Genome-wide association in morphological traits in the Pirenaica Breed.

Abstract

[ES] En vacuno de carne, la valoración morfológica tiene un indudable interés como identificador natural del grupo racial al que pertenece cada individuo. Además, se puede utilizar como un predictor temprano de algunos caracteres de interés económico como la conformación y la longevidad. Este trabajo pretende estimar los componentes de varianza e identificar las regiones del genoma asociadas con la variabilidad genética aditiva de los caracteres incluidos en la valoración morfológica de la Raza Pirenaica. Para este estudio se contó con aproximadamente 16,350 valoraciones morfológicas para caracteres de desarrollo muscular (anchura de la cruz, anchura del dorso, espesor del lomo, redondez de la nalga, anchura de la nalga y longitud de la nalga), desarrollo esquelético (altura de la cruz, longitud del dorso, longitud de la pelvis, anchura interilíaca, anchura interisquiática, anchura intertrocantérica), aptitudes funcionales (anchura del hocico, vista delantera y lateral de los aplomos delanteros, vista trasera y lateral de los aplomos traseros, profundidad de pecho, rectitud del dorso, inclinación de la pelvis), caracteres raciales (color de la capa, color de las mucosas, morfología de la cabeza, morfología de los cuernos, armonía, color de cuernos y pezuñas), condición corporal, grosor de las cañas, docilidad, forma de las pezuñas, profundidad de la ubre, grosor de los pezones y puntuación final de la calificación. También, se dispuso de la genealogía proporcionada por CONASPI, que consistió en 35,161 animales genéticamente relacionados con los individuos valorados y con el genotipado de 755 individuos, mediante el Axiom Bovine Genotyping v3 array. Después del filtrado se utilizaron los genotipos para 31,509 SNP. Aparte del efecto genético aditivo, el modelo incluyó los efectos sexo, edad del animal, controlador y rebaño. Con esta información se implementó un WssGWAS a través de un procedimiento iterativo con los programas, blupf90 y postgsf90. Además, se estimó la varianza explicada por ventanas de 12, 36 y 60 SNP y 1, 3 y 5 Mb. El posible sesgo asociado a la densidad y estructura del dispositivo de genotipado, se corrigió mediante un procedimiento de Monte Carlo. Se detectaron 8 regiones pleiotrópicas que explicaron una proporción relevante de varianza genética aditiva en al menos tres caracteres. Estas regiones genómicas se encontraron en el BTA2 Mb 6 (anchura de la cruz, redondez de la nalga y subtotal desarrollo muscular), BTA2 Mb 80 (color de la capa, morfología de la cabeza, armonía y subtotal caracteres raciales), BTA5 Mb 57 (anchura de la cruz, color de cuernos y pezuñas y profundidad de la ubre), BTA5 Mb 72 (redondez de la nalga, inclinación de la pelvis y subtotal aptitudes funcionales), BTA6 Mb 65 (anchura de la nalga, anchura interilíaca, subtotal desarrollo esquelético y grosor de las cañas), BTA7 Mb 61 (puntación final de la calificación, anchura intertrocantérica y aplomos delanteros vista lateral), BTA14 Mb 27 (longitud del dorso, puntuación final de la calificación, espesor del lomo, redondez de la nalga, longitud de la nalga, subtotal desarrollo muscular, longitud de la pelvis, subtotal desarrollo esquelético, profundidad de pecho y subtotal caracteres raciales) y BTA21 Mb 54 (puntuación final de la calificación, espesor del lomo, subtotal desarrollo muscular, anchura intertrocantérica e anchura interisquiática).

[EN] In beef cattle, morphological assessment has an undoubted interest as a natural identifier of the breed group to which each individual belongs, but also it is used as an early predictor of traits of economic interest such as conformation and longevity. This study aims to estimate the variance components and identify the regions of the genome associated with the additive genetic variability of the traits included in the morphological evaluation of the Pyrenean Breed. For this study there were approximately 16,350 morphological assessments for characters related to muscular development (withers width, back width, loin thickness, roundness of the buttock, buttock width and buttock length), skeletal development (withers height, back length, pelvis length, interiliac width, interischiatic width, intertrochanteric width), functional aptitudes (width of the muzzle, front and lateral view of the front legs, rear and lateral view of the rear legs, depth of chest, straightness of the back, pelvic tilt), racial traits (coat color, mucous color, head morphology, horn morphology, harmony, horn and hoof color), body condition, cannon bone thickness, docility, hoof shape, udder depth, teat thickness and final score of the qualification. Also, the genealogy provided by CONASPI was available, which consisted of 35,161 animals genetically related to the individuals evaluated and the genotyping of 755 individuals, using the Axiom Bovine Genotyping v3 array. After filtering, genotypes for 31,509 SNPs were used. Apart from the additive genetic effect, the model included sex, animal age, controller and herd effects. With this information, a WssGWAS was implemented through an iterative procedure with the programs, blupf90 and postgsf90. In addition, the variance explained by 12, 36 and 60 SNP and 1, 3 and 5 Mb windows were estimated. It should be noted that the bias associated with the density and structure of the genotyping device was corrected by a Monte Carlo procedure. Eight pleiotropic regions were detected that explained a relevant proportion of additive genetic variance in at least three characters. These genomic regions were found in BTA2 Mb 6 (withers width, roundness of the buttock and subtotal muscle development), BTA2 Mb 80 (coat color, head morphology, harmony and subtotal racial traits), BTA5 Mb 57 (withers width, horn and hoof color and udder depth), BTA5 Mb 72 (roundness of buttock, pelvic slope and subtotal functional traits), BTA6 Mb 65 (buttock width, inter-iliac width, subtotal skeletal development and shank thickness), BTA7 Mb 61 (final score of the qualification, intertrochanteric width and fore pasterns in lateral view), BTA14 Mb 27 (length of the back, final score of the qualification, thickness of the loin, roundness of the buttock, length of the buttock, subtotal muscular development, pelvis length, subtotal skeletal development, chest depth and subtotal breed traits) and BTA21 Mb 54 (final score, loin thickness, subtotal muscle development, intertrochanteric width and interischiatic width).