| Summary: | Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, 2007. === Submitted by Luis Felipe Souza (luis_felas@globo.com) on 2008-11-17T18:06:56Z
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Tese_2007_AndreaEgito.pdf: 2899678 bytes, checksum: 3a2b9458ef028deb691deb9c80ae4a9c (MD5) === O Brasil possui o maior rebanho bovino comercial do mundo e as raças criadas no País podem ser classificadas, de acordo com sua origem, em comerciais e exóticas. As raças exóticas, importadas nos últimos 100 anos, taurinas e zebuínas, compõem atualmente o conjunto populacional de maior influência e manejo intensivo. As raças localmente adaptadas, originadas do gado introduzido pelos colonizadores europeus derivam-se da seleção e dos eventos naturais ocorridos na formação de uma raça. Embora exista um conhecimento histórico a respeito das raças crioulas brasileiras muito pouco se sabe de sua composição genética.
Como o progresso da pecuária está relacionado com a variabilidade genética, sua perda poderá restringir as opções, não previstas, para os trabalhos de melhoramento animal. Estudos sobre a
diversidade e variabilidade genética da espécie bovina poderão auxiliar decisões a respeito de quais populações devem ser conservadas, quando os recursos são escassos, evitando a duplicação de esforços na manutenção de amostras. Podem ainda assegurar a manutenção da variabilidade genética, evitando que populações de uma mesma raça, que possuam características particulares, sejam descartadas durante o processo de conservação. O objetivo
deste estudo foi de avaliar, através de marcadores microssatélites e DNA mitocondrial, os níveis da diversidade genética, a relação filogenética e os padrões de miscigenação existentes entre raças bovinas criadas no Brasil. Todos os microssatélites utilizados foram altamente polimórficos nas 10 raças analisadas. Existe uma redução significativa da heterozigosidade devido à endogamia dentro das populações e à diferenciação genética das subespécies taurina e zebuína. O número de locos que contribui para a diferenciação racial variou entre as duas subespécies, sendo observado um número muito maior para a subespécie taurina quando comparada com a zebuína. Foi observado um número de alelos similares em ambas as subespécies gerando um poder de exclusão para paternidade próximo e consistente. Quatro raças crioulas apresentaram uma maior diversidade genética seguida pelas raças zebuínas, duas raças taurinas especializadas e a raça naturalizada Caracu. A diferenciação genética aos
pares foi altamente significativa indicando que todas as raças analisadas podem ser consideradas como entidades genéticas distintas. Um diagrama baseado na análise realizada pelo programa STRUCTURE demonstrou uma introgressão cruzada entre as raças taurinas e
zebuínas, i.e. genes indianos nas raças locais e vice-versa. Neste estudo foi possível obter um panorama detalhado a respeito da estrutura genética e diversidade de raças bovinas do Brasil,
elucidando várias questões relacionadas com a origem e estrutura das raças criadas no Brasil.
Existe uma quantidade significativa de variabilidade genética nas populações analisadas. Dado o custo para manter populações de grandes animais domésticos e o armazenamento de
germoplasma criopreservado, este estudo foi além das análises populacionais para investigar a
possibilidade de classificar indivíduos dentro de populações visando à conservação da máxima
diversidade em números limitados de indivíduos, no sentido de auxiliar na manutenção e manejo
nos Núcleos de Conservação, bem como na escolha de animais alvo para a criopreservação de
germoplasma. Levando em conta este conceito, foi proposta uma metodologia de priorização de
indivíduos dentro de raças, baseada em testes de alocação racial e índices de diversidade
genética. Pela análise do DNA mitocondrial, verificou-se uma alta diversidade nucleotídica em 16 raças bovinas brasileiras confirmando os dados históricos de miscigenação e múltiplas
introduções. Verificou-se uma alta influência de raças africanas no genoma local e a base taurina
da população zebuína criada no Brasil, cuja linhagem materna tem origem nas raças taurinas
criadas no País anteriores à sua introdução. Os dados genéticos demonstram que as raças
bovinas crioulas constituem um reservatório vasto e importante de diversidade genética para a
produção e conservação da espécie bovina. Todas as raças brasileiras naturalizadas estudadas são importantes e viáveis possuindo características únicas tanto fenotípicas, genotípicas, culturais e históricas que merecem que esforços sejam realizados para a sua conservação.
__________________________________________________________________________________ ABSTRACT === Brazil holds the largest commercial cattle population worldwide. Local cattle breeds can
be classified according to their origin, as exotic or creole. Exotic breeds, imported in the last 100
years, both B.taurus and B.indicus, currently make up the bulk of the intensively managed
populations. Locally adapted creole breeds, originated from cattle introduced by the European
conquerors derive from natural selection and events of breed mixture. While historical knowledge
exists on the Brazilian creole breeds, very little is known on their genetic composition. Animal
livestock progress is related with the genetic variability, and its loss can restrict unforeseen
options for animal improvement. Studies about the diversity and genetic variability of the bovine
species can aid in the decisions regarding which populations should be conserved, when financial
resources are scarce, avoiding the duplication of efforts in the maintenance of samples. It can still
assure the maintenance of genetic variability, avoiding the possibility of populations of the same
breed, which possess specific traits, be discarded during the conservation process. The objective
of this study was to assess, using microsatellite markers and mitocondrial DNA, the levels of
genetic diversity, phylogenetic relationships and patterns of B. taurus/B. indicus admixture among
cattle breeds raised in Brazil. Significant reduction of heterozygosity exists due to withinpopulation
inbreeding and to breed differentiation in both subspecies (taurine and zebuine). For
the B. taurus breeds, the number of markers that contribute to breed differentiation is larger than
for B. indicus. A consistently similar number of alleles were seen in both subspecies for all
microsatellites, resulting in close estimates of power of paternity exclusion. Four creole breeds
were the most genetically diverse followed by the B. indicus breeds, the two specialized B. taurus
breeds and the creole Caracu. Pairwise genetic differentiation were all significant, indicating that
all breeds can be considered as genetically independent entities. A STRUCTURE based diagram
showed introgression in both directions, i.e. of B. indicus genes in the local creole breeds and
vice-versa. In this study was possible to get a comprehensive overview of the genetic structure
and diversity of cattle breeds in Brazil, elucidating several questions related with their origin and
population structure. A significant amount of genetic variation is maintained in the local cattle
populations. Given the costs for long term maintenance of large collections of live animals or
cryopreserved samples, this study goes beyond the population level analysis for conservation
priority to investigate the composition of Brazilian cattle breeds at the individual level to support
the assembly of core collections. Taking into consideration this concept, a practical decision
method to prioritize individual animals for conservation has been proposed. This method is based
on a combination of the assignment probability to the rightful breed and on two measures of the genetic diversity. Using DNA mitochondrial analysis it was possible to verify that high nucleotide
diversity exist in 16 Brazilian bovine breeds validating, in these ways too, the historical data of
miscegenation and multiple introductions. A high influence of African breeds was verified in the
local genome and the B. taurus base of the Brazilian zebu cattle population, whose maternal
lineage has origin in the B. taurus breeds that existed in Brazil previous to its introduction. The
genetic data show that Brazilian creole breeds constitute an important and diverse reservoir of
genetic diversity for bovine breeding and conservation. The genetic data was able to shed light on
a number of issues related to the local breeds origin and structure. The Brazilian creole breeds
are all important and viable targets for conservation for they display peculiar traits both
phenotypic and of cultural and historical nature that deserve conservation efforts.
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