Parâmetros genéticos para peso até um ano de idade em búfalos da raça Mediterrânea estimada por Inferência Bayesiana

E S Silveira, M P Gonçalves de Rezende, P L Souza Carneiro, I R Oliveira e C H Mendes Malhado

Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia, Bahia, Brasil.
Departamento de Pós-Graduação em Zootecnia, Praça Primavera, n°40, Campus de Itapetinga, CEP 45700-000, Itapetinga, BA, Brasil.
mpgrezende@gmail.com

Resumo

Objetivou-se estimar parâmetros genéticos para os pesos ao nascimento (PN), 205 dias de idade (P205) e 365 dias de idade (P365), em búfalos da raça Mediterrânea, utilizando inferência Bayesiana. Os dados utilizados pertencem ao Programa de Melhoramento Genético de Bubalinos, sendo utilizados 5.169, 3.792 e 3.883 observações para PN, P205 e P365, respectivamente. Estimaram-se os componentes de variância, coeficientes de herdabilidade e estimadas as correlações genéticas, ambientais e fenotípicas. Realizou-se análises bivariadas com o amostrador de Gibbs para obter estimativas de (co)variância.

Os resultados de herdabilidade indica que a seleção em uma idade precoce seria bem-sucedida. Existe alta possibilidade de ganho genético principalmente para o efeito direto nas características P205 e P365, por meio da seleção. A característica PN possui baixas associações genéticas, ambientais e fenotípicas. As características P205 e P365 possuem alta correlação genética entre si, permitindo seleção ao desmame.

Palavras-chave: bubalinos, correlação, desempenho, fase de cria, herdabilidade

Genetic parameters for weight up to one year old in the Mediterranean buffalo estimated by Bayesian Inference

Abstract

The objective was to estimate genetic parameters for birth weight (BW), 205 days of age (P205) and 365 days of age (P365) in the Mediterranean buffalo race, using Bayesian inference. The data used belong to the Genetic Improvement Program of Buffaloes, being used 5,169, 3,792 and 3,883 observations for PN, P205 and P365, respectively. They estimated the components of variance, heritability and estimate the genetic, environmental and phenotypic correlations. We conducted bivariate analyzes with the Gibbs sampler for estimates of (co) variance.

The results of heritability show that selection at an early age would be successful. There is high possibility of genetic gain mainly to the direct effect on P205 and P365 features by selecting. The PN feature has low genetic, environmental and phenotypic associations. The P205 and P365 features have high genetic correlation with each other, allowing selection at weaning.

Keywords: buffaloes, genetic correlation, performance, creates stage, heritability

Introdução

As raças Murrah, Mediterrâneo, Jafarabadi e Carabao foram introduzidas no Brasil por volta do século 20 (Cassiano et al 2004), e devido sua resistência a diversos ambientes e adaptação à produção de leite, carne e trabalho, encontram-se atualmente em todos os estados brasileiros (Malhado et al 2007).

Frente ao exposto, se faz primordial o conhecimento do potencial genético desses animais em virtude de sua importância econômica no país (Cassiano et al 2004), principalmente quando se considera a tendência atual do mercado, onde se exigem animais cada vez mais precoces, possibilitando maiores retornos financeiros.

Uma das características poligênicas observada num animal é o peso de nascimento, podendo ser considerada como a primeira expressão fenotípica do genótipo (Yadav et al 2001), variando em cada população em consequência de seleção, mudanças no manejo, métodos e modelos de estimação, dentre outras causas (Yokoo et al 2007).

Poucos são os estudos que estimam os parâmetros genéticos em bubalinos, havendo a necessidade de trabalhos que os contemplem (Malhado et al 2012; Rodrigues et al 2015), e de acordo com Malhado et al (2004), pesos a determinada idade possuem correlações positivas com idades futuras, o que permite a um criador, decidir se irá manter ou não determinado individuo em seu rebanho.

Portanto, a disponibilidade de estimativas de componentes de (co) variância e herdabilidade acurada, obtidas através de dados de pesagens desde o nascimento dos animais, é imprescindível para programas de melhoramento genético de búfalos, pois refletem a confiança do valor fenotípico.

Um dos métodos que podem ser usados para estimar parâmetros genéticos é o bayesiano, consistindo em descrever os erros que podem ocorrer relacionados a um parâmetro, utilizando como medida do erro a probabilidade de que o parâmetro tome determinado valor, bem adequado para analisar pequenas populações quando extensas informações históricas estão disponíveis (Carneiro Junior et al 2007).

Objetivou-se estimar parâmetros genéticos, ambientais e fenotípicos para peso ao nascimento (PN), peso aos 205 dias de idade (P205) e peso aos 365 dias de idades (P365) em búfalos Mediterrâneo, utilizando a Inferência Bayesiana.

Material e métodos

Os dados utilizados são de búfalos da raça Mediterrâneo, pertencente ao Programa de Melhoramento Genético de Bubalinos. Utilizaram-se 5.169, 3.792 e 3.883 observações para PN, e os demais, ajustados P205 e P365, respectivamente. Realizou-se estimativas dos componentes de (co)variâncias por meio de análises bivariadas com a utilização do software Multiple Trait Gibbs Sampling in Animal Models.

O modelo estatístico utilizado nas análises é demonstrado pelo seguinte modelo linear misto na forma matricial: y=Xβ+Z ₁a+Z₂m+Z₃ρ+e; em que: Y = vetor de observação da característica; X = matriz de incidência de efeitos fixos; β = vetor de efeitos ambientais; Z1 = matriz de incidência do efeito genético aditivo; a = vetor de efeito genético aditivo direto aleatório; Z2 = matriz de incidência do efeito genético aditivo materno; m = vetor de efeito genético aditivo materno; Z3 = matriz de incidência de efeito de ambiente permanente; P = vetor de efeitos aleatórios de ambiente permanente; e = vetor de efeito residual aleatório.

Formou-se os grupos contemporâneos com base na fazenda, sexo, ano e estação de nascimento. Utilizou-se quatro estações de nascimento para a formação dos grupos: janeiro a março, abril a junho, julho a setembro e outubro a dezembro. Utilizou-se a distribuição invertida de Wishart como distribuição a priori para estimação dos componentes de co-variância, devido sua eficiência computacional, em que uma priori não-informativa foi assumida para todos os parâmetros analisados.

Obteve-se número de iteração inicial de forma arbitrária, utilizando-se uma única cadeia com 100.000 iterações, burn in de 10.000 amostras, com intervalo de salvamento colhida a cada 10 ciclos. Realizou-se o diagnóstico de convergência pelo método de Raftery e Lewis (1991), usando algoritmo implementado do software R, por meio do pacote BOA (Bayesian Output Analysis) (Smith 2005).

O diagnóstico que Raftery e Lewis (1991) propõe, inclui a convergência para uma distribuição estacionária e encontra o tamanho necessário de cadeia para estimar acuradamente os quantis das funções dos parâmetros (Barbosa et al 2008). Obteve-se a estatística descritiva da distribuição a posteriori para cada parâmetro a partir de amostras eficazes. Utilizou-se um estimador Kernel para gerar as descrições gráficas das distribuições a posteriore e estimativa da moda (SAS 2000).

Resultados e discussão

Observaram médias de 37,6 ± 4,7 kg para PN, 192,7 ± 40,3 kg para P205 e 298,6 ± 67,4 kg para P365, próximos aos obtidos por Malhado et al (2004): 39,4 kg (PN); 195,2 kg (P205); e 300,7 kg (P365), evidenciando uma similaridade no desenvolvimento ponderal entre búfalos dessa mesma raça. Dentre as medidas apresentadas (Tabela 1), a moda é a mais recomendada, por apontar o valor de maior frequência (Wrigth et al 2000).

Para o coeficiente de herdabilidade de PN, obteve-se valor da moda de 0,30. Em trabalho com búfalos mestiços, Pereira et al (2008), utilizando método de Máxima Verossimilhança Restrita (REML), obtiveram herdabilidade estimada em 0,60±0,12, sendo este considerado um valor de alta variabilidade genética quando comparado a outros valores desta característica, como de: 0,46 ± 0,12 encontrado para Murrah por Yadav et al (2001) e 0,27 ± 0,05 para búfalos de diversos grupos genéticos por Tomar e Desai (1967).

O valor da herdabilidade materna (0,31) superou levemente a herdabilidade direta (0,30) (Figura 1). Cassiano et al (2004), obtiveram valor de 0,28, próximos a este para a raça Jafarabadi. Para as demais raças estes mesmos autores apresentaram valores bem variados para a herdabilidade do PN, sendo este de 0,64; 0,39; 0,16; respectivamente para as raças Murrah, Carabao e Mediterrânea.

Figura 1. A distribuição posteriori da herdabilidade direta e materna para PN, e da herdabilidade direta para P205 e P365.

Para o P205 (Tabela 1 e Figura 1), o valor da moda da herdabilidade direta foi próximo ao observado por Malhado et al (2012) utilizando inferência bayesiana e Malhado et al (2008) utilizando o REML, em búfalos da raça Jafarabadi (0,43) e Mediterrâneo (0,42) respectivamente. O valor da moda da herdabilidade direta para P365, também foi semelhante ao encontrado por Malhado et al (2012) para raça Jafarabadi (0,48), e superior ao verificado para o Mediterrâneo (0,41) por Malhado et al (2008).

Nessas primícias, os valores observados de herdabilidades para os efeitos diretos estimados para as duas características são altos, representando uma alta variabilidade genética aditiva direta, evidenciando a oportunidade de ganho genético com a seleção.

A existência de correlação genética negativa observada entre os efeitos genéticos diretos e maternos, caracteriza-se no antagonismo entre os efeitos dos genes para potencial de crescimento e dos genes para habilidade materna, principalmente no P365 (Tab. 1). Segundo Boligon et al (2012), uma possível razão para o resultado obtido é a estrutura de dados da população, que pode ter sido insuficiente para estimar os parâmetros. Clément et al (2001) também afirma que a insuficiência de pedigree ocasiona estimativas tendenciosas dos parâmetros genéticos.

Para herdabilidade materna, considerando P205 e P365, notou-se que os valores são inferiores quando comparados a herdabilidade materna para PN, sendo esta uma redução esperada entre as herdabilidades. Malhado et al (2008), obtiveram o coeficiente de herdabilidade materna de 0,05 e 0,05, respectivamente para P265 e P365, em búfalos Mediterrâneo.

Observou-se valores baixos nas correlações para PN (Tabela 2). As demais correlações estudadas, entre P205 e P365, apresentaram alta magnitude, mostrando que parte dos genes que atuam no P205 atuam também no P365. Assim, a seleção para animais mais pesados a desmama resultará em animais com pesos superiores a um ano de idade (Malhado et al 2002).

Cardoso et al (2004) obtiveram correlação genética baixa (0,23) para a característica em análise em um rebanho Nelore. Malhado et al (2008) descreveram os valores de 0,21; 0,09 e 0,8 e 0,15; 0,10 e 0,08; para correlação genética, fenotípica e ambiental, analisando PN e P205. Estes valores demonstram efetivamente ausência de correlação.

Portanto, os resultados obtidos neste estudo indicam que, por serem mínimos, os valores das correlações, não se caracterizam uma associação do PN com as demais características. Uma justificativa para esse fato de acordo com Malhado et al (2004), é que o PN apresenta uma distribuição com marcada discrepância na distribuição normal, haja visto que, na prática, os recém-nascidos são pesados em balanças irregularmente instaladas, ou até mesmo em balanças de varas, com alto risco de imprecisão nas mensurações, o que às vezes gera o registro de peso subjetivo.

Dados de Malhado et al (2008) foram semelhantes para búfalos com as mesmas idades, sendo 0,90; 0,72; e 0,80; para correlações genéticas, ambientais e fenotípicas. Malhado et al (2012) verificaram correlação genética e fenotípica entre P205 e P365 de 0,99 e 0,88, respectivamente, observando que a correlação genética foi ainda maior que a fenotípica, pois esta última pode ser afetada quando da ocorrência de baixas correlações ambientais.

Conclusões

• A herdabilidade indicam que a seleção, ainda que em uma idade precoce, seria bem-sucedida para búfalos Mediterrâneos.
  
  
• O PN possui baixa associação genética, ambiental e fenotípica com P205 e P365, isto pode acontecer devido à baixa qualidade das informações obtidas para esta característica. Entretanto, o P205 e P365 possuem alta correlação genética, fenotípica e ambiental entre si, permitindo assim, a utilização em um programa de seleção de ambas as características.

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Received 15 August 2016; Accepted 21 November 2016; Published 1 January 2017

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