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http://hdl.handle.net/1843/BUOS-B46LTW| Type: | Dissertação de Mestrado |
| Title: | Caracterização da estrutura genética da raça Guzerá (Bos indicus) através de genotipagem em escala genômica |
| Authors: | Pablo Augusto de Souza Fonseca |
| First Advisor: | Maria Raquel Santos Carvalho |
| First Co-advisor: | Maria Gabriela Campolina Diniz Peixoto |
| First Referee: | Maria Gabriela Campolina Diniz Peixoto |
| Second Referee: | Fabio Luiz Buranelo Toral |
| Third Referee: | Ricardo Vieira Ventura |
| Abstract: | A indústria leiteira brasileira passou por um aumento significativo em sua produção na última década, atingindo uma produção anual de 32,30 bilhões de litros em 2012. Este aumento é explicado em parte pelo melhoramento genético dos rebanhos leiteiros submetidos a programas de seleção genética. Cerca de 80% de todo o rebanho brasileiro é constituído de animais zebuínos ou mestiços. A raça Guzerá se destaca entre as outras raças zebuínas devido a algumas importantes características como resistência a parasitas, como carrapatos, habilidade de consumir forragem bruta e resistência à temperatura. Entretanto, as estimativas de diversidade genética da raça Guzerá estão próximas do limiar em que é observada perda de variabilidade genética ocasionado pela deriva genética e depressão endogâmica. Até o momento, os estudos que visam estimar a variabilidade genética na raça Guzerá foram baseados em dados de pedigree, microssatélites e poucos SNPs, não permitindo uma estimativa em escala genômica da diversidade genética da raça. O desenvolvimento de chips de alta-densidade para genotipagem de SNPs para bovinos viabilizou os estudos de diversidade ou de associação em escala genômica. Estes métodos, em geral, assumem que a população em estudo é uma amostra homogênea. No entanto, as populações naturais estão ligadas em redes, devido ao fluxo gênico. Isto pode resultar em falsas representações da estrutura populacional e/ou associações espúrias, caso isto não seja corretamente verificado antes das análises. Assim, estratégias para reduzir o nível de parentesco em amostras, são fundamentais para evitar associações espúrias e conclusões errôneas. O presente trabalho é composto de dois estudos. No primeiro, foi avaliado o desempenho da plataforma Illumina Bovine SNP50 para a raça Guzerá e a aplicação de uma metodologia baseada análise de estatísticas de centralidade para a reamostragem de indivíduos baseado nos valores do coeficiente de Kinship. O segundo é composto pela análise de estrutura genética populacional da raça Guzerá através de genotipagem em escala genômica. Para isso, foram avaliados indivíduos provenientes de rebanhos pertencentes ao Programa Nacional de Melhoramento da raça Guzerá. A amostra utilizada no presente estudo representa a população mais selecionada e um dos maiores repositórios genéticos da raça Guzerá no Brasil. Os resultados destes estudos indicaram uma ótima aplicabilidade do algoritmo de seleção de nós baseados em graus de rede através de estatísticas de centralidade, mostrando-se mais eficiente para a detecção de alguns parâmetros de estimativas de diversidade genética como ROH e um número maior de indivíduos na amostra final quando comparado com outra estratégia de reamostragem. Além disso, o estudo da estrutura genética populacional da raça Guzerá indicou uma forte influência dos gargalos de garrafa e aumento da endogamia, sofridos pela raça durante o processo de estabelecimento da mesma no Brasil, na atual diversidade genética da raça. Estes resultados reforçam resultados já presentes na literatura que indicam a necessidade de um monitoramento da diversidade genética da raça através de critérios de diversidade populacional para garantir o sucesso dos programas de melhoramento |
| Abstract: | The Brazilian dairy industry had a significant increase in its production in the last decade, reaching an annual production of 32.30 billion liters in 2012. This increase is explained, in part, by the genetic improvement of the dairy herds subjected to genetic selection programs. About 80% of all Brazilian cattle heads are Zebu animals or their crossbreeds. The Guzerá breed stands out among the other zebuine breeds due to some important characteristics like resistance to parasites such as ticks, ability to consume gross forage and heat tolerance. However, the genetic estimative for Guzerá breed is close to the threshold in which the loss of genetic variability by genetic drift and inbreeding depression is observed. Until the present moment, the studies developed in the Guzerá breeds, which aim to estimate the genetic variability, are based on pedigree, microsatellites and on few SNPs data, which do not make possible a Genome-Wide estimative. The development of high-density genotyping chips for cattle permitted a more precise approach to estimate the genetic variability. These methods, in general, assume that the population studied is a homogeneous sample. However, natural populations are connected in networks due to gene flow. This can lead to spurious representations of population structure and/or associations, if they are not adjusted correctly before the analyses. Thus, strategies to reduce the relatedness level in samples are important tools to avoid spurious associations and erroneous conclusions. The present work is composed of two studies. In the first, the performance of the platform Illumina Bovine SNP50 for the Guzerá breed and the applicability of a methodology based on centrality statistics analysis to resampling individuals based on the Kinship coefficient was evaluated. The second study is the analysis in Genomic scale of the population genetic structure of Guzerá breed. For this, individuals from herds belonging to the National breeding programs of Guzerá were evaluated. The sample used in the present study represents the most selected and one of the largest genetic repositories of the Guzerá breed in Brazil. The results of these studies indicate a great applicability of the node selection algorithm based on a networks degree of centrality statistic, showing up more efficient for the detection of some estimative parameters of the genetic diversity such as ROH and resulting in a higher number of individuals in the final sample when compared to the other strategy of resampling. Furthermore, the population genetic diversity study of Guzerá breed indicates a strong influence of the bottlenecks and increase of the endogamy, suffered by the breed during the process of settlement in Brazil, in the current genetic diversity of the breed. These findings reinforce the results already presented in other studies, which indicate the need for monitoring the genetic diversity of the breed through parameters of population diversity, to ensure the success of the breeding programs |
| Subject: | Bovinos Guzera (Zebu) Genetica Variação genética |
| language: | Português |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/BUOS-B46LTW |
| Issue Date: | 26-Sep-2014 |
| Appears in Collections: | Dissertações de Mestrado |
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