Associação genômica ampla para características reprodutivas em bovinos da raça Nelore

Abstract

Análises de associação genômica ampla (GWAS) para idade ao primeiro parto (IPP) e duração do período gestacional (PG) em bovinos da raça Nelore foram conduzidas utilizando painel de ~ 777.000 polimorfismos de nucleotídeo de sítio único (SNP). As análises de associação foram conduzidas em três grupos amostrais distintos com seus respectivos dados fenotípicos: 1) IPP em meses para 96 fêmeas, 2) valores genéticos preditos (EBVs) para IPP e PG para 831 touros, e 3) EBVs para IPP e PG para 1.278 fêmeas. Para cada conjunto de dados e para cada marcador, efeitos de substituição alélica foram estimados por meio do método dos quadrados mínimos ponderados e corrigidos para estratificação populacional. Os marcadores apresentando maiores efeitos estimados foram considerados como indicativos de evidência da associação da região cromossômica com o fenótipo investigado. Realizou-se a prospecção de genes candidatos nas regiões detectadas por diferentes metodologias (busca de SNP intragênicos, mapeamento de genes potencialmente em LD com SNP e construção de redes de termos funcionais, além de revisão manual para evidência em processo reprodutivo baseado em literatura científica). Grande número de regiões genômicas foram indicadas pelos efeitos de substituição alélica estimados, os quais apresentaram distribuição esperada para uma característica poligênica. Os resultados obtidos revelaram funções biológicas relacionadas a processos reprodutivos e sugeriram os genes PRKCD (protein kinase C delta type), PRKCE (protein kinase C epsilon type), ITHI-1 (inter-alpha-trypsin inhibitor heavy chain H1 precursor), ITHI-3 (inter-alphatrypsin inhibitor heavy chain H3), ITHI-4 (inter-alpha-trypsin inhibitor heavy chain H4 precursor), BT.62377 (sarcoplasmic/endoplasmic reticulum calcium...

Genome-wide scans for age at first calving (AFC) and gestation length (GL) in Nellore cattle were performed using a panel of over 777,000 single nucleotide polymorphisms (SNP). Association analyses were carried out in three distinct sample groups and their respective phenotypic data: 1) AFC, in months, for 96 cows, 2) AFC and GL estimated breeding values (EBVs) for 831 sires, and 3) AFC and GL EBVs for 1,278 cows. For each dataset and each marker, allele substitution effects were estimated via ordinary least squares and corrected for population stratification. Markers exhibiting high estimated effects were considered as indicative of evidence of association between the chromosomal region and phenotype investigated. Different methodologies were applied for the prospection of candidate genes within the detected regions (intragenic SNP mining, mapping of genes potentially in linkage disequilibrium with SNP, networking of functional terms, and manual review of genes previously found to be involved in reproductive processes). Large amounts of genomic regions were indicated by the estimated allele substitution effects, which presented a distribution consistent with a polygenic trait. The results obtained revealed biological functions related to reproductive processes and suggested PRKCD (protein kinase C delta type), PRKCE (protein kinase C epsilon type), ITHI-1 (inter-alpha-trypsin inhibitor heavy chain H1 precursor), ITHI-3 (interalpha- trypsin inhibitor heavy chain H3), ITHI-4 (inter-alpha-trypsin inhibitor heavy chain H4 precursor), BT.62377 (sarcoplasmic/endoplasmic reticulum calcium ATPase 3), EFCAB6 (uncharacterized gene), TPT1 (translationally-controlled tumor protein) and AMH (muellerian-inhibiting factor precursor), and ZBTB16 (zinc finger and BTB domain-containing protein 16) and PIK3R1 (Phosphatidylinositol 3-kinase... (Complete abstract click electronic access below)