Utilidad en cerdos ibéricos de polimorfismos asociados a

Utilidad en cerdos ibéricos de polimorfismos asociados a
caracteres de interés en mejora porcina
Dafne Pérez-Montarelo*, Ana Isabel Fernández, Almudena Fernández, María
Angeles López, Yolanda Núñez, Luis Silió y Carmen Rodríguez.
Dept. Mejora Genética Animal, INIA, Ctra de la Coruña km 7.5, 28040 Madrid, Spain
*dafne.perez@inia.es
Resumen: Se han seleccionado polimorfismos asociados a caracteres
reproductivos, de crecimiento y espesor de grasa dorsal en poblaciones de cerdo
blanco y cruces experimentales, con el objetivo de analizar su aplicación en
programas de mejora de cerdo ibérico. Se ha comprobado que la mayoría de los
polimorfismos analizados no estaban segregando en la población de cerdo
ibérico estudiada, y que los que segregaban no mostraban asociaciones
significativas relevantes. Estos resultados ponen de manifiesto la reducida
utilidad de estos polimorfismos en la selección de los caracteres propuestos en
cerdo ibérico, por lo que sería necesaria la búsqueda de nuevas estrategias para
este propósito.
Palabras clave: cerdo ibérico, polimorfismos, mejora porcina.
1 Introducción
Las estrategias de mejora clásica han permitido obtener beneficios importantes para
caracteres productivos, pero moderados o pequeños para caracteres reproductivos y de
calidad en cerdos. En las últimas décadas, se han llevado a cabo numerosos estudios
con el objetivo de identificar QTL, genes y mutaciones relacionadas con caracteres
productivos, reproductivos y de calidad de carne en cerdo [1] que permitirían la
selección directa de animales mediante selección asistida por genes (GAS) o por
marcadores (MAS). Sin embargo, la dificultad para validar los efectos detectados en
otras razas o poblaciones porcinas supone un problema en la aplicación de estos
marcadores. Por otro lado, la mayoría de los estudios de asociación se han llevado a
cabo en poblaciones de cerdo blanco o experimentales, por lo que se requiere validar
la utilidad de estos marcadores en poblaciones singulares, como es el cerdo ibérico.
El objetivo del presente trabajo ha consistido en evaluar en una población
comercial de cerdo ibérico la utilidad de los principales polimorfismos asociados en
diferentes razas porcinas con caracteres reproductivos, de crecimiento y espesor de
grasa dorsal.
2 Materiales y Métodos
Se han seleccionado varios polimorfismos previamente asociados con caracteres
reproductivos: NOS2a.c.2192C>T, NOS2a c.363_378dup, SLC9A3R1 c.259A>G [2],
ERS1 c.1227C>T [3], ESR2 c.949G>A [4], PRLR c.G1789A [5], RBP4
c.249_63G>C, [6], FUT1 c.307A>G [7], LEP g.3469C>T [8], SPPI g.521_305 [9] y
BF g.349A>G [10]. De igual forma, se han seleccionado los polimorfismos más
relevantes asociados con crecimiento y espesor de grasa dorsal: LEPR c.2002C>T
[11], FABP4 g.2634_2635insC y FABP5 g.3020T>G [12], MC4R c. 1426A>G [13],
LEP g.3469C>T [14] y el indel SPPI g.521_305 [9]. El genotipado se ha llevado a
cabo utilizando las metodologías de pirosecuenciación, PCR-RFLP y análisis del
tamaño de fragmentos.
El análisis de estos polimorfismos se ha realizado en una población comercial de
cerdo ibérico. Los estadísticos elementales de los caracteres registrados en esta
población se detallan en la Tabla 1.
N. Totales
Parto1
Partos totales
N. Vivos
Parto1
Partos totales
Peso_EP, Kg
EGD_EP, mm
Peso_D, Kg
EGD_D, mm
N
Media
SD
Min.
Max.
139
605
7.17
8.08
1.98
2.26
2
2
12
18
130
604
6.17
7.80
1.50
2.15
3
1
9
13
607
487
569
488
150.37
2.02
129.56
1.47
25.30
0.55
26.12
0.42
88.00
0.80
63.50
0.40
252.50
4.40
245.50
3.50
Tabla 1: N: número de individuos; SD: desviación estándar, EP: entrada al parto; EGD:
espesor de grasa dorsal; D: destete; N. Totales: nacidos totales; N. Vivos: nacidos vivos.
Los caracteres considerados para el análisis de asociación han sido el número de
nacidos vivos (NV), el número de nacidos totales (NT), el peso de la cerda a la
entrada al parto y al destete (Peso_EP y Peso_D) y el espesor de grasa dorsal a la
entrada al parto y al destete (EGD_EP y EGD_D). Para ello se utilizó un modelo
animal donde se incluyeron como efectos fijos para los caracteres NV y NT el ordinal
del parto y el lote, y para la grasa dorsal se incluyó además el peso como covariable.
Estos análisis se realizaron con el programa QxPak [15]. En el estudio de los
caracteres NV y NT, se llevaron a cabo dos análisis, uno considerando todos los
partos como un mismo carácter y utilizando un modelo de repetitividad y un segundo
análisis considerando sólo el primer parto.
3 Resultados y Conclusiones
En todos los casos, se ha realizado un primer estudio con 30 individuos para
determinar si los polimorfismos estaban segregando en esta población y aquellos que
estaban segregando se han genotipado en un total de 100 animales.
Se han probado un total de 15 polimorfismos en 14 genes, de los cuales cinco
presentaron alelos fijados en esta población (NOS2a.c.2192C>T, SLC9A3R1
c.*259A>G, ESR2 c.949G>A, LEPR c.2002C>T y FABP4 g.2634_2635insC) y otros
seis presentaban alelos próximos a la fijación, con frecuencia inferiores a 0.1 (ERS1
c.1227C>T, PRLR c.G1789A, RBP4 c.249-63G>C, FUT1 c.307A>G, BF g.349A>G,
MC4R c. 1426A>G). Sólo cuatro polimorfismos estaban segregando en esta población
y fueron genotipados en los 100 animales (Tabla 2). Dos de los polimorfismos
presentaron frecuencias intermedias (NOS2a c.363_378dupC y FABP5 g.3020T>G),
el LEP g.3469C>T segregaba a frecuencias aceptables para realizar la estima de los
efectos en el análisis de asociación y el polimorfismo indel SPPI g.521_305 presentó
una frecuencia de 0.1 y uno de los genotipos homocigotos no aparecía en la
población, lo que ha impedido estimar el efecto dominante en este caso.
GEN
Alelos
Frecuencias
NOS2a
c.363_378dup
dup
FABP5
g.3020T>G
T
G
0.61
0.74
0.29
0.26
LEP
g.3469C>T
C
T
0.18
0.82
SPP1
g.521_305
del
-0.90
0.10
Tabla 2: Frecuencias alélicas de los polimorfismos utilizados para los análisis de asociación.
Se ha analizado el polimorfismo SPP1 g.521_305 aunque aparece segregando a
baja frecuencia, debido a que en el trabajo de referencia se encontró una asociación
muy fuerte a pesar de presentar frecuencias similares a las de este estudio [9].
No se ha podido detectar asociación de los polimorfismos con los caracteres NV y
NT tal y como se muestra en la Tabla 3. Esto puede deberse al reducido número de
muestras analizadas, ya que en algunos casos se observan efectos considerables
aunque con errores de elevada magnitud, como el efecto dominante en el parto 1 para
NV del polimorfismo LEP g.3469C>T, o el efecto dominante en todos los partos para
NT del polimorfismo NOS2a c.363_378dup.
Partos
totales
NV
NT
NOS2a
c.363_378dup
a
d
0.08(0.21) -0.30(0.27)
0.28(0.31)
0.71(0.39)
Parto 1
NV
NT
-0.20(0.43)
-0.26(0.45)
Carácter
-0.13(0.62)
0.26(0.65)
LEP
g.3469C>T
a
0.14(0.36)
0.29(0.36)
d
0.20(0.43)
0.15(0.43)
SPP1
g.521_305
a
-0.23(0.31)
-0.37(0.49)
-0.36(0.62)
-0.16(0.66)
-1.01(0.87)
-0.85(0.92)
-0.34(0.59)
-1.05(0.76)
Tabla 3: Resultados del análisis de asociación de los polimorfismos de los genes NOS2a, LEP
y SPP1 con los caracteres nacidos vivos (NV) y nacidos totales (NT). a: efecto aditivo; d:
efecto dominante. Los valores entre paréntesis indican el error estándar.
El resultado de los análisis de asociación de los polimorfismos relacionados con
caracteres de crecimiento y espesor de grasa dorsal se muestra en la Tabla 4.
Peso_EP
EGD_EP
SPP1
g.521_305
a
-6.98(3.94)
-0.07(0.07)
a
-8.28(4.58)
-0.12(0.09)
d
-10.19(5.43)
-0.18(0.10)
a
0.88(2.88)
-0.04(0.05)
d
-2.19(3.27)
-0.08(0.06)
Peso_D
EGD_D
-8.14(3.82)*
-0.04(0.07)
-6.71(4.43)
-0.13(0.08)
-10.78(5.27)
-0.20(0.09)
2.51(2.89)
0.04(0.05)
0.21(3.32)
-0.03(0.05)
Carácter
LEP
g.3469C>T
FABP5
g.3020T>G
Tabla 4: Análisis de asociación de los polimorfismos de los genes SPP1, LEP y FABP5 con
caracteres de crecimiento y espesor de grasa dorsal.*: p<0.05; a: efecto aditivo; d: efecto
dominante; EP: entrada al parto; EGD: espesor de grasa dorsal; D: destete. Los valores entre
paréntesis indican el error estándar.
En este caso se observa una única asociación significativa de efecto aditivo entre
el polimorfismo del gen SPP1 con el peso de la cerda al destete. Este mismo
polimorfismo parece también estar relacionado con el peso a la entrada al parto, ya
que aunque en este caso la asociación no es significativa, el efecto aditivo del
polimorfismo es en el mismo sentido. A pesar de que no se obtienen valores
significativos de asociación para el polimorfismo del gen LEP, los efectos aditivos y
dominantes estimados de este polimorfismo son grandes, aunque su error también
debido probablemente al reducido número de muestras analizadas, y los efectos
presentan el mismo sentido en el pesos al destete y a la entrada al parto, por lo que un
análisis con un número mayor de animales podría confirmar si existe o no este efecto
sugestivo sobre el carácter.
De los resultados obtenidos en este trabajo
podemos concluir que los
polimorfismos asociados a caracteres reproductivos y de crecimiento y espesor de
grasa dorsal descritos en poblaciones de cerdo blanco y cruces experimentales, no
son de gran utilidad en esta población de cerdo ibérico, debido a que la mayoría no
están segregando y a que los que lo hacen no muestran asociaciones relevantes. Por
tanto, es necesaria la búsqueda de nuevas estrategias para aplicar en la mejora de
cerdos ibéricos, entre las que se podría resaltar el uso de chips de genotipado masivo
de SNPs.
Agradecimientos
Este trabajo ha sido financiado por el proyecto IDI-2008-0987. Dafne Pérez-Montarelo disfruta
de una beca del Ministerio de Ciencia e Innovación (BES-2009-025417).
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