Estudo genético-quantitativo para tempo em corridas de cavalos

Transcrição

REDVET. Revista electrónica de Veterinaria. ISSN: 1695-7504
2009 Vol. 10, Nº 10
REDVET Rev. electrón. vet. http://www.veterinaria.org/revistas/redvet - http://revista.veterinaria.org
Vol. 10, Nº 10, Octubre/2009 – http://www.veterinaria.org/revistas/redvet/n101009.html
Estudo genético-quantitativo para tempo em corridas
de cavalos puro-sangue inglês em pistas de areia e de
grama - Quantitative study for racing times in thoroughbreds
on dirt and turf tracks
Gouveia Ferreira, Daniel Madureira 1; Meira Arneiro, Lydia
Carolina 2 e Silveira da Mota, Marcilio Dias 2
1
Universidade de Trás-os-Montes e Alto D’ouro, Vila Real,
Portugal
2
Departmento de Melhoramento e Nutrição Animal, FMVZ,
Unesp, C.P.560, CEP 18618-000, Botucatu/SP, Brasil, email:
[email protected]
Resumen
Este estudio fue diseñado para estimar los parámetros genéticos para el
tiempo en carreras de caballos Pura Sangre Inglés en pistas de arena y
césped. Se utilizó datos proporcionados por la empresa Turftotal Ltd y
incluyó 343.419 observaciones de tiempo (s) en carreras de 26.713
caballos de laza Pura Sangre Inglés, entre enero de 1992 y enero de
2003. El modelo utilizado para estimar los componentes de (co)
varianza necesarios para obtener los parámetros genéticos de los
caracteres estudiados incluyó los efectos aleatorios del animal y
ambiente permanente, así como los efectos fijos de la orden en la
arrancada, edad, sexo y carrera. Los estimados de heredabilidad fueron
0,29 y 0,25 para las pistas de arena y césped, lo que indica asociación
moderada entre los valores genéticos de los animales y sus valores
fenotípicos. Aunque la variación genética y de ambiente permanente han
sido más pequeñas en las pistas de césped, la repetibilidad en las pistas
de arena fue igual (0,56). La correlación genética entre los tiempos en
diferentes tipos de pistas fue alta (0.70) y muestra que los caballos
genéticamente superiores para tiempo en las pistas de césped tienden a
tener más altos valores genéticos también en las pistas de arena.
Teniendo en cuenta el valor genético promedio de la progenie de 465
sementales con 10 o más hijos, la correlación de Spearman fue 0,80 lo
que indica que los sementales de Pura Sangre Inglés son capaces de
producir progenie con un adecuado rendimiento en los dos tipos de
pista.
Estudo genético-quantitativo para tempo em corridas de cavalos puro-sangue inglês em pistas
de areia e de grama
http://www.veterinaria.org/revistas/redvet/n101009/100920.pdf
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2009 Vol. 10, Nº 10
Palabras clave: parámetros genéticos, carreras, pistas de arena y
césped
Abstract
This study was conducted to estimate the genetic parameters for race
times on turf and dirt tracks of Thoroughbred racehorses. Data used
were recorded by the Turftotal Ltd. for 343,419 racing performance of
26,713 animals, from January 1992 to January 2003. The model used in
analysis included random animal and permanent environmental effects,
and age, post position at start, sex and race as fixed effects. The
variance and covariance components and the breeding value were
estimated using the MTGSAM software. Heritability estimates were 0.29
for time on dirt track and 0.25 for time on turf track, indicating a
moderate association between the animals’ breeding values and their
phenotypic values. Although genetic and environmental variances were
smaller in turf tracks, their repeatability was equal to that of dirt (0.56),
in terms of the highest estimated phenotypic variance for the latter type
of track. The genetic correlation between times on different tracks was
high (0.70). Considering the mean breeding value of the progeny of 465
stallions with 10 or more offspring, Spearman’s correlation was 0.80,
indicating that most Thoroughbred stallions produce offspring suited to
both dirt and turf racing tracks.
Keywords: genetic parameters, horserace, turf and dirt tracks
Resumo
Este trabalho foi concebido para estimar os parâmetros genéticos para o
tempo em corridas de cavalos Puro-Sangue Inglês, para pistas de grama
e de areia. Foram utilizados dados fornecidos pela empresa Turftotal
Ltda e compreenderam 343.419 observações de tempo (s) em corridas
de 26.713 animais da raça Puro-Sangue Inglês, desde Janeiro de 1992 a
Janeiro de 2003. O modelo utilizado para estimar as componentes de
(co)variância necessários para obtenção dos parâmetros genéticos das
características estudadas incluiu os efeitos aleatórios do animal e meiopermanente, além dos efeitos fixos de posição de largada, idade, sexo e
páreo. As estimativas da herdabilidade foram de 0,29 para a areia e
0,25 para a grama, indicando moderada associação entre os valores
genéticos dos animais e seus valores fenotípicos. Embora as variâncias
genética e do meio permanente tenham sido menores nas pistas de
grama, a repetibilidade foi igual à de areia (0,56) em função da
de areia e de grama
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2009 Vol. 10, Nº 10
variância fenotípica mais elevada estimada para este último tipo de
pista. A correlação genética entre os tempos em diferentes pistas foi
alta (0,70) mostrando que animais geneticamente superiores para a
grama tendem a ter valores genéticos mais altos também para a areia.
Considerando o valor genético médio, da progênie de 465 garanhões
com 10 ou mais filhos, a correlação de Spearman foi 0,80 indicando que
os reprodutores Puro-Sangue Inglês normalmente são capazes de
produzir filhos com desempenho adaptado tanto em pistas de areia
como em pistas de grama.
Palavras-chave: parâmetros genéticos, corridas, pistas de areia e
grama
Introdução
Os cavalos Puro-Sangue Inglês no Brasil competem em corridas
em pistas de areia (aproximadamente 62%) e grama (Turftotal, 2005).
Embora as corridas em pista de areia sejam mais numerosas, as mais
tradicionais e economicamente mais importantes ocorrem na grama.
Assim, ao contrário de alguns países da Europa, onde os animais
normalmente correm em pista de grama e dos Estados Unidos, onde
existe preferência por competições em areia, no Brasil os criadores
usualmente procuram cavalos com bom desempenho em ambos os tipos
de pista.
Estimativas de parâmetros genéticos para tempo em corrida
nestes tipos de superfície têm se mostrado variável na literatura.
Enquanto Moritsu et al. (1998) reportaram estimativas mais elevadas
para tempo em pista de grama, Oki et al. (1995) relataram o oposto.
Correlações genéticas entre tempos em diferentes distâncias de corridas
em pistas de areia e grama têm se mostrado moderadas e favoráveis
(OKi et al. 1997). No entanto, no Brasil, a variabilidade genética para
tempo em corridas nestes dois tipos de superfície é desconhecida, bem
como a relação existente entre ambas, passos fundamentais para a
elaboração de programas consistentes de melhoramento genético.
Nesse sentido, o presente estudo objetivou estimar parâmetros
genéticos para tempo em corridas de cavalos Puro-Sangue Inglês em
pistas de areia e grama, a fim de auxiliar programas de seleção em
animais desta raça.
de areia e de grama
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Material e Métodos
Os dados utilizados neste estudo foram fornecidos pela empresa
Turftotal Ltda (2003) e compreenderam 343.419 observações de tempo
(s) em corridas de 26.713 animais (14.073 machos e 12.640 fêmeas) da
raça Puro-Sangue Inglês, ao longo de 12 anos (Janeiro de 1992 a
Janeiro de 2003), nos principais hipódromos do Brasil, como Cidade
Jardim (Estado de São Paulo), Gávea (Rio de Janeiro), Tarumã (Paraná)
e Cristal (Rio Grande do Sul). O número total de animais na matriz de
parentesco foi de 37.444.
A Tabela 1 a seguir ilustra a análise descritiva das informações.
Tabela 1 – Análise descritiva das informações de acordo com tipo de
pista.
Distância do páreo
(m)
Pista
Areia
Nº de
Nº de
Nº de
Média de
Médi
Observaçõ
Páreo
Animai
Animais/Páre
a
es
s
s
o
226.917
28.99
24.969
8,7
1.319
Mín.
Máx.
600
3.20
0
Gram
a
116.502
13.04
5
0
20.690
9,8
1.379
1.00
3.50
0
0
Considerando os 26.713 animais avaliados, 5.753 só correram
em pistas de areia (56% machos e 44% fêmeas), 1.744 somente em
grama (57,9% fêmeas) e o restante (19.216) correu em ambos os tipos
de superfície (52,7% machos). A primeira corrida foi sobre pista de
areia para 65,3 % dos animais, sendo que apenas 32,7% dos machos e
36,9% das fêmeas largam pela primeira vez em páreos de grama.
O programa SAS (1999) foi utilizado para formar os arquivos,
determinar a consistência das informações e estudar o efeito de fatores
ambientais sobre características analisadas.
O modelo utilizado para estimar as componentes de (co)variância
necessários para obtenção dos parâmetros genéticos (herdabilidade,
repetibilidade e correlações) das características estudadas incluiu os
efeitos aleatórios do animal e meio-permanente, além dos efeitos fixos
de posição de largada (1 a 12), idade (3,4,5 e 6 ou mais anos), sexo
de areia e de grama
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(macho ou fêmea) e páreo ( 1 a 45.035, com no mínimo 4 animais
cada).
Em termos matriciais tem-se
y = Xβ + Za + Zp + ε
onde:
y = Vetor das observações de tempo (s) em pista de areia (ou grama);
X = Matriz de incidência dos efeitos fixos;
Z = Matriz de incidência dos efeitos genéticos diretos e do meio
permanente;
β = Vetor dos efeitos fixos;
a = Vetor dos efeitos genéticos diretos;
p = Vetor dos efeitos do meio permanente;
ε = Vetor de erros aleatórios associadas às observações.
O programa utilizado para a obtenção das componentes de
(co)variância e valores genéticos dos animais foi o MTGSAM (Multiple Trait Gibbs Sampler for Animal Models), desenvolvido por Van Tassel e
Van Vleck (1995). Inferências acerca da dispersão dos parâmetros
foram realizadas a partir das distribuições “a posteriori” obtidas via
amostrador de Gibbs. Para as variâncias genética aditiva, meio
permanente e residual empregou-se distribuições “a priori” não
informativas (“Flat”). A versão 2.4 do programa Fortran Gibanal (Van
Kaan,1998) foi empregada para análise das cadeias Gibbs, a fim de se
definir o período de “burn-in”, espaçamento do parâmetro da cadeia e
número total de amostras a ser empregado.
O esquema da amostragem Gibbs considerou o tamanho da cadeia
de 505.000, com “burn-in” de 5.000 e intervalo de amostragem igual a
500, resultando em 1000 amostras disponíveis para avaliação das
distribuições “a posteriori”.
As herdabilidades foram estimadas a partir da razão entre a
fenotípica (σ2P), e
variância genética aditiva (σ2A) e a variância
repetibilidade foi calculada dividindo-se a soma da variância genética
aditiva e do meio permanente (σ2EP) pela variância fenotípica.
Para o calculo da eficiência de n registros em relação apenas um
utiliza-se a formula descrita por Cardellino e Rovira (1989):
de areia e de grama
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E n= E 1
n
1 + (n − 1) * t
onde:
En = eficiência quando realizado n registros ;
E1 = eficiência quando realizado apenas 1 registro;
n = número de registros realizados;
t = repetibilidade da característica analisada.
Resultados e Discussão
A Tabela 2 a seguir ilustra a análise descrita das características
estudadas.
Tabela 2 – Médias e respectivos desvios padrão (DP), moda, intervalos
de maior densidade “a posteriori” com 90% de probabilidade (HPD90%),
valores mínimo e máximo, e correlação serial das variâncias genéticas
(σ2A), ambiente permanente (σ2EP) residual (σ2R), fenotípica (σ2P) e
herdabilidade (h2) e repetibilidade (t) do tempo (s) corridas em pistas de
areia e grama.*
Areia
Média
DP
Moda
HPD. 90%
Mín.
Máx.
C. S
σ 2A
0,935
0,035
0,932
0,869 a 0,998
0,823
1,094
-0,13
σ2EP
0,865
0,025
0,864
0,812 a 0,914
0,770
0,943
-0,036
σ2R
1,434
0,004
1,436
1,427 a 1,442
1,421
1,448
0,010
σ 2P
3,234
0,026
3,202
3,193 a 3,276
3,163
3,319
0,02
h2
0,29
0,01
0,29
0,27 a 0,31
0,26
0,33
-0,01
t
0,56
0,004
0,56
0,55 a 0,56
0,54
0,57
0,002
σ 2A
0,610
0,025
0,610
0,560 a 0,662
0,517
0,710
0,036
σ2EP
0,722
0,019
0,723
0,683 a 0,764
0,655
0,787
0,082
σ2R
1,068
0,004
1,070
1,059 a 1,076
1,050
1,083
0,051
σ 2P
2,400
0,022
2,408
2,365 a 2,441
2,338
2,465
0,01
h2
0,25
0,05
0,25
0,23 a 0,27
0,22
0,28
0,03
t
0,56
0,005
0,56
0,55 a 0,56
0,54
0,57
0,001
Grama
de areia e de grama
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-9
* o critério de convergência utilizado foi 10
C.S.= correlação serial, a qual mensura a dependência dos valores de cadeia final (1.000
estimativas);
Todas as variâncias estimadas foram superiores nas pistas de
areia, em relação às de grama, sendo que a maior diferença verificou-se
entre as variâncias fenotípicas (0,834 s2).
As estimativas da herdabilidade foram de magnitude média tanto
para a areia (0,29) quanto para a grama (0,25), indicando moderada
associação entre os valores genéticos dos animais e seus valores
fenotípicos (desempenhos), e possibilidade de resposta à seleção
ligeiramente menos efetiva se aplicada a esta última característica
(Figura 1).
areia
grama
35
30
Densidade
25
média =0,29
média=0,25
20
15
10
5
0
0,20
0,23
0,26
0,29
0,32
0,35
Herdabilidade
Figura 1 – Distribuição das estimativas de herdabilidade para o tempo
em pistas de areia e de grama.
Oki et al. (1995), avaliando o tempo em corridas em cinco
distâncias de areia e seis de grama, também reportaram herdabilidade
superior para o primeiro tipo de pista (média igual a 0,16) em relação
ao segundo (média igual a 0,13). No entanto, todas as variâncias
(genética aditiva, meio permanente, residual e fenotípica) estimadas por
estes autores foram inferiores às encontradas neste estudo. Por outro
lado, Moritsu et al.(1998), trabalhando com “rating score” de cavalos
Puro-Sangue Inglês no Japão, estimaram herdabilidade superior para
pistas de grama (0,29) em relação às de areia (0,18). Em animais da
raça Árabe, Ekis et al. (2005) pesquisando o tempo em corridas de
de areia e de grama
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diferentes distancias estimaram herdabilidade variando de 0,175 a
0,304, amplitude que inclui os valores observados no presente estudo.
Embora as variâncias genética e do meio permanente tenham sido
menores nas pistas de grama, a repetibilidade foi igual à de areia (0,56)
em função da variância fenotípica mais elevada estimada para este
último tipo de pista. Isto significa que a intensidade de relação entre
mensurações de tempo tomadas ao longo da vida do animal é similar
em ambos os tipos de pista, indicando que, independentemente delas,
um único desempenho do animal é um indicador moderado da sua
capacidade de produção. Estimativas de repetibilidade dentro da faixa
encontrada no presente estudo foram reportadas por Villela et al.
(2002) em animais Quarto de Milha e Mota et al.(2005) em PuroSangue Inglês no Brasil. Por outro lado, Ekis et al. (2205), em eqüinos
da raça Árabe observaram repetibilidades inferiores (0,29 a 0,46).
Considerando-se que o número médio de largada por animal
observado foi 10,9, eficiência 29% superior (em relação apenas uma)
seria alcançada se os criadores considerassem aquele número médio de
largadas antes do descarte dos animais.
A correlação genética entre os tempos em diferentes pistas foi alta
(0,70) mostrando que animais geneticamente superiores para a grama
tendem a ter valores genéticos mais altos também para a areia, embora
correlações inferiores a 0,80, segundo Robertson (1959) indiquem a
presença de interação genótipo - ambiente, ou seja, os genótipos dos
animais expressam-se de modo distinto dependendo do tipo de
superfície em que correm. Considerando-se que as correlações genética
e do meio permanente entre as duas características foram altas (0,70 e
0,67, respectivamente), e que a correlação residual foi ligeiramente
negativa (-0,03) resultando em correlação fenotípica moderada (0,38),
observa-se que os desempenhos em ambos os tipos de pista depende
fundamentalmente da ação do mesmo grupo de genes (pleitropia) e dos
efeitos do ambiente permanente (criador , injuria, etc).
Considerando o valor genético médio, da progênie de 465
garanhões com 10 ou mais filhos, para areia e grama, a correlação de
Spearman foi 0,80, indicando que os reprodutores Puro-Sangue Inglês
no Brasil normalmente são capazes de produzir filhos com desempenho
adaptado tanto em pistas de areia como de grama (Figura 2). Este
resultado concorda com o relatado por Moritsu et al.(1998) em PuroSangue Inglês no Japão, embora estes autores tenham encontrado
correlação de Spearman mais baixa (0,50), avaliando progênie de 116
garanhões.
de areia e de grama
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Valor genético dos garanhões para tempo
(s) em pista de grama
2
r = 0,801 (P<0,001)
1
0
-1
-2
-2
-1
0
1
2
Valor genético dos garanhões para tem po (s) em pista de areia
Figura 2 – Correlação entre os valores genéticos baseados no desempenho em corrida
(tempo) da progênie em dois tipos de pista. r=coeficiente de correlação de Spearman
A correlação entre os valores genéticos médios preditos para
tempo em grama e tempo em areia foi elevada, embora haja variação
considerável na classificação dos animais dependendo do critério
utilizado. A Figura 4 apresenta os valores genéticos médios para tempo
em pistas de grama quando a seleção é efetuada utilizando-se como
critério os valores genéticos médios preditos para o próprio tempo em
superfícies de grama, e quando é realizada empregando-se valores
genéticos preditos em pistas de areia. Observa-se que haverá redução
na resposta à seleção em tempo para pista de grama se a seleção for
realizada com base em tempo para a pista de areia. Esta diferença,
dependendo da fração selecionada, pode chegar a mais de 1 décimo de
segundo em termos de valor genético médio.
de areia e de grama
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Areia
Média do valor genético para tem po
(s) em pista de gram a
-0,6
Grama
-0,7
-0,8
-0,9
-1
-1,1
-1,2
-1,3
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Porcentagem de garanhões selecionados
Figura 4 – Média do valor genético para tempo em pistas de grama
quando
a seleção é baseada no próprio valor genético predito para o tempo em grama e
quando é realizado com base no valor genético para tempo em pistas de areia, em
função da porcentagem de garanhões selecionada, se até 10% dos reprodutores (46
garanhões) com mais de 10 filhos forem
selecionados.
Conclusões
Os resultados encontrados neste estudo indicam que há
variabilidade genética suficiente para a seleção do tempo em corridas de
cavalos Puro-Sangue Inglês no Brasil, tanto em pistas de areia como de
grama, com ligeira inferioridade para esta última.
Além disso, embora os criadores de cavalos Puro-Sangue Inglês
desejem animais com desempenho superior em ambos os tipos de pista
(areia e grama) e isto, de modo geral ocorra, é importante que
criteriosa apreciação seja feita na ocasião da escolha dos animais
geneticamente superiores, em ambos os tipos de pista, principalmente
os pertencentes a 1ª deca, a fim de que os ganhos genéticos possam
ser maximizados.
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Referências Bibliográficas
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de areia e de grama
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2009 Vol. 10, Nº 10
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Ref. def. 100920_REDVET - Publicado 15.10.09
Este artículo está disponible en http://www.veterinaria.org/revistas/redvet/n100909.html concretamente
en http://www.veterinaria.org/revistas/redvet/n101009/100920.pdf
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