Genetic improvement of beef cattle through opportunities in genomics

Abstract

Genomics will improve the efficiency of beef cattle genetic improvement programs through the incorporation of genomic predictions into traditional genetic evaluations. The global dairy cattle breeding industry has been changed considerably in the last year through the implementation of genomic selection. Now proven to work in dairy cattle breeding, the challenge remains for the beef industry to successfully implement this technology. The primary challenge in beef cattle is the required resource population that relates genomic profile to phenotypic performance, which is quite large and its establishment will require collaboration or a significant investment by any one enterprise. Another challenge in beef cattle is the requirement for genomic predictions to function across breeds, which will require denser marker panels. Opportunities to increase genetic progress include increased accuracy of selection, reduced generation interval, increased selection intensity and better utilization of limited recording capacity, such as individual feed intake, along with opportunities to genetically change novel traits. Implementation of a low density panel at the commercial level will allow informative decisions based on genetic potential at all levels of the production chain. This reduced panel will include predictive SNP based on fine QTL mapping efforts, combined with additional SNP to enable imputation of genotypes from a high density SNP panel, when combined with high density genotypes of key ancestors, such as sires. With electronic recording in cattle, a single genotyping event on each animal would provide information throughout the beef production chain, which will create the incentive for genetic change. Genomics will create new opportunities for reproductive technologies such as embryo transfer as elite females will be identified with increased accuracy. Potential changes to the structure of the breeding industry are discussed including changes to recording strategies and the development of novel beef products.A genômica oferece um caminho para melhorar a eficiência dos programas de melhoramento genético de gado de corte por meio da incorporação de predições genômicas do mérito genético nas availações genéticas tradicionais. A indústria global de melhoramento de gado leiteiro mudou consideravelmente no último ano pela implementação da seleção genômica. Com a confirmação de que ela funciona no melhoramento de gado leiteiro, o desafio continua para a indústria de gado de corte a fim de implementar com sucesso esta tecnologia. O maior desafio para a implementação em gado de corte é a população-referência, que relaciona o perfil genônico com o desempenho produtivo. A população-referência necessária é bastante grande e o seu estabelecimento requer colaboração ou investimento significativo de qualquer entidade. Outro desafio no gado de corte é a necessidade de que as predições genômicas funcionem entre as diversas raças, o que exigirá painéis mais densos de marcadores genéticos. As oportunidades de incrementar o progresso genético incluem o aumento da acurácia de seleção, a redução do interval de gerações e o aumento da intensidade de seleção, além de melhor capacidade limitada de medição de certas características, como consumo alimentar individual e criação de oportunidades de mudança genética em novas característcas. A implementação de um painel de baixa densidade em nível comercial permitirá decisões mais informadas, baseadas no potencial genético em todos os níveis da cadeia de produção. Este painel reduzido incluirá SNP preditivas, baseadas em esforços de mapeamento fino de QTL, combinadas com SNP adicionais para permitir a imputação de genótipos de um painel de SNP de alta densidade, quando combinado com os genótipos do painel de alta densidade de ancestrais importantes, tais como touros. Com a medição eletrônica em gado de corte, uma simples genotipagem de cada animal fornecerá informação através de toda a cadeia de produção, o que, em contrapartida, criará um incentivo para mudança genética. A genômica criará novas oportunidades para tecnologias reprodutivas, como a transferência de embriões, pois as fêmeas elite serão indentificadas com mais acurácia. Mudanças potenciais na estrutura da indústria de melhoramento animal são discutidas, incluindo oportunidades para reduzir custos de obtenção de touros superiores, mudanças nas estratégias de medição fenotípica e desenvolvimento de novos produtos cárneos.