Genetic and genomic analyses of longitudinal traits in dairy cattle

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Oliveira, Hinayah Rojas de
• Orientador(a): Silva, Fabyano Fonseca e
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa
• Área do conhecimento CNPq: Genética e Melhoramento dos Animais Domésticos
• Link de acesso: http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/24822

Características com múltiplos valores fenotípicos registrados ao longo do tempo são denominadas características longitudinais, como por exemplo produção de leite. Apesar da grande importância de analisar essas características levando em conta o tempo, a maioria dos estudos sobre características longitudinais convertem os registros repetidos de cada animal em uma única estimativa (por exemplo, média de todos os tempos ou produção acumulada), o que não permite nenhuma inferência sobre a característica ao longo do tempo. Desta forma, o objetivo geral desta tese foi entender melhor os aspectos genéticos e genômicos de características longitudinais ao longo do tempo em bovinos leiteiros. Dados simulados e reais (do gado brasileiro Gir leiteiro e das raças leiteiras canadenses Ayrshire, Holandesa e Jersey) foram utilizados neste estudo. Primeiro, valores genéticos (EBVs) foram preditos usando um modelo multicaracterístico de regressão aleatória (RRM) combinando polinômios ortogonais de Legendre e B-splines lineares para descrever simultaneamente a primeira e segunda lactação do gado leiteiro Gir. Subsequentemente, predições genômicas e análises de associação genômica ampla e funcional foram realizadas para produção de leite, gordura e proteína, e escore de células somáticas nas três primeiras lactações das raças canadenses usando diferentes metodologias, como o melhor preditor linear não viesado genômico (GBLUP) em um único ou dois passos. O desempenho dos métodos de deregressão mais utilizados para características não longitudinais na deregressão dos EBVs de vacas e touros usados para avaliação genômica de características longitudinais também foram avaliados, usando RRMs e os dados da raça canadense Jersey. Além disso, o impacto da inclusão da informação de touros e suas filhas na população de treinamento em avaliações genômicas de múltiplos passos foi estudado usando uma população simulada. Combinar diferentes funções para modelar os efeitos fixos e aleatórios em RRMs multicaracteristicos parece ser uma alternativa viável (com base no ajuste do modelo, e nas estimativas de valores genéticos e componentes de variância) para modelagem genética das curvas de lactação em vacas leiteiras, como mostrado aqui para o gado Gir. A deregressão dos EBV longitudinais realizada utilizando métodos bem estabelecidos de deregressão para características não-longitudinais pode ser usada para predição genômica de características longitudinais. Além disso, remover a média dos pais e a média das filhas genotipadas do EBV deregredido pode aumentar a confiabilidade dos valores genômicos estimados (GEBVs). Na raça Holandesa, a confiabilidade dos GEBVs preditos usando o RRM foi em geral menor que a confiabilidade do modelo de produção acumulada, ao usar o método GBLUP em dois passos, no entanto, o RRM forneceu GEBVs menos viesados comparado ao modelo de produção acumulada. O uso do GBLUP em um único passo para predizer os GEBVs para características longitudinais baseado em RRMs aumentou a confiabilidade e reduziu o viés dos GEBVs comparado com a tradicional média dos pais, nas raças canadenses Ayrshire, Holandesa e Jersey. Diferentes regiões genômicas associadas às características analisadas foram identificadas para diferentes estágios da lactação, evidênciando o controle diferencial de genes ao longo dos estágios de lactação. Para todas as raças canadenses, o padrão do efeito de vários polimorfismos de nucleotídeo único associados com as características longitudinais analisadas mudou ao longo do tempo. Além disso, potenciais genes candidatos com diferentes padrões de expressão ao longo do tempo foram identificados em diferentes regiões cromossômicas. Os achados descritos nesta tese contribuirão para o avanço do conhecimento sobre a expressão genômica e predição de valores genéticos para características longitudinais.