Variabilidad genética del loci RsaI de la prolactina bovina en Ganado Holstein de Antioquia, Colombia

Juan C Rincón, Albeiro López, Julián Echeverri

Abstract


Summary

The Holstein breed, widely used in Antioquia´s dairy industry, has undergone genetic changes due to selection that have affected the frequencies of some polimorphisms within important genes. Objective: to identify polymorphism changes in the prolactin RsaI (PRL-Rsal) locus and to characterize the structure and allelic distribution within the Holstein population in Antioquia. Methods: a total of 1.462 Holstein cows from 11 subpopulations (municipalities) of Antioquia were used. The ADN was extracted from leucocytes using the salting-out method and genotyping was performed by PCR-RFLP. Genetic diversity was determined by heterozygosity. The Hardy-Weinberg equilibrium (HW) and the genetic differentiation among populations were performed using the Arlequin 2.0 software. Allelic and genotypic frequencies were assessed with the SAS 9.2 statistical software. Results: the genotypic frequencies found were 0.695 (AA), 0.276 (AB), and 0.029 (BB), while the frequencies of the A and B alleles were 0.833 and 0.167, respectively. There were no deviations from HW equilibrium in any population. Genetic diversity among populations, expressed in terms of heterozygosity, showed a medium value (Ho=0.276). The FST value of the entire population was significant, indicating genetic differentiation. In addition, some matched FST showed high differentiation. The FIT and FIS parameters were not significant, suggesting that population endogamy or exogamy is not occurring. Conclusions: the bovine PRL-RsaI polymorphism is a suitable marker to evaluate characteristics of economic importance and apparently it has not been influenced by selection pressure. In fact, a significantly high variability (p < 0.05) in allele frequencies was observed within the Antioquian Holstein cattle subpopulations.

Key words: genetic differentiation, Hardy-Weinberg equilibrium, PCR-RFLP, single nucleotide polymorphism.

Resumen

La raza Holstein en Antioquia ha sido utilizada ampliamente por la industria de lechería especializada, lo cual ha generado cambios genéticos en las diferentes poblaciones debido a algunas fuerzas de selección que han afectado las frecuencias de algunos alelos en genes de importancia económica. Objetivo: determinar las frecuencias alélicas y genotípicas de un polimorfismo del exón 4 del gen de prolactina bovino (PRL) en el cual se genera un sitio polimórfico para la endonucleasa de restricción RsaI y a partir de estas frecuencias estimar algunos parámetros de estructura poblacional en ganado Holstein. Métodos: el estudio se llevó a cabo en 1.462 vacas Holstein de 11 subpoblaciones (municipios) del departamento de Antioquia. Se extrajo ADN de leucocitos de sangre periférica por el método de Salting out y se realizó la genotipificación mediante la técnica de PCR-RFLPs. La diversidad genética se expresó mediante las heterocigosidades. Se determinó adicionalmente el equilibrio de Hardy-Weinberg y la estructuración genética poblacional mediante el software Arlequin 2.0. Las frecuencias alélicas y genotípicas se evaluaron mediante el paquete estadístico SAS 9.2. Resultados: las frecuencias genotípicas encontradas fueron 0.695 (AA), 0.276 (AB) y 0.029 (BB) y las frecuencias alélicas 0.833 (A) y 0.167 (B). No se encontraron desviaciones del Equilibrio de Hardy-weinberg en ninguna población. La heterocigosidad fue media entre poblaciones (Ho=0.276). El valor de FST de toda la población fue significativo, indicando estructuración genética. Los estadísticos FIT y FIS no fueron significativos, por tanto no es posible asumir endogamia o exogamia en las poblaciones teniendo como referencia este polimorfismo. Conclusiones: el polimorfismo en el exón 4 del gen de la prolactina bovina es un marcador interesante para evaluar características de importancia económica, ya que este no parece haber sido sometido a selección directa, presenta frecuencias alélicas muy variables entre poblaciones, con diferenciación significativa e incluso muy alta entre algunas subpoblaciones (p < 0.05).

Palabras clave: diferenciación genética, equilibrio de Hardy-Weinberg, PCR-RFLP, polimorfismo de nucleótido simple.

Resumo

A raça Holandesa em Antioquia tem sido muito utilizada pela indústria leiteira especializada, isto tem gerado mudanças genéticas nas diferentes populações devido a algumas forças de seleção que tem afetado as frequências de alguns alelos em genes de importância econômica. Objetivo: determinar as frequências alélicas e genotípicas de um polimorfismo no exon 4 do gene da prolactina bovina (PRL) no qual se gera um sitio polimórfico para a endonuclease de restrição RsaI e com essas frequências estimar alguns parâmetros da estrutura populacional no gado Holandês. Métodos: o estudo foi realizado em 1.462 vacas da raça Holandesa de 11 subpopulações (municípios) de Antioquia. A extração do ADN se fez pelo método de Salting Out e a genotipagem foi realizada pela técnica PCR-RFLP. A diversidade genética foi determinada mediante as heterozigosidades, e o equilíbrio de Hardy-Weinberg (HW) e a diferenciação genética entre as populações foram realizadas usando o software Arlequin v. 2.0. As frequências alélicas e genotípicas foram analisadas com o programa estatístico SAS v. 9.2. Resultados: as frequências genotípicas encontradas foram 0.695 (AA), 0.276 (AB) e 0.029 (BB) e as frequências alélicas 0.833 (A) e 0.167 (B). Não se encontraram desvios no equilíbrio de Hardy-Weinberg nas subpopulações. A diversidade genética expressada como a heterozigosidade observada foi media entre toda a população (Ho=0.276). O valor de FST de toda a população foi significativo indicando estruturação genética. Os estatísticos FIT e FIS não foram significativos, por tal razão não foi possível assumir endogamia ou exogamia nas subpopulações. Conclusões: o SNP no exon 4 do gene da prolactina bovina é um marcador interessante para avaliar características de importância econômica, já que este não parece ter tido um processo de seleção direta, alem, tem frequências alélicas muito variáveis entre as diferentes subpopulações, com diferenciação significativa e ainda muito elevada entre as subpopulações avaliadas (p < 0.05).

Palavras chave: diferenciação genética, Hardy-Weinberg, PCR-RFLP, polimorfismo de nucleotídeo simples.

 


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