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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.74.2010.tde-21022011-102028
Document
Author
Full name
Diego de Cordova Cucco
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Pirassununga, 2010
Supervisor
Committee
Ferraz, José Bento Sterman (President)
Bueno, Rachel Santos
Eler, Joanir Pereira
Pinto, Luis Fernando Batista
Tarouco, Jaime Urdapiletta
Title in Portuguese
Estudo genético quantitativo e molecular de características de crescimento e carcaça em bovinos da raça Nelore usando inferência bayesiana.
Keywords in Portuguese
Correlação
Desenvolvimento ponderal
Herdabilidade
Imputação de genótipos
Modelos de limiar
Seleção assistida por marcadores
SNP
Ultrassom
Abstract in Portuguese
Estudos genético quantitativos e moleculares são fundamentais para o melhoramento animal e sua realização com a raça Nelore é de grande importância devido a ampla participação dessa no rebanho de corte nacional. A estimação constante dos parâmetros genéticos das características de produção é necessário para a adequada condução do processo de seleção dos animais. A melhoria de características relacionadas à carcaça bovina é essencial para a eficiência e sustentabilidade da atividade e a implementação de métodos de seleção animal baseados em informações moleculares pode revolucionar a produção zootécnica e deve ser profundamente estudado. Sendo assim, os objetivos do presente estudo foram estimar parâmetros genéticos e componentes de variância através de diferentes modelos matemáticos para um total de 14 características fenotípicas (o peso ao nascimento, peso a desmama, peso ao sobreano, ganho de peso entre a desmama e o sobreano ajustado para um intervalo de 345 dias, perímetro escrotal ao sobreano, altura de garupa ao sobreano, escores visuais avaliados ao sobreano de conformação, precocidade, musculosidade, comprimento de umbigo e ossatura, e ainda características de carcaça mensuradas por ultrassonografia realizada após 30 a 45 dias de confinamento como a área de olho de lombo, espessura de gordura subcutânea, espessura de gordura na picanha). Foram estimadas correlações entre todas estas características com as de carcaça mensuradas por ultrassonografia. Sob o enfoque molecular, desenvolveu-se um programa para imputação de genótipos faltantes e estudaram-se diferentes métodos de associação de marcadores moleculares do tipo mutação de base nitrogenada única (SNP) a características de produção incluídas no índice de seleção de um programa de melhoramento da raça Nelore, utilizando inferência bayesiana. Todas as características estudadas podem ser selecionadas esperando-se progresso genético na população. Os efeitos maternos foram importantes em algumas características onde normalmente estes efeitos não têm sido considerados atualmente. A quantidade de escores atribuídos a uma característica categórica assim como o número de observações fenotípicas resultam em diferenças nas estimativas quando avaliadas por modelos lineares ou de limiar. Não deverão ser obtidos resultados satisfatórios na melhoria das características de carcaça se a seleção for baseada nas tradicionais avaliações visuais utilizadas no momento. Os métodos utilizados na análise de associação dos marcadores podem originar diferentes resultados. Os marcadores que apresentaram efeitos altamente relevantes (P<0,01) geralmente apresentaram resultados semelhantes, independentemente do método utilizado. Certos marcadores podem ter efeitos positivos para algumas características componentes do índice de seleção e negativos para as demais. A análise em conjunto com todos os SNP's e todos os dados fenotípicos disponíveis é viável e parece ser a mais adequada. O método desenvolvido de imputação de genótipos faltantes a partir do parentesco de animais genotipados foi eficiente.
Title in English
Quantitative and molecular study of growth and carcass traits in Nellore cattle using bayesian inference.
Keywords in English
Correlation
Heritability
Imputation of missing genotypes
Marker assisted selection
SNP
Threshold model
Ultrasound
Abstract in English
Quantitative and molecular genetic studies are very important for animal breeding and studies with Nellore cattle have great importance due to the large participation of that breed in the Brazilian beef cattle industry (around 80% of the herd). The constant estimation of genetic parameters for traits linked to production is necessary for properly perform selection of animals. The improvement of carcass traits is essential for efficiency and profitability of the activity. The implementation of methods for animal selection based on molecular information could revolutionize animal production and should be deeply studied. Thus, the objectives of this study were to estimate genetic parameters and variance components using different mathematical models for a total of 14 traits, such as birth weight, weaning weight, yearling weight, post-weaning weight gain between weaning and yearling adjusted for 345 days, yearling scrotal circumference, yearling hip height, yearling visual scores like conformation, finishing, muscularity, bone structure and navel length. Ultrasound measurements for carcass traits performed at feedlot (30 to 45 days, at approximate age of 20 months) such as rib-eye area, fat thickness, rump fat thickness were, also, evaluated. Estimate correlations between all these traits with the carcass traits measured by ultrasound were estimated. As concerned to molecular study, an algorithm for imputation of missing genotypes was developed and different methods to analyze molecular marker (single nucleotide polymorphism - SNP) association with traits components of the selection index of a breeding program that is applied to the population studied, using bayesian inference, were used. Genetic progress will be expected for selection of all the traits studied. Maternal effects were important in some traits in which those effects are not usually considered. The amount of scores assigned to a categorical trait and the number of observations could result in different estimates when evaluated by linear or threshold models. The selection for visual scores traditionally used in that population will not improve carcass traits. The methods used to analyze the association of markers may lead to different results. The SNP's with association effects of high relevance (P<0.01) generally express their effects regardless of the method used to analyze. Some markers may have positive effects for some traits of selection index, but negative for others. The joint analysis with all SNPs and with all available phenotypes is feasible and appears to be more appropriate. The algorithm developed for imputation of missing genotypes from pedigree information of genotyped animals was efficient.
 
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5581102DO.pdf (2.47 Mbytes)
Publishing Date
2011-02-22
 
WARNING: The material described below relates to works resulting from this thesis or dissertation. The contents of these works are the author's responsibility.
  • CUCCO, Diego. Associação de marcadores moleculares SNP ao ganho de peso pós-desmama na raça Nelore utilizando de três métodos distintos de análise. In Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Zootecnia, SBZ (SBZ), 47, Salvador - BA, 2010.
  • CUCCO, Diego. Bayesian inference for association of molecular markers (SNP) with weaning weight in Nellore cattle using different mathematical models. In XXVth International Biometric Conference, IBC (IBC), 25, Florianópolis - SC, 2010.
  • CUCCO, Diego. Correlações genéticas e fenotípicas entre escores visuais e características de carcaça mensuradas por ultrassonografia em bovinos Nelore. In Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Zootecnia, SBZ (SBZ), 47, Salvador - BA, 2010.
  • CUCCO, Diego. Diferentes modelos matemáticos para o estudo da associação de marcadores moleculares do tipo SNP ao perímetro escrotal na raça Nelore. In VIII Simpósio Brasileiro de Melhoramento Animal, SBMA (SBMA), 8, Maringá - PR., 2010.
  • CUCCO, Diego. Estimativas dos efeitos genéticos diretos e maternos nas características de carcaça avaliadas por ultrassonografia na raça Nelore. In 48ª Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Zootecnia, SBZ (SBZ), 48, Belém - PA, 2011.
  • CUCCO, Diego. Herdabilidade das características de estrutura corporal e correlações genéticas e fenotípicas com as características de carcaça mensuradas por ultrassonografia em bovinos Nelore. In VIII Simpósio Brasileiro de Melhoramento Animal, SBMA (SBMA), 8, Maringá - PR, 2010.
  • CUCCO, Diego. Study of different approaches for genetic parameter estimation of visual scores in Nellore cattle. In XXVth International Biometric Conference, IBC (IBC), 25, Florianópolis - SC, 2010.
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