Desenvolvimento e validação de painéis de SNPs para testes de paternidade em ovinos

Abstract

A conservação dos recursos genéticos locais de ovinos é estratégica para contribuir na segurança alimentar da população de um país, seja na forma do fornecimento de produtos especializados com indicações de origem e/ou procedência geográfica seja na contribuição de combinações alélicas alternativas que poderão auxiliar programas de melhoramento e produção desenvolvidos para grupos genéticos especializados. Para isto, as informações sobre a genealogia dos rebanhos são críticas para se explorar o melhor potencial de cada raça e evitar problemas como aumento da endogamia e a erosão genética. Porém, como nem sempre essas informações estão disponíveis em parte do rebanho nacional, as ferramentas baseadas em marcadores moleculares podem ter papel fundamental para gerenciar programas de melhoramento ou conservação onde os registros genealógicos são escassos. Assim, o objetivo do presente trabalho foi desenvolver e testar um conjunto de marcadores de Base Única (Single Nucleotide Polymorphism – SNPs) para realizar testes de paternidade em ovelhas. Amostras de animais de três raças brasileiras de ovinos localmente adaptadas foram genotipadas com o chip contendo aproximadamente 50.000 marcadores SNP (SheepSNP50 Bead Chip, Illumina Inc., San Diego, CA) e, deste banco de dados, um painel de baixa densidade contendo 123 SNPs foi selecionado. Deste painel, 71 SNPs foram validados em uma amostra composta por 71 animais do Núcleo de Conservação da raça Crioula da Embrapa Pecuária Sul. Foi observado que 53 SNPs tiveram sucesso nas genotipagens e demonstraram níveis significativos de polimorfismo de forma que as probabilidades de exclusão combinadas obtidas apresentaram valores entre 88,8% a 99,9%. A partir do conjunto de SNPs genotipados, quatro sub-painéis foram definidos e testados e o sucesso na atribuição de paternidade, de acordo com informações de genealogia dos animais, variou entre 76 - 79%. Apesar do claro potencial dos marcadores selecionados, notou-se a necessidade de se aumentar o número de marcadores deste painel para elevar o poder de resolução nas análises. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT

The conservation of local sheep genetic resources is strategic to ensure food security through the offer of specialized products with geographic indication or certificate of origin as well as maintenance of alternatives for allelic combinations in relation to specialized genetic groups. Thus, information about the genealogy of the flocks is critical to exploit the potential of each breed and avoid problems such as inbreeding and genetic erosion. However, as the genealogical records are not always available, tools based on molecular markers can play a fundamental role in management of breeding programs. The objective of this study was to test a set of SNP markers (Single Nucleotide Polymorphism) to conduct paternity tests on sheep. Samples from three locally adapted Brazilian sheep breeds were genotyped ith a chip containing approximately 50.000 SNP markers (SheepSNP50 Bead Chip, Illumina Inc., San Diego, CA) and from this data bank a low density panel containing 123 SNPs was selected. Of these, 71 were validated on 71 Crioula sheep from the Conservation Nucleus, and 53 were successfully genotyped and showed significant levels of polymorphism. The combined probability of exclusion obtained showed values between 88.8% and 99.9% for paternity exclusion. From the set of SNPs genotyped, four sub-panels were defined based on analyzes of linkage disequilibrium (LD) and deviations from Hardy-Weinberg equilibrium. According to genealogy information, the success in paternity assignments by SNP ranged between 76 and 79% according to the panel used. Despite the potential, there was noted the need for increasing the number of selected markers, thus elevating the power of the analysis.