Resumo -O objetivo deste trabalho foi avaliar a sensibilidade ao ambiente em bovinos da raça Nelore por meio de diferentes modelos de normas de reação e estimar o progresso genético no gradiente ambiental. Determinaram-se os parâmetros ganho de peso da desmama ao sobreano (GP345) e o peso ajustado aos 205 dias de idade (P205). Um modelo animal padrão (MA), dois modelos hierárquicos de normas de reação com homocedasticidade de variância residual e dois com heterogeneidade foram utilizados. O modelo hierárquico de normas de reação homocedástico com um passo apresentou o melhor ajuste. Os coeficientes de herdabilidade diretos do ambiente baixo para o ambiente alto, no gradiente ambiental, foram de 0,03 a 0,63 e de 0,13 a 0,62, respectivamente, para GP345 e P205. As correlações entre o intercepto e a inclinação da norma de reação foram de: 0,93, para GP345 (direto); 0,95, para GP345 (materno); 0,92, para P205 (direto); e 0,82, para P205 (materno). As correlações indicam que animais com alto valor genético tendem a responder positivamente aos melhores ambientes. As tendências genéticas mostraram ganhos para os efeitos diretos, principalmente nos melhores ambientes. Há variação genética quanto à sensibilidade dos animais, nos diferentes ambientes, fato que permite a seleção de animais com genótipos mais adequados para a produção em determinado ambiente.Termos para indexação: avaliação genética, correlação genética, parâmetros genéticos, plasticidade fenotípica, reprodutores, sensibilidade ambiental. Genotype x environment interaction via models of reaction norms for growth traits in Nelore cattleAbstract -The objective of this work was to evaluate the sensitivity of Nelore cattle to the environment by different models of reaction norms and to estimate the genetic progress in environmental gradient. The parameters weight gain from weaning to yearling (WG345) and adjusted weight at 205 days of age (W205) were determined. A standard animal model (AM), two reaction norm hierarchical models with residual variance homoscedasticity, and two with heterogeneity were used. The homoscedastic reaction norm hierarchical model with one step showed the best fit. The direct heritability coefficients from the low environment to the high one, in environmental gradient, were 0.03 to 0.63 and 0.13 to 0.62, respectively, for WG345 and W205. The correlations between the intercept and the slope of the reaction norm were: 0.93, for WG345 (direct); 0.95, for WG345 (maternal); 0.92, for W205 (direct); and 0.82, for W205 (maternal). The correlations indicate that animals with high genetic value tend to positively respond to better environments. The genetic trends showed gains for the direct effects, mainly in the best environments. There is genetic variation for sensitivity of animals, in different environments, a fact that allows of the selection of animals of more appropriate genotypes for the production in a particular environment.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a interação genótipo × ambiente (IGA) quanto ao peso ajustado aos 365 dias de idade, em bovinos da raça Nelore Mocha do Nordeste do Brasil, por meio de modelos de norma de reação, via regressão aleatória com abordagem bayesiana. Os modelos analisados incluíram o efeito fixo de idade da vaca (linear e quadrático) e os efeitos aleatórios genético aditivo e de grupo de contemporâneos. O modelo de norma de reação com variância residual homogênea e um passo (MHNRHO1P) proporcionou melhor ajuste aos dados do que os modelos com variância residual heterogênea e o modelo animal padrão (MA). As estimativas de variância genética (64,41±13,24 kg² a 842,31±58,29 kg²) e herdabilidade (0,11±0,01 a 0,63±0,02) aumentaram com a melhoria do gradiente ambiental. As correlações de Spearman variaram de 0,69 a 0,99, entre as classificações dos reprodutores com maiores valores genéticos nos MA e MHNRHO1P, nos diferentes ambientes, o que indica alteração na classificação, especialmente dos valores genéticos obtidos pelo MA nos ambientes superiores. A identificação desse nível de IGA torna necessárias as avaliações específicas dos indivíduos e rebanhos para os ambientes de baixo, médio e alto nível de produção.

We evaluate genotype × environment (G × E) interactions for age at first calving (AFC) and calving interval (CI) of Nellore cattle in northeastern Brazil using four hierarchical reaction norm models (HRNMs). The best-fit model for the traits was the one step heteroscedastic hierarchical reaction norm model. Heritability was close to zero in the worst environments and increased as the environments improved (from 0.06 to 0.12 for AFC and from 0.01 to 0.03 for CI). The correlations between the intercept and the slope of the reaction norms for CI and AFC were from medium to high magnitude (0.75 ± 0.10 and 0.90 ± 0.04, respectively), indicating that animals with higher average breeding values had the greatest responses to the improvement of environmental conditions. The variation in heritability indicates different response to selection according to the environment in which the animals of the population are evaluated. The G × E was evident in bulls with more female offspring. In conclusion, our data demonstrate that selection for AFC in medium- and high-level environments leads to higher genetic gains.

The objective of this study was to use pedigree analysis to evaluate the population structure and genetic variability in the Murrah dairy breed of water buffalo (Bubalus bubalis) in Brazil. Pedigree analysis was performed on 5,061 animals born between 1972 and 2002. The effective number of founders (fe) was 60, representing 6.32 % of the potential number of founders. The effective number of ancestors (fa) was 36 and the genetic contribution of the 17 most influent ancestors explained 50 % of the genetic variability in the population. The ratio fe/fa (effective number of founders/effective number of ancestors), which expresses the effect of population bottlenecks, was 1.66. Completeness level for the whole pedigree was 76.8, 49.2, 27.7, and 12.8 % for, respectively, the first, second, third, and fourth known parental generations. The average inbreeding values for the whole analyzed pedigree and for inbreed animals were, respectively, 1.28 and 7.64 %. The average relatedness coefficient between individuals of the population was estimated to be 2.05 %-the highest individual coefficient was 10.31 %. The actual inbreeding and average relatedness coefficient are probably higher than estimated due to low levels of pedigree completeness. Moreover, the inbreeding coefficient increased with the addition of each generation to the pedigree, indicating that incomplete pedigrees tend to underestimate the level of inbreeding. Introduction of new sires with the lowest possible average relatedness coefficient and the use of appropriate mating strategies are recommended to keep inbreeding at acceptable levels and increase the genetic variability in this economically important species, which has relatively low numbers compared to other commercial cattle breeds. The inclusion of additional parameters, such as effective number of founders, effective number of ancestors, and fe/fa ratio, provides better resolution as compared to the inclusion of inbreeding coefficient and may help breeders and farmers adopt better precautionary measures against inbreeding depression and other deleterious genetic effects.

Objetivou-se estimar parâmetros e avaliar a tendência fenotípica e genética de pesos ajustados para 205 (P205); 365 (P365) e 550 (P550) dias de idade, em bovinos da variedade Nelore Mocho, nascidos a partir de 1980, pertencentes a rebanhos localizados na região Nordeste do Brasil. Foram utilizados registros genealógicos de 45.785 animais nascidos entre 1960 e 2009. Os parâmetros e os valores genéticos foram estimados com o método de máxima verossimilhança restrita livre de derivadas (REML) sob o modelo animal, usando aplicativo computacional MTDFREML. A tendência fenotípica e genética das características de crescimento foram estimadas pela regressão do valor genético sobre o ano de nascimento do animal. O coeficiente de herdabilidade direta dos pesos ajustados nas três idades foram 0,19 ± 0,02 (P205); 0,24 ± 0,03 (P365) e 0,18 ± 0,03 (P550), indicando que há potencial de ganhos pela seleção nesses pesos. A herdabilidade materna do P205 foi igual a 0,12 ± 0,02. A tendência genética direta foi igual a 0,016; 0,043 e 0,041kg/ano, para P205, P365 e P550, respectivamente, enquanto a fenotípica foi 1,34; 2,10 e 2,84kg/ano para essas características na mesma sequência, mostrando assim o quanto os ganhos fenotípicos foram superiores aos genotípicos, possivelmente favorecidos por melhorias no manejo dos rebanhos. O monitoramento dos parâmetros e das tendências fenotípica e genética do desenvolvimento ponderal na variedade Nelore Mocho do Nordeste, se apresenta como procedimento importante para nortear a definição de estratégias de manejo com potencial para aumentar os ganhos genéticos de forma consistente.

-The objective of this study was to evaluate the population genetic structure of Nellore cattle in northeastern Brazil. Pedigree information was collected from 175,231 animals born from 1967 to 2007. Probability of gene origin, inbreeding, average relatedness coefficient (AR), completeness pedigree, effective population size and generation interval were calculated. Generation interval was high due to the long period of time animals were used as reproducers. The bottleneck effect was evidenced as a result of intensive use of limited breeders over the last years. Low values were observed in the effective number of founder animals (434) and ancestors (427) comparing with the number on the base (175,231) and reference populations (130,038). Generally, the variability explained by the founders and ancestors is considered low. The average coefficient of inbreeding (0.11%) and AR (0.14%) estimated for this population is considered low and can be partly explained by the increased population effective number in recent periods; however, it may be underestimated by shallow pedigree.

Abstract. This study investigated the presence of genotype-environment interaction (GEI) for body weight adjusted to 205 days of age (W205) in Polled Nellore cattle raised in north-eastern Brazil using reaction norm (RN) models. The reaction norm hierarchical models (RNHM) included the fixed (linear and quadratic) effect of cow’s age, random effect of contemporary group (CG), RN level and slope for additive direct and maternal genetic effects and permanent maternal environmental effect. The one-step reaction norm model with homogeneous residual variance (RNHM1sHm) yielded the best adjustment compared to the others. Based on this model, the estimates of direct additive and maternal variances and increased with environment improvement (35.34±7.92 kg2 to 134.42±25.97 kg2 and 12.76±5.38 kg2 to 58.22±19.74 kg2 for low and high-quality environments, respectively). The estimates of heritability direct additive and maternal too increased with environmental improvement (0.08±0.02 to 0.24±0.04 and 0.03±0.01 to 0.10±0.04). The correlation between the intercept and the slope of RNHM indicates that animals with higher genetic values respond more efficiently to environmental improvements, representing a scale effect for W205. These results allowed us to characterize the GEI for W205 and showed that specific evaluation should be performed with low, intermediary and high production levels.

Objetivou-se avaliar o efeito da interação genótipo ambiente (IGA) sobre os pesos ajustados aos 365 (P365) e 550 (P550) dias de idade de bovinos Guzerá por meio de modelos hierárquicos Bayesianos de norma de reação. O banco de dados utilizado foi cedido pela Associação Brasileira dos Criadores de Zebu (ABCZ) e continha 15169 e 11183 registros para o P365 e P550, respectivamente. Ajustou-se um modelo animal (MA) e modelos hierárquicos de norma de reação com variâncias homogenias e heterogenias em um passo (MHNRHO1P e MHNRHE1P, respectivamente) e dois passos (MHNRHO2P e MHNRHE2P, respectivamente) para avaliar a existência e efeito da IGA. O MHNRHO1P foi o modelo de melhor ajuste. As estimativas de herdabilidade no MA foram de 0,37 e 0,29 para o P365 e P550, respectivamente. Foram obtidos valores de herdabilidade variando de 0,21 a 0,71 para o P365 e 0,06 a 0,93 para o P550 no MHNRHO1P ao longo do gradiente ambiental. As correlações de Spearman entre as classificações dos reprodutores para o P365 e P550 variaram de 0,26 a 0,99 e de -0,99 a 0,99, respectivamente, e as correlações genéticas variaram entre 0,70 a 1,00 e 0,40 a 1,00 para o P365 e P550, respectivamente. Existe IGA em bovinos da raça Guzerá no Nordeste do Brasil para o P365 e P550, sendo necessário considerar a possibilidade de inclusão deste efeito nas avaliações genéticas.