Nas fases de recria e terminação espera-se que os suínos tenham um bom crescimento, representado por adequado ganho de peso diário e baixa conversão alimentar. Além disso, devem chegar ao abate dentro do tempo programado, atendendo as necessidades da indústria em peso, qualidade de carcaça e pouca variação no desenvolvimento dos animais de um mesmo lote, ou seja, apresentando uma uniformidade adequada. Até recentemente não era dado valor ao crescimento uniforme de suínos nas fases de recria e terminação, o que acarretava grandes perdas não só para a indústria, mas também para os produtores, pois havia queda na produtividade e renda. Existem muitas informações sobre o impacto econômico que a falta de uniformidade causa para a cadeia da suinocultura, mas poucos estudos investigaram quais as causas que poderiam levar a este problema. Um ponto já reconhecido é a influência dos problemas sanitários para um adequado crescimento. Uma das infecções que pode afetar o crescimento é causada pelo circovírus suíno tipo 2 (PCV2). Uma das formas dessa infecção viral cursa numa forma clínica de definhamento, com marcantes e evidentes prejuízos ao desenvolvimento dos animais. Com relação à possibilidade dessa infecção incidir numa forma clínica pouco evidente, mas com queda no desenvolvimento dos animais, inexistem dados para análise. O trabalho atual avalia o PCV2 como uma das causas potencialmente envolvidas no atraso do desenvolvimento de suínos nas fases de recria e terminação. Para tal, foram realizadas necropsias em 143 leitões dessas fases de seis diferentes Agroindústrias do Estado do Rio Grande do Sul. Destes 119 apresentavam baixo desenvolvimento, embora fossem animais clinicamente saudáveis e 24 apresentavam desenvolvimento normal, analisados como controles. De todos foram coletados materiais para realização de exames de histologia e imunohistoquímica para diagnóstico da infecção pelo PCV2. Foram realizados diagnósticos diferenciais para diversas infecções bacterianas e virais, usando técnicas de bacteriologia, histopatologia e PCR. Dos suínos com baixo desenvolvimento avaliados 87 (73%) apresentaram evidências da infecção pelo PCV2 e entre aqueles com desenvolvimento normal ou controles o número de afetados foi significativamente menor (5 animais, 20,8%). Com base nos dados obtidos, foi concluído que o PCV2 pode infectar os suínos numa forma subclínica, mas com impacto no seu desenvolvimento. / A good growth is expected from pigs in growing and finishing phases, represented by good weight gain and low feed conversion rate. Moreover, they must reach slaughter weight inside the expected age, attending the industry needs regarding weight, carcass quality and small variation in weight of pigs from the same group, meaning adequate uniformity. Until recently, little emphasis was placed in uniformity in growing and finishing pigs. This could pose big losses not only to the pig industry, but also for the producer, as it can cause losses in productivity and profit. A lot has been published about the economical impact of unevenness (attrition) to the pork production chain, but few studies analyzed the causes associated with the problem. A point recognized as significant is the influence of health problems in attaining a good growth. A form of pathology that can deeply impact in growth is the infection with porcine cirvovirus type 2 (PCV2 infection). One clinical form of infection with this agent is characterized by wasting, causing marked and evident impairment in growth. Regarding the possibility of this infection manifest itself in a clinically silent form, there are no data to be analyzed. The present work analyzed porcine circovirus (PCV2) as a cause potentially involved in attrition in growing and finishing pigs. Necropsies were performed in 143 pigs in growing and finishing pigs from 6 pig industries from the State of Rio Grande do Sul, Brazil, in pig farms with positive diagnosis of PCV2 infection. Among them, 119 showed attrition when compared with pigs of the same age in the farm, in spite of the fact that they did not present any clear signs of known pathologies. Other 24 pigs were included as controls. Materials were collected from all animals for histopathological and immuno-histochemistry aiming PCV2 diagnosis. Differential diagnosis for several bacterial infections was also carried out, using bacteriological techniques, histopathology and PCR in 24 control (healthy) animals. From pigs with attrition, 87 (73%) presented evidences of PCV2 infection and from normal pigs (controls) the number of affected pigs was significantly lower (5 animals, 20,8%). Based in the data obtained, we conclude that circovirus may infect swine in a sub-clinical form, but with impact in growth.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-06-05T14:01:51Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 301291 bytes, checksum: 8e2de4fade72f03e9455d5b2d6b32308 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-05T14:01:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 301291 bytes, checksum: 8e2de4fade72f03e9455d5b2d6b32308 (MD5) Previous issue date: 2005-02-14 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Estudos de simulação foram conduzidos com o objetivo de realizar uma análise comparativa, via simulação de dados, entre a metodologia clássica de estimação dos componentes de variância e predição dos valores genéticos REML – BLUP e a metodologia Bayesiana que permite a inclusão de informação a priori e a utilização de distribuições robustas, como a normal contaminada, na avaliação genética dos animais. Foi simulado um genoma de 3000 centimorgans de comprimento, considerando uma única característica quantitativa, governada por 800 locos com dois alelos por loco, na qual a herdabilidade variou conforme a estrutura desejada de heterogeneidade de variâncias. Segundo a estrutura genômica proposta, foram simulados 1500 machos e 1500 fêmeas que formaram a população base. A partir da população-base foram formadas duas populações iniciais, uma grande e outra pequena. Com o propósito de avaliar o efeito dos diferentes tipos de heterogeneidade de variâncias, em populações com dois tamanhos, bem como comparar o método REML – BLUP com o método Bayesiano, foram inseridos diferentes tipos de estruturas de heterogeneidade nas populações iniciais. Para obtenção destas estruturas de heterogeneidade foram feitos descartes estratégicos dos valores genéticos, ambientais, ou de ambos, de acordo com o tipo de heterogeneidade e o nível de variabilidade desejada: alta, média ou baixa. Para a metodologia Bayesiana foram utilizados três níveis de informação a priori: não informativo, pouco informativo e informativo. Para a estrutura com heterogeneidade ambiental foi empregado também o método Bayesiano, considerando distribuição normal contaminada para os resíduos. De forma geral foi verificado que a presença da heterogeneidade causa problemas para seleção dos melhores indivíduos, principalmente se a heterogeneidade estiver presente no componente ambiental. Os métodos comparados apresentaram resultados semelhantes quando priors não informativos foram utilizados, sendo que as populações de tamanho grande, de modo geral, apresentaram melhores estimativas. Para as populações pequenas as análises realizadas dentro dos subníveis apresentaram maiores problemas, devido ao pequeno tamanho das subpopulações formadas. Foi observado, para a metodologia Bayesiana, que o aumento no nível de informação a priori influenciou positivamente as estimativas dos componentes de variância, principalmente para as populações pequenas. A utilização da distribuição normal contaminada para os resíduos, não foi eficiente em eliminar os problemas causados pela presença da heterogeneidade de variâncias, sendo que para predição dos valores genéticos os resultados foram similares. Apesar do aumento de informação ter conduzido a estimativas mais acuradas de componentes de variância, a correlação de Spearman entre os valores genéticos reais e preditos não foi alterada quando níveis mais informativos foram utilizados. Contudo, foi verificado pelo Quadrado Médio do Erro que a predição dos valores genéticos foi sensivelmente mais acurada, quando o maior nível de informação foi utilizado. Conclui-se, portanto, que melhores predições dos valores genéticos, para populações pequenas, podem ser obtidas pela metodologia Bayesiana quando informações adicionais estão disponíveis. / Studies on simulation were carried out aiming to achieve a comparative analysis, through data simulation, between the classic methodology REML - BLUP of the variance components estimation and genetic values prediction and the Bayesian methodology, that allows the inclusion of a priori information and the use of robust distributions, as the contaminated normal distribution, in the animal genetic evaluation. A genome of 3,000 length centimorgans was simulated, considering a single quantitative trait, governed by 800 loci with two alleles by locus, in which heritability varied accordingly with the heterogeneity variance structures desired. According to the genomic structure proposed, there were simulated 1,500 males and 1,500 females that formed the base population. Starting from the base population, two initial populations were formed: a large and a small one. With the purpose of evaluating different type of heterogeneity variance effects, in populations with two sizes, as well as to compare the method REML - BLUP with the Bayesian method, different types of heterogeneity structures were inserted in the initial populations. For obtaining these heterogeneity structures there were made strategic discards of genetic values, environmental, or both, in agreement with the heterogeneity type and the level of desired variability: high, medium or small. For Bayesian methodology, three a priori information levels were used: no informative, slightly informative and informative. For structure with environmental heterogeneity, it was also used the Bayesian method considering contaminated normal distribution for the residuals. In a general way, it was verified that the presence of the heterogeneity causes problems for the best individuals' selection, mainly if the heterogeneity occurs in the environmental component. The compared xmethods presented similar results when no informative priors were used, and large size populations presented, in general, better estimates. For small populations, the analyses accomplished inside of the subclass presented larger problems, due to small size of the formed subclass. It was observed, for the Bayesian methodology, that the increase the a priori information level influenced the estimates of variance components positively, mainly for the small populations. Using contaminated normal distribution for the residues, was not efficient in eliminating the problems caused by variances heterogeneity, and for genetic values prediction the results were similar. In spite of the increase of information to have led to accurate estimates of the variance components, the Spearman Correlation among the true genetic values and predicted was not altered when more informative levels were used. However, it was verified by the Mean Square Error that prediction genetic values was sensibly more accurate, when more information level was used. It is ended, therefore, that better predictions of the genetic values, for small populations, they can be obtained by the Bayesian methodology when additional information are available.

Nas fases de recria e terminação espera-se que os suínos tenham um bom crescimento, representado por adequado ganho de peso diário e baixa conversão alimentar. Além disso, devem chegar ao abate dentro do tempo programado, atendendo as necessidades da indústria em peso, qualidade de carcaça e pouca variação no desenvolvimento dos animais de um mesmo lote, ou seja, apresentando uma uniformidade adequada. Até recentemente não era dado valor ao crescimento uniforme de suínos nas fases de recria e terminação, o que acarretava grandes perdas não só para a indústria, mas também para os produtores, pois havia queda na produtividade e renda. Existem muitas informações sobre o impacto econômico que a falta de uniformidade causa para a cadeia da suinocultura, mas poucos estudos investigaram quais as causas que poderiam levar a este problema. Um ponto já reconhecido é a influência dos problemas sanitários para um adequado crescimento. Uma das infecções que pode afetar o crescimento é causada pelo circovírus suíno tipo 2 (PCV2). Uma das formas dessa infecção viral cursa numa forma clínica de definhamento, com marcantes e evidentes prejuízos ao desenvolvimento dos animais. Com relação à possibilidade dessa infecção incidir numa forma clínica pouco evidente, mas com queda no desenvolvimento dos animais, inexistem dados para análise. O trabalho atual avalia o PCV2 como uma das causas potencialmente envolvidas no atraso do desenvolvimento de suínos nas fases de recria e terminação. Para tal, foram realizadas necropsias em 143 leitões dessas fases de seis diferentes Agroindústrias do Estado do Rio Grande do Sul. Destes 119 apresentavam baixo desenvolvimento, embora fossem animais clinicamente saudáveis e 24 apresentavam desenvolvimento normal, analisados como controles. De todos foram coletados materiais para realização de exames de histologia e imunohistoquímica para diagnóstico da infecção pelo PCV2. Foram realizados diagnósticos diferenciais para diversas infecções bacterianas e virais, usando técnicas de bacteriologia, histopatologia e PCR. Dos suínos com baixo desenvolvimento avaliados 87 (73%) apresentaram evidências da infecção pelo PCV2 e entre aqueles com desenvolvimento normal ou controles o número de afetados foi significativamente menor (5 animais, 20,8%). Com base nos dados obtidos, foi concluído que o PCV2 pode infectar os suínos numa forma subclínica, mas com impacto no seu desenvolvimento. / A good growth is expected from pigs in growing and finishing phases, represented by good weight gain and low feed conversion rate. Moreover, they must reach slaughter weight inside the expected age, attending the industry needs regarding weight, carcass quality and small variation in weight of pigs from the same group, meaning adequate uniformity. Until recently, little emphasis was placed in uniformity in growing and finishing pigs. This could pose big losses not only to the pig industry, but also for the producer, as it can cause losses in productivity and profit. A lot has been published about the economical impact of unevenness (attrition) to the pork production chain, but few studies analyzed the causes associated with the problem. A point recognized as significant is the influence of health problems in attaining a good growth. A form of pathology that can deeply impact in growth is the infection with porcine cirvovirus type 2 (PCV2 infection). One clinical form of infection with this agent is characterized by wasting, causing marked and evident impairment in growth. Regarding the possibility of this infection manifest itself in a clinically silent form, there are no data to be analyzed. The present work analyzed porcine circovirus (PCV2) as a cause potentially involved in attrition in growing and finishing pigs. Necropsies were performed in 143 pigs in growing and finishing pigs from 6 pig industries from the State of Rio Grande do Sul, Brazil, in pig farms with positive diagnosis of PCV2 infection. Among them, 119 showed attrition when compared with pigs of the same age in the farm, in spite of the fact that they did not present any clear signs of known pathologies. Other 24 pigs were included as controls. Materials were collected from all animals for histopathological and immuno-histochemistry aiming PCV2 diagnosis. Differential diagnosis for several bacterial infections was also carried out, using bacteriological techniques, histopathology and PCR in 24 control (healthy) animals. From pigs with attrition, 87 (73%) presented evidences of PCV2 infection and from normal pigs (controls) the number of affected pigs was significantly lower (5 animals, 20,8%). Based in the data obtained, we conclude that circovirus may infect swine in a sub-clinical form, but with impact in growth.

Nas fases de recria e terminação espera-se que os suínos tenham um bom crescimento, representado por adequado ganho de peso diário e baixa conversão alimentar. Além disso, devem chegar ao abate dentro do tempo programado, atendendo as necessidades da indústria em peso, qualidade de carcaça e pouca variação no desenvolvimento dos animais de um mesmo lote, ou seja, apresentando uma uniformidade adequada. Até recentemente não era dado valor ao crescimento uniforme de suínos nas fases de recria e terminação, o que acarretava grandes perdas não só para a indústria, mas também para os produtores, pois havia queda na produtividade e renda. Existem muitas informações sobre o impacto econômico que a falta de uniformidade causa para a cadeia da suinocultura, mas poucos estudos investigaram quais as causas que poderiam levar a este problema. Um ponto já reconhecido é a influência dos problemas sanitários para um adequado crescimento. Uma das infecções que pode afetar o crescimento é causada pelo circovírus suíno tipo 2 (PCV2). Uma das formas dessa infecção viral cursa numa forma clínica de definhamento, com marcantes e evidentes prejuízos ao desenvolvimento dos animais. Com relação à possibilidade dessa infecção incidir numa forma clínica pouco evidente, mas com queda no desenvolvimento dos animais, inexistem dados para análise. O trabalho atual avalia o PCV2 como uma das causas potencialmente envolvidas no atraso do desenvolvimento de suínos nas fases de recria e terminação. Para tal, foram realizadas necropsias em 143 leitões dessas fases de seis diferentes Agroindústrias do Estado do Rio Grande do Sul. Destes 119 apresentavam baixo desenvolvimento, embora fossem animais clinicamente saudáveis e 24 apresentavam desenvolvimento normal, analisados como controles. De todos foram coletados materiais para realização de exames de histologia e imunohistoquímica para diagnóstico da infecção pelo PCV2. Foram realizados diagnósticos diferenciais para diversas infecções bacterianas e virais, usando técnicas de bacteriologia, histopatologia e PCR. Dos suínos com baixo desenvolvimento avaliados 87 (73%) apresentaram evidências da infecção pelo PCV2 e entre aqueles com desenvolvimento normal ou controles o número de afetados foi significativamente menor (5 animais, 20,8%). Com base nos dados obtidos, foi concluído que o PCV2 pode infectar os suínos numa forma subclínica, mas com impacto no seu desenvolvimento. / A good growth is expected from pigs in growing and finishing phases, represented by good weight gain and low feed conversion rate. Moreover, they must reach slaughter weight inside the expected age, attending the industry needs regarding weight, carcass quality and small variation in weight of pigs from the same group, meaning adequate uniformity. Until recently, little emphasis was placed in uniformity in growing and finishing pigs. This could pose big losses not only to the pig industry, but also for the producer, as it can cause losses in productivity and profit. A lot has been published about the economical impact of unevenness (attrition) to the pork production chain, but few studies analyzed the causes associated with the problem. A point recognized as significant is the influence of health problems in attaining a good growth. A form of pathology that can deeply impact in growth is the infection with porcine cirvovirus type 2 (PCV2 infection). One clinical form of infection with this agent is characterized by wasting, causing marked and evident impairment in growth. Regarding the possibility of this infection manifest itself in a clinically silent form, there are no data to be analyzed. The present work analyzed porcine circovirus (PCV2) as a cause potentially involved in attrition in growing and finishing pigs. Necropsies were performed in 143 pigs in growing and finishing pigs from 6 pig industries from the State of Rio Grande do Sul, Brazil, in pig farms with positive diagnosis of PCV2 infection. Among them, 119 showed attrition when compared with pigs of the same age in the farm, in spite of the fact that they did not present any clear signs of known pathologies. Other 24 pigs were included as controls. Materials were collected from all animals for histopathological and immuno-histochemistry aiming PCV2 diagnosis. Differential diagnosis for several bacterial infections was also carried out, using bacteriological techniques, histopathology and PCR in 24 control (healthy) animals. From pigs with attrition, 87 (73%) presented evidences of PCV2 infection and from normal pigs (controls) the number of affected pigs was significantly lower (5 animals, 20,8%). Based in the data obtained, we conclude that circovirus may infect swine in a sub-clinical form, but with impact in growth.

Chickens are ideal model organism to improve understanding of several research areas as phylogenetic, embryology, biomedicine, livestock, and have recently been suggested as a promising model for epigenetic studies. In the livestock area, chickens are source of protein to humans and had been selected to achieve a high production standards based on genetic breeding by the traditional selection. We are now in the genomics and epigenomics era and it is time be concern about the use of new tools to improve selection not only thinking about production, but also in the health and welfare of animals. The use of molecular approaches, have been a fundamental tool to understand biological models and improve selection strategies based on genomic information in breeding programs. Molecular approaches have also contributed to understanding of the evolutionary history of these models and the genetics and epigenetics mechanisms involved in evolution process and genetic diversification of chickens. In this context, many technologies have emerged to produce high-throughput data using Next-generation sequencing (NGS) approaches. NGS provided a large amount of information for diverse purposes such as to detect single nucleotide polymorphisms (SNPs), and methylated DNA profiles in chickens. In addition, NGS has allowed the development of pre-designed SNP arrays for genome-wide association studies (GWAS) with specific phenotypes of interest. Moreover, although NGS has enough power to detect informative polymorphisms, its high cost makes it impractical to be used in GWAS and Methylated DNA immunoprecipitation sequencing (MeDIPseq) studies. The demand for an economical, efficient, simple-step and reliable genome-wide method of SNPs discovery, validation and characterization, was the reason for the development of this study. We applied reduced representation sequence by restriction enzyme (RE) cleavage of target chicken genome to be applied in GWAS. Thereafter, to combine the reduced representation of the genome with MeDIPseq method, we developed a novel approach to perform differential methylation studies using reduced libraries. These works allowed us to identify SNPs associated with performance traits and differential methylation windows related to different stress conditions in chickens. / A galinha é um organismo modelo ideal para melhorar o entendimento de diversas áreas da pesquisa como: filogenética, embriologia, biomedicina, pecuária, e tem sido recentemente sugerida como um modelo promissor para estudos em epigenética. Na pecuária, as galinhas são fonte de proteína para os seres humanos e tem sido alvo de seleção para alcançar um alto padrão de produção com base no melhoramento genético tradicional. Mas agora, estamos na era genômica e epigenômica e as atenções devem ser voltadas para o uso de novas ferramentas para melhorar a seleção não só pensando em produção, mas também na saúde e bem-estar dos animais. O uso de abordagens moleculares, tem sido uma ferramenta fundamental para compreender modelos biológicos e melhorar as estratégias de seleção baseadas na informação genômica em programas de melhoramento. Abordagens moleculares, também tem contribuído para a compreensão da história evolutiva desses modelos e os mecanismos genéticos e epigenéticos envolvidos no processo de evolução e diversificação genética das galinhas. Neste contexto, tecnologias evoluíram para produção de dados de sequenciamento de alto rendimento por sequenciamento de próxima geração (NGS). NGS forneceu uma grande quantidade de informação a ser utilizado para diversos fins, como para detectar polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs) e perfis de metilação diferencial do DNA em galinhas. NGS tem permitido também o desenvolvimento de painéis de SNP para testes de associações genômica ampla (GWAS) com fenótipos específicos de interesse. Embora NGS tem poder suficiente para detectar polimorfismos informativos, o seu elevado custo o torna impraticável para ser utilizado em GWAS ou estudos de metilação diferencial por sequenciamento de DNA metilado por imunoprecipitação (MeDIPseq). A procura de um método de genotipagem eficiente, simples, econômico e confiável para descoberta, caracterização e validação de SNPs, foi a razão para o desenvolvimento deste estudo. Utilizamos sequenciamento do genoma reduzido por enzima de restrição (RE) que cliva o genoma alvo para identificação de SNPs nestas bibliotecas reduzidas e aplicação deste método em GWAS. Em seguida, para combinar a representação reduzida do genoma com o método MeDIPS, desenvolvemos uma nova abordagem para a realização de estudos de metilação diferencial utilizando as bibliotecas reduzidas. Estes trabalhos permitiram a identificação de SNPs associados com características de desempenho e janelas de metilação diferencial relacionados a diferentes condições de manejo em galinhas.

O presente estudo teve como objetivo estimar parâmetros genéticos e fenotípicos de número diâmetro e área de fibras musculares, bem como de características de desempenho, carcaça e qualidade de carne em uma linhagem de frangos pertencentes a um programa de seleção do tipo sib test, onde foram coletadas informações de carcaça dos irmãos completos dos indivíduos a serem selecionados, oriundos de um rebanho de pedigree, fornecidos pela Agroceres Ross Melhoramento de Aves S.A. Também foram fornecidos pela empresa 73.142 e 34.949 dados de peso à seleção juvenil e medidas de ultra-sonografia do músculo peitoral, respectivamente. As características analisadas foram: peso à seleção (PS), medidas de ultra-sonografia (US), peso de peito (PPEI), medida de pH inicial (pHi), medida de pH final (Phf), teor de luminosidade (L*), teor de vermelho (a*), teor de amarelo (b*), perdas de água por exsudação (EXSU), perdas de água por descongelamento (CONG), perdas de água por cozimento (COZ), força de cisalhamento (FC), número de fibras musculares (NCel), diâmetro de fibras musculares (DIAM) e área de fibras musculares (AREA). Os componentes de (co) variância foram estimados através do método de máxima verossimilhança restrita, utilizando-se o programa MTDFREML. A matriz de parentesco foi composta por 77.474 animais. As estimativas dos coeficientes de herdabilidade foram moderadas a altas para as características número de fibras musculares, peso à seleção juvenil, medida de ultra-sonografia, peso de peito, perda de água por exsudação, teor de luminosidade e teor de vermelho. As estimativas de correlações genéticas do número e diâmetro de fibras musculares com as características de perda de água da carne e força de cisalhamento indicaram a existência de uma importante associação genética entre as características, capazes de apresentar satisfatório potencial de resposta à seleção. / This research was conducted to estimate genetic and phenotypic parameters of muscle fibers of number, diameter and area, as well as of performace, carcass and meat quality traits in a male broiler line belonging to a program of selection of the type sib test, in which data from complete brothers of the individuals were selected, bred in a pedigree flock provided by Agroceres Ross Melhoramento de Aves S. A. Also were provided by the company 73,142 and 34,949 data concerning body weight at juvenile selection and ultrasound records of pectoral muscle, respectively. The traits analyzed were: body weight at juvenile selection (PS), ultrasound records of pectoral muscle (US), meat breast weight (PPEI), initial pH measure (pHi), final pH measure (pHf), lightness (L*), redness (a*), yellowness (b*), weep losses (EXSU), drip losses (CONG), shrik losses (COZ), shear force (FC), muscle fibers of number (NCel), muscle fibers of diameter and muscle fibers area (AREA). (Co) variance components were estimated by restricted maximum likelihood method, using the software MTDFREML. The numerator relationship matrix was composed by 77,474 individuals. Heritability coefficients estimates were from moderate to high for muscle fibers number, ultrasound records, meat breast weight, weep losses, lightness and redness traits. Genetic correlation estimates of muscle fibers number and diameter with the measures of meat water losses and shear force traits indicated the existence of an important genetic association between the traits, capable to present potential satisfactory respond to the selection.

Chickens are ideal model organism to improve understanding of several research areas as phylogenetic, embryology, biomedicine, livestock, and have recently been suggested as a promising model for epigenetic studies. In the livestock area, chickens are source of protein to humans and had been selected to achieve a high production standards based on genetic breeding by the traditional selection. We are now in the genomics and epigenomics era and it is time be concern about the use of new tools to improve selection not only thinking about production, but also in the health and welfare of animals. The use of molecular approaches, have been a fundamental tool to understand biological models and improve selection strategies based on genomic information in breeding programs. Molecular approaches have also contributed to understanding of the evolutionary history of these models and the genetics and epigenetics mechanisms involved in evolution process and genetic diversification of chickens. In this context, many technologies have emerged to produce high-throughput data using Next-generation sequencing (NGS) approaches. NGS provided a large amount of information for diverse purposes such as to detect single nucleotide polymorphisms (SNPs), and methylated DNA profiles in chickens. In addition, NGS has allowed the development of pre-designed SNP arrays for genome-wide association studies (GWAS) with specific phenotypes of interest. Moreover, although NGS has enough power to detect informative polymorphisms, its high cost makes it impractical to be used in GWAS and Methylated DNA immunoprecipitation sequencing (MeDIPseq) studies. The demand for an economical, efficient, simple-step and reliable genome-wide method of SNPs discovery, validation and characterization, was the reason for the development of this study. We applied reduced representation sequence by restriction enzyme (RE) cleavage of target chicken genome to be applied in GWAS. Thereafter, to combine the reduced representation of the genome with MeDIPseq method, we developed a novel approach to perform differential methylation studies using reduced libraries. These works allowed us to identify SNPs associated with performance traits and differential methylation windows related to different stress conditions in chickens. / A galinha é um organismo modelo ideal para melhorar o entendimento de diversas áreas da pesquisa como: filogenética, embriologia, biomedicina, pecuária, e tem sido recentemente sugerida como um modelo promissor para estudos em epigenética. Na pecuária, as galinhas são fonte de proteína para os seres humanos e tem sido alvo de seleção para alcançar um alto padrão de produção com base no melhoramento genético tradicional. Mas agora, estamos na era genômica e epigenômica e as atenções devem ser voltadas para o uso de novas ferramentas para melhorar a seleção não só pensando em produção, mas também na saúde e bem-estar dos animais. O uso de abordagens moleculares, tem sido uma ferramenta fundamental para compreender modelos biológicos e melhorar as estratégias de seleção baseadas na informação genômica em programas de melhoramento. Abordagens moleculares, também tem contribuído para a compreensão da história evolutiva desses modelos e os mecanismos genéticos e epigenéticos envolvidos no processo de evolução e diversificação genética das galinhas. Neste contexto, tecnologias evoluíram para produção de dados de sequenciamento de alto rendimento por sequenciamento de próxima geração (NGS). NGS forneceu uma grande quantidade de informação a ser utilizado para diversos fins, como para detectar polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs) e perfis de metilação diferencial do DNA em galinhas. NGS tem permitido também o desenvolvimento de painéis de SNP para testes de associações genômica ampla (GWAS) com fenótipos específicos de interesse. Embora NGS tem poder suficiente para detectar polimorfismos informativos, o seu elevado custo o torna impraticável para ser utilizado em GWAS ou estudos de metilação diferencial por sequenciamento de DNA metilado por imunoprecipitação (MeDIPseq). A procura de um método de genotipagem eficiente, simples, econômico e confiável para descoberta, caracterização e validação de SNPs, foi a razão para o desenvolvimento deste estudo. Utilizamos sequenciamento do genoma reduzido por enzima de restrição (RE) que cliva o genoma alvo para identificação de SNPs nestas bibliotecas reduzidas e aplicação deste método em GWAS. Em seguida, para combinar a representação reduzida do genoma com o método MeDIPS, desenvolvemos uma nova abordagem para a realização de estudos de metilação diferencial utilizando as bibliotecas reduzidas. Estes trabalhos permitiram a identificação de SNPs associados com características de desempenho e janelas de metilação diferencial relacionados a diferentes condições de manejo em galinhas.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-06-02T19:09:41Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 372842 bytes, checksum: 12b29825980afde297d6a985988fe93c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-02T19:09:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 372842 bytes, checksum: 12b29825980afde297d6a985988fe93c (MD5) Previous issue date: 2005-02-14 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Foram simulados quatro distintos tipos de populações por meio do programa GENESYS com os objetivos de: verificar a influência do número de genes e do tamanho da população na estimação de componentes de variância e na predição de valores genéticos; verificar a adequabilidade do modelo infinitesimal como pressuposição nas análises genéticas; comparar as metodologias clássica e Bayesiana na análise genética de dados selecionados; e verificar a influência do nível de informação a priori ao utilizar metodologia Bayesiana. Dois processos seletivos foram aplicados por 10 gerações a partir da população-base formada por 120 (população pequena) ou por 2.400 indivíduos com registros (população grande): Seleção ao Acaso e Seleção Fenotípica. Foi considerado que dois diferentes números de genes governavam a característica sob seleção, para cada tamanho de população: 900 ou 10 pares de locos. Para as populações pequenas, foram realizadas 500 repetições de cada processo seletivo e para as populações grandes, 300 repetições. Na análise Bayesiana, três níveis de informação a priori foram considerados: não- informativo, pouco informativo e informativo. Os componentes de variância foram estimados utilizando-se somente a população-base, somente a população da 10a geração após seleção ou todas as populações, desde a população-base até a 10a geração após seleção. Os valores genéticos foram preditos para a população-base e para a 10a geração após seleção, considerando, porém, diferentes conjuntos de dados no processo de predição. A Porcentagem de Erro entre os componentes de variâncias estimados e os reais foi utilizada para comparar as metodologias, assim como as diferentes populações e gerações analisadas. Os valores genéticos, por sua vez, foram comparados por meio do Quadrado Médio do Desvio, da Porcentagem de indivíduos Selecionados em Comum entre os 15% melhores indivíduos e pela Correlação de Ordem entre os valores reais e preditos. Conforme os resultados obtidos, pôde-se concluir que quando a característica é governada por elevado número de genes, os componentes de variância genética aditiva e ambiental são satisfatoriamente estimados em populações selecionadas grandes ou pequenas pelas metodologias usuais, desde que os registros de todos os indivíduos e a matriz completa de parentesco sejam conhecidos. Por outro lado, quando a característica é governada por reduzido número de genes, estimativas menos acuradas do componente de variância genética aditiva são obtidas em populações grandes e, caso as informações de parentescos e registros anteriores sejam desconhecidos, o erro na estimação desse componente aumenta consideravelmente, em populações grandes ou pequenas. Verificou-se também que os valores genéticos são superestimados sob seleção fenotípica quando os registros de todos os indivíduos e a matriz completa de parentesco são incluídos nas análises, independentemente do tamanho da população. A queda na acurácia é ainda mais acentuada quando a característica é governada por reduzido número de genes, sendo a classificação correta dos indivíduos também prejudicada. A inclusão do registro de todos os indivíduos, assim como da matriz de parentesco completa beneficiam a classificação adequada dos indivíduos. Verificou-se também que o modelo infinitesimal não é adequado para ser utilizado como pressuposição nas análises genéticas quando a característica é governada por poucos genes, independentemente do tamanho da população. Ao comparar as metodologias REML e Bayesiana verificou-se que, em geral, essas metodologias produzem resultados bastante semelhantes na estimação dos componentes de variância. Para análises com menor quantidade de dados, no entanto, estimativas mais acuradas são obtidas ao se utilizar priors informativos por meio da análise Bayesiana. Concluiu-se também que a acurácia na predição dos valores genéticos, assim como a classificação dos indivíduos não são alteradas pelo nível de informação a priori das análises Bayesianas, cujos resultados também se assemelham aos da metodologia EBLUP. / Four different population types were simulated using GENESYS program with the following objectives: to verify the influence of the number of genes and the population size on variance component estimation and on breeding values prediction; to verify the infinitesimal model as an appropriate assumption on genetic analyses; to compare the classic and Bayesian methodologies on the genetic analysis of selected data; and to verify the influence of a priori information level in Bayesian methodology. Two selective processes were applied for 10 generations starting from base population formed by 120 (small population) or by 2,400 individuals with records (large population): Random Selection and Phenotypic Selection. It was considered that two different numbers of genes governed the trait under selection, for each population size: 900 or 10 pairs of loci. Five hundred repetitions of each selective process for small populations and three hundred repetitions were accomplished for large populations. On Bayesian analysis, three a priori information levels were considered: no-informative, slightly informative and informative. Variance components were estimated using only base population, only population of the 10 th generation after selection or all of populations, from base population up to 10 th selection generation. Breeding values were predicted for base population and for 10 th selection generation, considering, however, different groups of data on the prediction process. Error Percentage between estimated and real variance components was used to compare the methodologies, as well as the different populations and generations analyzed. Genetic values were compared using Average Square Deviation, Percentage of Common Individuals selected among the 15% better individuals and Rank Correlation among predicted and real values. According to the results, it was concluded that when the trait is xgoverned by high number of genes, the genetic additive and environmental variance component are well estimated by usual methodologies in large or small selected populations, since data of all animals and complete relationship matrix are known. On the other hand, when the trait is governed by reduced number of genes, less accurate estimates of additive genetic variance are obtained in large populations and, when relationship information and previous data are unknown, estimate errors of that component increase considerably, in large or small populations. It was also verified that breeding values are overestimated under phenotypic selection when data of all individuals and complete relationship matrix are included on analyses, independently of population size. Accuracy decrease is more accentuated when the trait is governed by reduced number of genes, being the correct classification of individuals also affected. The inclusion of all data, as well as complete relationship matrix benefit the appropriate classification of individuals. It was also verified that the infinitesimal model is not appropriate to be used as assumption in genetic analyses when the trait is governed by few genes, independently of population size. When comparing REML and Bayesian methodologies, it was verified that, in general, these methodologies produce similar results on variance components estimation. However, when analyses are performed with smaller amount of data, informative priors using Bayesian analysis yields more accurate estimates. Finally, accuracy of breeding values prediction, as well as the rank of individuals are not changed by a priori information level on Bayesian analyses, whose results are also similar to the EBLUP methodology.

O presente estudo teve como objetivo estimar parâmetros genéticos e fenotípicos de número diâmetro e área de fibras musculares, bem como de características de desempenho, carcaça e qualidade de carne em uma linhagem de frangos pertencentes a um programa de seleção do tipo sib test, onde foram coletadas informações de carcaça dos irmãos completos dos indivíduos a serem selecionados, oriundos de um rebanho de pedigree, fornecidos pela Agroceres Ross Melhoramento de Aves S.A. Também foram fornecidos pela empresa 73.142 e 34.949 dados de peso à seleção juvenil e medidas de ultra-sonografia do músculo peitoral, respectivamente. As características analisadas foram: peso à seleção (PS), medidas de ultra-sonografia (US), peso de peito (PPEI), medida de pH inicial (pHi), medida de pH final (Phf), teor de luminosidade (L*), teor de vermelho (a*), teor de amarelo (b*), perdas de água por exsudação (EXSU), perdas de água por descongelamento (CONG), perdas de água por cozimento (COZ), força de cisalhamento (FC), número de fibras musculares (NCel), diâmetro de fibras musculares (DIAM) e área de fibras musculares (AREA). Os componentes de (co) variância foram estimados através do método de máxima verossimilhança restrita, utilizando-se o programa MTDFREML. A matriz de parentesco foi composta por 77.474 animais. As estimativas dos coeficientes de herdabilidade foram moderadas a altas para as características número de fibras musculares, peso à seleção juvenil, medida de ultra-sonografia, peso de peito, perda de água por exsudação, teor de luminosidade e teor de vermelho. As estimativas de correlações genéticas do número e diâmetro de fibras musculares com as características de perda de água da carne e força de cisalhamento indicaram a existência de uma importante associação genética entre as características, capazes de apresentar satisfatório potencial de resposta à seleção. / This research was conducted to estimate genetic and phenotypic parameters of muscle fibers of number, diameter and area, as well as of performace, carcass and meat quality traits in a male broiler line belonging to a program of selection of the type sib test, in which data from complete brothers of the individuals were selected, bred in a pedigree flock provided by Agroceres Ross Melhoramento de Aves S. A. Also were provided by the company 73,142 and 34,949 data concerning body weight at juvenile selection and ultrasound records of pectoral muscle, respectively. The traits analyzed were: body weight at juvenile selection (PS), ultrasound records of pectoral muscle (US), meat breast weight (PPEI), initial pH measure (pHi), final pH measure (pHf), lightness (L*), redness (a*), yellowness (b*), weep losses (EXSU), drip losses (CONG), shrik losses (COZ), shear force (FC), muscle fibers of number (NCel), muscle fibers of diameter and muscle fibers area (AREA). (Co) variance components were estimated by restricted maximum likelihood method, using the software MTDFREML. The numerator relationship matrix was composed by 77,474 individuals. Heritability coefficients estimates were from moderate to high for muscle fibers number, ultrasound records, meat breast weight, weep losses, lightness and redness traits. Genetic correlation estimates of muscle fibers number and diameter with the measures of meat water losses and shear force traits indicated the existence of an important genetic association between the traits, capable to present potential satisfactory respond to the selection.

A seleção e produção de touros para o mercado pecuário tornam-se foco de muitos estudos, e um grande desafio para o segmento em se tratando da constante busca de melhorias nos desempenhos produtivos dessa categoria animal. A tese teve por objetivo simular o que poderá acontecer com a produção de reprodutores, em termos de quantidades produzidas e custos operacionais efetivos, sob a influência dos métodos de acasalamentos e das biotécnicas reprodutivas disponíveis no mercado nacional. A hipótese em questão é a de testar se acasalar matrizes, classificadas por genótipo, suas produções serão melhores do que quando comparada à produção de matrizes classificadas por fenótipo. Foram simulados 42 cenários produtivos, divididos em 21 cenários com acasalamento genotípico e 21 com acasalamento fenotípico. Em cada divisão constam simulações com uso de Monta Natural, Inseminação Artificial padrão e com sêmen sexado para machos, Transferência de Embriões padrão e com sêmen sexado para machos, Fecundação in vitro padrão e com sêmen sexado para machos, sendo que em todos os casos três níveis diferentes de taxas de concepção foram testados. Os resultados apontaram que o sistema de acasalamento teve influência direta na produção de tourinhos, sendo que o acasalamento por genótipo foi mais eficiente do que o acasalamento por fenótipo. As taxas de concepção influenciaram negativamente mais os resultados dos sistemas de acasalamento fenotípico. Há um grande aumento no custo operacional efetivo dos sistemas que utilizaram as biotécnicas reprodutivas de Transferência de Embriões e Fecundação in vitro, e consequentemente uma redução na lucratividade destes sistemas. As simulações com Monta Natural apresentaram as maiores Margens Brutas e as simulações com Inseminação Artificial com uso de sêmen sexado para machos apresentaram os maiores Lucros Brutos. / The selection and production of bulls for the cattle market have both become the goal of many studies, as well as a great challenge for the segment, providing the constant search for performance improvement of that sort of animal. The target of this thesis is to simulate what may happen to the production of stud, in terms of quantity and effective operational costs, under the influence of the mating methods and the available reproduction biotechniques in the national market. The hypothesis under analysis consists of testing if mating matrices, classed by their genotype, their produce will be better than when compared to the produce of phenotype-classed matrices. 42 productive-scenes, divided into 21 genotype mating and 21 phenotype mating were simulated. In each of the scene divisions there were the following simulations: Natural Breeding, standard Artificial Insemination, Artificial Insemination with male-gendered semen, standard Embryo Transference, Embryo Transference with male-gendered semen, standard In-vitro Fecundation and In-vitro Fecundation with male-gendered semen, so that in all the cases, three different conception rates were tested. The results displayed that the mating system directly influenced the young bull production, once the genotype mating was more efficient than the phenotype mating. The conception rates negatively influenced the results of the phenotype mating mainly. There was a dramatic increase in the effective operational cost of the systems that used the reproductive biotechniques of Embryo Transference and In-vitro Fecundation, and, consequently, profitability reduction of those systems. The Natural Breeding simulations presented the highest Gross Margin, and the simulations of Artificial Insemination with male-gendered semen showed the highest Gross Profit.