Maximização do mérito médio de uma população bovina
sintética pelas proporções dos grupos raciais Zebu, Adaptado,
Britânico e Continental
João Vitor Teodoro 1
Gerson Barreto Mourão 2
Rachel Santos Bueno 3
Elisângela Chicaroni de Mattos Oliveira 3
José Bento Sterman Ferraz 3
Joanir Pereira Eler 3
1
Introdução
Diante do grande potencial produtivo brasileiro de carne bovina, alternativas que viabilizem
o aumento de produção e dos lucros têm grande importância. A avaliação genética e o estudo da
predição dos desempenhos das gerações subsequentes, fornecem resultados com informações
que contribuem na tomada de decisão no planejamento em um programa de acasalamentos,
além disso, combinar raças distintas é uma ótima alternativa, pois, além de compatibilizar as
características particulares de cada raça, também fornece vantagens como a heterose.
Diante disso, houve a necessidade da criação de um composto brasileiro que apresentasse,
entre as exigências, superioridade genética e valores significativos para heterose na combinação
com genes de vacas azebuadas, além da boa adaptação ao meio ambiente tropical e subtropical
(FERRAZ; ELER, 2000), iniciou-se em 1994 o maior projeto de melhoramento de bovinos
compostos desenvolvido inteiramente no Brasil, o Programa Montana.
O Composto Montana é formado por combinações dos tipos biológicos NABC (Zebu, Adaptado, Britânico e Continental) que compreendem várias raças. E, por atender a todas as exigências de qualidade de carcaça e de carne, tem grande potencial de destaque na produção nacional.
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Material e métodos
Os dados utilizados nas análises pertencem ao banco de dados de bovinos compostos, gerenciado pelo Grupo de Melhoramento Animal da Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos da Universidade de São Paulo, referentes aos animais nascidos entre os anos de 1994 e
1 ESALQ/USP.
e-mail: [email protected]
- ESALQ/USP.
3 ZAB - FZEA/USP.
2 LZT
1
2010 em fazendas situadas nos Estados das regiões Sudeste e Centro Oeste do Brasil com cerca
de 300.000 animais além da matriz de parentesco com aproximadamente 500.000 indivíduos.
A estimação dos efeitos não aditivo de heterose e aditivo diretos e maternos da raça, é realizada conforme descrito em Mourão (2005), que utiliza o modelo RM que considera como
efeitos fixos grupo de contemporâneos, classes de idade da mãe ao parto e covariáveis associadas aos efeitos genéticos aditivos diretos, maternos e não-aditivos das heterozigoses.
Estimativas de efeitos aditivos e não aditivos que quantificam a contribuição genética aditiva
direta e materna, e não-aditiva, expressa pelas heterozigoses direta e materna, dos tipos biológicos NABC foram obtidas para a população, como desvio do grupo N, para as características de
interesse.
Lin (2006) descreve uma metodologia que maximiza o mérito de uma população baseado no
valor genotípico agregado das progênies, por meio da combinação linear de valores genotípicos
pelas ponderações correspondentes a cada característica. Hayes et al. (2000), modifica as
equações desenvolvidas por Lin (1996) para restringir uma raça específica (ou uma combinação
de raças) no composto a uma proporção c desejada. Assim, o vetor de proporções ótimas é dado
por (1).
p = T −1 [(cw − y)u + (w − cx)v][w2 − xy]−1
(1)
Para simplificação, são definidos x = u0 T −1 u, y = v0 T −1 v e w = u0 T −1 v = v0 T −1 u.
Em que,
b é o número de raças envolvidas;
t é o número de características envolvidas;
u é um vetor unitário de dimensão b × 1;
v é um vetor de dimensão b × 1 contendo 1 para as raças restritas, e 0 para as demais;
T é uma matriz de dimensão b × b descrita por (2).
1
T = (Azu0 + uz0 A0 + Mzu0 + uz0 M 0 ) + H
2
(2)
Em que,
A é a matriz de dimensão b × t de efeitos genéticos aditivos;
M é a matriz de dimensão b × t de efeitos maternos;
z é o vetor de dimensão t × 1 de ponderações;
H = ∑ti=1 vi H i , tal que H i é a matriz de dimensão t × t de efeitos de heterose direta para a
i-ésima característica.
Assim, o mérito médio pode ser calculado por m conforme descrito em (3).
m = p0 T p + (2(cw − y)(xy − w2 )−1 )(p0 u − 1) + (2(w − cx)(xy − w2 )−1 )(p0 v − c)
(3)
As análises realizadas por meio do procedimento de Hayes et al. (2000) e implementadas
2
no software R, consideram as estimativas para a população pertencente ao banco de dados em
questão para as DEPs das características peso ao nascer (PN), peso ao desmame (PD), ganho
de peso de desmame aos 14 meses de idade (GP), escore visual de musculosidade aos 14 meses
(MUSC) e perímetro escrotal medido aos 14 meses (PE) sob ponderação do índice Montana
(4).
IMontana = −PN + 3PD + 4GP + MUSC + PE
(4)
É agregada a padronização das características inseridas no índice, por apresentarem unidades
de medida e magnitudes distintas. Assim, o valor para cada característica computado é dividido
pelo desvio padrão genético correspondente.
3
Resultados e discussões
Utilizando a metodologia de Lin (1996) estendida, desenvolvida por Hayes et al. (2000),
é possível restringir determinada proporção racial e calcular uma solução ótima para cada restrição, permitindo assim, gerar uma curva de mérito médio ótimo em função da variação da
proporção de cada grupo racial.
Combinando os grupos raciais dois a dois, é possível observar que o aumento da proporção
do grupo racial N no composto NA, causa diminuição no mérito médio. Nas demais combinações, observa-se que o aumento da proporção de cada grupo no composto, gera uma curva
de mérito médio com concavidade para baixo, propiciando contribuição dos dois grupos no
composto.
A obtenção dos méritos médios ótimos para compostos formados por três grupos raciais, é
baseada no cálculo conjunto dos três grupos apenas quando há solução para proporções consistente. Em casos de proporções negativas ou maiores que um, é utilizado o resultado obtido para
composto dos dois grupos que apresentem resultados superiores entre os três grupos considerados. Para cada composto racial de três grupos, são realizadas três análises, uma para cada grupo
com proporção restrita.
O aumento da proporção do grupo N em compostos com três grupos raciais causa redução
no mérito médio para os compostos NAB e NAC, fato ocorrente no composto NBC, para proporções do grupo N superiores a 0,1289. A variação para as proporções restritas para os demais
grupos fornecem curva de mérito médio com início crescente e final decrescente com valores
ótimos na participação de todos os grupos do composto.
Para avaliar compostos formados pelos quatro grupos, em casos de impossibilidade do cálculo, por motivos de incoerências, são utilizados os resultados obtidos para três raças, que se
apresentem superiores. Novamente, ao restringir e variar as proporções do grupo N, há queda
no mérito médio. Para a restrição e variação das proporções dos demais grupos, observa-se
que há participação de todos os grupos no composto e a curva de mérito médio apresenta-se
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inicialmente crescente e por fim decresce.
O mérito médio ótimo obtido para o composto NABC é 40,92927 diante das proporções 0,
0,3208, 0,4838 e 0,1954 respectivamente para os grupos raciais N, A, B e C, resultado obtido
também para o composto Montana (Figura 1), após inserção das restrições raciais no composto
NABC. Todos os resultados são descritos na Tabela 1.
(b)
1.0
(a)
●
40
38
Mérito médio
0.6
36
0.4
0.0
34
0.2
Proporção no composto ótimo
0.8
Grupo N
Grupo A
Grupo B
Grupo C
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
0.0
Proporção do grupo A no composto NABC
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
Proporção do grupo A no composto NABC
Figura 1 - Influência do grupo A no composto NABC com restrição para padrão Montana
Tabela 1 - Proporção ótima e respectivo mérito médio para cada composição racial
Composição
Grupo N
NA
NB
NC
AB
AC
BC
NAB
NAC
NBC
ABC
NABC
Montana
4
0, 0000
0, 2283
0, 3247
0, 0000
0, 0000
0, 1289
0, 0000
0, 0000
Proporção ótima
Grupo A Grupo B
1, 0000
0, 4786
0, 7183
0, 4786
0, 7183
0, 3208
0, 3208
0, 3208
0, 7717
0, 5214
0, 6517
0, 5214
0, 5905
0, 4838
0, 4838
0, 4838
Mérito médio ótimo
Grupo C
0, 6753
0, 2817
0, 3483
0, 2817
0, 2806
0, 1954
0, 1954
0, 1954
33, 11771
37, 4735
27, 7197
39, 93366
35, 26287
39, 34189
39, 93366
35, 26287
40, 19294
40, 92927
40, 92927
40, 92927
Conclusões
Por meio da avaliação dos efeitos dos grupos raciais N, A, B e C sobre os compostos gerados, foi identificado, que a utilização conjunta de grandes proporções dos grupos N e A, reduz
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o mérito médio dos compostos. Fato originado pela similaridade entre as características desses
grupos que oferecem contribuições semelhantes ao composto.
O mérito médio ótimo para o composto NABC e Montana é dado pelas proporções dos
grupos raciais N, A, B e C dadas respectivamente, por 0,4613, 0,0000, 0,4200 e 0,1187.
Referências
[1] FERRAZ, J.B.S.; ELER, J.P. Desenvolvimento de bovinos de corte compostos no Brasil:
O desafio do projeto Montana Tropical. In: SIMPÓSIO NACIONAL DE MELHORAMENTO ANIMAL, 3., 2000, Belo Horizonte. Anais... Belo Horizonte: SBMA, 2000,
p.100-104.
[2] HAYES, B.J.; NEWMAN, S.; SHEPHERD, R.K. Technical note: Constrained optimization of breed composition in composite populations to balance net merit and risk. Journal
of Animal Science, Albany, v.78, n.8, p.2105-2107, 2000.
[3] LIN, C.Y. Technical note: Optimization of breed composition to maximize net merit of
synthetic populations. Journal of Animal Science, Albany, v.74, n.7, p.1477-1480, 1996.
[4] MOURÃO, G.B. Estimação de efeitos genéticos aditivos diretos e maternos e não aditivos e, predição do desempenho de pesos, perímetro escrotal e musculosidade em
uma população de bovinos de corte compostos (Bos tauros × Bos indicus). 2005.
109p. Tese (Doutorado em Zootecnia) - Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos, Universidade de São Paulo, Pirassununga, 2005.
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