XXV CONGRESSO BRASILEIRO DE ZOOTECNIA ZOOTEC 2015

XXV CONGRESSO BRASILEIRO DE ZOOTECNIA
ZOOTEC 2015
Dimensões Tecnológicas e Sociais da Zootecnia
Fortaleza – CE, 27 a 29 de maio de 2015
Interação genótipo-ambiente em bovinos Brahman
Genotype-environment interaction in Brahman cattle
Fabio José Gomes1, Tássia Souza Bertipaglia1, Natalia Vinhal Grupioni2, Henrique Torres Ventura3, Danísio
Prado Munari4, Ricardo da Fonseca5
1
Doutorando em Genética e Melhoramento Animal - UNESP/Jaboticabal, São Paulo, Brasil. Bolsista
CAPES/Embrapa. e-mail: [email protected]
2
Pós-doutoranda em Genética e Melhoramento Animal - UNESP/Jaboticabal, São Paulo, Brasil
3
Gerente de Pesquisa e Melhoramento Genético – ABCZ/Uberaba, Mina Gerais, Brasil
4
Professor assistente – UNESP/Jaboticabal, São Paulo, Brasil. Bolsista CNPq
5
Professor adjunto – UNESP/Dracena, São Paulo, Brasil
Resumo: O objetivo do trabalho foi identificar os efeitos de interação genótipo-ambiente das regiões CentroOeste e Sudeste do Brasil sobre o peso ao sobreano e ganho de peso da desmama ao sobreano de bovinos da
raça Brahman. Foram estimados parâmetros genéticos para 22.168 registros de peso ao sobreano ajustado aos
540 dias (P540) e de ganho de peso médio diário da desmama ao sobreano (GMD). As estimativas dos
parâmetros genéticos foram realizadas por Inferência Bayesiana, com a utilização do Amostrador de Gibbs e,
os valores genéticos estimados por meio do Blupf90. O modelo incluiu os efeitos aleatórios genéticos
aditivos e residual, efeitos fixos de grupo de contemporâneo, fazenda, sistema de manejo e sexo. As médias
das estimativas das herdabilidades foram de 0,439 para P540 e 0,333 para GMD, indicando que existe
variação genética aditiva suficiente para a característica responder ao processo de seleção. A correlação
genética entre as características foi 0,816. O teste de correlação de Spearman foi 0,078, indicando que há
interação genótipo-ambiente, então as classificações dos animais nas diferentes regiões são diferentes.
Portanto, devem-se considerar os efeitos de interação genótipo-ambiente a fim de obter maior acurácia nas
avaliações genéticas de bovinos de corte da raça Brahman.
Palavras–chave: bovinos de corte, correlação de Spearman, inferência bayesiana, peso ao sobreano
Abstract: The study aimed to evaluate the effects of genotype-environment interaction between the Midwest
and Southeast regions from Brazil on yearling weight and weight gain from weaning to yearling in Brahman
cattle. Genetic parameters were estimated for 22,168 records to yearling weight adjusted to 540 days (P540)
and daily weight gain from weaning to yearling (GMD) of cattle distributed in two regions, the Midwest and
Southeast. Genetic parameters estimates were performed by Bayesian inference using the Gibbs sampling
and the breeding values was estimated by Blupf90. The model included the random effects additive genetic
and residual, fixed effects of contemporary group, state, production system and sex. The mean estimates of
heritability were 0.333 for GMD and 0.439 for P540, indicating that the traits has enough genetic variability
additive to response to selection process. The average genetic correlation between GMD and P540 was 0.816.
The Spearman correlation test was 0.078, indicating that there is genotype environment interaction, so the
ranking of animals was changed in different regions. Genetic evaluations should be considerate this
genotype-environment interaction in order to increase the accuracy of the genetic evaluations in Brahman
beef cattle.
Keywords: bayesian inference, beef cattle, Spearman correlation, yearling weight
Introdução
A seleção dos melhores animais para serem pais da próxima geração visa aumentar a produtividade do
sistema de produção de bovinos de corte, o que altera a média fenotípica do rebanho pelo aumento da
frequência dos genes favoráveis na população. Uma ferramenta muito importante para a escolha correta dos
animais é por meio de avaliações genéticas, que permite distinguir as variações herdáveis e calcular o valor
genético dos animais. A determinação do modelo e variáveis consideradas na avaliação genética dos animais
são muito importantes para as estimações dos componentes de variância e dos parâmetros genéticos, pois
quanto mais distante estiver o valor estimado do valor verdadeiro, maiores são os erros de predição dos
efeitos aleatórios.
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Uma metodologia adequada para estimar os componentes de variância é a Inferência Bayesiana, que
estima valores genéticos de características de limiar de grandes conjuntos de dados a partir de modelos
complexos, além de construir intervalos de credibilidade das estimativas. Porém, para obter acurácia no
processo de seleção dos animais, é preciso que os parâmetros genéticos estejam adequadamente ajustados aos
efeitos de ambiente, pois quando há dependência entre o mérito genético dos animais e do ambiente, há
interação genótipo-ambiente (Mascioli, et al., 2006).
Sendo assim, é importante considerar as variações ambientais no modelo, para que os animais sejam
adequadamente selecionados. Portanto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a existência de interação
genótipo-ambiente sobre o peso ao sobreano (P540) e ganho de peso médio diário da desmama ao sobreano
(GMD) de bovinos Brahman nas regiões Sudeste e Centro-Oeste do Brasil.
Material e Métodos
O estudo foi realizado utilizando-se 22.168 registros de bovinos da raça Brahman cedidos pela
Associação Brasileira de Criadores de Zebuínos (ABCZ). Os animais nasceram entre os anos de 1996 e 2011,
todos puros de origem, com registro, e criados nas regiões Centro-Oeste e Sudeste. Os pesos foram ajustados
para 540 dias de idade, conforme fórmula abaixo:
𝑊𝑊𝑟 − 𝑊𝑊𝑏
𝑃540 = 𝑊𝑊𝑏 + (
) 𝑥 335
𝑎𝑔𝑒𝑟
em que, 𝑊𝑊𝑎 é o peso corporal em kg ajustado aos 540 dias, 𝑊𝑊𝑏 o peso corporal base usado para medir o
peso ajustado (peso à desmama); 𝑊𝑊𝑟 o peso corporal real (kg); 𝑎𝑔𝑒𝑟 a idade real à pesagem subtraída da
idade da pesagem anterior; 335 é a diferença de dias entre o ajustado de 540 dias até a desmama (205 dias).
Foram considerados apenas os animais que tinham registros de pesagem em um intervalo que variou de 60
dias antes e 60 dias após as idades-padrão.
Para o cálculo do GMD, foram considerados:
𝑊𝑊𝑟 − 𝑊𝑊𝑏
𝐺𝑀𝐷 = (
)
𝑎𝑔𝑒𝑟
em que, 𝐺𝑀𝐷 é o ganho médio diário de peso da desmama ao sobreano; 𝑊𝑊𝑏 o peso corporal base usado
para medir o peso ajustado (peso à desmama); 𝑊𝑊𝑟 o peso corporal real (kg); 𝑎𝑔𝑒𝑟 a idade real à pesagem
subtraída da idade da pesagem anterior.
Os grupos de contemporâneos (GC) foram definidos por ano e estação de nascimento, ano e estação
da pesagem. Foram estabelecidos o mínimo de dois animais por GC e, pelo menos, dois touros com filhos em
cada GC. A matriz de parentesco continha 22176 animais. Foram 12660 informações de valores genéticos e
372 touros na região Centro-Oeste e 12996 informações e 522 touro na região Sudeste.
A estimação dos componentes de variância foi realizada por análises bicaracterísticas por meio do
GIBBS1F90 (Misztal, 2012). O modelo considerado para P540 e GMD foi:
𝑃𝑖 = 𝜇 + 𝑋𝑏 + 𝑍1 𝑎 + 𝑒
sendo: 𝑃𝑖 é o vetor de observações de pesos corporais; 𝜇 a média de peso corporal na população; 𝑏 o vetor de
efeitos fixos: GC, sexo, regime alimentar e estado; 𝑎 o vetor de efeitos aleatórios genético animal, 𝑋 𝑒 𝑍1 as
matrizes de incidência correspondentes e 𝑒 o vetor de resíduos.
As densidades marginais dos componentes de variância foram estimadas usando o Amostrador de
Gibbs, que gerou amostras pelos métodos de Monte Carlo via Cadeias de Markov (MCMC). Foi realizada
amostragem inicial de 400.000 ciclos, com descarte (burn-in) de 120.000 e intervalo de salvamento de 10
(thin). Foi utilizado o pacote “coda” do software R (R Development Core Team, 2014), com o método de
Geweke e Heidelberger para diagnóstico de convergência.
A convergência foi alcançada quando as amostras foram retiradas de um total de 900.000 ciclos, burnin de 250.000 e thin de 10. Foram calculadas as correlações de Spearman entre as classificações dos touros
quanto aos valores genéticos nos diferentes estados brasileiros.
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Resultados e Discussão
As médias de P540 e GMD foram de 337 ± 61 kg e 0,58 ± 0,14 kg/dia, respectivamente para a região
Centro-Oeste e 352 ± 77 kg e 0,62 ± 0,18 kg/dia para a região Sudeste, não havendo diferença significativa
entre as regiões para as duas variáveis pelo teste F (Análise de Variância). Os coeficientes de herdabilidades
(Tabela 1) apresentam variação genética aditiva suficiente para que seja realizada a seleção dessas
características.
As características apresentam associação genética linear e alta (Tabela 2), indicando que a seleção
realizada para uma das características, favorecerá a outra. Embora o GMD seja calculado com base no
cálculo do P540, ele representa o crescimento do animal da desmama até o P540 e representa melhor o
desenvolvimento do animal nessa fase. A alta correlação genética dessas características é um indicador de
que o animal que ganha mais peso no período pós-desmama tende a ter um peso maior aos 540 dias de idade.
Tabela 1. Estimativas de herdabilidade (h2) média, desvio-padrão (DP) e intervalo de credibilidade de 95%
(IC) para peso ao sobreano ajustado aos 540 dias (P540) e de ganho de peso médio diário da desmama ao
sobreano (GMD) em bovinos da raça Brahman
P540
GMD
2
2
2
2
ℎ
𝜎𝑎
𝜎𝑒
ℎ
𝜎𝑎2
𝜎𝑒2
Média
0,439
1377,21
1760,98
0,333
0,005
0,01
DP
0,094
293,86
295,40
0,093
0,001
0,001
IC
0,25 a 0,60
808 a 1982
1240 a 2331
0,16 a 0,47 0,002 a 0,007
0,008 a 0,012
Tabela 2. Média, desvios-padrão e intervalos de confiança de 95% (IC95%) para as correlações genéticas,
ambientais e fenotípicas entre peso ao sobreano ajustado aos 540 dias (P540) e de ganho de peso médio
diário da desmama ao sobreano (GMD) em bovinos da raça Brahman
Correlação entre P540 e GMD
Média
Desvio-padrão
IC (95%)
Genética aditiva
0,816
0,068
0,659 a 0,909
Residual
0,914
0,037
0,845 a 0,974
Fenotípica
0,872
0,0016
0,869 a 0,875
A correlação de Spearman entre as classificações dos touros (184 animais) quanto aos valores
genéticos foi de baixa magnitude, 0,078 (P=0,29, não significativo, ou seja, não difere de zero), o que indica
baixa associação genética linear entre as classificações dos touros nas diferentes regiões, comprovando a
existência de interação genótipo-ambiente. Lira et al. (2013) também encontraram interação genótipoambiente sobre peso aos 550 dias em bovinos da raça Nelore quando foram comparadas as classificações de
touros nos estados de Mato Grosso e Maranhão.
Conclusões
Os efeitos de ambiente devem ser considerados nas avaliações genéticas dos programas de
melhoramento genético de bovinos da raça Brahman, pois há interação genótipo-ambiente quando
comparadas as regiões Centro-Oeste e Sudeste, o que altera a classificação dos touros de acordo com cada
região.
Literatura citada
DE LIRA, Thaymisson Santos et al. Interação genótipo-ambiente em pesos pós-desmama de bovinos Nelore
criados nos estados do Maranhão, Mato Grosso e Pará. Acta Veterinaria Brasilica, v. 7, n. 4, p. 282-287,
2014.
DOS SANTOS MASCIOLI, Arthur et al. Estudo da interação genótipo× ambiente sobre características de
crescimento de bovinos de corte utilizando-se inferência bayesiana. Revista Brasileira de Zootecnia, v. 35,
n. 6, 2006.
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