This study was developed in order to explore chromosomal regions associated with carcass and meat traits in Nellore cattle breed, identifying metabolic and genetic pathways related to its characteristics expression, as well as generate additional phenotypes for future genome association studies, in order to fully describe parameters related to final product quality. Thereunto, 995 bulls were genotyped for more than 770,000 single nucleotide polymorphisms (SNPs), were evaluated for body weight at birth, weight gain at weaning and yearling, conformation, finishing precocity and muscling at weaning and yearling. These traits are correlated, therefore, genomic mapping method were applied in order to identify pleiotropic regions. Results highlighted previously described genomic regions associated to beef cattle weight gain and growth traits, particularly PLAG1 gene, sheltered by the most significantly associated marker region, which in other studies were associated to weight, height and sexual precocity in Nellore breed. To evaluate carcass and meat quality traits, 576 young bulls were evaluated for hot carcass weight, ribeye area, fat thickness, pH 24 hours after slaughter and color parameters (L*, a*, b*), for shearing force, dripping and cooking loss, evaluations were performed for different maturation times (7, 14 and 21 days). Animals were genotyped on two platforms, Illumina® BovineHD BeadChip (HD) and Bovine GeneSeek® Genomic Profiler ™ HD Illumina Infinium® (GGP). Animals genotyped at a lower density (GGP) were imputed to high density chip (HD). Shear force, dripping and cooking loss measures which relates to meat tenderness, were associated to cytoskeleton structure and proteolytic enzymes activity, pointing to serine/serpin enzyme complex as main candidates for regulate proteolysis and muscle fiber structure degradation. Were performed an evaluation of Longissimus thoracis et lumborum intramuscular fat content of 148 animals. It was approached by a human health perspective where samples received a classification regarding fatty acids effects on human organism (\"beneficial\", \"evil\" or \"neutral\"), as well as provided phenotypic information for future genome association studies. The identification of 42 fatty acids and 16 indexes, generated detailed information on these animals\' meat fat composition. Principal component analysis (PCA) results showed that large variation proportion between samples fat composition occurs due to expression differences among desaturase and elongase enzymes. Thus, it is expected that generated data, information and knowledge hereby, can assist animal breeding programs to improve Brazilian herds according meat chain interests. / O presente trabalho foi desenvolvido com o objetivo de explorar regiões cromossômicas associadas à características de carcaça e carne em bovinos da raça Nelore, explorar suas funções em vias metabólicas e gênicas relacionadas às manifestações dessas características, assim como gerar novos fenótipos para futuros estudos de associação genômica, com vistas a descrever, de forma completa, as características relacionadas à qualidade do produto final. Para isso, 995 animais machos não castrados, genotipados para mais de 770.000 marcadores de polimorfismos de nucleotídeo único (SNP), foram avaliados quanto ao peso corporal ao nascimento, ganho de peso à desmama e ao sobre ano, conformação, precocidade de terminação e musculosidade à desmama e ao sobre ano. Como estas características são correlacionadas, foram aplicadas metodologias de mapeamento genômico com o objetivo de identificar regiões pleiotrópicas. Os resultados destacaram regiões do genoma bovino que contêm genes descritos por influenciarem em características de crescimento e ganho de peso nestes animais, com destaque para o gene PLAG1, pertencente à região do marcador mais significativo associado aos fenótipos, anteriormente associado ao peso, altura e precocidade sexual em animais dessa raça. Para acessar atributos de qualidade de carcaça e carne, 576 machos não castrados foram avaliados quanto ao peso de carcaça quente, área de lombo, espessura de gordura subcutânea, pH após 24 horas do abate, cor (L*, a*, b*) e perdas de peso por exsudação e cozimento e força de cisalhamento em diferentes tempos de maturação (7, 14 e 21 dias). Os animais foram genotipados em duas plataformas, Illumina® BovineHD BeadChip (HD) e GeneSeek® Genomic Profiler Bovine HD™ Illumina Infinium® (GGP), sendo os genótipos deste último imputados para o conjunto de maior densidade. As avaliações de perdas de peso por exsudação e cozimento e força de cisalhamento, utilizada para mensurar maciez, revelam a influencia da estrutura do citoesqueleto e da ação das enzimas proteolíticas, apontando o complexo enzimático serinas/serpinas como candidato na regulação do processo de proteólise e degradação da estrutura da fibra muscular. Foi realizada avaliação dos ácidos graxos no músculo Longissimus thoracis et lumborum de 148 animais com vistas à classificação das amostras quanto aos efeitos esperados no organismo humano (\"benéfico\", \"maléfico\" ou \"neutro\"), assim como prover informação fenotípica para futuros estudos de associação genômica. A identificação de 42 ácidos graxos e 16 índices gerou informação detalhada sobre a gordura presente na carne destes animais, sendo observado, por análise de componentes principais (PCA), que a maior variação entre a composição das amostras avaliadas parece ser em decorrência da diferença de expressão das enzimas elongases e dessaturases. Dessa forma, espera-se que os dados, informações e conhecimento gerados por este trabalho, possam auxiliar os programas de melhoramento genético animal a aprimorar o rebanho brasileiro segundo características de interesse da cadeia produtiva de carne.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usp.br/oai:teses.usp.br:tde-01082016-181552 |
| Date | 01 July 2016 |
| Creators | Pereira, Anirene Galvão Tavares |
| Contributors | Castillo, Carmen Josefina Contreras, Garcia, José Fernando |
| Publisher | Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| Source Sets | Universidade de São Paulo |
| Language | English |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | Tese de Doutorado |
| Format | application/pdf |
| Rights | Liberar o conteúdo para acesso público. |
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