Estudo genômico da produção de leite e seus constituintes em bovinos da raça Guzerá

Abstract

Commercial panels containing thousands of SNPs revolutionized genetic studies in livestock, especially with the genome-wide association study and genomic selection. The genomic selection is also directly applied to breeding programs enabling increasing on accuracy of the genetic evaluation for quantitative traits such as milk yield and its constituents. Thus, the aim of this thesis was to study the distribution of frequencies of polymorphisms and the linkage disequilibrium (LD) in the Guzerá cattle; was also to study the association of the markers with the dairy traits and to compare different models for genomic evaluation with different prior distributions for the effect of markers. The LD and the effective size were estimated using a 50 k Illumina® panel for 50 sires and 853 cows. For 100 kb the average of r2 was 0.16. The density of this 50 k panel was considered sufficient to provide LD between chromosomal segments for estimation of genomic breeding values. The effective size was reduced over the course of generations, indicating increase intensity of selection. The low estimate for effective size for recent generations indicated the importance of considering inbreeding for mating to maintain the genetic diversity of this breed. Genomic evaluations were performed by GBLUP, BayesC, BayesCπ, Lasso and two multi-trait models for milk yield (MY), fat (MF) and protein (MP). The accuracies for predictions ranged from 0.65 to 0.80. Bayesian prediction, GBLUP and multi-traits models were equivalent for predict the genomic breeding values. However, the best option was GBLUP considering overall fit, lower computational requirement and facility of convergence. The results indicated that genomic predictions were adequate to assist animal selection. In other study, the percentages of explained variance for each SNP were calculated. Windows, composed of seven adjacent SNPs deviated substantially from the other genomic regions were ...

Painéis comerciais contendo milhares de SNPs a custo acessível revolucionaram os estudos genéticos na pecuária, principalmente por meio das análises de associação ampla e seleção genômica. A seleção genômica tem um aspecto prático, por ser diretamente aplicado aos programas de melhoramento, possibilitando aumento de acurácia das avaliações para as características quantitativas, como a produção de leite e seus constituintes. Como base nisso objetivou-se com esta tese verificar a distribuição das frequências dos polimorfismos e calcular o desequilíbrio de ligação (DL) dos segmentos cromossômicos no genoma de bovinos da raça Guzerá; estudar a associação dos marcadores com a produção de leite e seus constituintes; e comparar diferentes modelos para avaliação genômica com diferentes distribuições a priori para o efeito dos marcadores. Dessa forma, foi avaliado o DL entre marcadores de um painel de 50 k da Illumina® e estimado o tamanho efetivo populacional. Para isto foram utilizados 50 touros e 853 vacas Guzerá que também participaram dos estudos de associação e seleção genômica. A média de r2 foi de 0,16 para a distância 100 kb no genôma destes animais. A densidade do painel de 50 k foi considerada suficiente para proporcionar DL entre os segmentos cromossômicos para a predição de valores genéticos genômicos. Já as estimativas do tamanho efetivo populacional foram reduzidas com o decorrer das gerações, indicando aumento da intensidade de seleção para a raça ao longo das gerações. O baixo tamanho efetivo observado para as gerações recentes (137) indicaram a importância de se considerar a endogamia nas decisões de acasalamentos para manter a diversidade genética da raça. As avaliações genômicas foram realizadas pelos métodos GBLUP, BayesC, BayesCπ, Lasso e por meio de dois modelos multicaracterística para a produção de leite (PL), gordura (PG) e proteína (PP). As acurácias...