Diversidad genómica, análisis de la composición racial y endogamia en ganado Lucerna de Colombia

Abstract

En Colombia, existen 10 razas de bovinos criollos en diferentes regiones del país. En el Valle del Cauca existen dos razas, Hartón del Valle (HV) y Lucerna (LUC), en las que se desconocen muchos aspectos asociados a la genética. El HV es una raza localmente adaptada, con más de 500 años de historia y adaptación en el trópico colombiano. Por otro lado, Lucerna es una raza sintética compuesta por las razas Holstein 40%, Shorthorn 30% y Hartón del Valle 30%. A pesar de su importancia lechera en condiciones tropicales, Lucerna aún no ha sido completamente caracterizada. Ambas razas representan un valioso patrimonio genético, y su estudio puede proporcionar valiosa información para su conservación, utilización y manejo adecuado en el contexto de la ganadería colombiana. Ambas razas son objeto de estudio, para determinar los parámetros genéticos en el caso de Lucerna y la diversidad genética, composición racial y mezcla en ambas razas. Para esto, se utilizó la información de las ganaderías (Reserva Natural el Hatico y hacienda Lucerna) de Lucerna y la población de HV de la Universidad Nacional de Colombia, sede Palmira. En relación con Lucerna, se evaluó la producción total de leche (PTL) y el intervalo entre partos (IEP) en un grupo de animales registrados entre 1968 y 2021. Se encontró un buen desempeño productivo y reproductivo, con una media de producción de leche de 2844.93±6.23 por lactancia y un intervalo entre partos de 392.53±0.57 días. Las heredabilidades para PTL e IEP fueron 0.14±0.02 y 0.03±0.01, respectivamente. Las repetibilidades fueron de 0.31±0.01 y 0.08±0.01, para PTL e IEP, respectivamente. La correlación genética entre las dos características fue de -0.05±0.00. Las tendencias genéticas para ambas características fueron cercanas a cero, lo que sugiere la implementación de un programa de selección basado en valores genéticos predichos para mejorar estas características. Por otro lado, se analizaron los patrones de diversidad genética, la mezcla y composición racial de HV y Lucerna, utilizando información genealógica y análisis de ADN. Lucerna mostró un MAF promedio de 0.31 mientras que HV tuvo 0.28, con mayor heterocigosidades observada y esperada para Lucerna. Ambas razas presentaron fragmentos homocigóticos largos, asociados con mayor endogamia reciente. Los análisis de PCA y estructuración poblacional mostraron una clara separación entre las dos razas, estando HV más cerca de Romosinuano y los bovinos ibéricos. El análisis mediante Admixture reveló la presencia entre 7 y 8 poblaciones distintas, coincidiendo las 8 poblaciones con la cantidad de razas utilizadas. El análisis de Treemix mostró una clara separación genética entre HV y LUC, sin evidencia de migración genética de otras razas en ninguna de las dos. Se encontró menor diversidad en la población HV, lo que concuerda con los reportes de la FAO que establecen que la raza Lucerna presenta una población importante y está fuera de riesgo. (Texto tomado de fuente()

In Colombia, there are 10 Creole cattle breeds in different regions of the country. In Valle del Cauca there are two breeds, Hartón del Valle (HV) and Lucerna (LUC), in which many aspects associated with genetics are unknown. The HV is a locally adapted breed, with more than 500 years of history and adaptation in the Colombian tropics. On the other hand, Lucerna is a synthetic breed made up of 40% Holstein, 30% Shorthorn and 30% Hartón del Valle breeds. Despite its dairy importance under tropical conditions, Lucerna has not yet been fully characterized. Both breeds represent a valuable genetic patrimony, and their study can provide valuable information for their conservation, use and proper management in the context of Colombian livestock. Both breeds are the object of study, to determine the genetic parameters in the case of Lucerne and the genetic diversity, racial composition and mixture in both breeds. For this, the information of the cattle ranches (El Hatico Natural Reserve and Lucerna ranch) of Lucerna and the HV population of the National University of Colombia, Palmira campus, were used. In relation to Lucerne, the total milk production (PTL) and the interval between calvings (IEP) were evaluated in a group of animals registered between 1968 and 2021. A good productive and reproductive performance was found, with an average milk production of 2844.93±6.23 per lactation and an interval between calvings of 392.53±0.57 days. The heritabilities for PTL and IEP were 0.14±0.02 and 0.03±0.01, respectively. The heritabilities for PTL and IEP were 0.14±0.02 and 0.03±0.01, respectively. The repeatabilities were 0.31±0.01 and 0.08±0.01, for PTL and IEP, respectively. The genetic correlation between the two characteristics was -0.05±0.00. Genetic trends for both traits were close to zero, suggesting the implementation of a selection program based on predicted breeding values to improve these traits. On the other hand, the patterns of genetic diversity, admixture and racial composition of HV and Lucerne were analyzed, using genealogical information and DNA analysis. Lucerna showed an average MAF of 0.31 while HV had 0.28, with higher observed and expected heterozygosities for Lucerna. Both breeds presented long homozygous fragments, associated with more recent inbreeding. The PCA and population structuring analyzes showed a clear separation between the two breeds, with HV being closer to Romosinuano and Iberian bovines. The analysis using Admixture revealed the presence between 7 and 8 different populations, the 8 populations coinciding with the number of breeds used. Treemix analysis showed a clear genetic separation between HV and LUC, with no evidence of genetic migration from other races in either. Less diversity was found in the HV population, which agrees with the FAO reports that establish that the Lucerna breed presents an important population and is out of risk.