POLIMORFISMOS DE MARCADORES ASOCIADOS A LA CALIDAD DE LECHE EN POBLACIONES CRIOLLAS Y TRANSFRONTERIZAS
Resumen
Los programas de mejoramiento genético de ganado han cambiado gradualmente de métodos tradicionales de selección fenotípica a la selección cuantitativa y genotípica mediante la utilización de marcadores moleculares y la identificación de genes relacionados a rasgos económicamente importantes. El objetivo de este trabajo fue identificar seis polimorfismos de nucleótido simple asociados (SNP) a genes de calidad de leche, DGAT1, CSN1S1, CSN1S2, LALBA, GH1 y ABCG2 en algunas poblaciones criollas y transfronterizas mediante secuenciación NGS. Se tomaron muestras aleatorias de 73 animales de diversos genotipos puros, Criollos (Guaymí, GUY y Guabalá, GUA) transfronterizos (Brahman, BRAH; Holstein, HO y Senepol, SEN) y cruzados (europeo x cebú, EXC e Indefinidos, SRD). El análisis de los SNP se realizó mediante el panel de secuenciación Truseq Bovine Parentage. Para calcular la variabilidad genética dentro de cada población, se calcularon los siguientes parámetros: Equilibrio Hardy-Weinberg, Frecuencia alélica y genotípica, heterocigosis observada (Hob) y esperada (He) e Índice de Shannon. Los marcadores GH1, LALBA y ABCG2 resultaron monomórficos. Los marcadores más informativos fueron DGAT1, CSN1S1 y CSN1S2, siendo el marcador DGAT1 el que presentó mayores valores de Hob y He con valores de 0,424 y 0,430, respectivamente, y los valores más bajos para Hob y He se observaron en CSN1S2 con 0,247 y 0,276, respectivamente. Estos resultados apuntan que los marcadores polimórficos encontrados pueden ser de utilidad en los programas de mejoramiento sumando a la selección cuantitativa, sin embargo, se requiere un mayor análisis, incrementando el número de animales y razas. Se logró determinar polimorfismos en los marcadores DGAT1, CSN1S1 y CSN1S2, en los genotipos sometidos al presente estudio, sin embargo, no se observaron alelos fijados en las razas Holstein y Guabalá. La raza Guabalá mostró una fijación del alelo A en ABCG2, situación totalmente contraria en el resto de los genotipos estudiados.
Descargas
Citas
Armstrong, E.F., Peñagaricano, R., Artigas, L., De Soto, C., Corbi, S., Llambí, G., Rincón, G., y Postiglioni, A. (2011). Marcadores moleculares asociados al veteado de la carne en bovinos Criollos uruguayos. Arch. Zootec. 60(231), 707–716.
Bauman, D.E. (1999). Bovine somatotropin and lactation: from basic science to commercial application. Domest. Anim. Endocrinol. 17, 101–116.
Belkhir, K., Borsa, P., Chikhi, L., Raufaste, N., y Bonhomme, F. (2003). Genetix: 4.05 Logiciel sous WindowsTM pour la genetique des populations., In U. d. Montpellier, (ed.), 4.05 ed. Laboraoire Genoma Populations, Interactions, Adaptations, Montpellier, France.
Bell, K., Hopper, K.E., y Mckenzie, H.A. (1981). Bovine alphalactalbumin-C and alpha-S1-caseins, beta-caseins and kappacaseinsof Bali (Banteng) cattle, Bos-(Bibos)-Javanicus. Australian Journal of Biological Sciences 34, 149–59.
Bhattacharya, S.D., Sen, A., Roychoudhury, A.K., y Sinha, N.K. (1963). Inherited alpha-lactalbumin and beta-lactoglobulin polymorphism in Indian zebu cattle - comparison of zebu and buffalo alphalactalbumins. Nature 197, 797–9.
Brookes, A.J. (1999). The essence of SNPs. Gene 234(2), 177-186.
Cohen-Zinder, M., Seroussi, E., Larkin, D.M., Loor, J.J., Everts-van der Wind, A., Lee, J.H., Drackley, J.K., Band, M.R., Hernandez, A.G., Shani, M., Lewin, H.A., Weller, J.I., y Ron, M. (2005). Identification of a missense mutation in the bovine ABCG2 gene with a major effect on the QTL on chromosome 6 affecting milk yield and composition in Holstein cattle. Genome Res, 15 (7), 936-944.
Demeter, R.M., Schopen, G.C.B., Oude Lansink, A.G.J.M., Meuwissen, M.P.M., y van Arendonk, J.A.M. (2009). Effects of milk fat composition, DGAT1, and SCD1 on fertility traits in Dutch Holstein cattle. J. Dairy Sci. 92(11), 5720–5729.
Edea, Z., Dadi, H., Kim S.W., Dessie, T., Lee, T., Kim, H., Kim, J.J., y Kim, K.S. (2013). Genetic diversity, population structure and relationships in indigenous cattle populations of Ethiopia and Korean Hanwoo breeds using SNP markers. Front. Genet. 4, 35. doi:10.3389/fgene.2013.00035.
Frkonja, A., Gredler, B., Schnyder, U., Curik, I., y Sölkner, J. (2012). Prediction of breed composition in an admixed cattle population. Animal Genet. 43, 696–703.
Heaton, M.P., Harhay, G.P., Bennett, G.L., Stone, R.T., Grosse, W.M., Casas, E., Keele, J.W., Smith, T.P., Chitko-McKown, C.G., y Laegreid, W.W. (2002). Selection and use of SNP markers for animal identification and paternity analysis in U.S. beef cattle. Mamm Genome 13, 272-281.
Hulsegge, B., Calus, M.P.L., Windig, J.J., Hoving-Bolink, A.H., Maurice-van Eijndhoven, M.H.T., y Hiemstra, S.J. (2013). Selection of SNP from 50 K and 777 K arrays to predict breed of origin in cattle. J. Animal Sci. 91, 5128–5134.
Khatkar, M.S., Thomson, P.C., Tammen, I., y Raadsma, H.W. (2004). Quantitative trait loci mapping in dairy cattle: review and meta-analysis. Genet. Sel. Evol. 36, 163-190.
Khatib, H., Rosa, G., Weigel, K., Schiavini, F., Santus, E., y Bagnato, A. (2007). Additional support for an association between OLR1 and milk fat traits in cattle. Animal Genetics 38, 308-310. https://doi.org/10.1111/j.1365-2052.2007.01584.x
Kucerova, J., Matejicek, A., Jandurova, O., Sorensen, P., Nemcova, E., Stipkova, M., Kott, T., Bouska, J., y Frelich, J. (2006). Milk protein genes CSN1S1, CSN2, CSN3, LGB and their relation to genetic values of milk production parameters in Czech Fleckvieh. Czech Journal of Animal Science 51, 241-247. https://doi.org/10.17221/3935-CJAS
Lucy, M.C., Hauser, S.D., Eppard, P.J., Krivi, G.G., Clark, J.H., Bauman, D.E., y Collier, R.J. (1993). Variants of somatotropin in cattle: gene frequencies in major dairy breeds and associated milk production. Domest. Anim. Endocrinol. 10, 325–333.
Matukumalli, L.K., Lawley, C.T., Schnabel, R.D., Taylor, J.F., Allan, M.F., Heaton, M.P., O'Connell, J., Moore, S.S., Smith, T.P.L., Sonstegard, T.S., y Van Tassell, C.P. (2009). Development and characterization of a high density SNP genotyping assay for cattle. PLoS ONE 4 (4), e5350.
Notter, D.R. (1999). The importance of genetic diversity in livestock populations of the future. J. Anim.Sci. 80,1776–1785
Olsen, H.G., Lien, S., Gautier, M., Nilsen, H., Roseth, A., Berg, P.R., Sundsaasen, K.K., Svendsen, M., y Meuwissen, T.H.E. (2005). Mapping of a milk production quantitative trait locus to a 420-kb region on bovine chromosome 6. Genetics. 169, 275.
Olsen, H.G., Nilsen, H., Hayes, B., Berg, P.R., Svendsen, M., Lien, S., y Meuwissen, T. (2007). Genetic support for a quantitative trait nucleotide in the ABCG2 gene affecting milk composition of dairy cattle. BMC Genet. 8, 32-40.
Pashaei, S., Azari, M.A., Hasani, S., Khanahmadi, A., y Rostamzadeh, J. (2009). Genetic diversity in Mazandaranian native cattle: A comparison with Holstein cattle, usin ISSR marker. Pakistan Journal of Biological Science. 12(9), 717-721.
Peakall, R., y Smouse, P.E. (2012). GenAlEx 6.5: genetic analysis in Excel. Population genetic software for teaching and research-an update. Bioinformatics 28, 2537-2539.
Penagaricano, F., y Khatib, H. (2012). Association of milk protein genes with fertilization rate and early embryonic development in Holstein dairy cattle. J. Dairy Res. 79, 47-52.
Ramakrishnan, B., y Qasba, P.K. (2001). Crystal structure of lactose synthase reveals a large conformational change in its catalytic component, the b1,4-galactosyltransferase-I. Journal of Molecular Biology 310, 205–18.
Rychtářová, J., Sztankóová, Z., Kyselová, J., Zink, V., Štípková, M., Vacek, M., y Štolc, L. (2014). Effect of DGAT1, BTN1A1, OLR1, and STAT1 genes on milk production and reproduction traits in the Czech Fleckvieh breed. Czech Journal of Animal Science 59, 45-53. https://doi.org/10.17221/7228-CJAS
Sachidanandam, R.D., Weissman, S.C., Schmidt, J.M., Kakol, L.D., Stein, G., Marth, S., Sherry, J.C., Mullikin, B.J., y Mortimore Willey, D.L. (2001). A map of human genome sequence variation containing 1.42 million single nucleotide polymorphisms. Nature 409(6822), 928-933.
Schennink, A., Stoop, W.M., Visker, M.W., Heck, J.M., Bovenhuis, H., Poel, J.J., Van Valenberg, H.J., y Van Arendonk, J.A. (2007). DGAT1 underlies large genetic variation in milk-fat composition of dairy cows. Animal Genetics 38, 467-473. https://doi.org/10.1111/j.1365-2052.2007.01635.x
Vignal, A., Milan, D., San Cristobal, M., y Eggen, A. (2002). A review on SNP and other molecular markers and their use in animal genetics. Genet Sel Evol 43, 275-305.
Wayne, M.L., y McIntyre, L.M. (2002). Combining mapping and arraying: an approach to candidate gene identification. Proc Nat Acad Sci. 99, 14903.
Yue, W., Fang, X., Zhang, C., Pang, Y., Xu, H., Gu, C., Shao, R., Lei, C., y Chen, H. (2010). Two novel SNPs of the ABCG2 gene and its associations with milk traits in Chinese Holsteins. Mol Biol Rep. 38, 2927-2932.
Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional.