifers not considerably improvements in oocyte and embryo quality animal, only increasing the rate of viable embryos, but with losses on the metabolic profile and average live weight gain.

A raça crioula Pé-duro do Piauí (Bos taurus) é extremamente bem adaptada às condições ambientais desfavoráveis da zona semi-árida do Nordeste Brasileiro e está em risco de extinção. Neste trabalho foi caracterizada geneticamente, por microssatélites, uma amostra (n=126) originária da Fazenda Experimental Octavio Domingues, da Embrapa Meio-Norte, no município de São João do Piauí. A variabilidade genética foi estimada através de freqüências gênicas, diversidade gênica, heterozigose esperada e observada, riqueza alélica, valor do Pic (conteúdo de informação de polimorfismo), coeficiente de endogamia e verificação do equilíbrio de Hardy-Weinberg. Os locos analisados foram SPS115, BM1824, BM2113, BMS4049, TGLA122, ETH225, ETH10, INRA23, UWCA46 e BMS348, identificando-se um total de 101 alelos. A diversidade gênica média foi de 75,6%, com valores extremos verificados nos locos TGLA122 (91,3%) e BMS4049 (45,4%). O valor médio da heterozigose esperada foi 75,5%, observada 60,0%, e Pic 72,3%. O coeficiente de endogamia Fis foi estatisticamente significativo (Fis=0,206; P<0,01). Foram observados também desvios do equilíbrio de Hardy-Weinberg em nove dos dez locos analisados. A partir dos dados obtidos foi possível observar que ainda existe diversidade genética nesta população, porém os desvios do equilíbrio, o valor significativo do Fis, e a heterozigose observada menor em todos os locos em relação à esperada, demonstraram a ocorrência de cruzamentos endogâmicos resultando em alto nível de homozigose nesta população. / The Pé-duro creole breed is well adapted to the unfavorable environmental conditions of the semiarid zone of Northeastern Brazil and it is in extinction danger. In this work we tried to characterize genetically a sample (n=126) collected at the Embrapa Meio-Norte, located in São João do Piauí city. We examined heterozygosity, polymorphism information content (Pic), allelic frequency and genetic diversity, allelic richness, inbreeding coefficient and Hardy-Weinberg equilibrium. Ten loci were used SPS115, BM1824, BM2113, BMS4049, TGLA122, ETH225, ETH10, INRA23, UWCA46 and BMS348 and a total of 101 alleles were identified. The largest genetic diversity was verified in the locus TGLA122 (91,3%), and the smallest in the locus BMS4049 (45,4%). The mean expected heterozygosity was 75,5%, the mean observed heterozygosity was 60,0%, and the mean Pic value was estimated as 72,3%. We also observed a significant inbreeding coefficient (Fis) for this population (Fis=0,206 P<0,01) and deviations from the Hardy-Weinberg equilibrium in nine of the ten analyzed loci. Considering the obtained data it was possible to infer that genetic diversity still exists in this population, however the deviations from Hardy-Weinberg equilibrium, significant inbreeding coefficient, and the smaller observed heterozygosity in all of the loci showed the occurrence of high degree of inbreeding in this population.

Objetivou-se com este estudo compreender as dinâmicas das temperaturas corporais em fêmeas da raça Nelore, e relacionar os aspectos fisiológicos da termorregulação com as respostas celulares pela expressão de proteínas de choque térmico. O projeto foi desenvolvido no Laboratório de Biometeorologia e Etologia, da Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos da Universidade de São Paulo, Pirassununga-SP. Foram utilizadas 20 vacas Nelore pluríparas, cíclicas, mantidas em sistema de pastejo. O período experimental precedeu a estação de monta de 2013 e terminou na inseminação artificial. Para classificar os animais quanto ao gerenciamento de calor foi monitorada a temperatura vaginal durante seis dias por meio de 16 data loggers (n=16). Com o intuito de melhor compreender o gerenciamento de calor, outras respostas fisiológicas, nomeadamente temperatura retal, caudal, ocular, frequência respiratória e taxa de sudação foram colhidas durante os quatro dias finais do monitoramento da temperatura vaginal. Para expressão gênica relativa colheram-se amostras de sangue (n=20). Foram realizados choques térmicos in vitro a 38ºC, 40ºC e 42ºC por duas horas. Após tratamento térmico obteve-se o pellet de leucócitos para posterior extração do RNA pelo método TRIzol. Foram escolhidas 10 vacas com os melhores resultados de concentração de RNA, 5 pertencentes ao grupo de vacas eficientes quanto ao gerenciamento de calor, e 5 não eficientes (n=10). A RT-PCR foi realizada com o kit SuperScript III. A reação polimerase em cadeia em tempo real (qPCR) ocorreu no aparelho StepOnePlus® Applied Biosystem utilizando como marcador fluorescente o SYBR® Green para os genes alvo validados HSPA1A, HSPD1, HSP90AA1, HIF1A e endógenos ACTB, RPL15 e PPIA. Os dados foram analisados por ANOVA, regressão e correlação do SAS 9.2. As vacas foram classificadas em eficientes e não eficientes por meio de coeficientes angulares, advindos da regressão das temperaturas vaginais durante períodos de ganho e perda de calor. As vacas eficientes apresentaram menores temperaturas retais 37,65ºC (P<0,01) e maior taxa de sudação 528,73 g. m-². h-¹ (P<0,06). A nível celular, o aumento programado in vitro da temperatura não aumentou quantidade de transcritos, promovendo manutenção à 38ºC e 40ºC e declínio à 42ºC. A ordem decrescente da abundância de transcritos foi HSPA1A, HSPD1 e HSP90AA1. Pode-se concluir que vacas Nelore com diferentes gerenciamentos de calor apresentam respostas termorregulatórias diferentes. A HSPA1A apresentou a maior abundância de transcritos sendo considerada como marcador molecular para termotolerância, por ser a mais sensível à temperatura e bem conservada. Não foi observado diferença nas expressões gênicas relativas das proteínas de choque térmico entre os animais classificados quanto ao gerenciamento de calor. / The aim of this study was to understand the dynamics of body temperatures in Nellore females, and relate the physiological aspects of thermoregulation with cellular responses by the expression of heat shock proteins. The project was developed in Biometeorology and Ethology Laboratory, Faculty of Animal Science and Food Engineering, University of São Paulo, Pirassununga-SP. Were used 20 Nellore pluriparous cows, cyclical, kept in grazing system. The experimental period preceded the 2013\' breeding season and ended up in artificial insemination. To classify animals in relation to heat management the vaginal temperature was monitored for six days through 16 data loggers (n=16). In order to better understand the heat management, other physiological responses, including rectal, tail and eye temperatures, respiratory rate and sweating rate were taken during the final four days of vaginal temperature monitoring. For gene expression was harvested blood samples (n=20). in vitro heat shocks were performed at 38ºC, 40ºC and 42ºC during two hours. After the heat treatment was obtained the leukocyte pellet for later RNA extraction by TRIzol method. Ten cows were chosen with the best RNA concentration results, five belonging to the group of cows efficient on heat management and five inefficient (n = 10). RT-PCR was performed with SuperScript III kit. The real-time polymerase chain reaction (qPCR) occurred in StepOnePlus® Applied Biosystems instrument using the SYBR® Green as fluorescent marker to the target validated genes HSPA1A, HSPD1, HSP90AA1, HIF1A and the endogenous ACTB, RPL15 and PPIA. Data were analyzed using ANOVA, regression and correlation SAS 9.2. The cows were classified as efficient and inefficient through angular coefficients, derived from regression of vaginal temperatures for the gain and heat loss periods. Efficient cows had lower rectal temperature 37.65ºC (P<0.01), higher sweating rate 528.73 g. m ². h-¹ (P<0.06). At cellular level, the increase of in vitro programmed temperature has not increased the transcripts amount, promoting the maintenance at 38ºC and 40ºC and decline at 42ºC. The decreasing order of transcripts amount was HSPA1A, HSPD1 and HSP90AA1. It can be concluded that Nellore cows with different heat managements has different thermoregulatory responses. The HSPA1A showed the highest transcripts abundance being considered as a molecular marker for thermotolerance, for being more sensitive to temperature and better conserved. There was no difference in gene expression for heat shock proteins between animals classified by heat management.

<p>The aurochs Bos primigenius, extinct since 1627, was the wild progenitor of cattle. It is believed that all European cattle originate from one domestication event in the Near East 10 000 years ago. However, it is evident from the archaeological record that the aurochs survived into historic time and spent many years existing alongside domestic cattle. Thus, a question posed is whether aurochsen were locally domesticated or incorporated into early domestic cattle stock.</p><p>In this thesis, genetic techniques are applied to ancient and modern DNA from bovids in order to study questions relating to the origin of early European cattle. DNA from ancient specimens is fragmented and in greatly reduced quantity. Therefore mitochondrial DNA, present in many copies in the living cell, has long been dominating the ancient DNA research field. Analyses of ancient DNA presented in this work are based on both mitochondrial DNA and nuclear DNA, through the study of Single Nuclear Polymorohism (SNPs). A method for typing ancient SNPs was developed and applied to ancient cattle bones.</p><p>Mitochondrial DNA of cattle is structured into five geographically distributed lineages, the dominant lineage in Europe is also found in the Near East where additional lineages are found. This pattern has been attributed to the proposed domestication event in the Near East from where cattle carrying the single lineage were brought to Europe. However, the results presented here show that cattle domestication was more complicated than previously suggested. SNP data from extant cattle and bones from cattle and aurochs point towards a hybridisation event. European cattle appear indeed to have been domesticated in the Near East and brought in to the European continent from there. However, once in Europe, hybridisation with local aurochsen took place. It appears therefore that today’s cattle descend both from both Anatolian and European aurochsen.</p>

The aurochs Bos primigenius, extinct since 1627, was the wild progenitor of cattle. It is believed that all European cattle originate from one domestication event in the Near East 10 000 years ago. However, it is evident from the archaeological record that the aurochs survived into historic time and spent many years existing alongside domestic cattle. Thus, a question posed is whether aurochsen were locally domesticated or incorporated into early domestic cattle stock. In this thesis, genetic techniques are applied to ancient and modern DNA from bovids in order to study questions relating to the origin of early European cattle. DNA from ancient specimens is fragmented and in greatly reduced quantity. Therefore mitochondrial DNA, present in many copies in the living cell, has long been dominating the ancient DNA research field. Analyses of ancient DNA presented in this work are based on both mitochondrial DNA and nuclear DNA, through the study of Single Nuclear Polymorohism (SNPs). A method for typing ancient SNPs was developed and applied to ancient cattle bones. Mitochondrial DNA of cattle is structured into five geographically distributed lineages, the dominant lineage in Europe is also found in the Near East where additional lineages are found. This pattern has been attributed to the proposed domestication event in the Near East from where cattle carrying the single lineage were brought to Europe. However, the results presented here show that cattle domestication was more complicated than previously suggested. SNP data from extant cattle and bones from cattle and aurochs point towards a hybridisation event. European cattle appear indeed to have been domesticated in the Near East and brought in to the European continent from there. However, once in Europe, hybridisation with local aurochsen took place. It appears therefore that today’s cattle descend both from both Anatolian and European aurochsen.

Data were analyzed on 2 to 6 yr old cows to evaluate sire and family effects. Cows were produced in the McGregor Genomics Project from 13 embryo transfer (ET) full sib families (n = 188, F2 Nellore-Angus (NA)) and 4 half sib natural service (NS) families (n = 114, out of 1/2 Brahman 1/2 British dams) from the same 4 F1 NA sires. The ET and NS cows were analyzed separately and together as paternal half sibs (PHS). Daughters of bull 437J had the highest calving rate and weaning rate; daughters of 551G were the lowest in ET, and daughters of 297J were the lowest in NS. Calves out of daughters of 551G were the heaviest at birth; those from of daughters of 437J were the lightest in NS and PHS. Calves out of daughters of 297J were the heaviest at weaning in ET and PHS, and those from daughters of 432H were the lightest. Calves from daughters of 297J and 437J gained the most weight and those from daughters of 432H gained the least. Daughters of 297J and 551G had longer and larger diameter teats and lower udder support scores (more pendulous) than daughters of 432H and 437J. Daughters of 437J had the highest body condition score (BCS); daughters of 551G were the lowest in ET and NS. Calves from daughters of 297J had the highest BCS at weaning. Those out of daughters of 551G had the lightest WWT, those out of daughters of 437J were the heaviest in NS and PHS, and those out of daughters of 432H were the heaviest in ET. Daughters of 437J and 551G scored the highest for disposition (least docile) in ET and PHS, and daughters of 432H were lowest. The regression of WWT on weaning age was 0.82 plus/minus 0.07 in ET, 0.71 plus/minus 0.08 in NS, and 0.78 plus/minus 0.05 kg/d in PHS. There appears to be sufficient variation within and between these full sib and half sib families for use in QTL analysis for major genes affecting cow productivity in NA crosses.