Genomic structure and marker-derived gene networks for growth and meat quality traits of Brazilian Nelore beef cattle

Abstract\ud \ud Background\ud Nelore is the major beef cattle breed in Brazil with more than 130 million heads. Genome-wide association studies (GWAS) are often used to associate markers and genomic regions to growth and meat quality traits that can be used to assist selection programs. An alternative methodology to traditional GWAS that involves the construction of gene network interactions, derived from results of several GWAS is the AWM (Association Weight Matrices)/PCIT (Partial Correlation and Information Theory). With the aim of evaluating the genetic architecture of Brazilian Nelore cattle, we used high-density SNP genotyping data (~770,000 SNP) from 780 Nelore animals comprising 34 half-sibling families derived from highly disseminated and unrelated sires from across Brazil. The AWM/PCIT methodology was employed to evaluate the genes that participate in a series of eight phenotypes related to growth and meat quality obtained from this Nelore sample.\ud \ud \ud Results\ud Our results indicate a lack of structuring between the individuals studied since principal component analyses were not able to differentiate families by its sires or by its ancestral lineages. The application of the AWM/PCIT methodology revealed a trio of transcription factors (comprising VDR, LHX9 and ZEB1) which in combination connected 66 genes through 359 edges and whose biological functions were inspected, some revealing to participate in biological growth processes in literature searches.\ud \ud \ud Conclusions\ud The diversity of the Nelore sample studied is not high enough to differentiate among families neither by sires nor by using the available ancestral lineage information. The gene networks constructed from the AWM/PCIT methodology were a useful alternative in characterizing genes and gene networks that were allegedly influential in growth and meat quality traits in Nelore cattle.This study was conducted with funding from EMBRAPA (Macroprograma1,\ud 01/2005) and FAPESP (process number 2012/23638-8). GBM, LLC, LCAR and\ud MMA were granted CNPq fellowships. We thank Sean McWilliam, Marina R. S.\ud Fortes, Edilson Guimaraes, Robson Rodrigues Santiago, Roselito F. da Silva,\ud Fernando F. Cardoso, Flavia Aline Bressani, Wilson Malago Jr., Avelardo U. C.\ud Ferreira, Michel E. B. Yamaguishi and Fabio D. Vieira for the help and\ud technical assistance. The authors would like to acknowledge the\ud collaborative efforts among EMBRAPA, University of Sao Paulo and CSIRO

Desempenho e composição corporal de novilhas alimentadas com dois níveis de concentrado e bagaço de cana submetidos a diferentes processos de hidrólise Performance and body composition of heifers fed two concentrate levels and sugarcane bagasse submitted to different hydrolysis processes

O objetivo deste trabalho foi testar duas formas de hidrólise do bagaço de cana (com &#91;17kgf/cm²&#93;e sem &#91;4kgf/cm²&#93; rápida descompressão pós-hidrólise) e dois níveis de concentrado (25 e 45% MS) no desempenho e na composição corporal de novilhas em crescimento sob regime confinado durante 112 dias. Vinte e quatro novilhas Nelore e 12 Canchim foram distribuídas em delineamento de blocos casualizados em arranjo fatorial 2x2. Os resultados demonstraram que a omissão da explosão pós-hidrólise e o uso de níveis mais elevados de concentrado aumentaram o ganho de peso e o consumo de alimentos. Os resultados para ganho de peso e consumo de matéria seca, respectivamente, para tratamento sem vs com descompressão e 45 vs 25% de concentrado, foram 0,76 vs 0,67 e 0,76 vs 0,66 kg/d e 6,7 vs 5,8 e 6,8 vs 5,7 kg/dia. Entretanto, não houve diferença entre os tratamentos para conversão alimentar. Não foram observadas diferenças entre os tratamentos quanto à composição corporal determinada por meio do espaço de deutério ao final do período de confinamento, embora a taxa estimada de deposição de lipídios tenha sido maior para o tratamento sem explosão (216 vs 175 g/d) e o tratamento com 45% de concentrado (225 vs 166 g/d). Não foram observadas vantagens na descompressão rápida pós-hidrólise em alta pressão na eficiência de conversão de alimentos. Os resultados demonstram que animais alimentados com bagaço hidrolisado em níveis altos de ingestão (2,9% PV) e proporções baixas de concentrado apresentaram eficiência de utilização da dieta semelhante a dietas com níveis mais altos de concentrado.<br>The objective of this work was to test two forms of hydrolysis of sugarcane bagasse (with &#91;17 kgf/cm²&#93; or without &#91;4 kgf/cm²&#93; fast decompression post-hydrolysis) and two levels of concentrate (25 and 45%. DM) on the performance and final body composition of growing heifers in a 112 day feedlot period. Twenty-four Nellore and 12 Canchim heifers were allotted to a randomized block design in a 2x2 factorial arrangement. The results demonstrated that the omission of decompression post hydrolysis and the use of higher levels of concentrate increased daily gain and feed intake. The results for weight gain and dry matter intake, for treatment without vs with decompression and with 45 vs 25% of concentrate, were, respectively, .76 vs .67 and .76 vs .66 kg/d and 6.7 vs 5.8 and 6.8 vs 5.7 kg/d. However, there was no difference among treatments for feed:gain ratio. No differences were observed among treatments for body composition determined by deuterium dilution at the end of the feedlot period, although the estimated rate of lipid deposition was higher for the treatment without fast decompression (216 vs 175 g/d) and the treatment with 45% concentrate (225 vs 166 g/d). No advantage was observed in the fast decompression post-hydrolysis at high pressure on the efficiency of feed:gain ratio of the feeds. The results demonstrated that animals fed hydrolyzed bagasse at high levels of intake (2.9% LW) and lower proportions of concentrate presented an efficiency of feed utilization similar to the diets with higher levels of concentrate

Desempenho e composição corporal de novilhas alimentadas com dois níveis de concentrado e bagaço de cana submetidos a diferentes processos de hidrólise

O objetivo deste trabalho foi testar duas formas de hidrólise do bagaço de cana (com [17kgf/cm²]e sem [4kgf/cm²] rápida descompressão pós-hidrólise) e dois níveis de concentrado (25 e 45% MS) no desempenho e na composição corporal de novilhas em crescimento sob regime confinado durante 112 dias. Vinte e quatro novilhas Nelore e 12 Canchim foram distribuídas em delineamento de blocos casualizados em arranjo fatorial 2x2. Os resultados demonstraram que a omissão da explosão pós-hidrólise e o uso de níveis mais elevados de concentrado aumentaram o ganho de peso e o consumo de alimentos. Os resultados para ganho de peso e consumo de matéria seca, respectivamente, para tratamento sem vs com descompressão e 45 vs 25% de concentrado, foram 0,76 vs 0,67 e 0,76 vs 0,66 kg/d e 6,7 vs 5,8 e 6,8 vs 5,7 kg/dia. Entretanto, não houve diferença entre os tratamentos para conversão alimentar. Não foram observadas diferenças entre os tratamentos quanto à composição corporal determinada por meio do espaço de deutério ao final do período de confinamento, embora a taxa estimada de deposição de lipídios tenha sido maior para o tratamento sem explosão (216 vs 175 g/d) e o tratamento com 45% de concentrado (225 vs 166 g/d). Não foram observadas vantagens na descompressão rápida pós-hidrólise em alta pressão na eficiência de conversão de alimentos. Os resultados demonstram que animais alimentados com bagaço hidrolisado em níveis altos de ingestão (2,9% PV) e proporções baixas de concentrado apresentaram eficiência de utilização da dieta semelhante a dietas com níveis mais altos de concentrado.The objective of this work was to test two forms of hydrolysis of sugarcane bagasse (with [17 kgf/cm²] or without [4 kgf/cm²] fast decompression post-hydrolysis) and two levels of concentrate (25 and 45%. DM) on the performance and final body composition of growing heifers in a 112 day feedlot period. Twenty-four Nellore and 12 Canchim heifers were allotted to a randomized block design in a 2x2 factorial arrangement. The results demonstrated that the omission of decompression post hydrolysis and the use of higher levels of concentrate increased daily gain and feed intake. The results for weight gain and dry matter intake, for treatment without vs with decompression and with 45 vs 25% of concentrate, were, respectively, .76 vs .67 and .76 vs .66 kg/d and 6.7 vs 5.8 and 6.8 vs 5.7 kg/d. However, there was no difference among treatments for feed:gain ratio. No differences were observed among treatments for body composition determined by deuterium dilution at the end of the feedlot period, although the estimated rate of lipid deposition was higher for the treatment without fast decompression (216 vs 175 g/d) and the treatment with 45% concentrate (225 vs 166 g/d). No advantage was observed in the fast decompression post-hydrolysis at high pressure on the efficiency of feed:gain ratio of the feeds. The results demonstrated that animals fed hydrolyzed bagasse at high levels of intake (2.9% LW) and lower proportions of concentrate presented an efficiency of feed utilization similar to the diets with higher levels of concentrate

Desempenho e características da carcaça de tourinhos Santa Gertrudes confinados, recebendo dietas com alto concentrado e níveis crescentes de polpa cítrica peletizada Feedlot performance and carcass characteristics of Santa Gertrudis bulls, fed high concentrate diets with increasing levels of dehydrated citrus pulp pellets

O experimento foi desenvolvido com o objetivo de avaliar o efeito da substituição do milho pela polpa cítrica peletizada sobre o desempenho e as características da carcaça de tourinhos Santa Gertrudes confinados. Vinte e oito animais, com nove meses de idade e peso inicial de 277 kg, foram confinados em baias individuais. O período experimental foi de 92 dias, após 21 dias de adaptação. Os animais receberam dietas contendo 20% da matéria seca como silagem de milho, com 40% de grãos. Foram testados os níveis de 0, 25, 40 e 55% de participação da polpa cítrica peletizada na matéria seca da dieta. Não houve efeito do nível de polpa cítrica na dieta sobre ganho de peso, ingestão diária de matéria seca, eficiência alimentar, rendimento de carcaça, área de olho de lombo e peso da gordura renal-pélvica-inguinal. Os pesos do fígado e da carcaça foram significativamente maiores com o aumento da polpa cítrica na dieta, que também determinou decréscimo linear na espessura de gordura sobre a 12ª costela. O pH das fezes foi semelhante entre os níveis de participação da polpa cítrica. Não foi verificada a ocorrência de abscessos no fígado em nenhum tratamento, apesar da dieta conter alto teor de concentrado. A polpa cítrica peletizada pode compor até 55% da matéria seca de dietas, substituindo o milho em grão, para tourinhos em terminação recebendo altos níveis de concentrado, apenas com diminuição da espessura de gordura.<br>The experiment was developed to evaluate the effect of the replacement of corn grain by dehydrated citrus pulp pellets on the performance and carcass characteristics of Santa Gertrudis young bulls fed high concentrate diets. Twenty-eight bulls, with average age of nine months and an initial weight of 277 kg, were kept in individual pens and fed during 92 days, after 21 days of adaptation. The animals were fed a diet with 20% of the dry matter as corn silage, with 40% of grain. Treatments evaluated included levels of 0, 25, 40 and 55% of dehydrated citrus pulp pellets in the dry matter diet. There was no effect of citrus pulp level on the average daily gain, daily dry matter intake, feed efficiency, carcass dressing, Longissimus muscle area and the kidney, pelvic and inguinal fat. The increasing level of citrus pulp on the diet decreased linearly the backfat thickness and increased linearly the liver weight and carcass weight. The feces pH was similar for all the citrus pulp levels. Liver abscess were not detected, although the diet had high concentrate level. The dehydrated citrus pulp pellets can compound until 55% of dry matter diet, replacing corn grain to finishing young bulls fed high concentrate diets, with a small decrease in subcutaneous fat

Top 10 genes identified by Regulatory Impact Factor 2 (RIF2) score by contrasting high minus low IMF groups.

<p>*Note: RIF2 scores are presented as Z score normalized values.</p><p>Top 10 genes identified by Regulatory Impact Factor 2 (RIF2) score by contrasting high minus low IMF groups.</p