Explorando a genética de três populações da raça Porco Pelado no México

• Gilberto Lemus Doctorado en Ciencias Biológico Agropecuarias, Universidad Autónoma de Nayarit. Doctorado en Ciencias Biológico Agropecuarias en el Área de Ciencias Zootécnicas y Veterinarias. Universidad Autónoma de Nayarit, Mexico. https://orcid.org/0000-0003-2451-1940
• Javier Rodríguez Centro Nayarita de Innovación y Transferencia de la Tecnología A.C. Tepic, Nayarit-México. https://orcid.org/0000-0001-6380-504X
• William Burgos Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria- AGROSAVIA. Centro de Investigación Turipaná, km 14 vía Montería Cereté, Córdoba, Colombia. https://orcid.org/0000-0001-6560-4233
• Clemente Lemus Universidad Autónoma de Nayarit. Unidad Académica de Medicina Veterinaria y Zootecnia. Compostela, Nayarit- México. https://orcid.org/0000-0002-5120-6805
• Carlos Carmona Universidad Autónoma de Nayarit. Unidad Académica de Medicina Veterinaria y Zootecnia. Compostela, Nayarit- México. https://orcid.org/0000-0002-7587-0946

Palavras-chave: diversidade genética, genética da paisagem, raças nativas, recursos genéticos

Resumo

O objetivo desta pesquisa foi realizar uma caracterização genética molecular de três populações da raça Porco Pelón (PP) localizadas no México nos estados de Nayarit, Oaxaca e Yucatán para identificar variações, efeitos de seleção e relações genéticas populacionais. Um total de 163 animais de três populações de PC foram genotipados com sucesso a partir de amostras de sangue. Dados SNP genotipados foram utilizados para calcular a diversidade genética, estrutura populacional e análise genética da paisagem. Os parâmetros de diversidade genética mostraram diferentes graus de diversidade entre as três populações de PP e indicam que a população Nayarit é a que apresenta maior diversidade genética. A Análise de Componentes Principais (ACP) e a análise filogenético de Neighbor-joining mostraram diversificação entre as três populações de PP. A análise de mistura mostrou uma ancestralidade comum compartilhada entre raças comerciais e ibéricas (grupos externos) para populações de PP em diferentes gradientes. Para analisar as relações entre distâncias geográficas e genéticas, foi realizado o teste de Mantel e os resultados descreveram um padrão de distribuição de localizações geográficas em relação às distâncias genéticas semelhante ao observado no padrão de agrupamento ACP e na análise filogenético de Neighbour-joining. Os resultados obtidos conseguem apresentar o mau estado de conservação do PP e a necessidade de estabelecer um programa de conservação genética que signifique um esforço para evitar a perda de um importante recurso cultural, natural e genético.

Referências

Alexander, D. H., Novembre, J., & Lange, K. (2009). Fast model-based estimation of ancestry in unrelated individuals. Genome Research, 19 (9), 1655-1664. http://www.genome.org/cgi/doi/10.1101/gr.094052.109.
Bordonaro, S., Chessari, G., Mastrangelo, S., Senczuk, G., Chessa, S., Castiglioni, B., Tumino, S., Marletta, D., & Criscione, A. (2023). Genome-wide population structure, homozygosity, and heterozygosity patterns of Nero Siciliano pig in the framework of Italian and cosmopolitan breeds. Animal Genetics, 54, 591–605. https://doi.org/10.1111/age.13344.
Burgos-Paz, W., Souza, C. A., Megens, H. J., Ramayo-Caldas, Y., Melo, M., Lemus-Flores, C., Caal, E., Soto, H.W., Martínez, R., Álvarez, L. A., Aguirre, L., Iñaguez, V., Revidatti, M. A., Martínez-Lopéz, O.R., Llambi, S., Esteve-Codina, A., Rodríguez, M.C., Crooijmans, R. P. M. A., Paiva, S. R., Schook L.B.. Groenen M.A. & Pérez-Enciso, M. (2013). Porcine colonization of the Americas: a 60k SNP story. Heredity, 110, 321–330. https://doi.org/10.1038/hdy.2012.109.
Cesconeto, R. J., Joost, S., McManus, C. M., Paiva, S. R., Cobuci, J. A., & Braccini, J. (2017). Landscape genomic approach to detect selection signatures in locally adapted Brazilian swine genetic groups. Ecology and Evolution, 7(22), 9544-9556. https://doi.org/10.1002/ece3.3323.
Chang, C. C., Chow, C. C., Tellier, L. C., Vattikuti, S., Purcell, S. M., & Lee, J. J. (2015). Second-generation PLINK: Rising to the challenge of larger and richer datasets. GigaScience, 4(1), 7. https://doi.org/10.1186/s13742-015-0047-8.
DAD-IS. (2020). Sistema de Información sobre la Diversidad de los Animales Domésticos ([e-mail]). FAO. http://www.fao.org/dad-is/browse-by-country-and-species/es/.
DeWoody, J. A., Harder, A. M., Mathur, S., & Willoughby, J. R. (2021). The long‐standing significance of genetic diversity in conservation. Molecular Ecology, 30(17), 4147-4154. https://doi.org/10.1111/mec.16051.
Govindarajan, R., Duraiyan, J., Kaliyappan, K., & Palanisamy, M. (2012). Microarray and its applications. Journal of Pharmacy and Bioallied Sciences, 4(6), 310-312. https://doi.org/10.4103/0975-7406.100283.
Hancock, J.F. (2022). Spanish Conquest and Colonization of the Americas. In: World Agriculture Before and After 1492. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-031-15523-9_5.
Hernández, A., García Munguía, C. A., García Munguía, A. M., Ortíz Ortíz, J. R., Sierra Vásquez, Á. C., & Morales Flores, S. (2020). Sistema de producción del Cerdo Pelón Mexicano en la Península de Yucatán. Nova Scientia, 12(24). https://doi.org/10.21640/ns.v12i24.2234.
Kawęcka, A., Gurgul, A., & Miksza-Cybulska, A. (2016). The Use of SNP Microarrays for Biodiversity Studies of Sheep – A Review. Annals of Animal Science, 16(4), 975-987. https://doi.org/10.1515/aoas-2016-0017.
Lemus-Flores, C., Alonso-Morales, R., Toledo-Alvarado, H., Sansor-Nah, R., Burgos-Paz, W., & Dzib-Cauich, D. (2020). Diversidad genética y estructura poblacional del cerdo negro lampiño de Yucatán usando chip SNP50. Abanico veterinario, 10, 1-12. https://doi.org/10.21929/abavet2020.10.
Lemus-Flores, C., Bugarín Prado, J. O., Valdivia Bernal, R., Segura Correa, J. C., & Sansor-Nah, R. (2023). Genetic relationships of the Yucatan black hairless pig with Iberian breeds using single nucleotide polymorfisms. Brazilian Journal of Veterinary Research and Animal Science, 60, e195697. https://doi.org/10.11606/issn.1678-4456.bjvras.2023.195697.
Lemus-Flores, C., Ulloa-Arvizu, R., Ramos-Kuri, M., Estrada, F. J., & Alonso, R. A. (2001). Genetic analysis of Mexican hairless pig populations. Journal of Animal Science, 79(12), 3021-3026. https://doi.org/10.2527/2001.79123021.
Li, S.-J., Yang S.-H., Zhao S.-H., Fan B., Yu M., Wang H.-S., Li M.-H., Liu B., Xiong T.-A. and Li K. (2004). Genetic diversity analyses of 10 indigenous Chinese pig populations based on 20 microsatellites. Journal of Animal Science, 82(2), 368–374. https://doi.org/10.2527/2004.822368.
Meuwissen, T. H. E., Sonesson, A. K., Gebregiwergis, G., & Woolliams, J. A. (2020). Management of Genetic Diversity in the Era of Genomics. Frontiers in Genetics, 11, 880. https://doi.org/10.3389/fgene.2020.00880.
Monteiro, A. N. T. R., Wilfart, A., Utzeri, V. J., Batorek Lukač, N., Tomažin, U., Costa, L. N., Čandek-Potokar, M., Fontanesi, L., & Garcia-Launay, F. (2019). Environmental impacts of pig production systems using European local breeds: The contribution of carbon sequestration and emissions from grazing. Journal of Cleaner Production, 237, 117843. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.117843.
Muñoz, M., Bozzi, R., García-Casco, J., Núñez, Y., Ribani, A., Franci, O., García, F., Škrlep, M., Schiavo, G., Bovo, S., Utzeri, V. J., Charneca, R., Martins, J. M., Quintanilla, R., Tibau, J., Margeta, V., Djurkin-Kušec, I., Mercat, M. J., Riquet, Estellé, J., Zimmer, C., Razmaite, V., Araujo, J. P., Radović, Č., Savić, R., Karolyi, D., Gallo, M., Čandek-Potokar, M., Fernández, A. I., Fontanesi, L. & Óvilo C. (2019). Genomic diversity, linkage disequilibrium and selection signatures in European local pig breeds assessed with a high density SNP chip. Scientific Reports, 9(1), 13546. https://doi.org/10.1038/s41598-019-49830-6.
Peakall, R., & Smouse, P.E. (2012). GenAlEx 6.5: genetic analysis in Excel. Population genetic software for teaching and research-an update. Bioinformatics, 28, 2537-2539. https://doi:10.1093/bioinformatics/bts460.
Perrier, X. & Jacquemoud-Collet, J.P. 2006. DARwin Software. http://darwin.cirad.fr/darwin.
Pimentel, F., McManus, C., Soares, K., Rodrigues-Caetano, A., Assis de Faria, D., Rezende-Paiva, S., Ianella, P. (2023). Landscape Genetics for Brazilian Equines. Journal of Equine Veterinary Science. 126, 104251. ISSN 0737-0806. https://doi.org/10.1016/j.jevs.2023.104251.
R Core Team. (2021). R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria. https://www.R-project.org. Rosado-Aguilar, J.,A., Rodríguez-Vivas, R.,I., Bolio-González, M.,E., Gutiérrez-Ruiz, E., Aguilar Caballero, A. J., Ortega-Pacheco, A., Torres-Acosta, J.F.J., Gutiérrez-Blanco, E. (2022). El cerdo pelón mexicano: alternativa alimenticia y principales zoonosis parasitarias. Bioagrociencias, 15(1), 47-55. https://doi:10.56369/BAC.4144.
Šalamon, D., Margeta, P., Klišanić, V., Menčik, S., Karolyi, D., Mahnet, Ž., Škorput, D., Luković, Z., & Salajpal, K. (2019). Genetic diversity of the Banija spotted pig breed using microsatellite markers. Journal of Central European Agriculture, 20(1), 36-42. https://doi.org/10.5513/JCEA01/20.1.2467.
Sierra, A.C., Poot, T.B., Díaz, Z.I. Cordero A.H., & Delgado J.V. (2005). El Cerdo Pelón Mexicano, una raza en peligro. Archivos de Zootecnia, 54, 165-170. http://hdl.handle.net/10396/2822.
Sierra-Vásquez, Á. C., Ortiz-Ortiz, J. R., Bojórquez-Cat, J. C., Canul-Solís, M. A., Tamayo-Canul, J. R., Rodríguez-Pérez, J. C., Sanginés-García, J. R., Magaña-Magaña, M. A., & Montes-Pérez, R. C. (2016). Conservación y uso sustentable del cerdo pelón en Yucatán. Quehacer Científico en Chiapas, 11(1), 13-28. https://www.dgip.unach.mx/index.php/difusion-y-divulgacion-del-conocimiento/16-revista-quehacer-cientifico-en-chiapas.
Yang, B., Cui, L., Perez-Enciso, M., Traspov, A., Crooijmans, R., Zinovieva, N., Schook, L., Archibald, A., Gatphayak, K., Knorr, P., Triantafyllidis, A., Alexandri, P. Semiadi, G., Hanette, O., Dias, D., Dovc, P., Uimari, P., lacolina, L., Scandura, M, Martien, Groenen A. M., Lusheng Hua & Jan Megens, H. (2017). Genome-wide SNP data unveils the globalization of domesticated pigs. Genetics Selection Evolution, 49:71-85. https://doi.org/10.1186/s12711-017-0345-y.
Zhong, Z., Wang, Z., Xie, X., Tian, S., Wang, F., Wang, Q., Ni, S., Pan, Y., & Xiao, Q. (2023). Evaluation of the Genetic Diversity, Population Structure and Selection Signatures of Three Native Chinese Pig Populations. Animals, 13(12), 2010. https://doi.org/10.3390/ani13122010.
Zorc, M., Škorput, D., Gvozdanović, K., Margeta, P., Karolyi, D., Luković, Z., Salajpal, K., Savić, R., Muñoz, M., Bovo, S., Djurkin Kušec, I., Radović, Č., Kušec, G., Čandek Potokar, M., & Dovč, P. (2022). Genetic diversity and population structure of six autochthonous pig breeds from Croatia, Serbia, and Slovenia. Genetics Selection Evolution, 54, 30. https://doi.org/10.1186/s12711-022-00718-6.