First draft report on use of simulation tools to optimize breeding strategies in the breeding program of interspecific hybrids of Urochloa sp. breeding program at CIAT

There is a plethora of new technologies available for breeding programs. Those technologies tend to become “bandwagons - a bandwagon is an idea, activity, or because that becomes increasingly fashionable as more and more people adopt it” as described by Bernardo (2016). Breeders are usually tempted to apply it all. However, as it has been proven by history not all bandwagons are successful for all breeding schemes, and at the end the goal of increasing the genetic gain is not always achieved. Simulation approaches have proven to be an efficient tool to support decision making processes in several fields. Various software packages for breeding simulations are currently available which differ in the input information which needs to be provided to the program, the operative background calculations (e.g. population history simulation or model calculations for multivariate normal distribution) and output provided (Sun et al., 2011, Mi et al., 2014, Faux et al., 2016). Two simulation-based R packages have been widely adopted in the CGIAR and other institutions to support the decision-making process and resource allocation that breeders do in daily life named, AlphaSim (Faux et al., 2016; Gaynor at el., 2021) and SelectionGain (Mi et al., 2014). Those packages test the effect of the size of the breeding program, the number of breeding and testing stages, and the effect of accuracy of the trials and selection intensity in the expected genetic gain (GG). In the description of the different schemes tested, new technologies can also be represented, being able to predict the effect of those technologies in the genetic gain, which in turn, can make the waves of bandwagons less acute and allocation of funding also more effective. The Brachiaria intespecific breeding program at CIAT, with nearly 30 years of experience, is unique by its biology (polyploid and apomictic) and by being an example of several new technologies successfully used (induced polyploidy, Marker assisted selection (MAS), clonal propagation, Near Infrared Spectophotometry (NIRS), drone-based image analysis within others). The program releases apomictic hybrids by applying a scheme of recurrent selection in the female parent pool while maintaining the apomictic tester fixed, also known as recurrent selection based on specific combining ability (RS-SCA; Hull 1945; Miles 2007). The apomictic male parent pool (Brachiaria decumbens) has been difficult to improve due to the unavailability of a B. decumbens sexual tetraploid individual that enables the crosses for that pool, respecting the heterotic pattern. In this study we used simulation-based R packages to test various possible modifications to the current breeding scheme being applied at the Urochloa intespecific breeding program at CIAT. We explored the impact in the genetic gain given by the possible migration from RS-SCA, to reciprocal recurrent selection (RRS), considering the challenges in logistics and population size. More specifically, the refreshing of the apomictic tester in each future heterotic pool and the hybrid formation under various sizes of the diallel crossing design. With a 20 years burn-in period used as baseline, followed by 30 year evaluation period, the simulations revealed that the first 15 years the current breeding scheme (RS-SCA) offers higher rates of GG, but after that, this scheme is surpass by all treatments with RRS. We hypothesize, in the RS-SCA the genetic variability is exhausted during the first 15 years, while the RRS provides double genetic variability to exploit. We discuss the challenges on the application of this new approach at the light of the logistics and the lack of a sexual tetraploid individual for the crosses in the B. decumbens heterotic pool. Currently the study has been finished and the document with all the details is being written, then we plan to submit for peer review before the end of 2021

Effect of the failure criterion on the laboratory fatigue response prediction of hot mix asphalt mixtures

El objetivo principal de esta investigación fue establecer la influencia del criterio de fallo, empleado para calcular el comportamiento a fatiga en laboratorio de mezclas asfálticas en caliente especificadas por el Instituto de Desarrollo Urbano de Bogotá D.C. (i.e., mezclas md10 y md20), en la predicción de la respuesta a fatiga. Las leyes de fatiga (i.e., curvas de fatiga) se determinaron a flexo-tracción con muestras trapezoidales ensayadas a desplazamiento controlado. Los criterios utilizados para establecer la vida de fatiga correspondieron al clásico (50% de la fuerza inicial), de daño y de rotura. Los resultados correspondientes sugirieron que la selección del criterio de falla puede conllevar a diferencias significativas en la predicción de la vida de fatiga en laboratorio (i.e., curvas de fatiga). Sin embargo, se estableció que para las mezclas con granulometría densa md10, la ley de fatiga fue similar al emplear cualquiera de los tres criterios analizados. Por el contrario, para las mezclas asfálticas con granulometría densa md20, la aplicación de los tres criterios de falla conllevó a diferencias significativas en la predicción de vida de fatiga; el menor número de ciclos de carga a la falla (más crítico) fue determinado con el criterio clásico. Investigaciones futuras deberán profundizar en establecer que criterio de fallo se debe utilizar para el subsecuente diseño estructural de pavimentos, especialmente para mezclas asfálticas con curvas granulométricas que contengan agregados de tamaño igual o superior a 20 mm

Determinación del consumo voluntario de pasto kikuyo en pastoreo utilizando óxido de cromo.

El propósito del presente trabajo fué el comprobar que el uso de indicadores, como el óxido de Cr, pueden suministrar información válida del consumo de forraje por animales en pastoreo y determinar si el uso de ovinos puede suministrar información válida para extrapolar a los bovinos. El experimento se realizó en el CNIA Tibaitatá ICA, Sección de Ganado de Leche. Se utilizaron 4 vacas Holstein secas con peso promedio de 545 kg y 4 ovinos machos Romney Marsh con peso de 46 kg. Dos bovinos y dos ovinos disponían de tístulas rumiales. Se ubicaron en una pradera de kikuyo de más o menos una hectárea. No se encontró diferencia individual en excreción de heces. Se encontró diferencia significativa entre especies (P menor que 0.01) y tratamientos. (P menor que 0.05). Se encontró diferencia significativa en el consumo entre ovinos y bovinos aunque no interacciones entre especie y tratamiento. Los consumos promedios fueron normales 125.2 kg W a la 75 y 150.2 g/kg W a la 75 para la literatura (146 kg W a la 75). El coeficiente de variación fué de 24.5 por ciento para ovinos y bovinos respectivamente. La determinación de consumo en pastoreo se deberá realizar con la especie animal con la que se quiere trabajar en una determinada área ganadera y no extrapolar resultados obtenidos en ovinos y bovinos o viceversa, especialmente cuando se usa marcadores como en el caso del presente estudioAlgodó

Características morfológicas de cordeiros Blackbelly criados extensivamente nos trópicos

Twelve Blackbelly lambs under extensive grazing were morphologically characterized through linear regression equations and coefficient of determination. The morphological characteristics of the lambs were obtained through the measurement of live weight (LW) and body measurements. Morphological data were adjusted by variable in a linear model using regression analysis, the equation and the coefficient of determination were recorded. In the study it was found that the variables body length (BL; 60.54%), distance between eyes (BE; 55.14%) and tail base circumference (TBC; 6.41%) did not fit the linear model. On the other hand, the variables of LW (96%) and abdominal perimeter (AP; 94%) present the highest coefficient of determination. In conclusion, the linear models fit the behavior of some morphological measurements of Blackbelly lambs under extensive grazing conditions in the tropics.Fueron caracterizados morfológicamente 12 corderos Blackbelly en pastoreo extensivo a través de ecuaciones de regresión lineal y coeficiente de determinación. Las características morfológicas de los corderos fueron obtenidas a través de la medición del peso vivo (PV) y mediciones corporales. Los datos morfológicos se ajustaron por variable en un modelo lineal usando el análisis de regresión, se registró la ecuación y el coeficiente de determinación. En el estudio se encontró que las variables largo del cuerpo (LC; 60.54%), distancia entre ojos (DO; 55.14%) y circunferencia de la base de la cola (CBC; 6.41%) no se ajustaron al modelo lineal. Por su parte, las variables de PV (96%) y perímetro abdominal (PA; 94%) presentan el coeficiente de determinación más alto. En conclusión, los modelos lineales se ajustaron al comportamiento de algunas mediciones morfológicas de corderos Blackbelly en condiciones de pastoreo extensivo en el trópico

Características físicas do líquido ruminal e das fezes de cordeiros alimentados com restolho de folha de mangueira

In 12 hair lambs (2 groups of 6/e) fed with dried ground mango leaf stubble, the physical characteristics of the rumen liquid and feces were analyzed. Group 1 (G1) consisted of the basal diet + 20 % corn stubble and group 2 (G2) basal diet + 20 % ground mango dried leaf stubble. The experiment lasted 40 days in which the characteristics of the rumen fluid and feces were evaluated weekly. The data were analyzed with the statistical program SAS (2021), and the means between groups were compared with the Pearson chi-square test. In the study, a significant difference was found in the physical characteristics of the rumen fluid between groups (P<0.001). The color of the feces was always yellow in G1 and brown in G2. For its part, the consistency was pasty in G1 and liquid in G2. On the other hand, the odor of feces was 100 % fetid for both groups, and the color in G1 was light-brown (11.11 %) and green-brown (88.89 %). Instead, the consistency of the feces was varied in G1 and normal in G2 (P<0.001). In conclusion, the lambs fed with mango leaf stubble presented brown color and liquid in the rumen content, and the consistency of the feces was normal. These characteristics are common in weaned lambs that are beginning to stabilize the rumen microbiota or in adult sheep fed with high-protein diets.En 12 corderos de pelo (2 grupos de 6/c.u.) alimentados con rastrojo de hoja seca de mango molida se analizaron las características físicas del líquido ruminal y las heces. El grupo 1 (G1) consistió en la dieta basal + 20 % de rastrojo de maíz y el grupo 2 (G2) dieta basal + 20 % de rastrojo de hoja seca de mango molida. El experimento tuvo una duración de 40 días en los que se evaluaron semanalmente las características del líquido ruminal y las heces. Los datos se analizaron con el programa estadístico SAS (2021), y se compararon las medias entre grupos con la prueba de Ji-cuadrado de Pearson. En el estudio se encontró una diferencia significativa en las características físicas del líquido ruminal entre grupos (P<0.001). El color de las heces siempre fue de color amarillo en el G1 y café en el G2. Por su parte, la consistencia fue pastosa en el G1 y líquida en el G2. Por otro lado, el olor de las heces fue 100 % fétido para los dos grupos, y el color en el G1 fue café-claro (11.11 %) y café-verde (88.89 %). En cambio, la consistencia de las heces fue variada en el G1 y normal en el G2 (P<0.001). En conclusión, los corderos alimentados con rastrojo de hoja de mango presentaron color café y líquido en el contenido ruminal, y la consistencia de las heces fue normal. Estas características son comunes en corderos destetados que comienzan a estabilizar la microbiota ruminal o en ovinos adultos alimentados con dietas altas en proteína