Analysis of genetic diversity in Colombian buffalo herds

Abstract

Summary

Estimates of genetic diversity provide useful information on the genetic structure of animal populations, useful for the design of improvement strategies to impact traits of economic interest. They can also be used for implementing conservation and restoration policies regarding the sustainable use of genetic resources. The aim of this study was to characterize the genetic structure of buffalo population (Bubalus bubalis) in the most representative Colombian provinces by using 10 microsatellite markers. A total of 588 individuals were sampled from 12 buffalo herds. The MGTG7 and ETH225 microsatellites were monomorphic. Eighty seven alleles were observed for all the loci. The average number of alleles was 10.9 ± 3.6 and the effective average number of alleles was 3.9 ± 1.4. The PIC values ranged between 0.5 and 0.8, and the probability of exclusion over all loci was over 99.99%. The highest value for the Ho population was 0.68, and the lowest was 0.60. The GST value for the total loci was 0.062, indicating a very low level of genetic structure among subpopulations. Values for genetic distance between populations and racial groups were very low, suggesting there is still a genetic mix within buffalo herds in the analyzed population.

Key words: genetic structure, microsatellites, paternity test.

Resumen

Las estimaciones de diversidad genética del búfalo en Colombia proveen información útil para conocer su estructura genética, diseñar programas de cría y mejoramiento genético para características de interés económico, e implementar políticas de conservación para la utilización sostenible y restauración de los recursos genéticos. El objetivo de este estudio fue caracterizar y determinar la estructura genética de la población bufalina (Bubalus bubalis) en las provincias (Departamentos) Colombianos más representativos, por medio de 10 marcadores microsatélites. Se muestrearon 588 individuos de 12 hatos bufalinos de Colombia. Los microsatélites ETH225 y MGTG7 fueron monomórficos. Se observó un total de 87 alelos para el total de los loci, el número de alelos observados promedio fue de 10.9 ± 3.6 y el número efectivo de alelos promedio fue de 3.9 ± 1.4. Los valores de PIC variaron entre 0.5 y 0.8, y la probabilidad de exclusión sobre todos los loci fue superior al 99.99%. El valor más alto de Ho por población fue de 0.68 y el más bajo 0.60. El valor promedio de GST para el total de los loci en la población total de búfalos fue de 0.062, indicando un grado muy bajo de estructura genética entre las subpoblaciones. Los valores de distancia genética fueron muy bajos entre poblaciones y entre grupos raciales, lo cual indica que aún existe una alta mezcla genética en los hatos bufalinos en Colombia.

Palabras clave: estructura genética, microsatélites, pruebas de paternidad.

Resumo

Os estimativos de diversidade genética de búfalos na Colômbia são parâmetros muito importantes para conhecer a estrutura genética desta população. Com este conhecimento pode-se desenhar de forma adequada cruzamentos e programas de melhoramento genético para características de importância econômica. Alem disto, serve para pôr em prática políticas de conservação sustentável no uso dos recursos genéticos. O objetivo deste estudo foi caracterizar e determinar a estrutura genética da população dos búfalos (Bubalus bubalis) nos estados mais representativos da Colômbia, utilizando 10 marcadores microsatélites. Amostraram-se 588 indivíduos em 12 fazendas dedicadas a produção de búfalo. Os microsatélites MGTG7 e ETH225 foram monomórficos. Encontraram-se um total de 87 alelos, o número médio de alelos por locus foi 10.9 ± 3.6 e o número médio de alelos efetivos foi 3.9 ± 1.4. Os valores de PIC estiveram entre 0.5 e 0.8, e a probabilidade de exclusão de todos os loci foi superior a 99.99%. O maior valor da Ho foi 0.68 e o menor 0.60. O valor do Gst para a população total foi 0.062 indicando uma baixa estrutura genética entre as subpopulações. Os valores de distancia genéticos entre as diferentes populações de búfalos na Colômbia foram muito baixas indicando que existe uma alta mistura.

Palavras chave: estrutura genética, microsatélites, teste de paternidade.