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May 30, 2023

Genotipagem baseada em sequenciamento ddRAD de seis raças indígenas de gado leiteiro da Índia para inferir a diversidade genética existente e a estrutura populacional

Relatórios Científicos volume 13,

Scientific Reports volume 13, Número do artigo: 9379 (2023) Citar este artigo

Detalhes das métricas

A presente investigação teve como objetivo identificar SNPs de todo o genoma e realizar estudos de diversidade e estrutura populacional usando genotipagem baseada em ddRAD-seq de 58 indivíduos de seis raças indígenas de gado leiteiro (Bos indicus), como Sahiwal, Gir, Rathi, Tharparkar, Red Sindhi e Kankrej da Índia. Uma alta porcentagem de leituras (94,53%) foi mapeada para a montagem do genoma de referência Bos taurus (ARS-UCD1.2). Seguindo critérios de filtragem, um total de 84.027 SNPs de alta qualidade foram identificados em todo o genoma de 6 raças bovinas com o maior número de SNPs observado em Gir (34.743), seguido por Red Sindhi (13.092), Kankrej (12.812), Sahiwal (8.956) , Tharparkar (7356) e Rathi (7068). A maioria desses SNPs estava distribuída nas regiões intrônicas (53,87%) seguidas pelas regiões intergênicas (34,94%) enquanto apenas 1,23% estava localizada nas regiões exônicas. Juntamente com a análise da diversidade de nucleotídeos (π = 0,373), D de Tajima (valor D variando de − 0,295 a 0,214), heterozigosidade observada (HO variando de 0,464 a 0,551), coeficiente de endogamia (FIS variando de − 0,253 a 0,0513) sugerido para o presença de suficiente diversidade dentro da raça nas 6 principais raças leiteiras da Índia. A análise filogenética da estruturação, componente principal e mistura revelou distinção genética, bem como pureza de quase todas as 6 raças de gado. No geral, nossa estratégia identificou com sucesso milhares de SNPs de genoma de alta qualidade que enriquecerão ainda mais as informações básicas da representação de Bos indicus sobre a diversidade genética e a estrutura das 6 principais raças de gado leiteiro da Índia, o que deve ter implicações para um melhor manejo e conservação do valioso gado indicine diversidade.

O subcontinente indiano é o lar de uma megadiversa raça de gado Bos indicus do mundo1. Acredita-se que o gado zebu indiano (Bos Indicus) tenha se originado do auroque selvagem Bos primigenius nomadicus2,3 e estudos baseados na análise de marcadores de DNA mitocondrial indicaram que Bos indicus se separou de Bos taurus entre 110.000 e 850.000 anos atrás4,5. Em todo o mundo, I1 e I2 são os dois principais haplogrupos de DNA mitocondrial (mtDNA) relatados para Bos indicus. Acredita-se que o I1, que é o haplogrupo predominante, tenha se originado da Índia-Paquistão, enquanto o haplogrupo I2 tem um padrão de diversidade complexo, dificultando a resolução de sua origem6,7,8. Embora descobertas recentes tenham identificado um novo sub-haplogrupo I1a, no haplogrupo I1 dentro da linhagem Bos indicus9. Por outro lado, a diversidade do cromossomo Y encontrada em bovinos Bos indicus é caracterizada por um único haplogrupo Y3, em contraste com dois haplogrupos diferentes Y1 e Y2 encontrados em Bos taurus. Além disso, dois sub-haplogrupos distintos dentro de cada um dos haplogrupos Y2 (Y2a e Y2b) e Y3 (Y3a e Y3b) foram identificados. Observou-se que o haplogrupo Y3 é inimitável para Bos indicus e os resultados mostraram que o sub-haplogrupo Y3a dominou o gado do sul da China, enquanto o sub-haplótipo Y3b foi encontrado nas raças Bos indicus de origem indiana10. Com uma população de 192,49 milhões de bovinos, a Índia possui 13,1% da população mundial de bovinos11. Além disso, a Índia ocupa o primeiro lugar na produção de leite no mundo, com uma produção total de 198,4 milhões de toneladas de produção de leite durante 2019–202012. O gado zebu indiano é um importante membro da família Bovidae e é um importante recurso para leite e energia para a seca no subcontinente indiano. Atualmente, existem 53 raças de gado indígenas bem definidas na Índia, que podem ser diferenciadas como raças leiteiras, duplas ou de tração, com base em sua utilidade. As raças leiteiras produzem em média mais de 1600 kg de leite por lactação, as raças de duplo propósito produzem cerca de 150-500 kg por lactação, enquanto as raças de tração são usadas principalmente para trabalhos agrícolas. As principais raças leiteiras da Índia incluem Gir (GIC), Rathi (RAC), Red Sindhi (RSC), Sahiwal (SAC) e Tharparkar (THC). Kankrej, Konkani, Ladakhi, Malnad Gidda, Mewati, Ongole, enquanto as raças restantes são classificadas como raças de tração.