Parâmetros genéticos para a produção de leite de controles individuais de vacas da raça Gir estimados com modelos de repetibilidade e regressão aleatória

Registros individuais perfazendo 8.183 controles de produção de leite (PLC) de 1.273 primeiras lactações de vacas da raça Gir de rebanhos supervisionados pela ABCZ no período 1994/2000 foram utilizados para se estimar componentes de variância e parâmetros genéticos para PLC usando-se REML. Foram comparados um modelo de repetibilidade e modelos de regressão aleatória ajustados com as funções logarítmica (Ali & Schaeffer, 1987), exponencial (Wilmink, 1987) e polinômios ortogonais de Legendre (LP) de ordem 3 a 5, sob as pressuposições de homogeneidade e heterogeneidade de variância residual, definidas respectivamente por uma (ME=1) ou quatro classes de medidas de erro temporário (ME=4) ao longo do período de lactação. Também ajustou-se a produção de leite acumulada na lactação (P305) utilizando-se um modelo animal cuja estimativa de heritabilidade foi 0,22. As estimativas de heritabilidade e repetibilidade para a PLC foram 0,27 e 0,76, respectivamente. As estimativas de heritabilidade com a FAS e a FW alcançaram respectivamente 0,59 e 0,74 ao início da lactação e decresceram para valores próximos de 0,20 ao final do período. Exceto para o LP de quinta ordem com ME=1, as estimativas de heritabilidade diminuíram de 0,70 no início para 0,30 no final da lactação. Menores estimativas de VR foram obtidas para a FAS do que para a FW sob ambas as pressuposições de homogeneidade e heterogeneidade de variância. Em todos os estádios da lactação, as estimativas de VR diminuíram com o aumento da ordem do LP e dependeram da pressuposição sobre o ME. As estimativas das variâncias genética e de ambiente permanente não apresentaram nenhuma tendência com o aumento da ordem do LP e não se observaram diferenças significativas para tais estimativas sob a pressuposição de heterogeneidade de VR ao longo da lactação. Maiores valores de correlação genética entre as PLC foram obtidos com a FW, que também apresentou maior número de estimativas negativas entre as PLC do início e fim da lactação do que a FAS. Exceto para a FAS, observou-se redução das estimativas de correlação genética próximas à unidade entre as PLC adjacentes para valores negativos entre as PLC no início e no fim da lactação. Entre os polinômios de Legendre, o de quinta ordem apresentou um melhor o ajuste das PLC. Os resultados indicam o potencial de uso de regressão aleatória, com os modelos LP5 e a FAS apresentando-se como os mais adequados para a modelagem das variâncias genética e de efeito permanente das PLC da raça Gir.

Palavras-chave: avaliação genética, componentes de variância, heritabilidade, seleção, zebu

Data comprising 8,183 test day records of 1,273 first lactations of Gyr cows from herds supervised by ABCZ were used to estimate variance components and genetic parameters for milk yield using repeatability and random regression animal models by REML. Genetic modelling of logarithmic (FAS), exponential (FW) curves was compared to orthogonal Legendre polynomials (LP) of order 3 to 5. Residual variance was assumed to be constant in all (ME=1) or some periods of lactation (ME=4). Lactation milk yield in 305-d was also adjusted by an animal model. Genetic variance, heritability and repeatability for test day milk yields estimated by a repeatability animal model were 1.74 kg2, 0.27, and 0.76, respectively. Genetic variance and heritability estimates for lactation milk yield were respectively 121,094.6 and 0.22. Heritability estimates from FAS and FW, respectively, decreased from 0,59 and 0.74 at the beginning of lactation to 0.20 at the end of the period. Except for a fifth-order LP with ME=1, heritability estimates decreased from around 0,70 at early lactation to 0,30 at the end of lactation. Residual variance estimates were slightly smaller for logarithimic than for exponential curves both for homogeneous and heterogeneous variance assumptions. Estimates of residual variance in all stages of lactation decreased as the order of LP increased and depended on the assumption about ME. Estimates of genetic and permanent environment variances did not show any trend due to the increase in the order of LP. Genetic correlation estimates between TD were largest for LP and larger for FW than for FAS. Except for FAS, a similar pattern in genetic correlation estimates was observed for all curves decreasing from values close to unity between adjacent TD at early lactation to negative values for TD in the beginning and the end of lactation. The Legendre polynomial of order five and the FAS under ME4 best fitted the data. There is a potential for using random regression to model animal genetic and permanent environmental effects using test day information of Gyr cows.

Key Words: genetic evaluation, heritability, selection, variance components, zebu

A avaliação genética de bovinos para a produção de leite têm sido baseada na produção acumulada na lactação com um período padrão de 305 dias, cujo total é estimado a partir das produções medidas nos dias dos controles leiteiros, geralmente realizados em intervalos de 30 dias. Avanços no desenvolvimento de algoritmos e recursos computacionais têm possibilitado o ajuste de modelos para a produção do dia do controle (PLC) como alternativa aos modelos de ajuste da produção acumulada da lactação em até 305 dias (P305).

Algumas vantagens têm sido atribuídas aos modelos para ajuste da PLC, destacando-se a definição mais precisa dos grupos contemporâneos e dos efeitos ambientais à eles associados, o melhor ajuste para lactações de diferentes durações e portanto um descrição mais especifica dos efeitos de estágio de lactação dos animais em produção (Ptak & Schaeffer, 1993; Swalve, 1995). Outros aspectos associados ao uso da PLC são a possibilidade de avaliação de animais com lactações em curso ou parciais, o que viabiliza a realização de avaliações mais freqüentes, e assim, a redução do intervalo de gerações (Hill et al., 1995); a flexibilidade quanto ao sistema de controle leiteiro e, ainda, a perspectiva de maior precisão nas estimativas de valor genético, ao se ter disponível maior número de observações por animal (Swalve, 2000; Jensen, 2001).

Diversos modelos têm sido avaliados para ajuste das PLC e não existe ainda um consenso sobre qual o modelo mais apropriado para as avaliações genéticas. As funções de covariância e os modelos de regressão aleatória permitem modelar a estrutura de covariância entre as PLC, minimizando os problemas associados com um estrutura simplificada dos modelos de repetibilidade ou a superparametrização nos modelos multivariados (Jamrozik & Schaeffer,1997; Meyer, 1998a; Pool et al., 2000; Swalve, 2000; Jensen, 2001). A estrutura de covariância das medidas repetidas das PLC podem ser caracterizadas por um função de covariância, que é equivalente às regressões aleatórias se a mesma função é usada (Meyer & Hill, 1997; Meyer, 1998b). Assim, as regressões aleatórias para ajuste da PLC, baseadas em funções paramétricas, caracterizam-se como alternativas interessantes ao permitir a modelagem da curva de lactação, simultaneamente à caracterização de covariâncias entre os registros sucessivos (Olori et al., 1999; Swalve, 2000; Brotherstone et al., 2000) e ainda permitir a realização de avaliações genéticas para a persistência da lactação (Jakobsen et al., 2002).

Os estudos com modelos de regressão aleatória têm recebido uma atenção considerável nos países com programas de seleção bem estruturados. No Brasil, os programas de seleção das raças zebuínas baseados em teste de progênie com a inseminação artificial (Costa et al., 2000; Verneque et al., 2000a) têm sido bem sucedidos, mas são caracterizados por pequena população de animais e por conseguinte reduzido número de lactações para as decisões nos procedimentos de avaliação de mérito genético dos animais. Neste contexto, a perspectiva de se utilizarem nas avaliações genéticas os modelos de ajuste da PLC, que são em maior número que as próprias lactações acumuladas, pode ser uma alternativa interessante, pelo seu potencial de maior precisão nas estimativas de valor genético e correspondente progresso genético pela seleção.

O objetivo deste estudo foi estimar componentes de variância e parâmetros genéticos e comparar o ajuste dos registros da produção de leite do dia do controle de primeiras lactações de vacas Gir com um modelo de repetibilidade e modelos alternativos de regressão aleatória usando-se as funções paramétricas logarítmica e exponencial e os polinômios ortogonais de Legendre.