O Melhoramento Animal na Era das DEP’s

Por Roberto Augusto de Almeida Torres Júnior¹ e Luiz Otávio Campos da Silva²

Um dos principais objetivos de um programa de melhoramento é acelerar a taxa anual de ganho. Para isso é preciso entender quais os seus componentes e como eles são considerados nas ferramentas atualmente disponíveis.

De uma forma bem geral podemos dizer que a taxa anual de ganho é:

– diretamente proporcional à intensidade de seleção
– diretamente proporcional a acurácia da informação disponível
– diretamente proporcional ao desvio-padrão genético (variabilidade genética disponível)
– inversamente proporcional ao intervalo de gerações

A intensidade de seleção depende da proporção de animais selecionados. A acurácia, da quantidade e da qualidade das informações disponíveis sobre os animais. A variabilidade genética, da natureza da característica em questão bem como da seleção e dos acasalamentos realizados nas gerações anteriores. O intervalo de gerações, finalmente, depende da rapidez com que se consegue colocar os animais em reprodução e da taxa de renovação do rebanho.

De uma forma geral, quanto maior for a intensidade de seleção, a acurácia e a variabilidade genética disponível, e quanto menor for o intervalo de gerações, maior será a taxa anual de ganho. Mas, apesar de conhecermos o impacto isolado deste 4 componentes na taxa anual de ganho, a análise e a escolha do melhor esquema de seleção é uma tarefa complexa, visto que mudanças no esquema de seleção provocam mudanças simultâneas em mais de um desses componentes. Isso impossibilita a receita de recomendações genéricas e exige uma análise complexa do sistema de criação do rebanho a ser selecionado e da dinâmica de coleta e disponibilidade dos dados de performance individual e de progênies.

Além disso, existem outras restrições impostas nos esquemas de melhoramento ligadas a outros fatores tais como:

– custo adicional, o que limita o tamanho do rebanho e o número de animais medidos;
– necessidade de manutenção da variabilidade genética, evitando a consangüinidade presente e futura, por meio da limitação do número mínimo de touros utilizados e dos acasalamentos entre parentes e entre semelhantes;
– controle do risco do empreendimento, limitando a intensidade de uso dos touros e, com isso, evitando a disseminação rápida de genes deletérios recessivos para os quais o touro possa ser portador. A limitação na intensidade de uso dos touros, com utilização de um maior número de touros é, também, uma forma de evitar que ocorram grandes flutuações no mérito genético médio do rebanho, em função de uma possível queda acentuada na avaliação genética de um touro usado intensamente.

Dito isso resta-nos entender como é que esses fatores são levados em conta numa época em que reina, nos programas de melhoramento e no tatersal dos leilões, a onipotente e onipresente, sua majestade, a DEP. Para tanto, começaremos por descrever o que vem a ser uma DEP, como ela leva em conta os componentes da taxa anual de ganho e, por fim, apresentaremos outras medidas e terminologias associadas a DEP, que vem impulsionando a pecuária de corte, mas que soam como grego para o usuário comum do material genético selecionado.

O que vem a ser a DEP?

DEP é uma sigla para o termo Diferença Esperada na Progênie. Ela tem várias definições possíveis e que são encontradas nos livros de Melhoramento Animal (Pereira, 2001) e nos diversos sumários de touros (Agropecuária CFM, 2002; Lobo et al., 2002; Aliança Nelore, 2002; MAPA, 2002). Uma maneira de se definir a DEP, fácil de ser assimilada, é a seguinte:

“A DEP é a diferença entre a performance média da progênie de um dado touro e a performance média da progênie de um grupo de touros-referência quando acasalados com fêmeas semelhantes.”

Apesar da definição se referir somente a touros, a DEP existe para qualquer indivíduo da população, seja ele touro, vaca ou um animal jovem (produto), tendo um significado semelhante. Além disso, o uso de fêmeas semelhantes, explicitado na definição, só é necessário se quisermos visualizar as diferenças de DEP diretamente na média dos filhos. Na prática, o uso de técnicas avançadas de análise permite separar a contribuição dos touros e das vacas na performance dos produtos, e, com isso, avaliar corretamente um animal, mesmo que ele tenha sido acasalado com animais acima ou abaixo da média da população (Van Vleck, 1993).

A DEP é uma medida relativa!

A própria definição apresentada para a DEP deixa claro que o valor da DEP depende do referencial adotado. Pela simples mudança do referencial, podemos deixar a maioria das DEPs positivas. Portanto, não se deve julgar uma DEP apenas pelo fato de ela ser positiva ou negativa, mas, sim, pela diferença entre a DEP de um animal e a dos outros disponíveis para seleção.

Além disso, quando comparamos dois animais cujas DEPs provém de uma mesma avaliação, suas DEPs são relativas a um mesmo referencial e, portanto, a superioridade de um sobre o outro pode ser obtida pela diferença entre suas DEPs. Animais cujas DEPs provém de avaliações distintas, mesmo que a característica seja a mesma, têm DEPs relativas a dois referenciais diferentes e, portanto, não podem ser comparadas diretamente. Para isso, seria necessário ter em mãos, previamente, uma avaliação da diferença que existe entre os referenciais utilizados nas duas avaliações (BIF, 2002).

Por que a DEP muda e como ela muda?

Outro ponto é que a DEP é uma estimativa, ou seja, é o resultado de uma fórmula matemática que visa “adivinhar” o valor verdadeiro de um animal como reprodutor. Isso mesmo, a DEP é um chute, mas um chute muito bem dado, que utiliza toda informação disponível para concentrar o valor da DEP na região de acerto. É como se você pudesse contratar o Pelé para chutar por você.

Para entender isso melhor, vamos supor que temos uma população de animais para selecionar. Os valores verdadeiros das DEP nesta população seguem uma distribuição normal, conforme aquela mostrada na Figura 1. A distribuição da DEP real de um animal sem informação conhecida é exatamente igual a esta distribuição (ele pode ser qualquer um daqueles animais). A curva está centrada na média das DEPs, definida em função do referencial adotado. A área total sobre a curva representa 100% dos animais. A altura da curva representa a freqüência de ocorrência de animais naquela região. Podemos ver que na região central, um mesmo intervalo de valores de DEPs resulta em uma área muito maior e, conseqüentemente, numa proporção bem maior de animais do que nas duas regiões mais afastadas. Isso mostra que as DEPs reais próximas à média são bastante comuns, enquanto as DEPs reais muito distantes da média são mais raras. Nesse contexto, faz sentido escolhermos para DEP (publicada) de um animal a média das DEPs reais possíveis , ou seja, o centro dessa curva. Outro ponto a considerar é que a distribuição é simétrica, ou seja, a chance de termos uma DEP real uma unidade acima da média é a mesma de obtermos uma DEP real uma unidade abaixo da média.

Figura 1: Distribuição das DEPs verdadeiras dos animais de uma população não selecionada cuja variância genética é igual a 4.

À medida que acumulamos informação, a curva se desloca conforme as informações disponíveis (se o animal produzir bem ou tiver pais bons produtores a sua curva se desloca no sentido positivo) e fica mais afunilada e mais alta na região central, como pode ser observado na Figura 2. Isso faz com que aquela faixa central acumule uma proporção relativamente maior da área total (ou seja, uma maior parte das DEPs reais possíveis para aquele animal fica mais próxima da DEP publicada), proporcionando mais confiança na nossa estimativa de DEP para esse animal.

Figura 2: Distribuição das DEPs verdadeiras de dois animais, um com DEP igual a zero e nenhuma informação disponível (curva da esquerda) e outro com DEP igual a 1, filho de pais provados positivamente (curva da direita).

A Acurácia

De uma maneira geral, podemos dizer que a DEP que utilizamos corresponde ao valor mais provável (pico da curva) dentre os valores possíveis para a DEP real de um animal, baseado nas informações disponíveis até o momento. À medida que se acumulam informações, a curva fica mais afunilada e o pico mais alto, concentrando uma maior proporção das DEPs verdadeiras na região próxima ao valor publicado, o que confere uma maior confiabilidade à DEP prevista.

Para se quantificar essa confiabilidade lança-se mão da acurácia, aquela mesma que consta na fórmula da taxa anual de ganho. Entretanto dois pontos são importantes de serem observados.

1) O impacto da acurácia no ganho já está incorporado nas DEPs

Isso mesmo, na hora que definimos a distribuição dos valores da DEP verdadeira de um animal e calculamos a DEP, a acurácia da informação disponível entra nos cálculos, penalizando animais cuja informação é pouco confiável. Por exemplo, na seleção apenas pela performance individual para uma característica com 0,3 de herdabilidade, o animal precisa ser superior à média do grupo em 100 gramas para que sua DEP seja de apenas 15 g (metade do valor genético que é igual a apenas 30g). Isso é feito de uma maneira mais ou menos intensa em toda avaliação genética da população. Dessa forma, o valor da DEP publicada corresponde exatamente ao centro da curva dos valores possíveis para a DEP real desse animal. Além disso, independente da acurácia, à medida que se acumularem novas informações, a DEP publicada do animal tem 50% de chance de piorar e 50% de chance de melhorar.

2) A utilidade da acurácia é quantificar o tamanho das possíveis mudanças da DEP

Como a DEP já leva em conta o impacto da acurácia no ganho, a grande utilidade da acurácia é informar a magnitude das mudanças no valor da DEP que podem ocorrer quando mais informações se tornarem disponíveis. Ninguém gostaria de fazer um grande investimento em um touro jovem para depois ver ele ser desvalorizado quando os resultados dos filhos dele começarem a aparecer. Isso não quer dizer que não devemos utilizar animais de baixa acurácia, como os touros jovens, apenas que devemos ter consciência do risco associado.

Por outro lado, a acurácia tradicional não foi pensada para essa aplicação e as flutuações das DEPs não correspondem à expectativa gerada pelo valor da acurácia. Por exemplo, para o índice de pedigree, a acurácia tradicional pode chegar a 71%. Entretanto, a magnitude das flutuações da DEP desse animal é apenas 29% menor do que a de um animal sem informação (Figura 2). A DEP baseada na informação de desempenho, quando a herdabilidade é igual a 0,3, tem acurácia tradicional em torno de 55%, mas a dispersão dos possíveis valores verdadeiros da DEP é apenas 16% menor.

Em função disso, o órgão que regulamenta as avaliações genéticas nos Estados Unidos regulamentou a utilização de uma nova acurácia, que fornece diretamente a magnitude das possíveis mudanças no valor das DEPs e que é denominada acurácia do BIF (BIF, 2002). A acurácia do BIF é mais conservadora, na medida em que um grande número de filhos é necessário para se atingir valores de acurácia acima de 80%.

Então, qual é a estratégia de seleção?

Depois do que foi exposto acima, devemos lembrar que a seleção deve ser feita com base no valor da DEP, independente da acurácia. Além disso, touros de baixa acurácia, normalmente têm um preço mais baixo e uma melhor relação preço por unidade de DEP a mais. O impacto das flutuações nas DEPs desses touros sobre o mérito do rebanho pode ser controlado pela utilização de um maior número de touros, diminuindo-se, portanto, a quantidade de vacas por touro. Além do mais, essa estratégia também ajuda na manutenção da variabilidade genética do rebanho e na redução do risco de uma propagação rápida de um gene recessivo deletério, ou indesejável, para o qual um dos touros utilizados possa ser portador. Caso se verifique no futuro que um dos touros transmite algum defeito genético ou tenha uma DEP real muito inferior ao que se havia previsto, os produtos desse touro podem ser mais facilmente eliminados já que representam uma parcela pequena dos animais, no rebanho.

E a idade do touro? Eu tenho que me preocupar com isso na seleção?

A princípio a resposta é não. Isso pode parecer um tanto contraditório, visto que a taxa anual de ganho é menor quando o intervalo de gerações é maior. Entretanto, a DEP leva em conta o intervalo de gerações e permite comparações de animais de diferentes idades.

Quando as informações de parentesco são incorporadas na avaliação genética, os animais, quando nascem, tem mérito genético médio, ou DEP, dada pela média do mérito dos seus pais (isso é chamado de índice de pedigree ou DEP futura). Portanto, animais mais jovens e que se destacam nos seus dados de performance tendem a ter DEPs semelhantes e até superiores às DEPs de seus pais. Ou seja, a DEP se encarrega de valorizar os animais jovens fruto de um trabalho orientado de seleção, quando a matriz de parentesco é incorporada na análise.

Por outro lado, a restrição do uso de touros mais velhos pode ser recomendável, mesmo que eles tenham DEPs altas, em virtude de já terem sido muito utilizados na população e, portanto, a continuação de seu uso poderia acarretar um aumento do parentesco médio dos animais, no rebanho, e uma maior taxa futura de consangüinidade (Bijma, 2000), além dos fatores de risco já comentados.

E os outros componentes da taxa anual de ganho?

O único componente da taxa anual de ganho que não está incorporado na DEP é a intensidade de seleção. Ela é estabelecida quando determinamos quais os animais serão utilizados nos acasalamentos e quantos filhos cada um irá deixar. Quanto maiores forem as DEPs dos animais selecionados, maiores serão as DEPs dos produtos nascidos e maior será a taxa anual de ganho. Quando se tem um programa estabelecido é comum se avaliar a taxa anual de ganho e a eficiência do trabalho realizado, pela evolução da média das DEPs dos produtos nascidos ao longo dos anos (tendência genética).

Quanto aos sistemas de acasalamento e seu impacto na variabilidade genética disponível, podemos orientar o acasalamento dos machos de DEPs melhores com as fêmeas de DEPs melhores ou com as fêmeas de DEPs piores. No primeiro caso, temos o acasalamento de semelhantes que tem como resultado uma maior variabilidade nas DEPs e uma taxa de ganho um pouco maior, às custas de um possível aumento na consangüinidade (Bijma, 2000). O segundo caso é o que se chama de acasalamento corretivo, quando o objetivo é evitar produtos com valores ruins de DEP, acasalando-se as vacas com touros de DEPs altas para as características nas quais elas têm DEPs baixas. Esse sistema resulta em maior uniformidade dos produtos nascidos, taxa de ganho um pouco menor, menor taxa de consangüinidade e igualdade de chance dos touros selecionados contribuírem para as gerações futuras.

Não dá para ser mais simples?

Existe dificuldade natural, na tomada de decisões sobre os valores das DEPs, em função de sua variação contínua. Para se ter uma rápida idéia do valor genético de um animal foi introduzido o uso das classes de percentil.

Os percentís são os limites de cada um por cento de um grupo de valores ordenados. Dessa forma, a primeira classe de percentil para a DEP é o grupo de 1% dos animais que possuem os melhores valores de DEP. Da mesma forma, os animais que têm classe de percentil menor que 20 são os 20% que possuem as melhores DEPs. A classe de percentil informa a dificuldade que se tem em achar no rebanho um animal com DEP tão boa ou melhor do que a DEP do animal em questão. Por exemplo, os produtos top 20-25% (percentil 25 ou menor) são comercializados como touros (vide regulamentação do CEIP). Os touros com DEP top 1% (percentil 1) só aparecem a cada 100 animais avaliados e portanto são mais valorizados, atingem os maiores preços nos leilões e são escolhidos para testes de touros jovens e/ou são encaminhados para uma central de inseminação. Em alguns programas, em virtude do grande número de animais, é possível discriminar um pouco mais os animais superiores informando as classes dos top 0,5% e 0,1% que, em alguns casos, recebem uma denominação especial.

Uma opção semelhante é o uso das decas (Aliança Nelore, 2002) que correspondem a grupos de 10% dos animais classificados quanto ao valor das suas DEPs. Assim, os animais deca 1 são os 10% melhores, os deca 2 são os 10% logo abaixo e assim por diante. Essa medida propicia uma menor discriminação dos animais, dando o mesmo valor (deca) a um grande número de animais.

E essa história de efeito direto, materno e total maternal?

O efeito direto é aquele em que o touro de DEP alta passa os genes favoráveis para o bezerro que cresce sob a influência de seus genes e apresenta um peso a desmama superior. O efeito materno representa o efeito de outro genótipo (o da vaca, principalmente pela produção de leite) sobre a característica do bezerro, como o peso a desmama. Uma maneira prática de você compreender a DEP maternal de um touro é defende-la como a diferença entre a produção dos netos de um touro quando ele é avô materno e a produção de seus netos quando ele é avô paterno. Todos os dois netos recebem metade da DEP direta do touro, mas somente os filhos das filhas desse touro recebem a influência da produção leiteira dessas fêmeas determinada pela DEP maternal.

Por outro lado, o que interessa quando se está selecionando um touro para produzir boas fêmeas é a qualidade do bezerro produzido e essa qualidade depende das duas DEPs (direta e materna), conforme foi dito acima. Portanto, foi estabelecida uma combinação de metade da DEP direta mais a DEP maternal que se passou a chamar de Total Maternal. O Total Maternal mede a contribuição do touro para a produção de seus netos por intermédio de suas filhas e portanto é uma ferramenta para a seleção de touros produtores de novilhas de reposição.

E os índices (MGT, CFM, Natura, AJ …)? Porque eles existem e para que servem?

A necessidade de se levar em conta no processo de seleção um grande número de características que são importantes para a eficiência de produção de uma maneira simples torna atrativa a opção de utilizar um índice geral único. Além disso, em algumas situações, os índices têm propriedades conhecidamente superiores às outras técnicas de seleção envolvendo várias características. Para isso, é importante que se conheça os valores econômicos das características (alteração na lucratividade para cada unidade de aumento da característica), o que requer a especificação completa do sistema de produção acompanhada de uma análise econômica.

Entretanto, em vista das dificuldades envolvidas no processo de avaliação econômica, ou até mesmo para se definir um sistema de produção para a pecuária brasileira tão heterogênea, alguns programas de melhoramento de gado de corte existentes hoje no Brasil partem para a utilização de índices empíricos, utilizando pesos relativos, nos quais as DEPs são padronizadas, multiplicadas pelo peso relativo e somadas para formar o índice. A questão que fica é: Quanto será que esses índices estão próximos do índice ideal? Será que não estamos comprometendo todo um esforço de seleção colocando ênfase demasiada em características irrelevantes? Entretanto, até que se consiga chegar na situação ideal só nos resta continuar utilizando as ferramentas que dispomos, mas muita atenção e bom senso devem ser utilizados, e bastante, na hora de se estabelecer um índice empírico.

Bibliografia

Aliança Nelore (2002) Sumário Aliança Nelore 2002. Gensys Consultores Associados S/C Ltda, 58p.

Agropecuária CFM (2002) Sumário de touros nelore CFM 2002. São José do Rio Preto: Agropecuária CFM. 55p.

BIF – Beef Improvement Federation (2002) Guidelines for uniform beef improvement programs. Eighth edition. 161p.

Bijma, P. (2000) Long term genetic contributions: prediction of rates of inbreeding and genetic gain in selected populations. Ph.D. thesis, Animal Breeding and Genetics Group, Department of Animal Sciences, Wageningen University. 225 p.

Lôbo, R.B.; Bezerra, L.A.F.; Oliveira, H.N.; Magnabosco, C.U.; Freitas M.A.R.; Bergmann, J.A.G. (2002) Avaliação genética de animais jovens, touros e matrizes. Ribeirão Preto, GEMAC – Departamento de Genética – FMRP – USP. 76p.

MAPA – Brasil. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (2002) Sumário nacional de touros das raças zebuínas: Nelore edição 2001. – Mapa – Uberaba: Embrapa Gado de Corte / ABCZ. 168 p.

Pereira, J.C.C. (2001) Melhoramento genético aplicado à produção animal. 3.ed. Belo Horizonte, FEPMVZ Editora. 555p.

Van Vleck, L.D. (1993) Selection index and introduction to mixed model methods. CRC Press, Boca Raton, FL, USA. 481p.

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¹Eng. Agr., Pesquisador da Embrapa Gado de Corte, Campo Grande-MS; roberto@cnpgc.embrapa.br

²Zootec., Pesquisador da Embrapa Gado de Corte; locs@cnpgc.embrapa.br