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3 de outubro de 2012
Atacado – 03-10-2012
3 de outubro de 2012

Aumento na acurácia da DEP de tourinhos de reposição com o uso de marcadores genéticos

Como conclusão desse estudo, tem-se que a utilização de painéis de marcadores de muito baixa densidade melhorou de maneira pouco expressiva a qualidade de ajuste dos modelos de predição do valor genético dos animais, sem alterar a capacidade preditiva. Entretanto, aumentou a acurácia das estimativas dos valores genéticos. Por Fernanda Marcondes de Rezende (UFU), José Bento Sterman Ferraz (FZEA-USP), Noelia Ibáñez-Escriche (IRTA), Flávio Vieira Meirelles (FZEA/USP).

Por Fernanda Marcondes de Rezende (UFU), José Bento Sterman Ferraz (FZEA-USP), Noelia Ibáñez-Escriche (IRTA), Flávio Vieira Meirelles (FZEA/USP)*.

A existência de painéis de comerciais de marcadores genéticos no mercado brasileiro e a necessidade de avaliar o impacto da inclusão dessa informação em um programa de avaliação genética motivaram o desenvolvimento do estudo realizado na Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos da USP, em Pirassununga-SP, sob a orientação dos Profs. Drs. Flávio Vieira Meirelles e José Bento Sterman Ferraz, que deu origem à tese de doutorado da aluna Fernanda Marcondes de Rezende, atualmente professora da Universidade Federal de Uberlândia, no campus avançado de Patos de Minas.

Dados de 84.404 animais com mensurações para ganho de peso pós desmama (GPD), circunferência escrotal (CE) e escore de musculosidade (EM) aos 18 meses, correspondentes a 116.652 animais na matriz de parentesco, dos quais 3.160 foram genotipados para 106 marcadores do tipo SNP (polimorfismo de único nucleotídeo) foram analisados.

A primeira suposição avaliada nesse estudo foi o impacto na qualidade de ajuste e na habilidade preditiva de modelos estatísticos de predição do valor genético pela inclusão de dados moleculares, utilizando apenas os dados dos animais genotipados. Os resultados dessa análise demonstraram que a inclusão dos efeitos dos marcadores juntamente com os efeitos poligênicos (efeito genético aditivo direto advindo das relações de parentesco entre os animais considerado no modelo por meio da inclusão da matriz de parentesco) melhorou a qualidade de ajuste dos modelos para todas as características avaliadas, mas apresentou habilidade de predição do valor genético equivalente à observada com a aplicação do modelo clássico de avaliação genética, que considera apenas os efeitos poligênicos.

No passo seguinte, foram avaliadas as alterações na acurácia das estimativas de valor genético dos animais pela inclusão dos efeitos dos marcadores no modelo de avaliação genética clássica. Para tanto, todos os dados disponíveis, de animais genotipados ou não, foram analisados conjuntamente, por meio de análises bicaracterísticas entre os fenótipos mensurados e os respectivos valores genéticos moleculares, obtidos pela soma dos efeitos de substituição dos marcadores ponderados pelo número de alelos favoráveis (0, 1 ou 2) presentes em cada locus. Essas alterações foram avaliadas dentro de categorias de animais definidas por sua importância dentro do rebanho, dado o potencial para transmitir seus alelos para as gerações futuras. As categorias consideradas foram:

  • Geral: todos os animais que compuseram a matriz de parentesco;
  • Touro: pai de animais que apresentaram medições em qualquer uma das características analisadas;
  • CEIP: animais jovens que receberam o certificado CEIP ou que estavam aptos a receber e foram aprovados em avaliação visual, considerados como tourinhos de reposição para o programa.

As categorias Touro e CEIP foram subdivididas em animais não genotipados (_ng) e genotipados (_g), totalizando cinco categorias analisadas.

Na figura 1 estão demonstrados os incrementos na acurácia (em vermelho) promovidos pela a inclusão da informação molecular na avaliação genética clássica, por categoria de animal, para cada uma das características analisadas.

Figura 1. Impacto na acurácia do valor genético de cinco categorias de animais pela inclusão da informação molecular na avaliação genética clássica para o ganho de peso pós desmama (GPD), circunferência escrotal (CE) e escore de musculosidade (EM) mensurados aos 18 meses de idade.

Na figura acima foi demonstrado que independente da característica estudada, incrementos na acurácia das estimativas dos valores genéticos foram observados para as cinco categorias de animais analisadas. Entre as características, o escore de musculosidade foi o que na média geral apresentou maior aumento (5,8%) na acurácia. Dentro das categorias de animais, os maiores impactos foram observados nos animais genotipados, sendo os incrementos mais elevados para os animais jovens, no caso, os tourinhos de reposição representados pela categoria CEIP. Nesse caso, a inclusão da informação de painéis comerciais de marcadores genéticos em um programa de melhoramento genético de bovinos da raça Nelore, aumentou a acurácia para a categoria CEIP_g em 11,2% para o ganho de peso pós desmama, 2,8% para o perímetro escrotal e 14,8% para o escore de musculosidade avaliados aos 18 meses de idade.

Adicionalmente, foram avaliados os possíveis conflitos de seleção ao serem selecionados os animais top 20% com base no valor genético estimado pela avaliação genética clássica (VG) e o estimado pela avaliação genética assistida por marcadores (VGAM). Nas Figuras 2 a 4 estão indicados os pontos de truncamento para a seleção dos 20% melhores animais em cada critério de classificação com base em todo rebanho analisado, a exemplo do que é permitido para os programas autorizados pelo MAPA (Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento) a emitir CEIP (Certificado Especial de Identificação e Produção).

Figura 2. Dispersões dos valores genéticos clássicos (VG) e valores genéticos assistidos por marcadores (VGAM) para o ganho de peso pós-desmama (linha pontilhada indica ponto de truncamento dos 20% melhores animais).

Figura 3. Dispersões dos valores genéticos clássicos (VG) e valores genéticos assistidos por marcadores (VGAM) para o perímetro escrotal (linha pontilhada indica ponto de truncamento dos 20% melhores animais).

Figura 4. Dispersões dos valores genéticos clássicos (VG) e valores genéticos assistidos por marcadores (VGAM) para o escore de musculosidade (linha pontilhada indica ponto de truncamento dos 20% melhores animais).

Os conflitos de seleção são indicados pelas divergências nas classificações dos animais, ou seja, quando um animal é selecionado por um critério e descartado por outro. Os maiores conflitos foram observados para o escore de musculosidade (Figura 4), com 1,27% dos animais sendo classificados por apenas um dos critérios como pertencentes ao grupo dos 20% melhores avaliados. Nesse contexto, indica-se que a seleção dos animais seja realizada com base nos valores genéticos assistidos por marcadores, uma vez que esses apresentam estimativas mais acuradas do que os valores genéticos estimados pelas avaliações genéticas clássicas, conforme demonstrado anteriormente nos gráficos de impacto na acurácia.

Como conclusão desse estudo, tem-se que a utilização de painéis de marcadores de muito baixa densidade melhorou de maneira pouco expressiva a qualidade de ajuste dos modelos de predição do valor genético dos animais, sem alterar a capacidade preditiva. Entretanto, aumentou a acurácia das estimativas dos valores genéticos especialmente de tourinhos jovens de reposição e alterou ligeiramente a classificação (selecionado ou não selecionado) dos animais de valores genéticos próximos aos limiares de escolha dos “top 20%”, fato esse não observado para os animais com valores genéticos extremos.

Com o desenvolvimento de painéis de densidade mais alta de marcadores, atualmente em andamento para animais da raça Nelore, maiores impactos do uso de marcadores genéticos sobre a acurácia das DEP de tourinhos de reposição são esperados.

Esses resultados foram apresentados durante a 2ª Mostra Científica da Expoinel, no último dia 19, e o trabalho apresentado foi premiado em primeiro lugar. O estudo pode ser acessado na íntegra pela página: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/74/74131/tde-24092012-101310/en.php.

*Fernanda Marcondes de Rezende, Professora do Instituto de Genética e Bioquímica da Universidade Federal de Uberlândia (INGEB/UFU), campus avançado de Patos de Minas;

José Bento Sterman Ferraz, Professor Titular do Grupo de Melhoramento Genético Animal e Biotecnologia da Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos da Universidade de São Paulo (GMAB/FZEA/USP);

Noelia Ibáñez-Escriche, Pesquisadora do Instituto de Pesquisa e Tecnologia da Catalunha (IRTA-Lleida, Espanha);

Flávio Vieira Meirelles, Professor Associado do Grupo de Melhoramento Genético Animal e Biotecnologia da Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos da Universidade de São Paulo (GMAB/FZEA/USP).

2 Comments

  1. Denis Pineda disse:

    Parabéns a Dra. Fernanda e aos orientadores pelo trabalho, é mais uma motivação contundente a utilização de tecnologia na produção de touros Nelore. No entanto, o quanto o mercado consumidor de touros estará disposto a pagar algo mais em tecnologia com oferta tão abundante (mais de 450 leilões/ano) de maneira que a utilização dos marcadores não seja somente um custo mais verdadeiramente um valor agregado?

  2. Fernanda Rezende disse:

    Caro Denis, o uso de marcadores genéticos na pecuária não agrega valor direto aos animais, uma vez que é uma tecnologia administrativa, usada para melhorar a qualidade da tomada de decisão de qual animal deve se reproduzir ou não, não sendo capaz de alterar a expressão de características produtivas nem o potencial genético dos animais. Essa tecnologia permite que os reprodutores sejam selecionados de maneira mais acurada, reduzindo as “surpresas” de pais fenotipicamente excepcionais terem na média filhos medíocres e, que os animais jovens (que são animais de baixa acurácia e, por consequência, pouco utilizados) passem a ser utilizados precocemente com maior intensidade, reduzindo o intervalo entre gerações.

    Ambos os fatores, aumento da acurácia das estimativas da DEP e redução do intervalo de gerações, culminam no maior ganho genético por ano, o que agregaria valor indireto à pecuária de corte. Além disso, o Brasil precisa de 450 a 500 mil tourinhos de reposição/ano, dos quais menos de 20.000 são avaliados geneticamente. A pecuária empresarial sabe do valor que o uso de touros geneticamente superiores agrega aos seus rebanhos, haja vista o sucesso dos líderes de mercado de touros de produção no Brasil e será muito beneficiada com o aumento de acurácia das DEPs de tourinhos de reposição.

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