Parâmetros e tendências genéticas da idade ao primeiro parto em raças zebuínas criadas no norte e nordeste do Brasil

Thales de Lima Silva, Wéverton José Lima Fonseca, Marina Ribeiro Araújo Santos, Andrea Carolina Santos de Souza, Marcos Paulo Gonçalves Rezende, Paulo Luiz Souza Carneiro¹, Raimundo Martins Filho² e Carlos Henrique Mendes Malhado¹

Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia, Itapetinga, Bahia, Brasil
medvet21@gmail.com
¹ Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia, Departamento de Ciências Biológicas, Jequié, Bahia, Brasil
² Universidade do Cariri, Ceará, Brasil

Resumo

O desempenho reprodutivo das fêmeas é fundamental para a viabilidade econômica do sistema de produção de bovinos de corte. Estudos de parâmetros e tendências genéticas servem de subsídio para o processo de seleção, norteando ações para os programas de melhoramento genético. Assim, objetivou-se avaliar parâmetros, tendências genéticas e fenotípicas para idade ao primeiro parto (IPP) em fêmeas Nelore (n=43.205), Guzerá (n=3.358), Nelore Mocho (n=4.855) e Tabapuã (n=6.612) criadas no norte e nordeste do Brasil. Os componentes de variância foram estimados em abordagem bayesiana, considerando os efeitos genéticos, residuais e de grupos de contemporâneos. As tendências foram estimadas por meio de regressão linear simples ponderada pelo ano de nascimento. As estimativas de herdabilidade foram baixas para Nelore (h=0,09±0,02) e mediana na Guzerá (h=0,34±0,19), Nelore Mocho (h=0,19±0,09) e Tabapuã (h=0,20±0,06), evidenciando possibilidades de ganhos por seleção. As tendências fenotípicas mostraram uma redução da IPP de 24, 26,5, 23,1 e 27,1 dias/ano para Guzerá, Nelore, Nelore Mocho e Tabapuã, enquanto as genéticas, na Guzerá e Nelore, mostraram redução de 8,4 e 0,4 dias por ano, respectivamente. Já na Nelore Mocho e Tabapuã, houve um aumento de 1,5 e 0,5 dias por ano, respectivamente. Embora exista variabilidade para IPP, observou-se pequeno progresso genético nas raças Guzerá e Nelore e nenhum para Nelore Mocho e Tabapuã. Contudo, as melhorias ambientais, nas últimas décadas, têm levado a redução da idade ao primeiro parto nas quatro raças.

Palavras-chave: diferenças raciais, eficiência reprodutiva, ganho genético, inferência bayesiana

Genetic parameters and trends of age at first calving in zebu breeds in northern and northeastern Brazil

Abstract

Female reproductive performance is fundamental for the economic viability of beef cattle production system. Studies of genetic parameters and trends serve as subsidy to the selection process, guiding actions for the breeding programs. The objective of this study was to evaluate parameters, genetic and phenotypic tendencies for age at first calving (AFC) in Nelore (n = 43,205), Guzerá (n = 3,358), Nelore Mocho (n = 4,855) and Tabapuã (n = 6,612) created in the north and northeast of Brazil. Variance components were estimated using a bayesian approach, considering genetic, residual and contemporary groups effects. Trends were estimated using linear regression weighted by year of birth. Heritability estimates were low for Nelore (h = 0.09 ± 0.02) and median for Guzerá (h = 0.34 ± 0.19), Nelore Mocho (h = 0.19 ± 0.09), and Tabapuã (h = 0.20 ± 0.06), evidencing possibilities of gains by selection. Phenotypic trends showed AFC reduction of 24.0, 26.5, 23.1 and 27.1 days/year for Guzerá, Nelore, Nelore Mocho and Tabapuã, while the genetic trends ​​in Guzerá and Nelore showed reduction of 8.4 and 0.4 days per year, respectively. Nelore Mocho and Tabapuã, increased the genetic trend in 1.5 and 0.5 days per year, respectively. Although there are AFC variability, little genetic progress was observed in the Guzerá and Nelore breeds and none for Nelore Mocho and Tabapuã. However, environmental improvements in recent decades have led to reduced age at first calving in all four breeds.

Keywords: bayesian inference, breed differences, genetic gain, reproductive efficiency

Introdução

A bovinocultura nas regiões norte e nordeste do Brasil tem nos animais zebus ou azebuados o seu grande efetivo, devido a rusticidade e produção desses animais. Para aumentar a competitividade do mercado de carne bovina nessas regiões, busca-se otimizar o rendimento econômico dos rebanhos. Nesse sentido, o desempenho reprodutivo compõe um dos fatores determinantes na viabilidade econômica da produção (Berry et al 2014; Oliveira et al 2015). Fêmeas com maior eficiência reprodutiva passam menos tempo ociosas no rebanho (Laureano et al 2011) e produzem mais bezerros por período de tempo (Aby et al 2012), sendo um importante objetivo de seleção nos programas de melhoramento genético.

Uma das características úteis para avaliar a precocidade sexual das fêmeas é a idade ao primeiro parto (IPP) (Barbosa et al 2017). A IPP causa efeito no número de bezerros produzidos pela vaca e no intervalo de gerações, limitando a intensidade de seleção (Azevêdo et al 2006). Dessa forma, as estimativas de parâmetros genéticos para IPP contribuem como indicadores da resposta ao programa de melhoramento. Adicionalmente, com o cálculo de tendência genética, pode-se periodicamente avaliar as mudanças provocadas pela seleção, orientando as ações futuras. Já as tendências fenotípicas refletem o progresso genético conjuntamente com as melhorias ambientais. Estudos mostram, para características de desempenho, ganhos fenotípicos e poucos ganhos genéticos para zebuínos das regiões norte e nordeste do Brasil (Amaral et al 2014; Barbosa et al 2017). Entretanto, ainda não se tem informações sobre ganhos para características reprodutivas nessas regiões.

Assim, objetivou-se estimar parâmetros genéticos e tendências genéticas e fenotípicas para IPP em bovinos das raças Guzerá, Nelore, Nelore Mocho e Tabapuã criadas na região norte e nordeste do Brasil.

Material e métodos

Foram utilizadas informações cedidas pela Associação Brasileira de Criadores de Zebu (ABCZ) de 86.401 registros de IPP de fêmeas das raças Guzerá, Nelore, Nelore Mocho e Tabapuã, nascidas entre 1987 e 2012, e criadas a pasto nas regiões norte e nordeste do Brasil (Tabela 1). Inicialmente foram formados grupos contemporâneos (GC) considerando fazenda, ano e época de nascimento, sendo mantidos, no mínimo, 10 animais por GC para Nelore e três para Nelore Mocho, Guzerá e Tabapuã.

A análise de conectabilidade foi realizada via software AMC (Roso & Schenkel 2006), e mantido apenas o arquipélago principal para cada raça.

Os valores das variâncias foram estimados por abordagem Bayesiana uni-característica, por meio do método de Monte Carlo via cadeias de Markov, usando a amostragem de Gibbs pelo pacote GIBBS3F90 do Misztal (2012). O modelo utilizado incluiu efeitos genético aditivo direto e residual, representado matricialmente da seguinte forma: y = Xβ + Za + e, em que: y = vetor de observações da característica (IPP); β = vetor de efeitos sistemáticos de grupos de contemporâneos associados a y através da matriz de incidência X; a = vetor dos efeitos aleatórios de valor genético aditivo direto do animal associados a y através da matriz de incidência Z; e = vetor de efeitos residuais.

Os números totais de iterações, descarte (burn-in) e salvamento ( thin), definidos por raça, foram 220.000, 20.000 e 20 para Nelore e Tabapuã, e 110.000, 10.000 e 10 para Nelore Mocho e Guzerá. Testes de convergência da cadeia de Gibbs foram realizados via Raftery e Lewis (1992) e Geweke (1992), pelo pacote estatístico Bayesian Output Analysis - BOA (Smith, 2007), do software R (R Development Core Team, 2016).

As tendências fenotípicas e genéticas foram obtidas pela regressão linear da média dos valores fenotípicos e genéticos, respectivamente, da IPP em relação ao ano de nascimento dos animais ponderada pelo número de registros em cada ano do período avaliado. As regressões foram obtidas através do software SAS (2017) e as significativas foram plotadas em gráficos no Microsoft Excel (2013).

Resultados e discussão

As estimativas de herdabilidade refletem possibilidades de ganhos genéticos através da seleção (Tabela 2), especialmente para Guzerá, Nelore Mocho e Tabapuã. Para a raça Nelore, a menor variabilidade genética aditiva, indica que a seleção fenotípica ou individual poderia acarretar em baixa resposta. Fatores como o grande número de animais avaliados, maior número de ambientes nos quais esse rebanho está distribuído, além da interferência dos criadores via práticas de manejo reprodutivo, como por exemplo a utilização da estação de monta, podem ter contribuído para esse resultado.

Embora tenha se observado maior estimativa de herdabilidade para a raça Guzerá, quando comparada a outros estudos (Grupioni et al 2015, 0,15 e Peixoto et al 2017, 0,25), essa está associada a um intervalo de alta densidade mais amplo. Fato, possivelmente, associado ao menor número de animais disponíveis no banco de dados. Esse aspecto reflete a importância da coleta continuada de informações dos rebanhos para as estimativas acuradas dos parâmetros genéticos e, consequentemente, melhores resultados no processo de seleção e melhoramento genético.

Eler et al (2002) avaliando a probabilidade de prenhez de novilhas Nelore aos 14 meses de idade encontraram herdabilidade de 0,57. Essa característica categórica é diretamente relacionada à IPP e expressa a grande variabilidade genética, provavelmente em função da exposição precoce das novilhas. Boligon et al (2008), estudando diferentes modelos em termos de efeitos fixos na avaliação da IPP de fêmeas Nelore, relataram valores de herdabilidade de 0,14 a 0,15 e salientaram que diferentes os modelos causaram pequenas diferenças nas estimativas de parâmetros genéticos. Ambrosini et al (2016) encontraram herdabilidade de 0,06 utilizado o modelo animal, já via o modelo de normas de reação, essa variou de 0,06 a 0,13 ao longo do gradiente ambiental, mostrando que as estimativas de herdabilidade aumentam com melhorias no ambiente.

Estudos justificam as baixas herdabilidades para IPP reportando que variações no clima e falha na obtenção do cio são exemplos comuns que ocorrem em regiões onde a criação de gado é exclusivamente a pasto (Barbosa et al 2017). Adicionalmente, existe ainda a decisão do criador sobre o melhor momento de iniciar a vida reprodutiva das fêmeas, seja adotando estação de monta ou não. Alguns preferem aguardar que o animal alcance determinado peso para que seja realizada a monta ou inseminação artificial, outros mais tecnificados, fazem uso da ultrassonografia para checar quando o aparelho reprodutivo da novilha está apto à concepção.

Dados de parâmetros genéticos específicos para a raça Nelore Mocho são escassos na literatura e acredita-se que, na prática, os trabalhos não façam distinção entre essa raça e o Nelore Padrão. Resende et al (2017) avaliaram características produtivas em bovinos no bioma cerrado e não encontraram diferença estatística nas médias da IPP entre Nelore Padrão e Mocho, inferindo que os animais das duas raças atingem a puberdade em média com a mesma idade. Amaral et al (2011), num estudo de estrutura populacional da raça Nelore Mocho no nordeste brasileiro, reportaram um intervalo médio entre gerações de 7,5 anos, sendo sua redução importante para alcançar maiores ganhos genéticos anuais. Alto IPP, aliado ao grande intervalo de gerações reduzem as possibilidades de ganho via seleção.

Na raça Tabapuã, Pereira et al (2005) estudaram bovinos de um único rebanho no estado de São Paulo, relataram a estimativa de herdabilidade de 0,03 para IPP, compatível com a realidade genética dessa característica naquele rebanho. Acredita-se que a grande diferença quando comparada ao valor encontrado no presente trabalho (0,20) se deva ao fato deste ter contemplado diversos rebanhos espalhados por vários estados, enquanto que o estudo citado avaliou apenas um.

As tendências fenotípicas foram significativas (P<0,0001) e mostraram uma redução da IPP de 24, 26,5, 23,1 e 27,1 dias/ano para Guzerá, Nelore, Nelore Mocho e Tabapuã, respectivamente (Figura 1A, 1B, 1C, 1D). Refletindo em termos absolutos, uma redução de aproximadamente 600, 662, 554 e 677 dias na idade média ao primeiro parto ao longo dos 25 anos para Guzerá, Nelore, Tabapuã e 24 anos para Nelore Mocho. Observou-se ainda que a partir do ano de 2007 houve uma redução mais intensa, refletindo maiores ganhos.

Figura 1. Tendências fenotípicas da idade ao primeiro parto de fêmeas das raças Guzerá (A), Nelore (B), Nelore Mocho (C) e Tabapuã (D), nascidas entre os anos de 1987 e 2012 nas regiões norte e nordeste do Brasil.

A influência dos efeitos genéticos não aditivos e de ambiente, na expressão da IPP depende consideravelmente de condições adequadas de manejo (Laureano et al 2011). O surgimento e aplicação de novas tecnologias na pecuária de corte, principalmente nas últimas décadas pode explicar os ganhos fenotípicos. A utilização de pastagens cultivadas, suplementação mineral e protéica (principalmente no período seco do ano), manejo sanitário eficiente e novas técnicas reprodutivas, têm impactado positivamente o desempenho dos rebanhos e elevado também os índices zootécnicos de características reprodutivas. Todavia, mesmo que haja redução de forma mais rápida na expressão do IPP por meio de melhorias do ambiente de criação, processos seletivos são importantes, uma vez que, diferentemente dos ganhos fenotípicos, os ganhos genéticos são acumulativos e permanentes.

As tendências genéticas também foram significativas (P<0,05), evidenciando nas raças Guzerá e Nelore redução de 8,4 e 0,4 dias por ano, respectivamente (Figura 2A, 2B), o que representa progresso genético de, aproximadamente, 50 dias a menos em 6 anos na Guzerá e 4 dias a menos em 10 anos na Nelore. Embora tenha se observado melhorias genéticas para IPP nas raças Guzerá e Nelore, os ganhos fenotípicos foram muito maiores. O grande enfoque em características produtivas nos programas de melhoramento, podem explicar os menores ganhos genéticos, dado as correlações genéticas desfavoráveis entre produtivas e reprodutivas.

Figura 2. Tendências genéticas da idade ao primeiro parto de fêmeas das raças Guzerá (A), Nelore (B), Nelore Mocho (C) e Tabapuã (D), entre 1992 e 2008 nas regiões norte e nordeste do Brasil.

O uso intensivo e por um longo período de tempo de touros avaliados como superiores em índices que ponderam majoritariamente características produtivas aumentam o intervalo entre gerações e resultam em pouca ou ausência de ganhos genéticos para IPP. Costa Junior et al (2017) sugerem a utilização de subíndices por grupos de características, complementando os índices finais dos programas de seleção, para corrigir problemas específicos nos rebanhos. Assim, um índice para características reprodutivas poderia ser usado como alternativa ao índice final dos programas de melhoramento de bovinos.

A inclinação da reta de tendência genética foi inversa à inclinação da tendência fenotípica nas raças Nelore Mocho e Tabapuã, demonstrando aumento indesejável de 1,5 dias/ano e 0,5 dias/ano, respectivamente (Figura 2C, 2D). Esse retrocesso genético contribui num incremento de 25,5 dias nos 17 anos analisados na Nelore Mocho e 7,0 dias nos 14 anos analisados na Tabapuã. Para Amaral et al (2011), além de buscar a redução do intervalo entre gerações, o progresso genético da raça Nelore Mocho na região nordeste depende do aumento do tamanho efetivo da população e do controle da endogamia. Na raça Tabapuã, Pereira et al (2005) recomendaram a adoção de práticas de melhorias de natureza ambiental para o melhoramento das características reprodutivas, quando encontrada baixa variabilidade para estas características no rebanho estudado. Entretanto, no presente estudo observa-se variabilidade para IPP na raça Tabapuã capaz de promover ganhos por seleção.

Acredita-se que a ausência de ganho genético tenha ocorrido pela pouca ênfase na seleção para esta característica. Ponto positivo é a variabilidade genética observada, mesmo em manejo reprodutivo que não expõe as fêmeas em idades mais jovens nas estações de monta. As tendências fenotípicas evidenciam que melhorias no ambiente estão permitindo redução da IPP, fato mais evidente nas raças Nelore Mocho e Tabapuã, em que o ganho acumulado do valor genético para IPP representou negativamente 4,6% e 1%, respectivamente da diferença do ganho fenotípico acumulado, ou seja, 95,4% e 99% dos ganhos efetivamente observados são de origens ambientais.

Conclusões

• As raças Guzerá e Nelore apresentaram um pequeno progresso genético atribuído à seleção, já as raças Nelore Mocho e Tabapuã tiveram uma redução no valor genético médio do rebanho no mesmo período.
  
  
• Fenotipicamente todas as raças tiveram uma redução da IPP entre 1987 e 2012, evidenciando que melhorias nas condições ambientais e de manejo implementadas nas últimas décadas têm influenciado positivamente nessa característica.
  
  
• Mesmo com poucos ou nenhum progresso genético, existe a possibilidade de ganho genético por seleção para IPP nas quatro raças avaliadas.

Agradecimentos

Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), pelas bolsas de produtividade concedidas a Carlos Henrique Mendes Malhado e a Paulo Luiz Souza Carneiro; à Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), pelo apoio financeiro; à Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia (UESB); e à Associação Brasileira de Criadores de Zebu (ABCZ), pelos dados cedidos.

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