MÉTODOS TRADICIONAIS E GENÔMICOS APLICADOS AO MELHORAMENTO GENÉTICO DE OVINOS PARA RESISTÊNCIA A VERMINOSE

Abstract

RESUMO:A identificação de marcadores genéticos associados à resistência a infecções causadas por nematoides gastrintestinais, assim como o entendimento sobre a relação genética entre tamanho corporal e resistência a parasitas podem auxiliar no processo de seleção de animais mais resistentes. Objetivou-se com este estudo realizar a avaliação genética de ovinos da raça Santa Inês para resistência a nematoides gastrintestinais e características de tamanho corporal, com uso das matrizes de parentesco tradicional (A) e com inclusão de dados genômicos (matriz H), assim como identificar regiões genômicas associadas a essas características. Foram utilizadas 500, 980 e 980 observações de resistência a nematoides gastrintestinais (RV), profundidade torácica (PT) e altura da garupa (AG), respectivamente. Havia 1.637 indivíduos na matriz de numeradores de parentesco, dos quais 389 foram genotipados com o painel OvineSNP50 BeadChip (Illumina Inc.). No Capítulo 1, foram estimados parâmetros genéticos e acurácia de valores genéticos para as características em estudo, com uso das matrizes de parentesco A e H, em análises uni e multicaracterísticas. As estimativas de herdabilidade obtidas com a inclusão de informação genômica foram superiores em todos os cenários e apresentaram magnitude moderada para todas as características. As estimativas de correlação genética variaram de -0,65 ± 0,31 a 0,59 ± 0,19. As estimativas de acurácia foram maiores em todos os cenários em que foi utilizada informação genômica. A seleção genômica será mais vantajosa em relação à seleção tradicional e promoverá maior ganho genético para resistência a nematoides gastrintestinais e tamanho corporal em ovinos da raça Santa Inês. No Capítulo 2, foi utilizada a metodologia de associação genômica ampla em passo único (ssGWAS) para identificar regiões genômicas associadas às características em estudo, considerando a proporção de variância genética aditiva explicada por janelas de 10 SNPs adjacentes. Um total de 36, 30 e 35 janelas que explicaram pelo menos 0,5% da variância aditiva foram identificadas para RV, PT e AG, respectivamente. Várias regiões e genes candidatos relacionados ao funcionamento do sistema imune, assim como ao desenvolvimento corporal e metabolismo ósseo foram encontrados. Além disso, foram identificados vários genes não caracterizados. Os genes identificados poderão ser úteis para auxiliar no processo de seleção de indivíduos com maior resistência a verminose e melhor desenvolvimento corporal. Estas características necessitam de mais estudos para melhor compreensão dos genes que estão ligados a sua expressão.

ABSTRACT:The identification of genetic markers associated with resistance to gastrointestinal nematode infections, as wel as the understanding on the genetic relationship between body size and resistance to parasites may help in the process of selection of animals more resistant to endoparasites. The objective of this research was to perform the genetic evaluation of Santa Inês sheep for resistance to gastrointestinal nematode infection and body size traits using the numerator relationship matrix (A) and the matrix H, which combines pedigree and genomic information, as well as to identify genomic regions associated with the traits in study. A total of 500, 980 and 980 records of resistance to gastrointestinal nematode infection (RGNI), thoracic depth (TD), and rump height (RH), respectively, were used. There were 1,637 animals in the numerator relationship matrix, of which 389 were genotyped with the OvineSNP50 BeadChip panel (Illumina Inc.). In Chapter 1, the genetic parameters and breeding value accuracy were estimated using both the relationship matrices A and H, in single- and multi-trait analyses. In all the scenarios including genomic information, the heritability estimates increased and had moderate magnitude for all the traits in study. The estimates of genetic correlation ranged from -0.65 ± 0.31 to 0.59 ± 0.19. The estimates of accuracy were higher for all the traits when the genomic information was included in the model. Thus, genomic selection will be more beneficial than the traditional one and will promote more genetic gain for resistance to gastrointestinal nematode infection and body size in Santa Inês sheep. In Chapter 2, the single-step genome-wide association (ssGWAS) methodology was used to identify genomic regions associated with the evaluated traits, considering the proportion of additive genetic variance explained by windows of 10 adjacent SNPs. A total of 36, 30 and 35 windows that explained at least 0.5% of the additive variance were identified for RGNI, TD and RH, respectively. Several regions and candidate genes associated with the activity of the immune system, as well as to the body development and bone metabolism were found. In addition, several uncharacterized genes were found. The identified genes may be usefull to help in the selection of animals more resistant to gastrointestinal nematode infection and with better body developmnet. More studies are necessary for the better understanding of the genes involved in the expression of the evaluated traits.