Europos vietinių kiaulių ir šernų mišinio ir veislių atsekamumas naudojant genomo SNP duomenis

Šiais laikais šiuolaikinė kiaulininkystė visame pasaulyje dažniausiai yra labai intensyvi, naudojant keletą komercinių veislių, kurios intensyviai atrenkamos. Nepaisant to, yra sėkmingų vietinių kiaulių auginimo programų, kurių ryškiausias pavyzdys yra Iberijos kiaulė Ispanijoje. Ligų protrūkiai, tokie kaip afrikinis kiaulių maras, kelia grėsmę pasaulinei kiaulininkystei. Vietines kiaulių veisles sudaro unikalus genetinis fondas, kuris ateityje gali būti labai svarbus ne tik pasaulinės kiaulienos grandinės tvarumui, bet ir žmonių tyrimams, kaip kiaulių biobanko atveju.13.39 val. Tačiau vietinė kiaulių auginimas yra labai pagrįstas auginimu lauke, todėl yra pažeidžiamas ne tik ligų protrūkių, bet ir stichinių nelaimių.

Genetinės įvairovės tyrimas yra labai svarbus vietinių gyvūnų populiacijų apibūdinimui ir gali būti naudojamas išsaugojimo politikai bei vietinių veislių skatinimui. Siekdamas paremti vietinę kiaulių auginimą, projektas TREASURE sujungė devynių šalių ir dvidešimt keturių tyrimų institutų tyrėjus, kad surinktų duomenis iš dvidešimties Europos vietinių veislių. Ankstesnės minėtų veislių genominės analizės buvo sutelktos į ryšių disbalanso analizę ir atrankos parašų aptikimą naudojant viso genomo SNP žymenis.12taip pat genomo sekos nustatymo duomenis40. Taip pat buvo atlikti genetinės įvairovės tyrimai, nesvarbu, ar jie buvo pagrįsti kandidatų genų metodu41 arba homozigotiškumo metodo eiga42. Šis darbas papildo šiuos tyrimus, toliau tirdamas šių veislių protėvių dalį, kartu su trimis reprezentatyviausiomis komercinėmis veislėmis ir sujungtu šernų duomenų rinkiniu, kilusiu iš devynių šalių. Norėdami išspręsti galimo veislės atsekamumo klausimą naudojant genominius duomenis, toliau tyrėme galimybę numatyti SNP žymenis kilmę. Linijinė diskriminacinė analizė yra plačiai naudojama metodika, tačiau jai trūksta efektyvumo naudojant didelės apimties duomenis, pvz., genominius duomenis. Siekiant išspręsti šią problemą, buvo naudojama linijinės diskriminacinės analizės metodologija sumažintoje erdvėje, kurią sudaro keli pagrindiniai komponentai, gauti iš SNP.

PCA ir mišinio rezultatai iš esmės sutapo su dideliu Sarda, Nero Siciliano ir Moravka veislės kintamumu, o Duroc ir Mora Romagnola buvo labiausiai nuo kitų skirtų veislių. Be to, abiem būdais buvo aptikti unikalūs Alentejana, Iberijos, Baskų, Duroc, Gascon ir Mora Romagnola protėviai. Kalbant apie Mora Romagnola, PCA ir DAPC analizė parodė prieštaringus rezultatus, palyginti su ankstesniu tyrimu, naudojant kandidatų genų metodą.41. Norint tai paaiškinti, galima kelti hipotezę, kad tokioje populiacijoje kaip Mora Romagnola, kuriai būdingas mažas individų skaičius ir aukštas giminystės lygis, tiriant lokusus, kuriems taikomas selektyvus spaudimas, atsakas gali būti skirtingas, palyginti su neutraliais lokusais.

Nepaisant to, taip pat buvo pastebėti nedideli PCA ir mišinio skirtumai. Pavyzdžiui, pirmųjų dviejų ašių PCA sklaidos diagrama (1a pav.) sugrupavo Turopolję netoli Alentejana ir Iberijos; Tačiau priemaišų analizė parodė, kad protėviai buvo bendri su juodaisiais slavais, Cinta Senese ir Sarda (2b pav., S2 lentelė).

Kalbant apie kai kurių vietinių artimumą kosmopolitinėms veislėms, kaip atskleidė PCA (ty durocas su Mora Romagnola; didelis baltas su lietuvišku baltuoju senuoju tipu), to priežastis gali būti kai kurių genomo dalių pasidalijimas, susijęs su fenotipinėmis savybėmis ir kilme. Lietuvos baltųjų kiaulių; Tačiau kintamumo dydis, paaiškintas pirmaisiais kompiuteriais, yra labai ribotas, atsižvelgiant į bendrą genetinį kintamumą, kurį turi populiacijos visame duomenų rinkinyje. Be to, nors PCA, remiantis pirmųjų dviejų kompiuterių sklaidos diagrama (1a pav.), Duroc ir Mora Romagnola buvo glaudžiai išdėstyti, abiejų veislių bendri protėviai buvo artimi nuliui (2b pav., S2 lentelė).

Priemaišų analizė atskleidė bendrus kai kurių vietinių ir komercinių veislių protėvius. Tiksliau, Duroc dalijosi protėviais daugiausia su Cinta Senese, Iberian ir Sarda; Landrasė su Bísara, Moravka, Nero Siciliano ir Sarda; ir Didysis baltas su Lietuvos baltuoju senuoju tipu, Nero Siciliano, Sarda ir Lietuvos vietiniu vašeliu. Kalbant apie šernus, mūsų duomenų rinkinį sudarė 51 mėginys iš septynių Europos šalių, Tuniso ir Rusijos, kad būtų užfiksuotas kuo didesnis kintamumas ir būtų išvengta konkrečiai šaliai būdingo šališkumo. Iš tiesų, neseniai atliktas tyrimas, tiriantis naminių Europos kiaulių istoriją, parodė vietinių kiaulių veislių ir šernų kryžminimąsi.43. Ankstesnė tų pačių vietinių veislių analizė parodė glaudų ryšį tarp šernų ir alentejanos bei iberinių veislių, pagrįstą kaimynų jungiamu medžiu, sukonstruotu pagal Nei atstumus.12. Mūsų analizėje, be dviejų minėtų veislių, šernų introgresija buvo nustatyta ir itališkoms Nero Siciliano ir Sarda veislėms. Taip pat buvo pastebėtos bendrosios PCA, mišinio ir neprižiūrimo DAPC ypatybės, kaip paaiškinta toliau.

Neprižiūrimas DAPC metodas gali būti tikras laboratorijos scenarijus, skirtas „akliesiems“ arba išoriniams TRN rinkinių mėginiams išbandyti. Neprižiūrimame DAPC daugelis veislių, išskyrus Alentejanas, Iberijos, Juodosios slavonijos, Cinta Senese, Lietuvos laukinės senosios rūšies ir Turopolje, daugiausia buvo priskirtos kaip sarda. Tai nenuostabu, atsižvelgiant į aukštą Sarda veislės priemaišų lygį. Juodoji slavų kalba buvo priskirta Cinta Senese 76% atvejų, o Cinta Senese buvo prognozuojama kaip juodoji slavų kalba su 96% atvejų. Panašiai priemaišų analizėje ~ 7,5% juodosios slavų kalbos buvo pasidalinta su Cinta Senese, o Turopolje buvo klasifikuojama kaip juodoji slavonė (100%). Įdomu tai, kad mišinių analizėje Turopolje buvo priskirta dviem pagrindinėms protėvių grupėms, turinčioms bendrų protėvių daugiausia su juodąja slavų kalba (S2 lentelė). Kalbant apie Lietuvos baltąjį senąjį tipą, protėviai daugiausia buvo siejami su sarda (~ 6 %), Lietuvos vietine vašku (~ 5 %) ir didžiąja balta (~ 4,5 %), todėl tikimasi, kad ji bus sarda. Nepaisant to, veislė daugiausia buvo priskirta Large White (86%), o po to – Sarda (12%).

Antrasis tikslas buvo ištirti kiaulių atsekamumą remiantis genomo SNP duomenimis. Kad būtų panašu į praktinį pritaikymą, DAPC metodo efektyvumas buvo įvertintas naudojant išorinį patvirtinimą. Be to, siekiant įvertinti imties dydžio poveikį, analizės buvo kartojamos kelis kartus, kai duomenų rinkinio pogrupiai svyravo nuo 30 iki 90%. Nors teisingas veislių priskyrimas buvo > 90 % visuose pogrupiuose, teisingo priskyrimo kitimas mažėjo didėjant imties dydžiui, o tai rodo tvirtesnį modelį (4 pav.). Šis teisingo kiaulių perskirstymo lygis yra didesnis nei tas, kurį pranešė Muñoz ir kt.41, kur buvo daug veislių, kurių teisingo perskirstymo procentas <80%. Be to, realūs skirtumai gali būti dar didesni, kadangi toje analizėje nebuvo atsižvelgta į išorinį patvirtinimą, o visi duomenys buvo analizuojami vienu metu. Teisingas perskirstymas buvo dar patobulintas Moravka, Nero Siciliano ir Sarda veislėms, kurių DAPC analizėje Muñoz ir kt.41. Tačiau tame tyrime buvo naudojamas tik ribotas skaičius 39 SNP kandidatų genuose.

Naudojant visą duomenų rinkinį, dauguma veislių buvo teisingai priskirtos jų kilmės veislei, išskyrus juodąją slavų, Cinta Senese, Krškopolje, Lietuvos baltojo senojo tipo, Moravka ir Turopolje, kurių mažiausia vertė (86%). juodajam slavui (3 pav.). Juodosios slavų kalbos atveju buvo keletas atvejų, kai gyvūnai buvo klasifikuojami kaip Cinta Senese arba Turopolje. Tai atitiko bendrus protėvius, esančius tarp veislių, net ir nedideliu laipsniu (S2 lentelė). Ryšys tarp šių veislių buvo dar labiau išryškintas neprižiūrimoje DAPC, kurioje juodoji slavonė buvo priskirta daugiausia kaip Cinta Senese, po to – Sarda ir Turopolje.

Reikėtų pažymėti, kad tam tikru mastu buvo tikimasi neatitikimų tarp mūsų rezultatų ir ankstesnių tos pačios veislių genominės analizės. Tam yra dvi pagrindinės priežastys: (i) mes svarstėme tris kosmopolitiškas veisles ir įvairesnę šernų grupę, palyginti su Muñoz ir kt.12 ir (ii) buvo atlikta viso genomo analizė, palyginta su kandidato geno metodu ir 39 SNP iš Muñoz ir kt.41.

Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas.