UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA – UNESP CENTRO DE AQUICULTURA DA UNESP Parâmetros genéticos e fenotípicos de características reprodutivas de fêmeas de Tilápias do Nilo, Oreochromis niloticus, variedade GIFT Thaís Gornati Gonçalves Jaboticabal, São Paulo 2022 UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA – UNESP CENTRO DE AQUICULTURA DA UNESP Parâmetros genéticos e fenotípicos de características reprodutivas de fêmeas de Tilápias do Nilo, Oreochromis niloticus, variedade GIFT Thaís Gornati Gonçalves Orientador: Prof. Dr. Rafael V. Reis Neto Dissertação apresentada ao Programa de Pós-graduação em Aquicultura do Centro de Aquicultura da UNESP - CAUNESP, como parte dos requisitos para obtenção do título de Mestre. Jaboticabal, São Paulo 2022 “Todo sucesso se deve ao incentivo e coragem de seguir em frente” Agradecimento À vida, uma obra de Deus, concedida a uma família que me deu a base de tudo que sou e me torno a cada dia. Agradeço aos meus pais, Paulo Sergio e Teresa Maria, que formam a base de tudo, me dando a chance dos estudos, de minha formação acadêmica e profissional; sem eles não teria tido a chance de ser quem sou e colocar em prática tudo que aprendi até hoje. Com eles aprendi que o amor a profissão nos torna o profissional de sucesso que queremos e demonstramos aos demais. A meu irmão, que mesmo tendo pensamentos diferentes dos meus, acreditou em mim e nos meus objetivos profissionais e pessoais. Ao meu orientador, Rafael Vilhena Reis Neto, que antes de orientador é amigo, por acreditar que conseguiríamos chegar até aqui, e mesmo com todas as dificuldades e entraves pelos quais passamos acreditou que seria possível. A mestranda Kétuly Ataides, que disponibilizou seu tempo para me auxiliar nas análises de estatística, se tornando uma amiga e professora em muitos momentos. Aos inúmeros amigos, próximos ou distantes, que sempre acreditaram que eu conseguiria voltar a estudar e concluir mais uma etapa em minha vida, o meu muito obrigada por todo o apoio sempre. A todos da S3 Piscicultura, que conseguiram seguir o trabalho mesmo nos momentos de minha ausência para reuniões, aulas e tempos afastada para escrever esse trabalho; em especial a um estagiário e amigo que assumiu as coletas em poucas pessoas só para que eu estudasse, Marcelo Tamagusko eu agradeço a paciência e o apoio sempre. O presente trabalho foi realizado com apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - Brasil (CAPES) - Código de Financiamento 001. Meu obrigado a todos que acreditam e torcem por mim. SUMARIO Lista de tabelas _______________________________________________ i Lista de figuras ________________________________________________ ii Resumo _______________________________________________________ 1 Abstract ______________________________________________________ 2 1. INTRODUÇÃO _____________________________________________ 3 2. REVISÃO LITERATURA______________________________________ 5 2.1 BIOLOGIA REPRODUTIVA DA TILÁPIA ______________________ 5 2.2 MELHORAMENTO GENÉTICO DE TILÁPIAS _________________ 7 2.3 COMPONENTES DE VARIÂNCIA E PARÂMETROS GENÉTICOS PARA CARACTERÍSTICAS REPRODUTIVAS _______________________________ 9 3. OBJETIVOS ______________________________________________ 11 3.1 GERAL __________________________________________________ 11 3.2 ESPECÍFICOS ____________________________________________ 11 4. MATERIAL E MÉTODOS ____________________________________ 11 4.1 MATRIZES DE TILÁPIAS ___________________________________ 11 4.2 MANEJO REPRODUTIVO __________________________________ 13 4.3 VARIÁVEIS AVALIADAS ____________________________________ 15 4.3.1 Intervalos médio e frequência de desova __________________ 15 4.3.2 Volume de ovos total e médio_ _______________________ 15 4.4 ANÁLISES ESTATÍSTICAS __________________________________ 15 5. RESULTADOS ____________________________________________ 20 6. DISCUSSÕES _____________________________________________ 23 7. CONCLUSÕES ____________________________________________ 26 8. REFERÊNCIAS ____________________________________________ 27 Mestranda Thaís Gornati Gonçalves Orientador Rafael Vilhena Reis Neto Caunesp i Lista de tabelas Tabela 1 Origem dos animais avaliados em cada ciclo ___________________ 13 Tabela 2 Modelos analisados _______________________________________ 16 Tabela 3 Estimativas de herdabilidade, repetibilidade, ambiente permanente e critério de Akaike (AIC) para os 5 modelos mistos testados _______________ 20 Tabela 4 Estimativas dos efeitos fixos e seus respectivos erros padrão para variáveis reprodutivas considerando cinco diferentes modelos mistos _______ 22 Tabela 5 Estimativas de herdabilidade (h2), repetibilidade e ambiente permanente para volume total e volume médio de ovos produzidos, frequência e intervalo médio de desovas de tilápias _______________________________________ 22 Tabela 6 Correlações genéticas (acima da diagonal) e fenotípicas (abaixo da diagonal) entre características reprodutivas de tilápias ___________________ 22 Mestranda Thaís Gornati Gonçalves Orientador Rafael Vilhena Reis Neto Caunesp ii Lista de figuras Figura 1 - Interação dos dados semanais de temperatura e animais desovando no ciclo 1 (12/07/2009 a 8/05/2010) ____________________________________ 17 Figura 2 Interação dos dados semanais de temperatura e animais desovando no Ciclo 4 (02/09/2012 a 05/04/2013) ___________________________________ 17 Figura 3 Interação dos dados semanais de temperatura e animais desovando no Ciclo 10 (26/08/2018 a 27/04/2019) __________________________________ 18 Figura 4 Interação dos dados semanais de temperatura e animais desovando no Ciclo 12 (30/08/2020 a 16/04/2021) __________________________________ 18 Mestranda Thaís Gornati Gonçalves Orientador Rafael Vilhena Reis Neto Caunesp 1 Parâmetros genéticos e fenotípicos de características reprodutivas de fêmeas de Tilápias do Nilo, Oreochromis niloticus, variedade GIFT Resumo Objetivou-se com o presente estudo verificar a possibilidade de se obter ganho genético por seleção a partir de estimativas dos parâmetros genéticos para características de desempenho reprodutivo de fêmeas de Tilápias da variedade GIFT em uma propriedade particular localizada no vale do Ribeira. O estudo foi realizado por meio de um banco de dados com informações das variáveis reprodutivas coletadas entre os anos de 2009 a 2021. Durante o período de reprodução os animais foram estocados em tanques de alvenaria em uma relação de machos/fêmeas 1:3. A coleta de ovos da boca das matrizes ocorreram a cada cinco dias, e os ovos coletados foram medidos em provetas de 100mL para estimativa do volume de ovos, e, posteriormente incubados artificialmente em incubadoras instaladas em um sistema de recirculação de água onde permaneciam até a eclosão. Para estimar os componentes de variância e os parâmetros genéticos (herdabilidade, correlação e repetibilidade) foi utilizado um modelo animal misto com os efeitos fixos de ciclo produtivo e tanques de reprodução além dos efeitos aleatórios genéticos aditivos diretos e de ambiente permanente. Os valores de herdabilidade foram de 0,26, 0,18, 0,15 e 0,13 para volume total, volume médio de ovos, frequência de desova e intervalo médio de desovas, respectivamente, com repetibilidade acima de 0,43 para todas as variáveis analisadas, demonstrando a capacidade que as matrizes avaliadas têm de manter o mesmo nível de produção durante os diferentes ciclos. As correlações genéticas entre as variáveis foram, de modo geral, elevadas, acima de 0,69, com destaque para a correlação de -0,99 entre volume total de ovos produzidos e intervalo médio de desovas, indicando que selecionando os animais para o volume, que possui a maior herdabilidade, tem-se também uma redução entre os intervalos de desovas. Palavra-chave: parâmetros reprodutivos, peixe de água doce, melhoramento genético Mestranda Thaís Gornati Gonçalves Orientador Rafael Vilhena Reis Neto Caunesp 2 Genetic and phenotypic parameters of reproductive traits of female Nile Tilapia, Oreochromis niloticus, GIFT variety Abstract The objective of this study was to verify the possibility of obtaining genetic gain through selection based on genetic parameter estimates for reproductive performance traits of female Tilapia of the GIFT variety in a private property located in Vale do Ribeira. The study was carried out using a database with information of reproductive variables collected from the years 2009 to 2021. During the breeding period, the animals were stocked in masonry tanks in a 1:3 male to female ratio. Egg collection from the mouths of the broodstock occurred every five days, and the collected eggs were measured in 100mL beakers to estimate egg volume, and then artificially incubated in incubators installed in a water recirculation system where they remained until hatching. To estimate the variance components and genetic parameters (heritability, correlation and repeatability) a mixed animal model was used with the fixed effects of production cycle and breeding tanks in addition to the additive direct genetic and permanent environment random effects. Heritability values were 0.26, 0.18, 0.15 and 0.13 for total volume, average egg volume, spawning frequency and average spawning interval, respectively, with repeatability above 0.43 for all analyzed variables, demonstrating the ability of the evaluated breeds to maintain the same production level during the different cycles. The genetic correlations among the variables were, in general, high, above 0.69, with highlight to the correlation of -0.99 between total volume of produced eggs and average spawning interval, indicating that selecting the animals for the volume, which has the highest heritability, there is also a reduction among the spawning intervals. Key-words: reproductive parameters, freshwater fish, genetic improvement Mestranda Thaís Gornati Gonçalves Orientador Rafael Vilhena Reis Neto Caunesp 3 1. INTRODUÇÃO Segundo a FAO (2020), os avanços científicos dos últimos 50 anos estão permitindo melhorar os conhecimentos dos funcionamentos dos ecossistemas aquáticos, assim como despertar a consciência mundial sobre a necessidade de produções de forma sustentável. Estima-se ainda que a produção mundial de pescado tenha alcançado 179 milhões de toneladas em 2018, sendo 46% deste total representado pela produção aquícola continental. Na aquicultura continental, a tilápia é a terceira espécie mais produzida, representando 8,3% da produção mundial de pescado, ficando atrás apenas da carpa herbívora e da carpa prateada (FAO, 2020). Apesar de não ser a espécie de maior destaque, o histórico de crescentes níveis produtivos da tilápia sempre apresentou destaque ao ser comparado com o das demais espécies Apesar de todos os entraves causados pela pandemia, a Associação Brasileira da Piscicultura (Peixe BR, 2021) informou que a piscicultura brasileira cresceu 5,93% no último ano, saltando de 758.006t em 2019 para 802.930 t em 2020. O maior destaque é a tilapicultura que cresceu 12,5%, atingindo 486.155 toneladas (contra 432.149 t do ano anterior), gerando uma participação de 60,6% na produção total de peixes nacional, colocando país na 4ª colocação mundial de produção da espécie, ficando atrás apenas da China, Indonésia e Egito. Os destaques produtivos no Brasil são decorrentes do clima favorável para a produção de peixes, insumos para a elaboração de dietas de baixo custo e detenção de cerca de 13% da água doce renovável do planeta, com grandes reservatórios aptos para o desenvolvimento da atividade de piscicultura (Rocha et al., 2013). O fato da tilápia no Brasil ser criada utilizando-se linhagens melhoradas também colabora para dar destaque ao país em níveis produtivos, porém, visando a constância na produção de alevinos, ainda são necessários estudos para melhoria da eficiência reprodutiva dos animais, fortalecimento da fase inicial e melhoria da quantidade e qualidade dos animais nos demais elos da cadeia produtiva. Mestranda Thaís Gornati Gonçalves Orientador Rafael Vilhena Reis Neto Caunesp 4 Uma das formas de avaliar o desempenho reprodutivo de matrizes de tilápias é por meio do volume de ovos produzidos, que pode ser medido por ciclo reprodutivo ou por cada vez que as fêmeas desovam. Esta característica pode ser influenciada pelo tamanho e idade das fêmeas, assim como por questões ambientais como temperatura, fotoperíodo, nutrição, manejo e também pela genética das fêmeas, animais que apresentem um volume maior acabam sendo mais desejados para maximizar a produção. Outra característica importante para avaliação do desempenho reprodutivo de tilápias é o intervalo entre desovas que, quando reduzido, torna a oferta de alevinos mais constante e, como consequência dos menores intervalos, as fêmeas desovam mais vezes por ciclo reprodutivo resultando em um maior volume final de ovos produzidos, isso acaba otimizando o espaço físico do produtor que também economiza com os gastos com insumos de produção. Além da questão produtiva, animais que desovam com maior frequência são bastante interessantes para os programas de melhoramento, que encontram na fase de produção das famílias de meios-irmãos e irmãos-completos um dos maiores gargalos operacionais. Desta forma, o presente estudo busca verificar a possibilidade de ganho genético por seleção para as características reprodutivas de fêmeas de Tilápias, estimando parâmetros genéticos que demonstrem a viabilidade técnica para a criação de um programa de melhoramento genético com objetivo de colocar no mercado uma variedade com melhor desempenho reprodutivo. Mestranda Thaís Gornati Gonçalves Orientador Rafael Vilhena Reis Neto Caunesp 5 2. REVISÃO LITERATURA 2.1 BIOLOGIA REPRODUTIVA DA TILÁPIA Pertencente à família Cichlidae, a tilápia representa grande número de espécies de peixes de água doce, sendo que poucas dessas espécies são utilizadas na produção aquícola (Schoenen et al., 1982). Segundo Trewavas et al. (1983), três gêneros foram descritos conforme a forma de reprodução, hábito alimentar e biogeografia, na década de 80. Sendo eles o gênero Oreochromis que possui cuidado parental, onde as fêmeas realizam incubação oral dos ovos e proteção às pós-larvas, o gênero Sarotherodon que se caracteriza pelo cuidado parental ser de macho e fêmea, tendo a incubação por ambos, e o gênero Tilapia que engloba o grupo de espécies que desova em substrato e geralmente não realizam a incubação dos ovos e a proteção parental. (Trewavas, 1983; Kubitza, 2011). Destacam-se na produção comercial três espécies: Oreochromis niloticus (tilápia do Nilo), Oreochromis mossambicus (tilápia de Moçambique) e Oreochromis aureus (tilápia azul), sendo a tilápia do Nilo a mais produzida no Brasil (Bentsen et al., 2012; FAO, 2020). Por ser caracterizadas por um crescimento rápido, pela rusticidade, reprodução em cativeiro, por hábito alimentar onívoro, aceitação de alimentação artificial e baixa conversão alimentar (Yoshida, 2014), a tilápia apresenta potencial para ser a espécie mais importante mundialmente em fins comerciais para consumo (Fitzsiemmons et al.,2011). Quanto a reprodução em viveiros escavados, assim como em condições naturais, os machos constroem ninhos no fundo e cortejam as fêmeas que desovam nos ninhos (Kubitza, 2011). Após a desova e a fertilização, as fêmeas coletam os ovos e os incubam em suas cavidades bucais por um longo período (Rana, 1988). A produção comercial de alevinos de Tilápias pode ocorrer por meio de coleta de larvas recém eclodidas, em que reprodutores e matrizes permanecem juntos em um mesmo tanque e as pós-larvas são coletadas para posterior classificação e início da masculinização (Kubitza, 2000). Ou com a coleta dos ovos fertilizados diretamente da cavidade bucal das fêmeas, com posterior incubação Mestranda Thaís Gornati Gonçalves Orientador Rafael Vilhena Reis Neto Caunesp 6 artificial em incubadoras com controle do fluxo de água e temperatura, até a eclosão e absorção completa do saco vitelínico das pós-larvas, que posteriormente são transferidas para indução da masculinização (Little et al., 1995). Em condições adequadas de temperatura, as tilápias reproduzem naturalmente durante todo o ano. As fêmeas atingem a maturação sexual com 3 a 4 meses de vida, com peso mínimo de 100 g. Para a desova, necessitam de temperatura da água acima de 21ºC, sendo a temperatura ideal na faixa de 27 a 29ºC, com produção de 500 a 2.000 ovos por desova (SENAR, 2017). No entanto, ainda existem alguns gargalos que comprometem a oferta alevinos para o setor produtivo. Assim, para satisfazer o aumento da crescente demanda por formas jovens de tilápia, é necessário, atentar-se à baixa fecundidade e desovas assíncronas desta espécie, que de acordo com Hughes & Behrends (1983) e Little et al. (1993), são problemas comuns no processo reprodutivo de tilápias e prejudicam a oferta de alevinos para comercialização, afetando negativamente os demais elos da cadeia produtiva (Campos-Mendoza et al., 2004). O fato de as fêmeas serem assíncronas, mesmo em condições naturais, e acabarem sofrendo influência de fatores ambientais envolvendo temperatura e fotoperíodo fazem com que, assim como outros peixes de desova múltiplas, apresentem intervalos entre desovas variáveis (Couvard & Bromage, 2000). Além dos fatores ambientais, El-Sayed (2006) citou que a variedade utilizada, o tamanho das fêmeas, o estado nutricional e as condições de cultivo exercem grande influência no aumento ou redução do intervalo entre desovas. Enquanto fatores como a coleta de ovos na boca pode contribuir para a redução de intervalos entre desovas e permitir a utilização mais eficiente das fêmeas melhorando a sincronia de desovas (Campos-Mendoza et al., 2004). Para amenizar estes problemas a correta utilização de uma densidade de estocagem de reprodutores e proporção macho:fêmea pode otimizar a produção de alevinos (Hughes & Behrends, 1983; Lovshin, 1982). No trabalho de Tsadik & Bart (2007), foi observado que a densidade de 3 fêmeas/m² apresentou maior produção de ovos quando comparado com 10 fêmeas/m². Já Little (1992) argumentou que a densidade próxima a de 6 peixes/m² contribui para uma boa interação entre machos e fêmeas, resultando na maior produção de alevinos. Em Mestranda Thaís Gornati Gonçalves Orientador Rafael Vilhena Reis Neto Caunesp 7 relação à razão macho:fêmea, a utilização de 1:2 ou 1:3 foi estabelecida para maximizar a produção de ovos (Hughes & Behrends, 1983; Siddiqui & Al-Harbi, 1997). Como descrito anteriormente, as tilápias possuem desova parcelada, tornando possível a utilização da matriz por mais de uma vez em cada ciclo reprodutivo. O intervalo de desova varia de 14 a 55 dias, e a coleta de ovos na boca ou a “extrusão” das fêmeas contribuem para a redução do intervalo entre desovas, melhorando a sincronia de desovas e o desempenho reprodutivo das fêmeas (Campos-Mendoza et al., 2004; Coward & Bromage, 2000; Little et al., 1993; Ridha & Cruz, 2000). Existem muitas informações sobre manejos, técnicas de reprodução e nutrição de reprodutores para melhorar a produção de alevinos de tilápias. No mesmo sentido, muitos estudos evidenciam como os fatores ambientais que influenciam na reprodução de peixes (Duponchelle et al., 1997), como por exemplo, a temperatura da água que altera o metabolismo, consumo e consequentemente o desempenho reprodutivo dos peixes (Popma & Lovshin, 1996). Porém, além de fatores ambientais, as características genéticas individuais podem influenciar o desemprenho reprodutivo das tilápias, e, neste caso, existem poucas informações na literatura sobre estimativas de parâmetros genéticos de características reprodutivas em tilápias. 2.2 MELHORAMENTO GENÉTICO DE TILÁPIAS Como resultado da seleção e domesticação de animais terrestres e plantas, o melhoramento genético já é estudado a décadas e traz contribuições para a agricultura e pecuária (Lind et al, 2012). Estudos genéticos de animais aquáticos com foco nas características de desempenho, iniciou na década de 1970 com salmão do Atlântico, Salmo salar e truta arco-íris, Oncorhyncus mykiss (Gall & Cross, 1978; Gjedrem, 2012; Gjedrem & Bentse, 1997). Na piscicultura, os altos valores de herdabilidade para as características de maior importância econômica combinada com o desempenho reprodutivo e o curto intervalo de gerações, variam de um a quatro anos na maioria das espécies Mestranda Thaís Gornati Gonçalves Orientador Rafael Vilhena Reis Neto Caunesp 8 (Gjedrem, 2012). Assim permitem ganhos genéticos na ordem de 10-20% por geração para taxa de crescimento, valor cinco a seis vezes maior quando comparado com as espécies terrestres (Gjedrem & Baranski, 2009). A maior parte dos programas de melhoramento genético utilizam como critério de seleção as características de taxa de crescimento. Os ganhos obtidos para esta característica foram observados no salmão do Atlântico, que durante cinco gerações de seleção obteve ganho acumulado de 113% quando comparado com peixes selvagens (Thodesen et al.,1999). Em tilápias do Nilo, durante cinco anos de condução do projeto GIFT, obteve o acumulado de 86% de ganho (Bentsen et al., 2003). No entanto, o desempenho reprodutivo em condições comerciais de cultivo e o intervalo de gerações devem ser consideradas em um programa de melhoramento genético, pois o mesmo é fundamental para que ocorra o melhoramento, a otimização de estruturas e o melhor uso de reprodutores (Gjedrem, 2005). A obtenção das famílias de irmãos completos e meios-irmãos em curto período é complexa dentro dos programas de melhoramento de tilápias. O acasalamento em “hapas” na razão 1:1 (macho:fêmea), bem como a privação do comportamento natural de construção de ninho pelo macho (Trong et al., 2013) resultam em períodos superiores a três meses para a obtenção das famílias (Ponzoni et al., 2011). Assim, acarreta aumento do efeito de ambiente comum de família, reduzindo acurácia das estimativas dos valores genéticos (Bentsen et al., 2012). Diante de tal situação, Trong et al. (2013) realizaram estudos que indicaram alta herdabilidade para sucesso de desova ao longo dos 20 dias iniciais da estação reprodutiva, sendo essa a característica mais favorável para a seleção. Os mesmos autores evidenciaram que a seleção para peso a despesca não afetou o sucesso de desova em tilápias do Nilo, variedade GIFT, pela correlação genética positiva entre estas características. Desta forma, peixes com genética superior para características reprodutivas podem contribuir não somente com a oferta regular de alevinos e juvenis para os produtores como também com a constituição de uma linha materna em programas de melhoramento genético. Mestranda Thaís Gornati Gonçalves Orientador Rafael Vilhena Reis Neto Caunesp 9 2.3 COMPONENTES DE VARIÂNCIA E PARÂMETROS GENÉTICOS PARA CARACTERÍSTICAS REPRODUTIVAS Os parâmetros genéticos são definidos pelos componentes de variância, nas diversas populações, sendo assim específicos para determinada população, podendo ser analisada sob dois componentes: variância dentro dos indivíduos (mede o desempenho de um mesmo indivíduo) ou variância entre indivíduos (parcialmente genética e parcialmente ambiente) (Pereira, 2008). Para a estruturação de um programa de melhoramento genético temos três parâmetros importantes, são eles: herdabilidade, correlações e repetibilidade; podendo essas correlações serem fenotípica, genética e ambiental ou residual. Quando analisada a herdabilidade de um lote, estamos medindo a consistência da utilização do fenótipo de uma característica, sendo a semelhança entre os desempenhos fenotípicos dos filhos e dos pais. Ao ter uma herdabilidade alta, podemos dizer que a tendência é a produção de filhos semelhantes aos pais, já na baixa herdabilidade o desempenho dos pais revela muito pouco sobre o desempenho da progênie (Eler, 2017). Segundo Eler (2017), a importância do estudo de correlações está justificada no fato de que a seleção para uma determinada característica pode causar resposta em outra geneticamente relacionada. Essas correlações genéticas entre duas características mostram a extensão em que os genes afetam a expressão das mesmas, medindo a probabilidade de duas características serem afetadas pelo mesmo genes. Entretanto existem possibilidade de as características serem relacionadas, mas uma não dependente da outra. Estatisticamente, o grau de associação entre duas características pode resultar de maneira positiva, negativa ou nula. Quando positiva ocorre o aumento de uma variável juntamente a outra, quando negativa o aumento de uma corresponde a diminuição da outra, ou ainda nula quando as características não estão associadas (Pereira, 2008). Já o coeficiente de repetibilidade expressa o grau de similaridade entre os desempenhos produtivos da mesma característica em épocas diferentes da vida do Mestranda Thaís Gornati Gonçalves Orientador Rafael Vilhena Reis Neto Caunesp 10 mesmo animal (Eler, 2017). O valor da característica do indivíduo tende a repetir- se e depender, parcialmente, do genótipo; sendo utilizada principalmente para a indicar a acurácia das mensurações múltiplas do indivíduo (Pereira, 2008). Poucas são as pesquisas realizadas com os parâmetros genéticos de características reprodutivas de tilápias até o momento, e estimar estes parâmetros é de suma importância para se iniciar um programa de seleção genética. Mestranda Thaís Gornati Gonçalves Orientador Rafael Vilhena Reis Neto Caunesp 11 3. OBJETIVOS 3.1 GERAL Verificar a possibilidade de ganho genético por seleção para as características reprodutivas de uma população comercial de Tilápias da variedade GIFT em uma propriedade particular localizada no vale do Ribeira. 3.2 ESPECÍFICOS Estimar parâmetros genéticos (herdabilidade, correlações genéticas e repetibilidade) para intervalo de desovas, frequência de desova e volume de ovos por fêmeas de Tilápias da variedade GIFT utilizando informações coletadas durante o período de 2009 a 2021. 4. MATERIAL E MÉTODOS As análises envolvidas na estimativa dos componentes de variância e parâmetros genéticos foram realizadas a partir de um banco de dados com mais de 6000 registros de variáveis reprodutivas (volume de ovócitos, intervalo de desova) de aproximadamente 2675 fêmeas coletados de 2009 a 2021. Os dados foram obtidos de uma população comercial pertencente a S3 Piscicultura Comercial, localizado na cidade de Registro – SP no Vale do Ribeira (latitude 24° 25' 3" S, longitude 47° 47' 34" W). A S3 Piscicultura trabalha com a produção de alevinos e juvenis para a cadeia produtiva da tilápia desde 2009, tendo sempre o controle reprodutivos dos animais, o que acabou gerando esse banco de dados com informações de campo. Estas informações foram então tabuladas e analisadas para a realização deste estudo, entretanto por serem dados de campo algumas informações que seriam coletadas em termos de pesquisa acabaram não constando para o banco de dados, como é o caso do peso dos animais. Mestranda Thaís Gornati Gonçalves Orientador Rafael Vilhena Reis Neto Caunesp 12 4.1 MATRIZES DE TILÁPIAS As matrizes utilizadas na propriedade são originárias do Projeto GIFT (Genetically Improved Farmed Tilapia) que teve início no Brasil em 2005 por meio de uma parceria entre a Universidade Estadual de Maringá e o WorldFish Center (Malásia). Na época, foram importadas 30 famílias da linhagem GIFT e iniciou-se o Programa de Melhoramento Genético de Tilápias em Maringá – PR. Os primeiros animais utilizados na propriedade fazem parte de 3 diferentes famílias da 4ª geração da GIFT no Brasil e foram adquiridos em 2008.Os peixes foram adquiridos com peso corporal de aproximadamente 1g sendo criados até a fase adulta, quando passaram a ser utilizados como reprodutores a partir do ciclo reprodutivo de 2009/2010. Todos os peixes foram marcados com microchips e seguiram um protocolo de reprodução pré-determinado pelo programa de melhoramento. Tal manejo objetivou impedir acasalamentos entre indivíduos aparentados, para evitar problemas de consanguinidade. Após essa primeira geração de reprodutores, a propriedade adquiriu animais do programa GFIT em mais duas oportunidades, em 2010 e 2011, com 3 e 2 famílias distintas respectivamentes. Atualmente a propriedade comercializa alevinos e juvenis de tilápias produzidos a partir de reprodutores e matrizes descendentes dos peixes GIFT originais adquiridos inicialmente que foram selecionados fenotipicamente usando o desempenho reprodutivo como critério de seleção. Assim, avaliando os dados coletados nos períodos reprodutivos de 2009 a 2021 será possível observar a evolução genética do plantel de matrizes da propriedade. Considerando que a reposição de animais ocorre a cada cinco anos, condição que permitirá a avaliação dos pais e a 2ª geração de seus descendentes (Tabela 1). Mestranda Thaís Gornati Gonçalves Orientador Rafael Vilhena Reis Neto Caunesp 13 Tabela 1. Origem dos animais avaliados em cada ciclo reprodutivo Ciclo Reprodutivo Famílias Avaliadas 2009/2010 Famílias I, II e III da 4ª geração GIFT 2010/2011 Famílias I, II e III da 4ª geração GIFT; IV, V e VI da 5ª geração GIFT 2011/2012 Famílias I, II e III da 4ª geração GIFT; IV, V e VI da 5ª geração GIFT 2012/2013 Famílias I, II e III da 4ª geração GIFT; IV, V e VI da 5ª geração GIFT 2013/2014 Famílias I, II e III da 4ª geração GIFT; IV, V e VI da 5ª geração GIFT; VII e VII da 6ª geração GIFT 2014/2015 Famílias I, II e III da 4ª geração GIFT; IV, V e VI da 5ª geração GIFT; VII e VII da 6ª geração GIFT 2015/2016 Famílias IV, V e VI da 5ª geração GIFT; VII e VII da 6ª geração GIFT 2016/2017 Famílias IV, V e VI da 5ª geração GIFT; VII e VII da 6ª geração GIFT 2017/2018 Famílias IV, V e VI da 5ª geração GIFT; VII e VII da 6ª geração GIFT; N da 1ª geração da propriedade 2018/2019 Famílias VII e VII da 6ª geração GIFT; N da 1ª geração da propriedade e 4 e 5 da 2ª geração da propriedade 2019/2020 Famílias VII e VII da 6ª geração GIFT; N da 1ª geração da propriedade e 4 e 5 da 2ª geração da propriedade 2020/2021 Famílias VII e VII da 6ª geração GIFT; N da 1ª geração da propriedade e 4 e 5 da 2ª geração da propriedade 4.2 MANEJO REPRODUTIVO O manejo reprodutivo adotado na propriedade é o de coleta de ovos da boca das matrizes. O período de reprodução tem início em setembro e ocorre até maio, de cada ano, podendo ser mais curto ou mais longo conforme as variações climáticas que influenciam a temperatura da água. Fora do período reprodutivo, as matrizes e reprodutores permanecem estocadas em tanques de manutenção. Entretanto, separadas as fêmeas dos machos, sendo que a partir do início do período reprodutivo os reprodutores e matrizes são redistribuídos para tanques de reprodução construídos em alvenaria com 10m de comprimento, 3m de largura e 1,2m de profundidade. Cada tanque possui fluxo constante de água em uma renovação diária média de 20%. A relação machos/fêmeas utilizada na propriedade é de 1:3, assim, em cada tanque de reprodução são estocados 10 machos e 30 fêmeas onde permanecem por todo período reprodutivo (Hughes & Behrends, 1983; Siddiqui & Al-Harbi, 1997). Os reprodutores e matrizes, são alimentados Mestranda Thaís Gornati Gonçalves Orientador Rafael Vilhena Reis Neto Caunesp 14 diariamente, inclusive durante os ciclos reprodutivos, por meio de uma dieta comercial extrusada com 32% de proteína bruta. A alimentação ocorre de acordo com a temperatura da água, variando de 1 a 1,5% da biomassa de cada tanque no período reprodutivo. Antes da estocagem nos tanques de reprodução, a identificação dos animais é verificada para realizar o direcionamento dos acasalamentos conforme as orientações do programa de melhoramento. A coleta de ovos da boca das fêmeas é repetida a cada cinco dias em cada tanque. O manejo ocorre de forma rápida para minimizar o estresse dos animais. Os peixes são contidos em uma rede de despesca e são capturados individualmente, para verificação do sexo e a presença ou não de ovos na boca. Observado a presença dos ovos, a fêmea é identificada e ovos são coletados e medidos em provetas de 100mL, com precisão de 1mL para estimativa do número de ovos a partir do volume de ovos obtidos. Em seguida, os ovos são transferidos para incubadoras de três litros, em formato cilíndrico com cavidade mais estreita no fundo, fazendo com que o fluxo de água se mantenha de forma constante para oxigenação dos ovos, de forma a simular a incubação natural dos ovos na boca da fêmea na natureza. As baterias de incubadoras estão instaladas em um laboratório de incubação e larvicultura equipado com sistema de recirculação de água com temperatura e oxigênio controlados, onde ocorre a masculinização dos animais. Após o período de incubação as larvas eclodidas de cada incubadora nadam deliberadamente seguindo o fluxo de água para uma bandeja de 12L localizada, com fluxo constante de água pressurizada, onde são contadas para estimativa da taxa de eclosão, entretanto, as incubadoras recebem ovos de acordo com as famílias e estágios embrionários, sendo incubados ovos de diferentes fêmeas ao mesmo tempo, o que não nos permiti estimar individualmente a taxa de eclosão. Os parâmetros de qualidade da água são medidos diariamente em cada tanque no período da manhã (6:00hs), com o auxílio de uma sonda multiparâmetro da marca Insthruterm® (Brasil), modelo MO-900, que fornece os níveis de oxigênio dissolvido (mg/L) e temperatura (ºC). Mestranda Thaís Gornati Gonçalves Orientador Rafael Vilhena Reis Neto Caunesp 15 4.3 VARIÁVEIS AVALIADAS 4.3.1 Intervalos médio e frequência de desova Os intervalos médios de desova, foram calculados para cada fêmea pela relação entre período de reprodução em dias, máximo de 240 dias, e pelo número de vezes que a fêmea desovou em um determinado ciclo. Já a frequência de desova de uma fêmea se dá pela somatória de todas as desovas ao longo do ciclo. 4.3.2 Volume de ovos total e médio O volume de ovos produzidos de cada fêmea, em cada desova, foi medido em provetas de 100 mL com precisão de 1mL. Foram considerados na avaliação o volume total e médio por coleta, que foi calculado em função de quantas desovas ocorreram ao longo do período reprodutivo. 4.4 ANÁLISES ESTATÍSTICAS No banco de dados com as informações coletadas de 2009 a 2021, foi inicialmente realizada a busca por informações inconsistentes, como por exemplo, peixes com a mesma identificação, peixes sem número de registro, algumas fêmeas sem registro de pai e mãe, peixes sem registro de idade, e médias das variáveis analisadas com valores improváveis. Registros com informações inconsistentes foram descartados das análises, esta eliminação de informações inconsistente foi realizada por meio do programa R versão 3.6.1 (R Core Team, 2019), após a eliminação, o número de registros caíram de pouco mais de 6000 para cerca 4000. Com os dados verificados quanto as informações inconsistentes, foi realizada uma análise prévia incluindo todas as variáveis ambientais (idade, sexo, ano de registro, outros) e respectivas interações para verificar quais destas variáveis influenciam significativamente a média das variáveis analisadas. A partir dos resultados desta análise foram então constituídos os grupos contemporâneos (GC) que por sua vez foram eventualmente incluídos nos modelos de avaliação genética como efeito fixo. Também, a partir do banco de dados “limpo”, foi realizada a Mestranda Thaís Gornati Gonçalves Orientador Rafael Vilhena Reis Neto Caunesp 16 construção do “pedigree” dos animais. Nesta etapa, para os amimais oriundos do programa GIFT foi possível incluir a identificação dos parentais maternos e paternos, já para as matrizes de reposição, selecionadas do plantel da propriedade, só foi possível incluir a identificação materna, uma vez que a reprodução ocorria em hapas coletivas onde existiam diferentes machos. Para as análises realizadas, foram testados 5 modelos como descritos na Tabela 1, onde foi possível incluir, conforme o modelo, os efeitos fixos de tanque, ciclo reprodutivo, grupo contemporâneo e a idade como covariável considerando o comportamento linear e quadrático. Além dos efeitos fixos, foram incluídos nos modelos os efeitos aleatórios genético aditivo e de ambiente permanente. Tabela 2 - Modelos Analisados Modelo Tanque fixo Ciclo Fixo Idade Linear Ambiente Permanente Animal Grupo Contemp . Idade Quadrática 1 ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ 2 ✓ ✓ ✓ ✓ 3 ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ 4 ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ 5 ✓ ✓ ✓ ✓ Como não ocorria a pesagem das fêmeas durante o manejo reprodutivo, não foi possível incluir o efeito de peso nos modelos, contudo, entende-se que a influência desta variável já está sendo considerada ao se incluir idade ou ciclo reprodutivo. Ainda dentro do efeito de ciclo, consideramos que estava contemplado a influência de efeitos ambientais como a temperatura da água e o fotoperíodo. Nos gráficos abaixo estão demonstrados a variação da temperatura e número de animais desovando em função do período reprodutivo. Nota-se uma variação muito grande destes parâmetros de um ciclo para outro, justificando a inclusão desse efeito nos modelos (Figuras 1, 2, 3 e 4). Mestranda Thaís Gornati Gonçalves Orientador Rafael Vilhena Reis Neto Caunesp 17 Figura 1 – Interação dos dados semanais de temperatura e animais desovando no ciclo 1 (12/07/2009 a 8/05/2010) Figura 2 – Interação dos dados semanais de temperatura e animais desovando no ciclo 4 (02/09/2012 a 05/04/2013) 0 5 10 15 20 25 30 35 0 10 20 30 40 50 60 1 2 /7 /2 0 0 9- 1 8 /7 /2 0 0 9 2 6 /7 /2 0 0 9- 0 1 /8 /2 0 0 9 1 0 /8 /2 0 0 9- 1 5 /8 /2 0 0 9 2 3 /8 /2 0 0 9- 2 9 /8 /2 0 0 9 0 6 /9 /2 0 0 9- 1 2 /9 /2 0 0 9 2 0 /9 /2 0 0 9- 2 6 /9 /2 0 0 9 0 4 /1 0 /2 0 09 -1 0 /1 0 /2 00 9 1 8 /1 0 /2 0 09 -2 4 /1 0 /2 00 9 1 /1 1 /2 0 0 9- 7 /1 1 /2 0 0 9 1 5 /1 1 /2 0 09 -2 1 /1 1 /2 00 9 2 9 /1 1 /2 0 09 -5 /1 2 /2 0 09 1 3 /1 2 /2 0 09 -1 9 /1 2 /2 00 9 2 7 /1 2 /2 0 09 -2 /1 /2 0 1 0 1 0 /1 /2 0 1 0- 1 6 /1 /2 0 1 0 2 4 /1 /2 0 1 0- 3 0 /1 /2 0 1 0 7 /2 /2 0 1 0 -1 3 /2 /2 0 1 0 2 1 /2 /2 0 1 0- 2 7 /2 /2 0 1 0 7 /3 /2 0 1 0 -1 3 /3 /2 0 1 0 2 1 /3 /2 0 1 0- 2 7 /3 /2 0 1 0 4 /4 /2 0 1 0 -1 0 /4 /2 0 1 0 1 8 /4 /2 0 1 0- 2 4 /4 /2 0 1 0 2 /5 /2 0 1 0 -8 /5 /2 0 1 0 N ú m er o d e d es o va s Te m p er at u ra Ciclo 1 Ciclo 1 Temperatura Ciclo 1 Desova 0 5 10 15 20 25 30 35 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 N ú m er o d e d es o va s Te m p er at u ra Ciclo 4 Temperatura Animais Desovando Mestranda Thaís Gornati Gonçalves Orientador Rafael Vilhena Reis Neto Caunesp 18 Figura 3– Interação dos dados semanais de temperatura e animais desovando no ciclo 10 (26/08/2018 a 27/04/2019) Figura 4– Interação dos dados semanais de temperatura e animais desovando no ciclo 12 (30/08/2020 a 16/04/2021) 0 5 10 15 20 25 30 35 0 50 100 150 200 250 2 6 /8 /2 0 1 8- 1 /9 /2 0 1 8 9 /9 /2 0 1 8 -1 5 /9 /2 0 1 8 2 3 /9 /2 0 1 8- 2 9 /9 /2 0 1 8 7 /1 0 /2 0 1 8- 1 3 /1 0 /2 0 18 2 1 /1 0 /2 0 18 -2 7 /1 0 /2 01 8 4 /1 1 /2 0 1 8- 1 0 /1 1 /2 0 18 1 8 /1 1 /2 0 18 -2 4 /1 1 /2 01 8 2 /1 2 /2 0 1 8- 8 /1 2 /2 0 1 8 1 6 /1 2 /2 0 18 -2 2 /1 2 /2 01 8 3 0 /1 2 /2 0 18 -5 /1 /2 0 1 9 1 3 /1 /2 0 1 9- 1 9 /1 /2 0 1 9 2 7 /1 /2 0 1 9- 2 /2 /2 0 1 9 1 0 /2 /2 0 1 9- 1 6 /2 /2 0 1 9 2 4 /2 /2 0 1 9- 2 /3 /2 0 1 9 1 0 /3 /2 0 1 9- 1 6 /3 /2 0 1 9 2 4 /3 /2 0 1 9- 3 0 /3 /2 0 1 9 7 /4 /2 0 1 9 -1 3 /4 /2 0 1 9 2 1 /4 /2 0 1 9- 2 7 /4 /2 0 1 9 N ú m er o d e d es o va s Te m p er at u ra Ciclo 10 Temperatura Animais desovando 0 5 10 15 20 25 30 35 0 20 40 60 80 100 120 140 N ú m er o d e d es o va s Te m p er at u ra Ciclo 12 Temperatura Animais desovando Mestranda Thaís Gornati Gonçalves Orientador Rafael Vilhena Reis Neto Caunesp 19 A partir do modelo escolhido, foram realizadas então análises Uni e Bi características para estimar os componentes de (co)variância para frequência de desova, intervalo de desova, volume total e volume médio de ovos produzidos. Foram calculados, utilizando os componentes (co)variâncias do modelo escolhido, a herdabilidade e a repetibilidade para cada característica separadamente, além das correlações genéticas entre as características avaliadas conforme as equações abaixo. h2 = σ2a /σ2p r = (σ2a + σ2pe)/ σ2p rg1,2 = Cova 1,2/√( σ2a1. σ2a2) Onde: h2 é a herdabilidade r é a repetibilidade rg1,2 é correlação genética entre as características 1 e 2; σ2a é a variância genética aditiva; σ2p variância de ambiente permanente; σ2p variância fenotípica; Cova 1,2 é a covariância genética entre as características 1 e 2. Como complemento, também foram estimadas as correlações fenotípicas entre as mesmas características. Para estimar os componentes de variância, os valores genéticos aditivos e os parâmetros genéticos (herdabilidade, correlação e repetibilidade), foi utilizado o método de máxima verossimilhança restrita, por meio do software AIREMLF90® (MISTZAL et al, 2014). Mestranda Thaís Gornati Gonçalves Orientador Rafael Vilhena Reis Neto Caunesp 20 5. RESULTADOS Dentre os modelos testados, o que incluiu somente os efeitos fixos de tanque e ciclo reprodutivo (modelo 5) gerou os valores bastante consistentes e com pequenas dispersões para os parâmetros genéticos (Tabela 2). Desta forma, os parâmetros gerados pelo modelo 5 foram os considerados na discussão. Tabela 3 - Estimativas de herdabilidade, repetibilidade, ambiente permanente para os 5 modelos mistos testados Modelo h² Repetibilidade Amb. Permanente V o lu m e t o ta l d e o v o s 1* 0,19 ± 0,11 0,43 ± 0,039 0,24 ± 0,078 2** 0,06 ± 0,38 0,34 ± 0,021 0,29 ± 0,030 3*** 0,18 ± 0,11 0,42 ± 0,038 0,24 ± 0,076 4**** 0,03 ± 0,02 0,35 ± 0,018 0,32 ± 0,022 5***** 0,26 ± 0,14 0,45 ± 0,046 0,19 ± 0,094 V o lu m e m é d io d e o v o s 1 0,08 ± 0,06 0,4 ± 0,025 0,32 ± 0,042 2 0,15 ± 0,09 0,4 ± 0,033 0,25 ± 0,063 3 0,07 ± 0,05 0,39 ± 0,023 0,33 ± 0,038 4 0,12 ± 0,07 0,4 ± 0,028 0,29 ± 0,052 5 0,18 ± 0,10 0,43 ± 0,037 0,24 ± 0,072 F re q u ê n c ia d e d e s o v a 1 0,17 ± 0,10 0,46 ± 0,035 0,29 ± 0,074 2 0 ± 0,05 0,35 ± 0,017 0,35 ± 0,018 3 0,16 ± 0,10 0,45 ± 0,034 0,29 ± 0,073 4 0 ± 0,004 0,36 ± 0,018 0,36 ± 0,018 5 0,15 ± 0,09 0,45 ± 0,031 0,3 ± 0,065 In te rv a lo m é d io d e d e s o v a 1 0,06 ± 0,04 0,55 ± 0,019 0,49 ± 0,038 2 0,02 ± 0,02 0,51 ± 0,017 0,49 ± 0,022 3 0,05 ± 0,04 0,55 ± 0,018 0,5 ± 0,035 4 0 ± 0,07 0,51 ± 0,017 0,51 ± 0,018 5 0,13 ± 0,08 0,58 ± 0,024 0,44 ± 0,06 *modelo 1 – tanque fixo, ciclo fixo, idade covariável, ambiente permanente, animal **modelo 2 - idade covariável, ambiente permanente, animal, grupo contemporâneo ***modelo 3 - tanque fixo, ciclo fixo, idade covariável, ambiente permanente, animal, idade quadrática ****modelo 4 - idade covariável, ambiente permanente, animal, grupo contemporâneo, idade quadrática *****modelo 5 – tanque fixo, ciclo fixo, ambiente permanente, animal A opção de não usar um dos modelos que incluíram a idade como covariável para estimar os componentes de variância se deu por considerar que as Mestranda Thaís Gornati Gonçalves Orientador Rafael Vilhena Reis Neto Caunesp 21 magnitudes deste efeito estimadas pelos modelos foram muito reduzidas e ainda apresentavam uma grande dispersão (Tabela 3). Além disso, ao escolher um modelo mais simples que gerou estimativas precisas e consistentes optamos por usar o critério da parcimônia entre os modelos. Tabela 4 – Estimativas dos efeitos fixos e seus respectivos erros padrão para variáveis reprodutivas considerando cinco diferentes modelos mistos Variável Modelo Tanque Ciclo reprodutivo Idade linear Grupo Contemp. Idade Quadrática Volume Total ovos 1 43,15 ± 31,37 -37,20 ± 22,90 13,47 ± 6,91 - - 2 - - -4,18 ± 3,90 100,64 ± 22,31 - 3 43,11 ± 30,94 -35,66 ± 22,57 15,45 ± 7,35 - -0,33 ± 0,42 4 - - 24,01 ± 4,22 66,51 ± 17,75 -3,62 ± 0,38 5 92,20 ± 19,84 -17,58 ± 8,14 - - - Volume Médio ovos 1 16,07 ± 2,85 -2,52 ± 1,95 1,68 ± 0,57 - - 2 - - 0,94 ± 0,74 18,41 (4,19) - 3 15,52 ± 2,73 -2,065 ± 1,86 2,27 ± 0,63 - -0,10 ± 0,06 4 - - 3,13 ± 0,74 15,83 (3,74) -0,28 ± 0,05 5 22,25 ± 2,22 -0,13 ± 0,98 - - - Frequência de desova 1 3,43 ± 0,95 -1,24 ± 0,69 0,17 ± 0,21 - - 2 - - -0,40 ± 0,05 5,12 ± 0,32 - 3 3,41 ± 0,95 -1,22 ± 0,69 0,19 ± 0,23 - 0,19 ± 0,23 4 - - 0,40 ± 0,11 4,04 ± 0,34 -0,10 ± 0,01 5 4,02 ± 0,56 -0,99 ± 0,25 - - - Intervalo médio desova 1 148,15 ± 21,91 37,42 ± 15,06 -11,62 ± 4,37 - - 2 - - -1,92 ± 2,70 125,42 ± 15,52 - 3 151,32 ± 21,10 34,79 ± 14,36 -14,98 ± 4,91 - 0,56 ± 0,45 4 - - -16,66 ± 3,35 141,43 ± 11,46 1,99 ± 0,35 5 105,76 ± 16,64 20,82 ± 7,48 - - - Considerando então o modelo 5, observou-se valores de herdabilidade variando de baixa (0,13 – intervalo médio; 0,15 – frequência de desova; 0,18 – volume médio de ovos) a alta magnitude (0,26 – volume total de ovos), indicando que existe um bom potencial de ganho genético por seleção para o volume total de ovos produzidos, porém um potencial menor para ganho considerando as demais características. Já os valores estimados para repetibilidade foram elevados (0,45 – volume total de ovos, 0,43 – volume médio de ovos, 0,45 – frequência de desovas, 0,58 – intervalo médio) demonstrando que, para as características reprodutivas Mestranda Thaís Gornati Gonçalves Orientador Rafael Vilhena Reis Neto Caunesp 22 avaliadas, as fêmeas têm potencial genético para manter o mesmo desempenho durante vários ciclos (Tabela 4). Tabela 5 – Estimativas (± erro padrão) de herdabilidade (h2), repetibilidade e ambiente permanente para volume total e volume médio de ovos produzidos, frequência e intervalo médio de desovas de tilápias Característica h² Repetibilidade Amb. Permanente Volume total de ovos 0,26 ± 0,14 0,45 ± 0,046 0,19 ± 0,094 Volume médio de ovos 0,18 ± 0,10 0,43 ± 0,037 0,24 ± 0,072 Frequência de desovas 0,15 ± 0,089 0,45 ± 0,031 0,3 ± 0,065 Intervalo Médio 0,13 ± 0,075 0,58 ± 0,024 0,44 ± 0,06 Os modelos Bivariados geraram valores altos de correlações genéticas, positivas e negativas (Tabela 5). Para a maioria das estimativas os desvios foram bastantes elevados, indicando baixa precisão. Entre as correlações genéticas estimadas com maior precisão, destaca-se a associação negativa (-0,99) entre Intervalo médio de desovas e volume total de ovos produzidos. Tabela 6 - Correlações genéticas (acima da diagonal) e fenotípicas (abaixo da diagonal) entre características reprodutivas de tilápias Frequência Intervalo Médio Volume Total Volume Médio Frequência 1 -0,83 ± 1,3 0,89 ± 0,6 0,69 ± 0,9 Intervalo Médio -0,76 ± 0,08* 1 -0,99 ± 0,008 -0,96 ± 0,6 Volume Total 0,89 ± 0,11 * -0,67 ± 0,08* 1 0,97 ± 0,03 Volume Médio 0,23 ± 0,1* -0,17 ± 0,09* 0,62 ± 0,012* 1 * significância De forma geral, os resultados obtidos apontam para uma estratégia de se selecionar os animais para característica volume total de ovos, que apresentou um herdabilidade moderada, possuindo assim, boas possibilidades de se obter ganhos genéticos consideráveis. Além disso, o volume total está inversamente correlacionado com o intervalo médio de desovas, sendo que, espera-se também uma redução destes intervalos ao se selecionar para o volume. Mestranda Thaís Gornati Gonçalves Orientador Rafael Vilhena Reis Neto Caunesp 23 6. DISCUSSÕES A etapa de modelagem dos fatores é de extrema importância para as estimativas de componentes de (co)variância. No presente estudo, foram testados cinco modelos diferentes variando os efeitos fixos a serem incluídos. Inicialmente, os modelos 2 e 4, que incluíam os grupos contemporâneos e a idade em comportamento linear e quadrático (modelo 4), foram descartados por terem gerado estimativas pouco consistentes dos parâmetros genéticos com valores de herdabilidade próximos de zero e, para algumas variáveis analisadas, erros bastante altos. Os modelos 1 e 3 resultaram em estimativas um pouco mais precisas, porém, em ambos os modelos estava incluída a idade dos animais como covariável, e, as estimativas para efeito de idade, tanto linear como quadrática, foram de magnitude bastante baixa quando comparada com as estimativas dos outros efeitos fixos, o que pode ser consequência de dois fatores: o primeiro é que a idade uma impõe uma influência pouco importante sobre as variáveis analisada, o segundo, e mais provável, é que o efeito de idade já esteja incluído em algum outro efeito fixo considerado no modelo, como por exemplo, o efeito de ciclo reprodutivo. Desta forma, escolha do modelo 5 se justifica por ter gerado estimativas bastante consistentes e precisas, e também pelo critério da parcimônia, sendo o modelo mais simples entre os modelos testados. No trabalho de Yoshida (2014) sobre avaliação genética de características reprodutivas de tilápias, o modelo utilizado incluiu como efeitos fixos a covariável idade e local, obtendo estimativas de parâmetros genéticos similares às deste trabalho, exceto para volume total de ovos produzidos em que, no trabalho citado, a herdabilidade foi próxima de zero. As características de frequência de desova, intervalo médio e volume médio de ovos apresentaram estimativas de herdabilidade de 0,15, 0,13 e 0,18 respectivamente, verifica-se valores estes próximos aos descritos anteriormente por Yoshida (2014) de 0,14 e 0,16, respectivamente, para desova e desova múltiplas, em análise Unicaracter. Estas baixas estimativas de herdabilidade evidenciam a grande influência do ambiente sobre as características em questão. Entretanto, no modelo utilizado o volume total de ovos apresentou herdabilidade de Mestranda Thaís Gornati Gonçalves Orientador Rafael Vilhena Reis Neto Caunesp 24 0,26, sendo uma herdabilidade elevada quando comparada a outras espécies aquáticas. Sendo superior a encontrada por Yoshida (2014) que observou herdabilidade de 0,02 para volume de ovos produzidos, mas ficando próximo ao valor encontrado por Gall & Huang (1988), de 0,30 em truta arco-íris. Sendo assim, é possível afirmar que existe uma boa possibilidade de se obter ganho genético ao se selecionar os animais para volume total de ovos. As estimativas de repetibilidade foram elevadas para todas as características, o que significa que não é necessário a avaliação de vários ciclos para se fazer seleção, já que os animais tendem a manter o mesmo desempenho reprodutivo por vários ciclos. Além disso, do ponto de vista dos produtores de alevinos, a repetibilidade alta é bastante interessante uma vez que animais de genética superior poderão permanecer por bastante tempo no plantel de matrizes mantendo uma boa produção. Poucos são os trabalhos que descrevem análise de repetibilidade para fatores reprodutivos, Yoshida (2014) encontrou repetibilidade de 0,28 para volume de ovos, o que fica abaixo do encontrado no presente estudo que foi de 0,45, assim como Trong et al. (2013) observaram baixa repetibilidade para sucesso de desova em tilápias do Nilo, entre 0,04 e 0,17, resultados que diferem dos encontrados no presente no qual a repetibilidade para intervalo médio de desovas obtidos foram de 0,58. Por meio das análises Bicaraterísticas se observou uma elevada correlação negativa para intervalo médio x volume total, de -0,99, demonstrando que ambas as características são controladas pelo mesmo grupo de genes. Conforme descrito por Campos-Mendoza et al. (2004), as desovas de tilápias podem ocorrer com intervalos inferiores a 21 dias, o que gera um aumento de desovas por ciclo, porém com uma redução do número de ovos produzidos em cada desova (Tsadik, 2008). Desta forma, considerando cada desova separadamente, a seleção genética para produzir matrizes que desovam com intervalos mais curtos não resultaria em vantagem prática, porém, considerando um longo período reprodutivo, a grande frequência com que estas matrizes produziriam ovos em um ciclo completo compensaria a queda de produção por desova. Todas as demais correlações apresentaram valores elevados, entretanto desvios médios elevados também, apenas a correlação entre volume total e volume Mestranda Thaís Gornati Gonçalves Orientador Rafael Vilhena Reis Neto Caunesp 25 médio apresentou valor positivo e elevado com baixo desvio padrão, entretanto o mesmo já seria esperado uma vez que são características similares e interligadas. Observa-se ainda que a correlação entre volume de ovos e frequência possui uma correlação positiva, porém um desvio padrão elevado, uma vez que frequências menores irão gerar um volume maior de ovos produzidos, porém sabe-se também que esse fator está diretamente relacionado com o tamanho e idade das fêmeas. Santos et.al. (2007) salientou em seu estudo que a prolificidade de tilápia do Nilo com grande porte possui uma prolificidade cerca de 60% maior que um animal de pequeno porte. De acordo com os dados obtidos nesse trabalho e em vista de informações que ainda devem ser analisadas de forma mais profunda, a seleção genética para as variáveis intervalo de desova e volume total produzido demonstrou ser uma estratégia viável para um programa de melhoramento, tornando assim mais eficiente o manejo e a produtividade de fêmeas de tilápia. Com essa seleção, passa-se a se ter animais com uma produção maior de ovos no ciclo reprodutivo, o que maximiza o espaço físico do produtor, que conseguirá uma produtividade maior com um número reduzido de matrizes, possibilitando ainda uma constância de produção, já que ao longo do ciclo os animais terão a desova mais distribuída e com isso mais constante. Mestranda Thaís Gornati Gonçalves Orientador Rafael Vilhena Reis Neto Caunesp 26 7. CONCLUSÕES A alta herdabilidade encontrada para volume de ovos, demonstra um potencial ganho genético, indicando ser uma característica que pode ser usada como critério de seleção em um programa de melhoramento. As variáveis intervalo médio de desovas e o volume total de ovos produzidos, são altamente correlacionadas de forma negativa, o que é favorável a um programa de melhoramento, uma vez que o aumento de volume de ovos gera um intervalo médio de desovas menor. Sendo assim, a seleção de peixes com elevado volume total, é uma estratégia de seleção pertinente. Por fim, a repetibilidade encontrada nas análises significam a constância da característica por um longo tempo, o que é desejado para o programa de reprodução e de melhoramento genético. Mestranda Thaís Gornati Gonçalves Orientador Rafael Vilhena Reis Neto Caunesp 27 8. REFERÊNCIAS Baerends, G.P., Baerends-Van Roon, J.M., 1950. An introduction to the study of the ethology of cichlid fishes. Behavior Supplement 1, 1-242. Bentsen, H.B., Gjerde, B., Nguyen, N.H., Rye, M., Ponzoni, R.W., Palada De Vera, M.S., Bolivar, H.L., Velasco, R.R., Danting, J.C., Dionisio, E.E., Longalong, F.M., Reyes, R.A., Abella, T.A., Tayamen, M.M., Eknath, A.E., 2012. Genetic improvement of farmed tilapias: genetic parameters for body weight at harvest in Nile tilapia (Oreochromis niloticus) during five generations of testing in multiple environments. Aquaculture 338–341, 56–65. 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