Carvalheira, Júlio Gil ValeSilva, Fabyano Fonseca eCosta, Cláudio NapolisLopes, Paulo SávioSilva, Hugo Teixeira2022-07-222022-07-222020-02-20SILVA, Hugo Teixeira. Autoregressive model for genetic evaluation of reproductive traits in dairy cattle. 2020. 88 f. Tese (Doutorado em Zootecnia) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2020.https://locus.ufv.br//handle/123456789/29394In the last decades, there has been a decrease in the reproductive performance of dairy herds; an unfavorable correlated responses in consequence of the intense selection to increase milk production. To overcome this problem, breeding programs worldwide have included reproductive performance in their selection objectives. Dairy cattle breeding programs in Brazil and Portugal have also shown interest in including reproductive traits in their genetic evaluations; however, further studies are required to better understand about traits and statistical methodologies to be used in the genetic evaluation processes. Genetic analyses of longitudinal reproductive traits have been performed by using the traditional repeatability models (REP). Under these models, the environmental components between longitudinal measurements are assumed equally correlated, which is questionable since events closer in time should be more associated than distant ones. A suitable alternative would be fitting an autoregressive covariance structure to describe the different levels of associations that could exist between consecutive events over time. Therefore, the general objective in this thesis was to evaluate the autoregressive model (AR) for genetic analyses of longitudinal reproductive traits in Brazilian and Portuguese Holstein cattle. Firstly it was evaluated the performance of AR model in Portuguese Holstein herd. The reproductive traits considered were interval between calving to first service (ICF), days open (DO), calving interval (CI), and daughter pregnancy rate (DPR) measured during the first three calving orders. In general, the AR model overcome the REP model in all reproductive traits studied, corresponding with better fitting to reproductive data and higher EBV reliabilities. In the second chapter of this thesis, a similar analysis was carried out with the data of Brazilian Holstein herd. The reproductive traits evaluated were DO, CI and DPR. Once more, the AR model was superior to REP model, showing higher reliabilities and a direct response on the ranking of the best bulls of population. In addition, greater genetic variances and smaller residual variances were estimated with the AR model. The results shown in first two studies suggest that AR model is a suitable alternative for genetic evaluations of longitudinal reproductive traits in Diary cattle. In the last chapter of this thesis, we investigated the applicability of ssGBLUP methodology under the autoregressive model (H-AR) for genomic evaluation of longitudinal reproductive traits in Portuguese Holstein cattle. The use of H-AR model increased the GEBV reliabilities and reduced the prediction bias when compared to traditional analysis considering pedigree-based relationship matrix. Furthermore, when evaluating the performance of the H-AR model considering different sources of genomic information, it was observed that the inclusion of genotypic cows in the analysis of reproductive traits provided favorable responses for genomic prediction of bulls. However, improved results were obtained when bulls with no daughter and relationship information (non-contributing bulls) were disregarded in the analyses. Overall, the results suggested that the proposed AR model is a suitable alternative for genetic analyses of longitudinal reproductive traits in the Brazilian and Portuguese dairy cattle herds. In addition, they also demonstrated that ssGBLUP methodology under autoregressive model is a feasible and applicable approach to be used in the genomic analysis of reproductive traits. Keywords: Autocorrelation. Genomic evaluation. Holstein. Repeatability. Longitudinal traits. ssGBLUPNas últimas décadas têm-se observado a queda na performance reprodutiva dos rebanhos leiteiros; uma consequência das respostas correlacionadas desaforáveis em decorrência da intensa seleção para aumentar a produção leite. Para contornar este problema, programas de melhoramento genético de bovinos leiteiro no mundo todo tem incluído características reprodutivas em seus objetivos de seleção. Os programas de melhoramento de bovinos de leite do Brasil e de Portugal também têm apresentado interesse em incluir características reprodutivas nas avaliações genéticas. No entanto, ainda são necessários mais estudos em relação as características e metodologias estatísticas a serem implementadas nos processos de avaliação. As análises genéticas envolvendo características reprodutivas longitudinais têm sido realizadas a partir do modelo de repetibilidade tradicional (REP), que assume que os componentes ambientais associados às medidas longitudinais de um animal são igualmente correlacionadas, o que é questionável, visto que espera-se que medidas consecutivas sejam mais associadas do que medidas mais distantes. Uma alternativa seria ajustar uma estrutura de covariância autorregressiva para descrever os diferentes níveis de associações que podem existir entre eventos consecutivos ao longo do tempo. Neste sentido, o objetivo geral nesta tese foi avaliar o modelo autorregressivo (AR) para a análise genética de características reprodutivas longitudinais nos rebanhos de bovinos da raça Holstein do Brasil e de Portugal. Primeiramente foi avaliada a performance do modelo AR na população de bovinos da raça Holandesa de Portugal. As características reprodutivas consideradas foram intervalo entre o parto e o primeiro serviço (IPS), dias em aberto (DA), intervalo de parto (IP) e taxa de prenhes das filhas (TPF), medidas durante as três primeiras ordens de parto. De uma forma geral, o modelo AR foi superior ao modelo REP nas análises de todas características avaliadas, apresentando melhor ajuste aos dados reprodutivos além de maiores confiabilidades para os valores genéticos dos touros. No segundo capítulo desta tese foi realizado uma avaliação similar na população de bovinos da raça Holandesa do Brasil. As características avaliadas foram apenas DA, IP e TPF. Mais uma vez o modelo AR mostrou ser superior ao modelo REP, com maiores acurácias e maior impacto na classificação dos melhores touros da população. Os resultados mostrados nos dois primeiros estudos desta tese sugerem que o modelo AR proposto é uma alternativa viável para a avaliação genética de características reprodutivas longitudinais em bovinos de leite. No último capítulo desta tese foi realizado um estudo para avaliar a aplicabilidade do método ssGLUBUP associado ao modelo autorregressivo (H-AR) para a avaliação genômica de características reprodutivas em bovinos da raça Holandesa de Portugal. O modelo H-AR apresentou maiores estimativas de confiabilidade para os valores genéticos dos touro quando comparado com as estimativas obtidas a partir modelo autorregressivo tradicional (A-AR). As análises de validação também foram favoráveis para o modelo H-AR, correspondendo a menores níveis de viés e maiores estimativas de confiabilidade. Além disso, ao avaliar a performance do modelo H-AR considerando diferentes fontes de informação genômica, observou-se que a inclusão de vacas genotípicas nas análises das características reprodutivas proporcionou repostas favoráveis para predição genômica dos touros. No entanto, melhores resultados foram obtidos quando touros sem informação de filhas ou parentesco foram desconsiderados das análises. Em geral, os resultados apresentados nos dois primeiros estudos desta tese sugerem que que o modelo AR é uma alternativa adequada para as análises genéticas das características reprodutivas longitudinais de bovinos da raça Holandesa do Brasil e de Portugal. Além disso, os resultados apresentados no terceiro trabalho demonstraram que o suo metodologia ssGBLUP associada ao modelo autorregressivo é uma abordagem adequada e viável para ser utilizado nas análises genômicas das características. Palavras-chave: Avaliação genômica. Autocorrelação. Características longitudinais. Holstein. Repetibilidade. ssGBLUP.engAcesso AbertoGenômicaHolstein (Bovino)Melhoramento genéticoReproduçãoTeseGenética e Melhoramento dos Animais Domésticos