Modelos para avaliação genética de populações multirraciais

Abstract

Resumo: O objetivo da tese foi comparar diferentes modelos estatísticos para estimar acuradamente valores genéticos de um rebanho de bovinos compostos. No Capítulo I foi apresentada a revisão sobre a formação da raça Purunã; a influência dos efeitos maternos que podem exercer impacto sobre a estimação de parâmetros genéticos das características de crescimento pré e pós-desmama; a obtenção da retenção de heterose em populações cruzadas e por fim, os modelos utilizados para a avaliação genética de rebanhos obtidos por cruzamento. No Capítulo II o objetivo foi avaliar os efeitos de idade da vaca (IDV) e dos grupos genéticos sobre as características de crescimento pré e pós-desmama de bovinos cruzados. Foram utilizados dados de 9345 animais, nascidos entre 1981 e 2017, resultando em 3 arquivos: 1) Canchim x Angus com 391 animais puros e bimestiços; 2) Charolês x Caracu com 502 animais puros e bimestiços e o 3) de animais quadrimestiços filhos dos animais bimestiços dos bancos anteriores com 1098 animais. As características avaliadas foram pesos ao nascer (PN), à desmama (P210), ao ano (P365) e ao sobreano (P420). Os grupos genéticos causaram grande variação nos pesos tomados em várias idades, bem como a origem daquele grupamento racial. A IDV teve forte influência sobre os pesos (P<0,01) exceto no P365 de animais Canchim x Angus. Os efeitos de idade da vaca e grupamento genético devem ser considerados na avaliação. No Capítulo III objetivou-se estudar a inclusão dos efeitos maternos na população quadrimestiça utilizada no capítulo anterior. Foram usados dados de 1098 bovinos, como grupo genético (GG) ou considerando a origem identificada (GGI), filhos de 93 touros e 392 vacas. Os parâmetros genéticos foram estimados por um modelo animal usando AIREML, BLUPF90. Foram testados 3 modelos para análise: 1) efeito genético direto como aleatório, 2) além do efeito direto, o efeito de ambiente permanente materno foi considerado, e 3) além dos efeitos inclusos nos modelos anteriores, contemplou-se o efeito genético materno. Além dos efeitos aleatórios, os efeitos fixos de grupo genético (GG) ou grupo genético de origem identificada (GGI) foram considerados nas análises. Para todas as características, o modelo 3 foi indicado como mais adequado. Os efeitos maternos devem ser considerados nos modelos para estimação de parâmetros genéticos de animais quadrimestiços, independente da forma de considerar o grupo genético. No Capítulo IV foram comparados 4 modelos para estimar os valores genéticos da população de quadrimestiços dos capítulos anteriores. As análises foram realizadas por meio do procedimento GLM do software SAS. As comparações entre os modelos foram realizadas por meio do cálculo de redução na soma de quadrados dos resíduos e pelo critério de convergência AIC. Os valores genéticos foram estimados por meio do AIREML - BLUPF90. Os touros foram utilizados para estimar a correlação de Spearman e, posteriormente, foram ranqueados. O teste da redução na soma de quadrados dos resíduos indicou para todas as características o modelo 1, de grupo genético de origem identificada, como mais indicado, sendo que para o PN poderia também ser utilizado o modelo 2, grupo genético convencional, e para o P210 também o modelo que inclui todos os efeitos não aditivos (Modelo 4). Pelo AIC o modelo indicado foi o modelo mais parametrizado (modelo 4), que continha os efeitos epistáticos. A correlação de Spearman entre os modelos foram altas tanto para PN, quanto para P420. Para o P210 e P365 as correlações entre os modelos 2, 3 e 4 foram altas, ou seja, o ranqueamento dos touros foi semelhante. Apesar das altas correlações, observou-se mudanças importantes na classificação dos touros quadrimestiços pelos diferentes modelos. Palavras-chave: cruzamento, valor genético, efeitos não genéticos, gado de corte, ranking

Abstract: The objective of the thesis was to compare different statistical models to accurately estimate genetic values of a herd of crossbreeding cattle. In Chapter I was presented the revision on the formation of the Purunã breed; the influence of maternal effects that may have an impact on the estimation of genetic parameters of pre and post-weaning growth characteristics; obtaining retention of heterosis in cross populations and, finally, the models used for the genetic evaluation of crossbred herds. In Chapter II the objective was to evaluate the effects of age of dam (IDV) and genetic groups on pre and post-weaning growth characteristics of crossbred cattle. Data were used of 9345 animals, born between 1981 and 2017, resulting in 3 files: 1) Canchim x Angus with 391 pure and 2 cross breed; 2) Charolais x Caracu with 502 pure and 2 cross breed and 3) 4 cross breed children of the 2 cross breed of the previous data with 1098 animals. The evaluated characteristics were weights at birth (PN), weaning (P210), yearling (P365) and days at 420 (P420). Genetic groups caused great variation in the weights taken at various ages, as well as the origin of that racial grouping. IDV had a strong influence on weights (P <0.01) except for P365 from Canchim x Angus animals. The effects of age of the cow and genetic grouping should be considered in the evaluation. Chapter III aimed to study the inclusion of maternal effects in the 4 cross breed population used in the previous chapter. Data from 1098 cattle, as a genetic group (GG) or considering the identified origin (GGI), were used, of 93 sires and 392 dams. The genetic parameters were estimated by an animal model using AIREML, BLUPF90. Three models were tested for analysis: 1) direct genetic effect as random; 2) besides the direct effect, the effect of maternal permanent environment was considered, and 3) besides the effects included in the previous models, maternal genetic effect was considered. In addition to the random effects, the fixed effects of genetic group (GG) or genetic group of identified origin (GGI) were considered in the analyzes. For all the characteristics, model 3 was indicated as more suitable. Maternal effects should be considered in the models for estimation of genetic parameters of 4 cross breed, regardless of how the genetic group is considered. In Chapter IV, four models were compared to estimate the genetic values of 4 cross breed population of previous chapters. The analyzes were performed using the GLM procedure of the SAS software. The comparisons between the models were performed by calculating the reduction in the sum of squares of the residues and by the AIC convergence criterion. Genetic values were estimated using AIREML - BLUPF90. Sires were used to estimate the Spearman correlation and were subsequently ranked. The test of the reduction in the sum of squares of residues indicated for all the characteristics the model 1, of identified genetic group of origin, as more indicated, being that for the PN could also be used the model 2, conventional genetic group, and for the P210 also the model that includes all non-additive effects (Model 4). The AIC model was the most parameterized model (model 4), which contained the epistatic effects. The Spearman correlation between the models was high for both PN and P420. For P210 and P365 the correlations between models 2, 3 and 4 were high, that is, sires rankings were similar. Despite the high correlations, we observed important changes in the classification of 4 cross breed sires by the different models. Keywords: crossbreeding, breed value, non-additive effects, beef cattle, ranking