Avaliação de sinais de seleção em populações de cavalos brasileiros

Abstract

O melhoramento genético em equinos demanda uma incessante busca pela seleção e aprimoramento de atributos desejáveis ao longo das sucessivas gerações. O estudo consistiu em identificar determinadas regiões genômicas associadas a características econômicas no Quarto de Milha da linhagem corrida e Mangalarga Marchador. No Quarto de Milha foram estimados os coeficientes de endogamia genômica individual por meio da análise de corridas de homozigose (FROH). Com uma amostra de 336 animais registrados foram identificadas endogamias genômicas com variações de nível moderado a elevado, resultando em 46.594 corridas de homozigose (ROH) e 16.101 regiões em heterozigosidade (ROHet). As ilhas genômicas associadas a ROH e ROHet apresentaram genes candidatos que exercem influência em processos biológicos essências, tais como diferenciação celular, regulação metabólica da glicose, proteínas de transporte de heme e importação de íons de cálcio. Nas análises que concernem ao Mangalarga Marchador foram identificadas regiões genômicas associadas aos distintos padrões de marcha, considerando as bases genéticas dos fenótipos "Picada" e "Batida". A amostra utilizada incluiu 192 animais, sendo 62 machos e 130 fêmeas. Os resultados apontaram para oito genes candidatos notáveis (PIP5K1B, PABIR1, PGM5, DOCK8, KANK1, DMRT1, DMRT3 e DMRT2) por estudos de Associação Genômica Ampla (GWAS). Análises complementares foram incluídas como a homozigose do haplótipo estendido (EHH), inclusive fornecendo novas evidências acerca do gene DMRT3, destacando o SNP (AX-103466344), que segregou consistentemente a marcha nas duas modalidades "Batida" e "Picada" em condições homozigóticas. Destarte, foram identificadas regiões genômicas notáveis relevantes para a seleção de animais Quarto de Milha com maior capacidade regenerativa e potenciais tratamentos para distúrbios musculares. Além disso, novas descobertas sobre a possível relação causal entre mutações nas modalidades de marcha do Mangalarga Marchador podem aprimorar a seleção dentro da raça.

Genetic improvement in horses demands an incessant search for the selection and improvement of desirable attributes over successive generations. This study involved identifying certain genomic regions associated with economic traits in the Quarter Horse racing line and Mangalarga Marchador breed. For the Quarter Horse, individual genomic inbreeding coefficients were estimated by analyzing runs of homozygosity (FROH). With a sample of 336 registered animals, genomic inbreeding with moderate- to high-level variations was identified, resulting in 46,594 runs of homozygosity (ROH) and 16,101 regions of heterozygosity (ROHet). The genomic islands associated with ROH and ROHet presented candidate genes that influence essential biological processes, such as cell differentiation, metabolic regulation of glucose, heme transport proteins, and the import of calcium ions. In the analyses concerning the Mangalarga Marchador, genomic regions associated with different gait patterns were identified, considering the genetic bases of the "Picada" and "Batida" phenotypes. The sample used comprises 192 animals, 62 males and 130 females. The results pointed to eight notable candidate genes (PIP5K1B, PABIR1, PGM5, DOCK8, KANK1, DMRT1, DMRT3, and DMRT2) based on genome-wide association studies (GWAS). Complementary analyses included extended haplotype homozygosity (EHH), including providing new evidence about the DMRT3 gene, highlighting the single nucleotide polymorphism (SNP) AX-103466344, which consistently segregated the "Batida" and "Picada" gaits in homozygous conditions. Thus, notable insights and genomic regions relevant to the selection of Quarter Horses with greater regenerative capacity and potential treatments for muscular disorders were identified. Furthermore, new discoveries about the possible causal relationship between mutations in the gait modalities of the Mangalarga Marchador may improve selection within the breed.