73 4.4 Pooling of 150 individuals (only five representative animals per group are shown) for reproductive traits by the K-means method, and proportion tests for genotypes and desirable alleles of representative animals in each group, in a Mexican population of Braunvieh Cattle ………. The aim of this research was to reveal the genetic diversity of a population of Braunvieh cattle, using population parameters such as observed heterozygosity, inbreeding coefficient and favorable allele frequency. In the first study it was found that, for many of the genes related to meat quality, the Mexican Braunvieh population presented a high favorable allelic frequency for genes related to increased tenderness and marbling, less amounts of saturated fatty acids and less shear force (CAPN1 and DGAT2).
In all three studies, there is evidence of the genetic potential of the Mexican Braunvieh population to improve complex traits related to meat quality, reproduction and mastitis.
INTRODUCCIÓN GENERAL
Según Ali et al. 2019), el uso de la variación genética es un elemento clave en el desarrollo y uso de cualquier raza en programas de mejoramiento. La raza suiza europea, a pesar de estar adaptada a climas de temperatura fría (Bhati et al., 2020), se ha consolidado como una de las favoritas en sistemas de doble propósito como raza de toros (Rojo-Rubio, 2009). En el estudio de Moscarelli et al. 2020), se encontraron diferencias genéticas significativas entre varias razas derivadas de.
Por otro lado, Bhati et al. 2020), en un estudio de diversidad de 49 toros ancestros, encontraron que la raza tiene una alta diversidad genética, en comparación con otras razas europeas de doble propósito.
REVISIÓN DE LITERATURA
Marcadores moleculares
- Marcadores RFLP, RAPD y AFLP
- Marcadores SSR o microsatélites
- Marcadores SNP
Un tercer marcador logró minimizar las desventajas en la obtención y aplicación de RFLP y RAPD. Los marcadores de polimorfismo de longitud de fragmentos de ADN amplificados (AFLP), desarrollados en 1993, son la combinación de polimorfismo de sitio de restricción e hibridación de cebadores aleatorios, es decir, los AFLP combinan el poder de los RFLP con la simplicidad en el proceso de obtención de AFPL (Nadeem et al., 2017). Los microsatélites fueron los marcadores más utilizados durante muchos años, hasta la llegada de los polimorfismos de un solo nucleótido (SNP) (Nadeem et al., 2017; Yang et al., 2013).
14 Según Yang et al. 2013), los marcadores SNP son actualmente uno de los marcadores más utilizados en mejoramiento genético, dado que son abundantes en el genoma, genéticamente estables y su análisis puede ser totalmente automatizado, por lo que su desarrollo es de alto rendimiento;
Estudios de asociación del genoma completo
- Metodología básica de GWAS
- Métodos estadísticos para GWAS
- Aprendizaje automático
- Análisis de asociación retrospectivo
- Genes candidatos
La imputación de genotipos faltantes es una alternativa viable para mejorar la precisión de GWAS (Uitterlinden, 2016); según Browning et al. 2018), Beagle 5.2 es uno de los programas más utilizados para imputar genotipos. La regresión lineal simple es el método más básico para asociar marcadores con fenotipos. Utilizando el aprendizaje automático, es posible descubrir patrones ocultos en la base de datos de marcadores, lo que puede ayudar a desentrañar la base genética completa de los rasgos.
El aprendizaje automático se basa en la inteligencia artificial, donde las computadoras pueden tomar decisiones aprendiendo de los datos.
Genes candidatos en bovinos
- Calidad de la carne
- Características reproductivas
- Resistencia y susceptibilidad a mastitis
- Resistencia a garrapatas
En este sentido, Curi et al. 2011) encontraron que el gen DGAT1 es polimórfico en ganado Nellore y que tiene una posible asociación con la cantidad de grasa en la carne. Para la tasa de concepción, Ortega et al. 2016) evaluaron diferentes marcadores SNP de genes candidatos en una población de vacas Holstein. Para la tasa de concepción característica en vacas, en el mismo estudio de Ortega et al. 2016), se confirmó un efecto significativo de los genes candidatos GOLGA4, COQ9, EPAS1 y MRLP48 sobre el rasgo.
Un estudio de Song et al. 2016) revelaron genes candidatos asociados con la susceptibilidad a la mastitis subclínica causada por Staphylococcus aureus en ganado Holstein.
Uso de los marcadores moleculares en mejoramiento genético animal
- Selección asistida por marcadores
- Selección genómica
Con este paso queremos obtener una primera aproximación a los efectos del QTL con el rasgo. En este paso se obtiene con mayor precisión la longitud y posición de los QTL con efectos sobre el rasgo. Validación de marcadores: aprovechando el desequilibrio de ligamiento y teniendo las posiciones de los QTL, es posible obtener marcadores que estén asociados a este QTL y por tanto tengan efecto sobre el rasgo.
Selección asistida por marcadores: la información de los marcadores es útil para seleccionar individuos con genotipos favorables. Actualmente, MAS puede ser una metodología enriquecida que utiliza genes candidatos, es decir, GWAS. La selección genómica (GS) se refiere al uso de marcadores que cubren el genoma de los animales para predecir el valor genético de los candidatos de selección para un rasgo cuantitativo, asumiendo que todos los QTL están vinculados en desequilibrio con al menos un marcador.
Como solución a las limitaciones de MAS, GS permite la mejora de animales utilizando toda la información de genotipado disponible. En la práctica, estos programas de mejoramiento genético han tenido un impacto menor al esperado, lo que se atribuye a que la proporción de varianza que representa el QTL mapeado es generalmente pequeña y a que los recursos financieros para llevar a cabo el mapeo son demasiado altos, lo que limita el uso de MAS (Berry et al., 2016; de los Campos et al., 2013). La mayoría de los rasgos están influenciados por una gran cantidad de genes con pequeños efectos; Predecir rasgos complejos requiere considerar una gran cantidad de variantes simultáneamente (de los Campos et al., 2013; Meuwissen et al., 2016).
Selección genómica según Meuwissen et al. 2016) se realiza en dos fases, la primera incluye el genotipado y fenotipado de animales de la población de entrenamiento para un rasgo particular para estimar los efectos de los SNP. Las principales ventajas de GS son la reducción del intervalo entre generaciones, el aumento de la velocidad del progreso genético, una mayor precisión en la predicción de los valores genéticos, la mejora de la precisión de los valores genómicos de los animales jóvenes, especialmente para los limitados y bajos. características de heredabilidad por sexo, medidas tardíamente en la vida del animal, costosas de medir o que requieren desafiar a los animales (Garrick, 2011; Garrick & Saatchi, 2011;.
Estudios de diversidad genética en bovinos
- Estadísticas básicas de la población
- Programas y estadística multivariable
29 conservacionista que quiere investigar la diversidad genética de razas genéticamente relacionadas cuyos ancestros comunes tienen cientos o miles de años, con el objetivo de desentrañar las bases genéticas de su adaptación a diferentes regiones (Bhati, Kadri, Crysnanto, & Pausch, 2020; Freitas et al., 2021; Moscarelli et al., 2020). Este enfoque es similar al de Freitas et al. 2021), quienes estudiaron la diversidad genética de razas adaptadas a diferentes ambientes debido al rasgo de resistencia al estrés por calor. La diversidad genética suele depender de la población y de los parámetros visuales a caracterizar.
En general, el coeficiente de consanguinidad y Ho son dos parámetros que no pueden faltar en un estudio de diversidad genética; mientras que el análisis de componentes principales (PCA) y los árboles filogenéticos son los principales recursos gráficos utilizados para visualizar las relaciones genéticas (Bhati et al., 2020; Freitas et al., 2021). En un estudio de diversidad genética (enfoque de conservación) con 10 razas de ganado y utilizando microsatélites, Agung et al. 2019) utilizó los siguientes parámetros poblacionales: número observado de alelos, número efectivo de alelos, Ho, heterocigosidad esperada (He), equilibrio de Hardy-Weinberg. Freitas et al. propusieron un enfoque similar al de la sección anterior. 2021) quienes utilizaron el equilibrio de Ho, He y Hardy-Weinberg como medidas de diversidad genética en ganado europeo utilizando SNP.
Por el contrario, Xia et al. 2019), utilizaron el genoma mitocondrial para caracterizar la raza Yunling, y los parámetros que utilizaron fueron menos convencionales que los de los estudios mencionados en los párrafos anteriores. Otro paquete R ampliamente utilizado en estudios de diversidad genética es diversity, que promete ser un paquete útil para estimar y explorar parámetros genéticos de poblaciones y sus errores asociados (Keenan et al., 2013). Básicamente es un programa que calcula los mismos parámetros que adegenet; Sin embargo, incluye información para validar estadísticamente sus resultados, según Keenan et al. 2013), calcula intervalos de confianza de Bootstrap a nivel local y global.
Los programas MEGA y STRUCTURE son útiles en visualización gráfica, produciendo dendrogramas y generando grupos de animales según su perfil genotípico utilizando estadística multivariada (Agung et al., 2019). PLINK es capaz de realizar cualquier método multivariado para visualización de datos, PCA, dendrogramas, árboles filogenéticos, escalamiento multidimensional y aprendizaje automático (Freitas et al., 2021).
Literatura Citada
Detection of single nucleotide polymorphisms in candidate genes associated with fertility and production traits in Holstein cattle. Nature, scope, and impact of genomic prediction in beef cattle in the United States. Cloning of a positional candidate QTL in dairy cattle: identification of a missense mutation in the bovine DGAT1 gene with major effect on milk yield and composition.
Associations of the variation in the porcine myogenin gene with muscle fiber characteristics, lean meat production and meat quality traits. A genome-wide association study for mastitis resistance in phenotypically well-characterized Holstein dairy cattle using a selective genotyping approach. Identification of SNPs associated with somatic cell count in candidate genes in Italian Holstein-Friesian bulls.
New directions in data preprocessing and genome-wide association study (GWAS) methodologies to overcome ongoing challenges. Genome-wide association study and annotation of candidate gene networks influencing age at first calving in Nellore cattle. Use of single nucleotide polymorphisms in candidate genes associated with daughter pregnancy rate for prediction of genetic merit for reproduction in Holstein cows.
Exploring associations between production and fertility traits in dairy cattle via association studies of SNPs within candidate genes derived from expression profiling. Meat tenderness and water-holding capacity are associated with a 959 A G mutation in the MYOG gene of Chinese indigenous cattle.
ALLELIC AND GENOTYPIC FREQUENCIES FOR LOCI
GENETIC DIVERSITY FOR REPRODUCTIVE TRAITS IN
GENETIC DIVERSITY AND POPULATION STRUCTURE FOR
CONCLUSIONES GENERALES