Orientador: Lucia Galvão de Albuquerque / Coorientador: Arione Augusti Boligon / Coorientador: Fernando Sebastián Baldi Rey / Banca: Henrique Nunes de Oliveira / Banca: Roberto Carvalheiro / Banca: Simone Cristina Méo Niciura / Banca: Maria Eugênia Zerlotti Mercadante / Resumo: As características reprodutivas são fundamentais ao melhoramento genético de bovinos de corte, pois impõem limites à intensidade de seleção, determinam o intervalo entre gerações e estão diretamente relacionadas com a economia do sistema. Com relação às fêmeas, um desafio é a identificação de características facilmente mensuráveis que sejam geneticamente relacionadas com a fertilidade. Objetivou-se com este estudo detectar polimorfismos de DNA associados a características reprodutivas de fêmeas da raça Nelore, bem como a avaliação de modelos para predição de valores genéticos a partir de dados genômicos. Para tanto, foram genotipadas 1853 fêmeas nascidas entre 2007 e 2009, utilizando-se SNPs de alta densidade Illumina Bovine HD assay (Illumina, San Diego, CA, USA), e após a o controle de qualidade, foram utilizados 305.348 SNPs. No Capítulo 2, aplicou-se o modelo BAYESCπ para estimar os efeitos de marcadores e associá-los às características dias para o primeiro parto (DPP) e reconcepção de fêmeas primíparas (REC). Foram encontrados 42 SNPs significativos associados à REC e 13 para DPP. Esses SNPs explicam 11,32% da variância fenotípica da característica reconcepção de fêmeas primíparas e 3,48% da variância fenotípica da característica dias para o primeiro parto. Esses resultados permitirão montar painéis de baixa densidade específicos para a raça Nelore. No Capítulo 3, foram utilizados três modelos para estimação dos efeitos dos marcadores (para as características reconcepção de fêmeas primíparas, dias para o primeiro parto, idade ao primeiro parto e ocorrência de prenhez precoce): melhor estimador linear não viesado (GBLUP), BAYESCπ e Improved Bayesian least absolut shrinkage and selection operator (IBLASSO). As definições de variável dependente foram: a medida direta do fenótipo; fenótipo corrigido, valor genético e valor ... / Abstract: Reproductive traits are fundamental to genetic improvement of beef cattle as they impose limits on the selection intensity, determine the generation interval and are directly related to the economy of the system. With respect to the females, a challenge is to identify traits that are easily measurable and are genetically related to fertility. The objective of this study was to detect DNA polymorphisms associated with reproductive traits in Nellore females, as well as to evaluate models to predict breeding values from genomic data. So, 1853 females born between 2007 and 2009 were genotyped, using high-density SNP Illumina Bovine HD assay ( Illumina , San Diego , CA , USA ), and after quality control , 305,348 SNPs were used. In Chapter 2, BAYESCπ was applied to estimate the marker effects and associate them to the traits days to first calving (DFC), and heifers rebreeding (HR). 42 significant SNPs were associated with HRC and 13 to DFCD. These SNPs explain 11.32 % of the phenotypic variance of the trait HR and 3.48 % of the phenotypic variance of the trait DFC. These results will enable to create lowdensity panels specific to Nellore breed. In Chapter 3 , three models were used to estimate the effects of markers ( for traits heifers rebreeding, days to first calving, age at first calving, and occurrence of early pregnancy) : best linear unbiased estimator (GBLUP) BAYESCπ and Improved Bayesian least absolute shrinkage and selection operator ( IBLASSO ) . The definitions of the dependent variable were the direct measurement of the phenotype; corrected phenotype, breeding value and deregressed breeding value. BAYESCπ was most appropriate for estimation of the effects of SNPs and genomic values for all traits. The estimation of genomic values using the direct measurement of the dependent variable phenotype led to more accurate estimates of the genomic values / Doutor

Orientador: José Fernando Garcia / Coorientador: Johann Sölkner / Banca: Joaquim Mansano Garcia / Banca: Adriana Santana do Carmo / Resumo: O desempenho reprodutivo dos animais tem um grande impacto sobre a indústria da carne bovina. A caracterização de regiões genômicas que afetam a fertilidade dos animais pode contribuir para a identificação de marcadores preditivos de desempenho reprodutivo e desvendar os mecanismos moleculares envolvidos em aspectos complexos da biologia reprodutiva dos bovinos. Nos dois primeiros estudos relatados, os genomas de touros da raça Nelore (Bos indicus) foram examinados em busca de loci que explicam variação nas características peso ao nascer (PN) e perímetro escrotal (PE), utilizando dados de mais de 777.000 marcadores do tipo polimorfismo de sítio único (single nucleotide polymorphism - SNP). Um segmento do cromossomo 14, o qual engloba o gene ortólogo PLAG1 que afeta estatura em humanos, foi encontrado tanto em PN quanto em PE. Este locus possui efeitos pleiotrópicos sobre características reprodutivas e de tamanho corporal em bovinos, e representa um ponto de partida para a dissecção da genética da fertilidade bovina. Em outro estudo, um teste estatístico composto foi desenvolvido e aplicado na busca de evidências de assinaturas de seleção no genoma de raças bovinas de leite e de corte. Padrões de variação genética que podem ter sido moldadas pela seleção humana foram detectados no genoma de quatro diferentes raças bovinas (Angus, Pardo Suíço, Gir e Nelore). O estudo indica o gene Cornichon 3 (CNIH3) como um forte candidato, que pode estar envolvido na regulação do pico pré-ovulatório do hormônio luteinizante na raça Pardo-Suíço. Embora estes resultados apenas toquem a superfície dos mecanismos moleculares por trás da reprodução dos bovinos, os loci aqui identificados abrigam novos e conhecidos genes candidatos que afetam a fertilidade da espécie, e oferecem novas perspectivas sobre aspectos complexos de sua biologia reprodutiva / Abstract: Reproductive performance has a high impact on the beef cattle industry. The characterization of genomic regions affecting fertility can contribute to the identification of diagnostic markers for reproductive performance and uncover molecular mechanisms underlying complex aspects of bovine reproductive biology. In the first two reported studies, the genomes of progeny-tested Nellore bulls (Bos indicus) were scanned for loci explaining variance in birth weight (BW) and scrotal circunferemce (SC), using data containing over 777,000 single nucleotide polymorphism (SNP) markers. Among the identified loci, a chromosome segment located on autosome 14, encompassing the orthologous human stature gene pleiomorphic adenoma 1 (PLAG1), was found to affect both BW and SC. This locus has been found to have pleiotropic effects on reproduction and body size traits in cattle, and represents a starting point to the dissection of the complex inheritance of bovine fertility. In a separate study, a composite statistical test was developed and applied to scan dairy and beef cattle genomes for evidences of natural and artificial selection signatures. Patterns of genetic variation that may have been shaped by human-driven selection were detected in the genomes of four different cattle breeds (Angus, Brown Swiss, Gyr and Nellore). The study pointed to the Cornichon homolog 3 gene (CNIH3) as a strong candidate involved in the regulation of pre-ovulatory luteinizing hormone surge in Brown Swiss. Although these findings only scratch the surface of the molecular mechanisms underlying bovine reproduction, the loci identified here harbor known and novel functional candidate genes affecting fertility in cattle and offer new insights on complex aspects of bovine reproductive biology / Mestre

Orientador: Fabíola de Paula Lopes / Banca: Gisele Ziccal Mingoti / Banca: José Antônio Visintin / Banca: Marcelo Fábio Gouveia Nogueira / Banca: Fernanda da Cruz Landim / Resumo: Divergências genéticas de termotolerância foram demonstradas entre animais Bos taurus taurus (Holandesa) e Bos taurus indicus (Nelore). O efeito deletério do estresse térmico sobre o potencial de desenvolvimento do oócito é maior para Bos taurus taurus em comparação aos oócitos Bos taurus indicus. Portanto, o presente estudo determinou o perfil do transcriptoma em oócitos das raças Nelore e Holandesa submetidos ao estresse térmico durante a maturação in vitro (MIV), bem como a abundância de RNAm de genes candidatos em oócitos e células do cumulus submetidos aos mesmos tratamentos. Vacas não lactantes das raças Holandesa e Nelore foram submetidas à aspiração folicular guiada por ultra-som durante a estação fria. Os complexos cumulus-oócitos (CCOs) foram aleatoriamente distribuídos nos tratamentos controle (38,5 °C por 22 horas) e estresse térmico (41 °C por 12 horas, seguido de 38,5 °C por 10 horas) durante a MIV. Oócitos desnudados foram submetidos à análise de microarray bovino (Affymetrix). Genes com fold change de pelo menos 1,5 e P<0,05 foram considerados diferencialmente expressos. A análise de microarray demonstrou 127, 9 e 6 genes diferencialmente expressos entre Raça, Temperatura e interação Raça x Temperatura, respectivamente. Os genes diferencialmente expressos foram avaliados por RT-PCR em oócitos e nas suas respectivas células de cumulus. Houve uma correlação positiva entre o fold change do microarray e do RT-PCR dos oócitos para os genes KIF3A, CLDN11, BIRC3, DAP, MT1E, CCT4, DICER1 e DENND3. Em particular, o gene membro da família cinesina 3A (KIF3A) foi induzido em oócitos de Holandesa, enquanto que os genes da proteína associada à morte (DAP) e de tráfego intracelular de membrana domínio DENN/MADD 3 (DENND3) foram reprimidos em oócitos de Holandesa quando comparados a Nelore. A abundância relativa do RNAm da molécula antioxidante metalotioneína 1E ... / Abstract: Genetic divergences in thermotolerance have been demonstrated between Bos taurus taurus (Holstein) and Bos taurus indicus (Nelore) animals. The deleterious effect of heat stress on oocyte developmental potential is greater for Bos taurus taurus as compared to Bos taurus indicus oocytes. Therefore, the present study determined transcriptome profile in Nelore and Holstein oocytes subjected heat shock during in vitro maturation (IVM) as well as mRNA abundance of selected candidate genes in Nelore and Holstein heat-shocked oocytes and cumulus cells. Non-lactating Holstein and Nelore cows were subjected to ultrasound-guided follicle aspiration during the cool season. Cumulus-oocyte complexes (COCs) were randomly assigned to control (38.5°C for 22 hours) and heat shock (41°C for 12 hours followed by 38.5°C for 10 hours) treatments during IVM. Denuded oocytes were subjected to Affymetrix bovine microarray. Genes with fold change of at least 1.5 and P< 0.05 were considered differently expressed. Microarray analyses demonstrated 127, 9 and 6 genes differentially expressed between Breed, Temperature and Breed x Temperature interaction, respectively. Selected differentially expressed genes were evaluated by RTPCR in oocytes and respective cumulus cells. There was a positive correlation between oocyte microarray and RT-PCR fold change for the genes KIF3A, CLDN11, BIRC3, DAP, MT1E, CCT4, DICER1 and DENND3. In particular, the member of the kinesin family 3A (KIF3A) gene was up-regulated in Holstein oocytes, while the deathassociated protein (DAP) and the protein trafficking gene DENN/MADD domain containing 3 (DENND3) were down-regulated in Holstein oocytes as compared to Nelore. The mRNA relative abundance of the antioxidant molecule metallothionein 1E (MT1E) was higher in Holstein cumulus cells, whereas, claudin 11 (CLDN11) that participates in cellular tight junctions, was higher in Nelore. Moreover, heat shock down regulated MT1E mRNA abundance ... / Doutor

Orientador: Sandra Aidar de Queiroz / Coorientador: William Koury Filho / Coorientador: Marcos Eli Buzanskas / Banca: Roberto Carvalheiro / Banca: Patrícia Tholon / Resumo: Neste estudo, foram estimadas herdabilidades e correlações genéticas, fenotípicas e ambientais para as características estrutura, precocidade e musculosidade à desmama (ED, PD, MD) e ao sobreano (ES, PS e MS), peso padronizado aos 210 e 450 dias de idade (P210 e P450, respectivamente), idade ao primeiro parto (IPP), probabilidade de parto precoce (3P) e habilidade de permanência no rebanho (STAY) em bovinos da raça Nelore participantes de programa de melhoramento genético. O conjunto de dados utilizado foi composto por registros de 37.826 animais e pedigree contendo 88.213 animais. O método dos quadrados mínimos foi utilizado para definição de efeitos fixos considerados nos modelos de estimação de parâmetros. Foram testados quatro modelos de estimação, em análises uni-característica por meio do método da máxima verossimilhança restrita, sob modelo animal. Para as características mensuradas ao desmame, verificou-se a necessidade de inclusão dos efeitos genético materno e de ambiente permanente materno no modelo de estimação. Para as características medidas ao sobreano e características reprodutivas, o modelo foi composto pelo efeito aleatório genético direto de animal e residual. As estimativas dos parâmetros genéticos, ambientais e fenotípicos foram obtidas em análises uni e bi-características, por meio de análise bayesiana. Estimativas de herdabilidade média, obtidas por análises bi-característica, foram iguais a 0,28, 0,30, 0,27 e 0,28, para ED, PD, MD e P210, respectivamente. Para as características mensuradas ao sobreano, as estimativas médias de herdabilidade variaram entre 0,40 e 0,37 (ES), 0,44 e 0,42 (PS), 0,39 e 0,37 (MS) e 0,50 e 0,48 (P450). As características medidas em diferentes idades (desmame e sobreano) apresentaram altas correlações genéticas, sendo iguais a 0,96 entre ED e ES, PD e PS e P210 e P450; e 0,94 entre MD e MS. As herdabilidades das características reprodutivas foram... / Abstract: The aim of this study was to estimate the heritability and the genetic, phenotypic and environmental correlations for visual scores (structure, precocity and musculature at weaning and yearling), body weight at 210 and 450 days of age, age at first calving, heifer pregnancy and stayability in Nelore beef cattle participating in a breeding program. The data set consisted on information of 37,826 animals and 88,213 animals in the pedigree. The least square method was used to define the fixed effects for parameters estimation. For traits measured at weaning, four estimation models were tested using single-trait analysis, by means of the restricted maximum likelihood method, using the animal model. Was considered additive and residual random effects (Model 1); additive, maternal and residual random effects (Model 2); additive, maternal permanent environment and residual random effects (Model 3); and additive, maternal, maternal permanent environment and residual random effects (Model 4). Model 1 was used for yearling and reproductive traits. The genetic parameters were determined by single and two-trait analyses using Bayesian methodology. Estimates of average heritability obtained in two-trait analyses, were equal to 0.28, 0.30, 0.27, and 0.28, for structure, precocity and musculature at weaning and body weight at 210 days of age. For yearling traits, the average heritability estimates varied from 0.40 to 0.37 (structure), 0.44 to 0.42 (precocity), 0.39 to 0.37 (musculature), and 0.50 to 0.48 (body weight at 450 days of age). The traits measured at different ages (weaning and yearling) had high genetic correlation: 0.96 for structure, precocity and weight, and 0.94 for musculature. The mean heritability estimate for IPP, 3P and STAY were equal to 0.18, 0.38 and 0.20, respectively. The genetic correlations between visual scores and reproductive traits were favorable, indicating that when selecting animals of greater weight and higher ... / Mestre

Orientador: Ciro Moraes Barros / Banca: José Buratini / Banca: Valéria Sandrim / Banca: Roberto Sartori / Banca: Mario Binelli / Banca: Anthony Cezar Souza Castilho / Resumo: Animais com alta população folicular (APF) antral possuem melhor desempenho reprodutivo quando comparados a animais de baixa população folicular (BPF). Essa variação no número de folículos antrais pode estar associada a diferentes perfis hormonais e de expressão de genes reguladores da ativação e crescimento folicular. Objetivou-se com o presente trabalho: 1) avaliar o perfil global de expressão gênica de folículos antrais em animais com APF e BPF nas raças Nelore (Bos indicus) e Aberdeen Angus (Bos taurus) e 2) identificar diferenças genotípicas através de um estudo de associação genômica (GWAS - Genome Wide Association Study) usando polimorfismos de nucleotídeo de sítio único (SNPs). Inicialmente foram avaliadas 155 novilhas da raça Nelore e 132 da raça Angus com idade e peso semelhantes. Os animais foram sincronizados e a contagem dos folículos realizada através de ultrassonografia 24 a 48 horas após o início do estro. Os grupos APF e BPF foram formados com base na média do número de folículos ± desvio padrão nas duas raças. Para avaliar o perfil global de expressão gênica usou-se a técnica do microarranjo. Um total de 15 novilhas Nelore (6 APF e 9 BPF) e 17 novilhas Angus (9 APF e 8 BPF) foram abatidas 12 a 24 horas após a ovulação e os ovários transportados ao laboratório. Foi realizado um pool de RNA extraído de três folículos (≤ 4 mm) individualmente (um pool por animal) dissecados do ovário. A análise dos dados procedeu-se no FlexArray 1.6.1.1 e os genes com "fold change" > 1,5 e P ≤ 0,05 foram considerados diferencialmente expressos. Para o estudo de GWAS 72 novilhas da raça Nelore (32 APF e 40 BPF) e 48 da raça Angus (21APF e 27 BPF) foram selecionadas. O DNA foi extraído do sangue e/ou bulbo capilar e a genotipagem foi realizada com o chip 777 HD bovine Illumina®. Os SNPs foram submetidos ao controle de qualidade usando como critérios de exclusão: call rate (IDCR) ≤ 90%,... / Abstract: Animals with high antral follicle count (HFC) have a better reproductive performance when compared with animals with low follicle count (LFC). This variation in the number of antral follicles can be associated with different hormonal profiles and expression of genes regulating activation and follicular growth. The objective of the present work was: 1) to evaluate the global gene expression of antral follicles in animals with HFC and LFC in Nelore (Bos indicus) and Aberdeen Angus (Bos taurus) heifers and 2) to identify genotypic differences through a genomic wide association study (GWAS) using single nucleotide polymorphisms (SNP). Initially, 155 Nelore heifers and 132 Angus heifers with similar body weight and age were selected. The animals were synchronized and follicle count was done through ultrasound 24 to 48 h after estrus. The groups LFC and HFC were formed using the average of follicles ± standard deviation in both breeds. To evaluate the global gene expression profile we use a microarray chip. A total of 15 Nelore heifers (6 HFC and 9 LFC) and 17 Angus heifers (9 HFC and 8 LFC) were slaughter 12 to 24 h after ovulation and ovaries were transported to the laboratory. A pool of RNA from three follicles (< 4 mm) from each animal was used to the analysis using FlexArray 1.6.1.1 and the genes with fold change > 1.5 and P ≤ 0.05 were considered differentially expressed. For the GWAS study 72 Nelore heifers (32 HFC and 40 LFC) and 48 Angus heifers (21 HFC and 27 LFC) were selected. The DNA was extracted from blood and hair bulb and genotyping was done using the 777 HD Illumina chip. The SNPs were submitted to a quality control test using an exclusion criteria: call rate (IDCR) ≤ 90%, MAF ≤ 0.02, call rate (SNPCR) ≤ 0.98 and HWE ≤ 1 x 10-5. After the quality control test the SNPs were submitted to the Cochran-Armitage test to the association of phenotype/genotype in both breeds. The genes differentially expressed and the genes ... / Doutor

Orientador: Henrique de Oliveira / Coorientador: Rogério Abdallah Curi / Banca: Humberto Tonhati / Banca: Nedenia Bonvino Stafuzza / Banca: Simone Cristina Méo Niciura / Banca: Cláudia Cristina Paro de Paz / Resumo: Características reprodutivas, como a ocorrência de prenhez precoce, são mais importantes economicamente ao comparar-se com as características de crescimento. Desta forma, o aumento da taxa de fertilidade e emprego de animais geneticamente superiores é determinante no progresso da produtividade nas fazendas comerciais de produção de carne bovina. A seleção modifica as frequências alélicas de uma população ao transmitir as variantes gênicas mais interessantes. Considerando o desequilíbrio de ligação, alguns locos adjacentes às mutações favoráveis são transmitidos ao longo das gerações. Estes são conhecidos como assinaturas de seleção e podem ser identificados com o uso de "chips" de SNP e metodologias estatísticas adequadas. Com o objetivo de identificar assinaturas de seleção recentes em QTL previamente mapeados para características reprodutivas de fêmeas bovinas ligadas à precocidade sexual, foram genotipadas 2.035 fêmeas da raça Nelore (Bos taurus indicus) com o chip "Illumina BovineHD BeadChip". Posteriormente foi inferida a fase de ligação dos SNPs e a reconstrução dos haplótipos. A detecção de assinaturas de seleção foi realizada por meio da aplicação da metodologia "Relative Extended Haplotype Homozygosity" (REHH). A identificação de genes que contribuem para a importância da característica nestas regiões foi feita com a ferramenta Map Viewer do "National Center for Biotechnology Information"- NCBI e GBrowse carregada com o genoma bovino versão UMD 3.1. Foram detectadas ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Some reproductive traits such as early pregnancy are more profitable than those related to growth. Increasing fertility rate and using genetically superior animals are crucial in productivity of meat commercial farms. Artificial selection modifies allele frequencies of a cattle population by transmitting the most significant gene variants. Considering linkage disequilibrium, some loci adjacent to favorable mutations are transmitted across generations. Known as signatures of selection, such locations can be identified by the SNP chips, and appropriate statistical methods. To determine recent selection signature in quantitative trait loci (QTL) previously mapped for reproductive cow features linked to sexual precocity, 2,035 Nelore (Bos taurus indicus) females were genotyped by Illumina Bovine chip. After, inferring the connection phase of SNPs allowed haplotype reconstruction. Selection signatures were detected by Relative Extended Haplotype Homozygosity (REHH) method. Genes supposedly important were recognized by Map Viewer from the National Center for Biotechnology Information (NCBI), and also through a loaded GBrowse with bovine genome UMD, version 3.1. A total of 2,756 core regions were detected, with an average size of 27.6 ± 29.1 Kb, covering 70.1 Mb of 25 chromosomes. 17,312 SNPs are involved in the formation of core regions with at least 10 on BTA27, and a maximum of 20 SNPs on 1, 3-7, 9-15, 18-21, and 23-24 chromosomes. We identify 40 possible recent selection signatu... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Lucia Galvão de Albuquerque / Coorientador: Gerardo Alves Fernandes Júnior / Banca: Henrique Nunes de Oliveira / Banca: Raphael Bermal Costa / Resumo: A habilidade de permanência (HP), que pode ser definida como a probabilidade de uma vaca parir numa determinada idade, dado que ela teve esta oportunidade, é uma característica reprodutiva de grande importância em bovinos de corte, estando diretamente relacionada à produtividade do rebanho. O objetivo deste trabalho foi estimar parâmetros genéticos e identificar possíveis regiões do genoma que estejam associadas com a expressão fenotípica da HP de vacas da raça Nelore. Os componentes de variância foram estimados por inferência bayesiana utilizando um modelo de limiar no qual foram considerados os efeitos sistemáticos de grupos de contemporâneos e precocidade sexual, e os efeitos aleatórios de animal e resíduo.Os efeitos dos SNPs foram estimados por meio da metodologia ssGBLUP, sendo utilizados na análise 2838 animais genotipados com o painel de alta densidade da Illumina (Bovine HD Assay Illumina, San Diego, CA, USA). A variância explicada por janelas formadas por 200 SNPs consecutivos foi utilizada na identificação das regiões de maior efeito sobre a expressão da característica HP. A herdabilidade encontrada utilizando a matriz A (pedigree) foi de 0,11±0,01 e utilizando a matriz H( matriz de parentesco que combina a informação de pedigree e dos SNPs) de 0,14±0,01. Foram encontrados 147 genes candidatos para a característica habilidade de permanência em regiões dos cromossomos 1, 2, 5, 6, 9, 20 e no cromossomo sexual X. Novas regiões candidatas para a característica habilida... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Stayability, which can be defined as the probability of a cow calving to a certain age since it has this opportunity, is a reproduction trait of great importance in beef cattle and is directly related to the productivity of the herd. The objective of this study was to estimate variance components through single-step G-BLUP methodology, and use the solutions of the SNPs effects to identify possible regions of the genome that are associated with the phenotypic expression of stayability in Nellore cows. The variance components were estimated by Bayesian inference using a threshold model in which were considered the fixed effects of precocity and contemporary groups, and the random effects of residue and animal. The effects of SNP were estimated by ssGBLUP methodology being used for the analysis 2838 animals genotyped with the Illumina panel of high density ( HD Assay Bovine Illumina, San Diego, CA, USA ). A Manhattan plot containing the variance explained by the windows formed by 200 SNPs consecutive was used to identify regions of greatest effect on the expression of stayability trait. The heritability found using the A matrix was 0.11 ± 0.01 and using the H matrix was 0.14 ± 0.01. 147 potential genes for stayability were found in regions of chromosomes 1,2,5,6,9,20 and sexual chromosome X. New candidate regions for stayability were detected and most of them are related to reproductive, immune and nervous system. / Mestre

Orientador: Mateus José Rodrigues Paranhos da Costa / Banca: Josineudson Augusto II Vasconcelos Silva / Banca: Joslaine Noely dos Santos Gonçalves Cyrillo / Resumo: O objetivo do presente estudo foi estimar parâmetros genéticos e fenotípicos para características reprodutivas e de temperamento em bovinos da raça Nelore. Os registros referentes às características reprodutivas foram provenientes de animais nascidos entre os anos de 1990 e 2009, obtidos a partir do arquivo zootécnico da Agropecuária Jacarezinho Ltda®. Para as características de temperamento, foram utilizados dados de 16.800 animais (machos e fêmeas) nascidos entre 2008 e 2012. O temperamento foi avaliado aos 18 meses de idade com aplicação de cinco testes: escore de movimentação (MOV), escore de tensão (TENS), escore de contenção (EC), velocidade de fuga (VF) e escore de temperamento (ET). As características reprodutivas utilizadas foram: habilidade de permanência no rebanho (ou stayability, STAY) e reconcepção da novilha (REC). Para VF foi utilizado um modelo linear, e para MOV, TENS, EC, ET, STAY e REC, um modelo Bayesiano não linear. As estimativas de herdabilidade para as características de temperamento variaram de 0,09 ± 0,03 a 0,21 ± 0,02, e para as características reprodutivas, de 0,14 ± 0,02 a 0,23 ± 0,02, indicando que as características utilizadas no presente estudo podem responder à seleção direta e promover progresso genético na raça Nelore. As estimativas de correlações genéticas entre as características reprodutivas e de temperamento foram de baixa a moderada magnitude, como segue: REC-EC (-0,26 ± 0,14), REC-VF (-0,06 ± 0,10), REC-MOV (-0,22 ± 0,11), REC-ET (... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The aim of this study was to estimate genetic and phenotypic correlations between the reproductive and temperament traits in Nellore cattle. Reproductive traits records were obtained from Agropecuária Jacarezinho Ltda® database, considering the animals born between 1990 and 2009. The temperament traits were measured in 16,800 animals (males and females) born between 2008 and 2012. The temperament was evaluated when the animals were 18 months of age, by applying five measurements: movement score (MOV), tension score (TENS), crush score (EC), flight speed (VF) and temperament score (ET). The reproductive traits were: stayability (STAY) and heifers rebreeding (HR). For FS was used a linear model and to MOV, TENS, CS, ET, STAY and HR was used a Bayesian non-linear model (threshold). The heritability estimates for the temperament traits ranged from 0.09 ± 0.03 to 0.21 ± 0.02 and from 0.14 ± 0.02 to 0.23 ± 0.02 for reproductive traits, indicating that temperament and reproductive can respond to direct selection and promote genetic progress in Nellore cattle. The estimates of genetic correlation between the reproductive and temperament traits were of low and moderate magnitude, as follow: REC-EC (-0,26 ± 0,14), REC-VF (-0,06 ± 0,10), REC-MOV (-0,22 ± 0,11), REC-ET (-0,12 ± 0,14), REC-TENS (-0,09 ± 0,14), STAY-EC (-0,23 ± 0,18), STAY-VF (0,02 ± 0,11), STAY-MOV (-0,02 ± 0,14), STAY-ET (-0,07 ± 0,15) e STAY-TEM (-0,07 ± 0,15). The phenotypic correlations of HR and STAY with temperament... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Roberto Carvalheiro / Coorientador: Marina Rufino Salinas Fortes / Coorientador: Lucia Galvão de Albuquerque / Banca: Ricardo Vieira Ventura / Banca: Yuri Tani Utsunomiya / Banca: Henrique Nunes de Oliveira / Banca: Gerardo Alves Fernandes Júnior / Resumo: O poder estatístico de um único estudo de associação genômica ampla (GWAS) para detectar loci de características quantitativas (QTL) é esperado ser menor do que combinando resultados de GWAS independentes de múltiplas raças, isto é, de diferentes raças, especialmente para características complexas, como as de puberdade. Utilizar populações independentes e métodos para detectar novas regiões genômicas e validar regiões previamente conhecidas como associadas com a característica de interesse em populações independentes é uma estratégia viável para identificar QTLs mais acuradamente. O objetivo deste estudo foi detectar regiões genômicas controlando características de precocidade sexual em três raças de gado de corte tropical (Nelore, Brahman e Composto Tropical - CT), utilizando duas estratégias, meta-analise utilizando diferentes raças e validação cruzada de QTL entre raças. No estudo de meta-análise as características incluídas foram idade ao primeiro parto (IPP), prenhez precoce (PP), e circunferência escrotal (CEN) medida aos 18 meses de idade no Nelore, e a idade ao surgimento do primeiro corpo lúteo (IPCL), intervalo do primeiro anestro pós-parto (IPAPP) e circunferência escrotal medida aos 18 meses de idade (CE18B) para o Brahman. A meta-análise foi realizada utilizando um método multi-característica. Um total de 108 polimorfismos de nucleotídeo único (SNP) significativos a um P-valor empírico de 1.39 × 10−5 (FDR < 0.05), foram encontrados neste estudo. Tais SNP signific... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The statistical power of an individual genome-wide association study (GWAS) to detect quantitative trait loci (QTL) is expected to be lower than combining independent GWAS results from multi-breed, i.e., from different breeds, especially for complex traits, as puberty traits. Using independent populations and methods to detect new genomic regions and validate in independent populations known regions associated with the trait of interest is a feasible strategy to identify QTLs more accurately. The aim with this study was to detect genomic regions controlling sexual precocity traits across three tropical beef cattle breeds (Nellore, Brahman and Tropical Composite - TC) by using two approaches, meta-analysis using different breeds and QTL validation across different breeds. In the meta-analysis study the traits included were age at first calving (AFC), early pregnancy (EP), and scrotal circumference (SCN) measured at 18 months of age for Nellore, and age at first corpus luteum (AGECL), first postpartum anoestrus interval (PPAI), and scrotal circumference measured at 18 months of age (SC18B) for Brahman cattle. The meta-analysis was performed using a multi-trait method. A total of 108 significant single-nucleotide polymorphisms (SNPs), at an empirical threshold P-value of 1.39 × 10−5 (FDR < 0.05), were found in this study. Those significant SNP were distributed over 19 out of 29 autosomes, and the major of them were located on BTA14. In the meta-analysis study we identified five association regions harbouring the majority of the significant SNP (76%), namely: BTA2 (5.55%) from 95 to 96 Mb, BTA4 (5.55%) from 94.1 to 94.8 Mb, BTA14 (59.26%) from 24 to 25 Mb and 29 to 30 Mb, and BTA21 (5.55%) from 6.7 Mb to 11.4 Mb. In the acr... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Danísio Prado Munari / Coorientador: Daniela do Amaral Grossi / Coorientador: Rodrigo Pelicioni Savegnago / Banca: Ricardo da Fonseca / Banca: Cintia Righetti Marcondes / Resumo: A raça de bovinos de corte Tabapuã possui características desejáveis para as condições tropicais de produção como rusticidade e adaptabilidade. No entanto, é uma raça de formação recente e existem poucos estudos da estrutura populacional, variabilidade genética, endogamia e estimativas de parâmetros genéticos para características de interesse econômico. Este trabalho teve dois objetivos principais. O primeiro foi avaliar e descrever a estrutura populacional da raça Tabapuã e a relação linear de classes de coeficiente de endogamia com as médias dos valores fenotípicos de peso ao desmame ajustado para 210 dias de idade (P210), idade ao primeiro parto (IPP), intervalo de partos médio (IPM), primeiro intervalo de partos (IP1), segundo intervalo de partos (IP2) e produtividade acumulada (PAC). O segundo objetivo foi estimar parâmetros genéticos, tendências genéticas e eficiência relativa de seleção para P210, IPP, IPM, IP1 e PAC em uma população de bovinos Tabapuã. Foram utilizados registros fenotípicos de 7.340 vacas da raça Tabapuã, pertencentes ao Programa de Melhoramento Genético da Raça Tabapuã (PMGRT) mantido pela Associação Nacional de Criadores e Pesquisadores (ANCP). O arquivo de pedigree continha 15.241 animais. A análise de estrutura populacional foi realizada por meio do programa ENDOG. As estimativas dos parâmetros genéticos foram obtidas pelo método de máxima verossimilhança restrita, utilizando modelo animal multicaracterística. O teste de razão de verossimilhança foi utilizado para definir os efeitos aleatórios para análise de P210. O modelo animal de P210 incluiu os efeitos aleatórios genético aditivo materno e de ambiente permanente, além do efeito genético aditivo direto e do efeito residual e efeitos fixos. Para IPP, IPM, IP1 e PAC consideraram-se apenas o efeito aleatório genético aditivo direto, efeito aleatório residual e efeitos fixos. As tendências genéticas ... / Abstract: Tabapuã is a rustic beef cattle breed that is highly adapted to tropical environmental conditions. Due Tabapuã recent origin, there are only a few studies about population structure and genetic parameters. Thus, this study had two main objectives. The first was to evaluate the population structure and relationship of inbreeding coefficient and the phenotype of weaning weight adjusted at 210 days of age (W210), age at first calving (AFC), average of calving interval (ACI), first calving interval (CI1), second calving interval (CI2), and accumulated productivity (ACP). The second was to estimate genetic parameters, genetic trends and relative efficiency of selection for W210, AFC, ACI, CI1, and ACP in Tabapuã beef cattle. We used pedigree information of 15,241 animals and phenotypic information of 7,340 Tabapuã cows included in the Brazilian Tabapuã Breeding Program. Analysis of population structure was performed using ENDOG software. Estimates of genetic parameters were obtained by restricted maximum likelihood method, fitting a multiple-trait animal model. The likelihood ratio test was used to define the random effects for W210 analysis. For W210 the maternal genetic, permanent environmental, additive genetic, and residual effects were included in model; while only the additive genetic and residual effects were included for AFC, ACI, CI1, and ACP. Genetic trends were calculated from a linear regression of predicted breeding value on birth year. Average pedigree completeness was 47.99% for 6 last generations. Complete, maximum and equivalent generations were 5, 16 and 6.66, respectively. Effective number of founders and ancestors was equal to 124 and 110, respectively, and the ratio between both was 1.13. The average inbreeding coefficient was equal to 0.0072.The average inbreeding coefficient as well as the average relatedness and the percentage of number of inbred animals increased across generation. However, it was observed ... / Mestre