Arquitetura genética do holobionte Nelore (Bos indicus): implicações em fenótipos de desempenho e de temperamento

dc.contributor.advisor-co1Lourenço, Daniela Andressa Lino
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6181548260327124
dc.contributor.advisor-co1orcidhttps://orcid.org/0000-0003-3140-1002
dc.contributor.advisor1Regitano, Luciana Correia de Almeida
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9595338480545794
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0001-9242-8351
dc.contributor.authorRojas, Liz Jiannine Fuentes
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/7100367976301028
dc.contributor.authororcidhttps://orcid.org/0000-0003-0439-5196
dc.contributor.refereeIbelli, Adriana Mércia Guaratini
dc.contributor.refereeCunha, Anderson Ferreira da
dc.contributor.refereeRegitano, Luciana Correia de Almeida
dc.contributor.refereeSudano, Mateus José
dc.contributor.refereeTholon, Patricia
dc.contributor.refereeLatteshttp://lattes.cnpq.br/4729789236742545
dc.contributor.refereeLatteshttp://lattes.cnpq.br/0329741640375661
dc.contributor.refereeLatteshttp://lattes.cnpq.br/9595338480545794
dc.contributor.refereeLatteshttp://lattes.cnpq.br/1945811068525845
dc.contributor.refereeLatteshttp://lattes.cnpq.br/4344301494520180
dc.contributor.refereeorcidhttps://orcid.org/0000-0003-0626-8879
dc.contributor.refereeorcidhttps://orcid.org/0000-0003-3485-5659
dc.contributor.refereeorcidhttps://orcid.org/0000-0001-9242-8351
dc.contributor.refereeorcidhttps://orcid.org/0000-0002-7699-4449
dc.contributor.refereeorcidhttps://orcid.org/0000-0001-7642-1352
dc.date.accessioned2026-09-16T19:44:44Z
dc.date.issued2026-07-17
dc.description.abstractBeef cattle production is one of the main pillars of Brazilian agribusiness, with emphasis on the Nelore breed (Bos indicus), which is widely adapted to tropical conditions. Despite advances in genetic improvement, productive and temperament traits exhibit low to moderate heritability, indicating that the phenotypic variation of these traits is not fully explained by host genetics. In this context, the gastrointestinal microbiota has been recognized as an important modulator of metabolism, feed efficiency, productive performance, and behavior-related traits in ruminants. The interaction between host genetics and the microbiome constitutes a relevant component in the expression of complex phenotypes, with microbiability being used as a complementary measure to genetic heritability. However, its application in beef cattle, particularly in Nelore populations, remains limited. Thus, this thesis aimed to investigate host-microbiome interactions in Nelore cattle, evaluating the influence of host genetics on the fecal microbiota and its associations with performance and temperament traits in young bulls. For this purpose, 16S rRNA gene sequencing was performed for taxonomic characterization of the fecal microbiota, integrated with host genomic information. Associations between microbial features and performance traits were evaluated using linear mixed models, whereas host-microbiome interactions were investigated using genomic linear mixed models and hierarchical Bayesian models to estimate the heritability of microbial features, identify host genetic variants through genome-wide association studies (GWAS), estimate heritability and microbiability of performance and temperament traits, and evaluate genetic and microbial correlations. Significant associations were identified between elements of microbial composition and phenotypes, including ribeye area, metabolic weight, and EPMURAS, highlighting the role of the microbiota in animal performance. Additionally, a portion of microbial abundance features exhibited measurable heritability, with the identification of genetic variants associated with the microbiota and candidate genes potentially involved in host-microbiome interactions. Heritability estimates were moderate to high, indicating a strong influence of host genetics on the evaluated phenotypes. In contrast, microbiability showed low magnitudes, although with a relatively higher contribution to some traits related to feed intake, morphology, fat deposition, and temperament. Furthermore, the microbiota influenced associations among temperament phenotypes, showing correlation patterns distinct from those observed for host genetic effects. Overall, the results obtained enhance the understanding of interactions between host genetics and the microbiome in beef cattle, indicating that the microbiota may act as a complementary component of phenotypic variation and be incorporated into genomic evaluation models, contributing to more efficient and sustainable genetic improvement strategies.eng
dc.description.resumoA pecuária de corte é um dos principais pilares do agronegócio brasileiro, com destaque para a raça Nelore (Bos indicus), amplamente adaptada às condições tropicais. Apesar dos avanços no melhoramento genético, características produtivas e de temperamento apresentam herdabilidades de baixa a moderada magnitude, indicando que a variação fenotípica desses caracteres não é totalmente explicada pela genética do hospedeiro. Nesse contexto, o microbioma gastrointestinal tem sido reconhecido como um importante modulador do metabolismo, da eficiência alimentar, do desempenho produtivo e de aspectos relacionados ao comportamento em ruminantes. A interação entre a genética do hospedeiro e o microbioma constitui um componente relevante na expressão de fenótipos complexos, sendo a microbiabilidade utilizada como uma medida complementar à herdabilidade genética. Entretanto, sua aplicação em bovinos de corte, especialmente em populações da raça Nelore, ainda permanece limitada. Assim, esta tese teve como objetivo investigar as interações hospedeiro-microbiota em bovinos Nelore, avaliando a influência da genética do hospedeiro sobre a microbiota fecal e suas associações com características de desempenho e temperamento em touros jovens. Para isso, foi realizado o sequenciamento do gene 16S rRNA para a caracterização taxonômica da microbiota fecal, integrado às informações genômicas do hospedeiro. As associações entre características microbianas e características de desempenho foram avaliadas por meio de modelos lineares mistos, enquanto modelos lineares mistos genômicos e modelos hierárquicos bayesianos foram utilizados para estimar a herdabilidade das características microbianas, identificar variantes genéticas do hospedeiro por meio de estudos de associação genômica ampla (GWAS), estimar a herdabilidade e a microbiabilidade das características de desempenho e temperamento e avaliar correlações genéticas e microbianas. Foram identificadas associações significativas entre elementos da composição microbiana e os fenótipos área de olho de lombo, peso metabólico e EPMURAS, evidenciando o papel do microbioma no desempenho animal. Adicionalmente, parte das características de abundância microbiana apresentou herdabilidade mensurável, com identificação de variantes genéticas associadas à microbiota e genes candidatos potencialmente envolvidos nas interações hospedeiro-microbioma. As estimativas de herdabilidade foram moderadas a altas, indicando uma forte influência da genética do hospedeiro sobre os fenótipos avaliados. Em contraste, a microbiabilidade apresentou magnitudes baixas, embora com contribuição relativamente maior para algumas características relacionadas ao consumo alimentar, morfologia, deposição de gordura e temperamento. Além disso, a microbiota influenciou as associações entre fenótipos de temperamento, com padrões de correlação distintos daqueles observados para os efeitos genéticos do hospedeiro. De modo geral, os resultados obtidos ampliam o entendimento das interações entre a genética do hospedeiro e o microbioma em bovinos de corte, indicando que a microbiota pode atuar como componente complementar na variação fenotípica e ser incorporada em modelos genômicos de avaliação genética, contribuindo para estratégias mais eficientes e sustentáveis de melhoramento genético.por
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.description.sponsorshipId140440/2022-4
dc.description.sponsorshipId88881.981052/2024-01
dc.identifier.citationROJAS, Liz Jiannine Fuentes. Arquitetura genética do holobionte Nelore (Bos indicus): implicações em fenótipos de desempenho e de temperamento. 2026. Tese (Doutorado em Genética Evolutiva e Biologia Molecular) – Universidade Federal de São Carlos, Campus São Carlos, 2026. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/24717.*
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14289/24717
dc.language.isoeng
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlos
dc.publisher.addressCampus São Carlos
dc.publisher.centerCentro de Ciências Biológicas e da Saúde - CCBS
dc.publisher.initialsUFSCar
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Genética Evolutiva e Biologia Molecular - PPGGEv
dc.relation.urihttps://doi.org/10.1093/jas/skaf340
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectBovinos de cortepor
dc.subjectEficiência alimentarpor
dc.subjectGenética do hospedeiropor
dc.subjectHerdabilidadepor
dc.subjectMicrobiabilidadepor
dc.subjectMicrobiota gastrointestinalpor
dc.subjectBeef cattleeng
dc.subjectFeed efficiencyeng
dc.subjectHost geneticseng
dc.subjectHeritabilityeng
dc.subjectMicrobiabilityeng
dc.subjectGastrointestinal microbiotaeng
dc.subject.cnpqCIENCIAS BIOLOGICAS::GENETICA
dc.subject.cnpqCIENCIAS BIOLOGICAS::GENETICA::GENETICA MOLECULAR E DE MICROORGANISMOS
dc.subject.cnpqCIENCIAS BIOLOGICAS::GENETICA::GENETICA QUANTITATIVA
dc.subject.cnpqCIENCIAS BIOLOGICAS::GENETICA::GENETICA ANIMAL
dc.subject.ods2. Fome Zero e Agricultura Sustentável
dc.titleArquitetura genética do holobionte Nelore (Bos indicus): implicações em fenótipos de desempenho e de temperamentopor
dc.title.alternativeGenetic architecture of the Nelore (Bos indicus) holobiont: implications for performance and temperament traitseng
dc.typeTese

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