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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.11.2019.tde-20191218-145252
Document
Author
Full name
Marisa Tenorio de Vasconselos
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 1990
Supervisor
Title in Portuguese
Teoria para sistemas de reprodução com núcleo aberto: uma reformulação para o caso dos bovinos
Keywords in Portuguese
BOVINOS DE CORTE
MODELAGEM COMPUTACIONAL
REPRODUÇÃO ANIMAL
Abstract in Portuguese
Esta dissertação descreve um novo modelo teórico para sistemas com núcleo aberto no caso de reprodução de bovinos de corte. Um dos pontos de partida é a observação que a maioria dos modelos teóricos estandard para os sistemas de reprodução com núcleo aberto foram construídos para o caso -não muito eficiente- de gerações discretas: isto é, para o caso no qual [a cada ano, ou a cada geração, dependendo do valor do coeficiente médio de fertilidade, ƒ, das matrizes] todos os pais vêm descartados e substituídos por machos e fêmeas selecionados entre sua progênie. Entretanto, no caso dos rebanhos de bovinos, quando ƒ ≃ 0,8 por ano e cada matriz em média tem só 0,4 filhos e 0,4 filhas a cada ano, uma prática mais eficiente consiste em recorrer ao método com gerações sobrepostas. Vale a pena, então, construir desde o início um modelo teórico simples, mas bastante rigoroso, com gerações sobrepostas e ver as suas predições. Esse é o objetivo da presente dissertação. As novas fórmulas assim encontradas -que agora dependem explicitamente de βF, vF, vM, K e R [ver o texto]- são aplicadas ao sistema no qual todos os reprodutores estão no Núcleo (e são criados no próprio núcleo) e são acasalados com as fêmeas seja do Núcleo seja da Base através de inseminação artificial. O planejamento otimal do sistema foi procurado usando os programas de computação "NAG" e "MINOS" (o segundo dos quais requereu o uso preliminar do "MUMATH", um programa de computação algébrica), operados no computador VAX-2 da Unicamp. Na situação considerada, a abertura do núcleo resulta muito eficaz, dado que o ganho genético assintótico (otimal) por ano, G*, pelos sistemas com núcleo aberto resulta ser (quando RF/M ≃ 200) cerca de 40% maior do ganho genético as- sintótico (otimal) pelos sistemas "com núcleo fechado" (x = 0). Então os sistemas de núcleo aberto se confirmam como sendo muito atrativos, ao menos quando os reprodutores inicialmente disponíveis já não sejam de valor genético excepcional. O projeto ótimo corresponde a: (i) ter uma fração p ≃ 30% da população de fêmeas no núcleo; (ii) substituir todos os reprodutores (do núcleo) pelos melhores .machos nascidos no núcleo (vM ≃ 100%); (iii) usar para substituição das matrizes todas as fêmeas nascidas no núcleo ou na base (b ≃ 100%); (iv) implementar uma migração muito elevada de genes da base para o núcleo (x ≃ 98 a 99,9%); enquanto todas as fêmeas excedentes nascidas no núcleo devem ser usadas para reposição na base (de maneira que seja muito elevada também a migração de genes do núcleo para a base: y ≃ 99 a 100%). Isto corresponde a substituir, a, cada ano,a grande maioria das matrizes do núcleo (vF ≃ 91 a 97%), e uma fração βF ≃ 16,5 a 17,5% das matrizes da base. Naturalmente os valores acima determinados de p, b, x, y, vF, βF fornecem os máximos valores de G* quando estejam oportunamente correlacionados entre eles; tais conjuntos otimais de valores são fornecidos no Capítulo 4. Conclusões análogas valem para sistemas de reprodução de ovinos.
Title in English
Theory of open nucleus breeding systems: a reformulation for beef cattle herds
Abstract in English
This thesis work describes a new theoretical model for open nucleus systems in the case of beef cattle breeding. One of the starting points is the observation that the majority of the standard theoretical approaches to open nucleus breeding systems were constructed for the case -not very efficient- of discrete generations: i.e. for the cases in which [each year or at each generation, depending on the value of the dam average fertility coefficient] all parents are discarted and replaced by males and females selected among their progeny. ln the case of cattle herds, however, when ƒ ≃ 0.8 per year and each breeding female as an average has only about 0.4 sons and 0.4 daughters each year), it is more efficient to have recourse to overlapping generation approaches. Therefore, it is worthwhile to build up anew a simple but rather rigorous theoretical model with overlapping generations, and check its predictions. This is the aim of the present thesis. We apply the new formulae -explicitly depending on βF, vF, vM, K e R [see the text]- to the system in which all breeding sires are in the Nucleus (and are reared in the nucleus itsel), but are mated to both Nucleus and Base dams via artificial insemination. Optimal system design has been looked for by the "NAG" and "MINOS" computation programs operated on the Unicamp VAX-2 computer (the latter program having required the preliminary recourse to "MUMATH", a program for algebraic computations). Opening the nucleus in the considered situation results to be very effective, since the (optimum) asymptotic genetic gain per year, G*, for o pen nucleus systems results to be, when RF/M ≃ 200, about 40% higher than the (optimum) asymptotic genetic gain for "closed nucleus systems" (x = 0). Open nucleus systems confirm themselves, therefore, as very attractive, at least when the initially available breeding sires are not already of exceptional genetic value. Optimal design corresponds to: (i) having a fraction p ≃ 30% of the female population in the nucleus; (ii) replacing all the (nucleus) breeding sires by the best (nucleus born) males: vM ≃ 100%; (iii) using for dam replacement all (b ≃ 100%) of the (base and nucleus born) females; (iv) implementing a very high upward gene migration (x ≃ 98 ÷ 99, 9%); while the surplus of the nucleus-born females are to be used as base replacements (so that even the downward gene migration be very high: y ≃ 99 ÷ 100%). This corresponds to replacing, each year, the large majority of the nucleus dams (vF ≃ 91 ÷ 97%), and a fraction βF F ≃ 16.5 ÷ 17.5% of the base dams. Of course, the values of p, b, x, y, vF, βF given above yield the highest G* values only when properly correlated: optimum sets of values are put forth in Chapter 4. Analogous conclusions hold of for sheep breeding systems.
 
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Publishing Date
2019-12-19
 
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