Different approaches for the genetic evaluation of oocyte and embryo production in the dairy Gir breed

As tecnologias de reprodução artificial, como a produção de oócitos e embriões, desempenham um papel importante na disseminação de material genético superior, contribuindo de forma efetiva para acelerar o ganho genético de características de interesse comercial no sistema de produção e no desenvolvimento da cadeia produtiva de carne e leite. Frente a isso, o objetivo deste estudo foi avaliar diferentes metodologias na avaliação genética da produção de embriões e oócitos em bovinos Gir Leiteiro e identificar as estratégias mais adequadas para futuras avaliações genéticas da raça. No primeiro capítulo, apresentamos a revisão de literatura sobre os temas que estão diretamente relacionamentos aos objetivos do nosso projeto. No segundo capítulo, utilizamos modelos de repetibilidade e regressão aleatória (RRM) para estimar parâmetros genéticos e predizer valores genéticos para a produção de oócitos e embriões, e identificamos os modelos que resultaram em maiores ganhos genéticos na produção de oócitos e embriões. No terceiro capítulo, investigamos o impacto do estresse térmico nos parâmetros genéticos e valores genéticos para produção de oócitos e embriões em animais da raça Gir Leiteiro. E, no quarto capítulo, avaliamos a eficiência dos modelos com distribuição Gaussiana (variável não transformada — LIN; transformada por logaritmo — LOG; transformada pelas distribuições de Anscombe — ANS) e Poisson (POI) na avaliação genética para a produção de oócitos e embriões. A herdabilidade estimada pelo RRM foi superior à estimada pelo modelo de repetibilidade, e o ganho genético foi maior, com acréscimos variando entre 0,02 (13,33%) e 0,26 (152,94%) ao utilizar o RRM. Observamos uma reordenação na classificação dos valores genéticos preditos dos 5% melhores touros e fêmeas ao longo da idade da doadora no momento da coleta de óocitos. É recomendável considerar o efeito do estresse térmico por meio dos índices de temperatura e umidade nas avaliações genéticas da raça para produção de oócitos e embriões e, assim, é possível selecionar animais tolerantes ao estresse térmico em características relacionadas à reprodução artificial. Também observamos o reordenamento dos melhores animais em relação às escalas de idades para coleta de oócitos e do índice de temperatura e umidade. Dessa forma, esses fatores devem ser levados em consideração no momento de identificar e selecionar os candidatos à reprodução. Ainda, identificamos que o modelo POI ajustou-se melhor aos dados e resultou em maior acurácia dos valores genéticos quando comparado aos demais modelos com distribuição de probabilidade Gaussiana (LIN, LOG e ANS). Os resultados obtidos nesta tese suportam a conclusão de que é possível obter progresso genético para a produção de oócitos e embriões por meio de seleção. Isso pode contribuir para o crescimento econômico de fazendas e demais empresas envolvidas na comercialização de embriões. Além disso, a rápida disseminação de material genético superior, proporcionada pelas técnicas reprodutivas via grande número de progênies de fêmeas com alto valor genético para diferentes características de interesse econômico, favorecem também o desenvolvimento e o retorno financeiro para os sistemas produtivos. Artificial reproduction technologies, such as the production of oocytes and embryos, play an important role in the dissemination of superior genetic material, effectively contributing to accelerate the genetic gain of traits of commercial interest in the production system and in the development of the production chain of meat and milk. In view of this, the objective of this study was to evaluate different methodologies in the genetic evaluation of the production of oocytes and embryos in Dairy Gir cattle and to identify the most appropriate strategies for future genetic evaluations of the breed. In the first chapter, we present a literature review on topics that are directly related to the objectives of our project. In the second chapter, we used repeatability and random regression (RRM) models to estimate genetic parameters and predict breeding values for oocyte and embryo production, and we identified the models that resulted in the greatest genetic gains in oocyte and embryo production. In the third chapter, we investigated the impact of heat stress on genetic parameters and breeding values for the production of oocytes and embryos in Dairy Gir animals. And, in the fourth chapter, we evaluated the efficiency of models with Gaussian distribution (non-transformed variable — LIN; transformed by logarithm — LOG; transformed by the Anscombe distributions — ANS) and Poisson (POI) in the genetic evaluation for the production of oocytes and embryos. The heritability estimated by the RRM was higher than that estimated by the repeatability model, and the genetic gain was greater, with increases ranging between 0.02 (13.33%) and 0.26 (152.94%) when using the RRM. We observed a reordering in the classification of the predicted breeding values of the top 5% sires and females along the age of the donor at ovum pick-up. It is recommended to consider the effect of heat stress through the temperature-humidity index in the genetic evaluations of the breed for the production of oocytes and embryos and, thus, it is possible to select animals tolerant to heat stress in traits related to artificial reproduction. We also observed the reordering of the best animals in relation to the age scales for age at ovum pick-up and the temperature-humidity index. Thus, these factors must be taken into account when identifying and selecting breeding candidates. Furthermore, we identified that the POI model fitted the data better and resulted in greater accuracy of the breeding values when compared to the other models with Gaussian probability distribution (LIN, LOG and ANS). The results obtained in this thesis support the conclusion that it is possible to obtain genetic progress for the production of oocytes and embryos through selection. This can contribute to the economic growth of farms and other companies involved in the commercialization of embryos. In addition, the rapid dissemination of superior genetic material, provided by reproductive techniques via a large number of progenies of females with high genetic value for different traits of economic interest, also favors the development and financial return for production systems.