Assessing the genetic diversity and ancestry of Hartón del Valle cattle using mitochondrial DNA

The Harton del Valle (HV) cattle is a Criollo breed of Spanish descent that has adapted to the conditions of the Cauca valley (Colombia). This breed is currently listed as “vulnerable” because its population has dramatically declined in the last two years. Prompted by the uncertain future of this breed and its importance as a potential resource of valuable genes. Objective: this study addressed the diversity, genetic structure and ancestry of HV cattle using mitochondrial DNA (mtDNA). Methods: a 350-bp fragment was amplified and sequenced from 72 HV animals in 9 separate farms and from animals of Brahman and Holstein breeds. To analyze the breed’s ancestry, the sequences were compared with 560 sequences available in the GenBank, representing 50 Bos taurus and Bos indicus breeds. Results: in accordance with the Spanish origin of the HV breed, there was a high representation of European mtDNA (91.7%) and a low representation of African (5.5%) and Middle Eastern mtDNA (2.7%). The average haplotype diversity was 0.65 ± 0.05. The farm with the oldest ancestry was the only population in which three mitochondrial lineages were observed; unfortunately, it was recently depopulated. Proximity was observed between HV and two Columbian breeds, the Romosinuano and Costeno con Cuernos. A comparative analysis with the sequences deposited in the GenBank from numerous breeds revealed the presence of 37 haplotypes, seven of which were unique to HV. Conclusions: the following Iberian breeds were found to be most closely related to HV: Tudanca, Rubia Gallega, Negra Serrana, Murciana, Pajuna, Avilena, Garvonesa and Mertolenga. Phylogenetic analysis confirmed the Iberian ancestry and some African influence on this Latin American Criollo breed. Key words: creole cattle, haplotypes, lineages, phylogeny. Resumen El Harton del Valle (HV), es una raza adaptada a las condiciones del Valle del Cauca (Colombia) que esta catalogada como “vulnerable” y cuya poblacion ha descendido drasticamente en los ultimos dos anos. Objetivo : debido al futuro incierto y a la importancia como recurso potencial en la seguridad alimentaria regional se abordo el estudio de la diversidad, la estructura genetica y la ancestria del HV, mediante ADN mitocondrial (ADNmt). Metodos : se amplifico y secuencio un fragmento de 350 pb en 72 animales HV, provenientes de nueve poblaciones y de controles de las razas Brahman y Holstein. Para analizar la ancestria las secuencias fueron comparadas con 560 secuencias de 50 razas Bos taurus y Bos indicus, depositadas en el GenBank. Resultados : de acuerdo con su origen espanol, se encontro una marcada influencia del ADNmt europeo (91.7%) y baja participacion de taurinos de origen africano (5.5%) y del cercano Oriente (2.7%). La diversidad haplotipica promedio fue 0.65 ± 0.05. El hato mas antiguo fue el unico que mostro los tres linajes mitocondriales, sin embargo, este ha sido liquidado recientemente. Se observo proximidad entre el HV con las razas colombianas Romosinuano y Costeno con Cuernos. La comparacion con las secuencias depositadas en el GenBank con diferentes razas revelo la presencia de 37 haplotipos, de los cuales siete fueron unicos en el HV. Conclusiones : las razas ibericas mas cercanas al HV fueron: Tudanca, Rubia Gallega, Negra Serrana, Murciana, Pajuna, Avilena, Garvonesa y Mertolenga. El arbol filogenetico confirmo la ancestralidad iberica y la influencia africana en las razas criollas de America Latina. Palabras clave : filogenia, ganado criollo, haplotipos, linajes. Resumo O Harton del Valle (HV) e uma raca adaptada as condicoes da regiao pertencente ao departamento do Valle del Cauca (Colombia). A raca esta catalogada como vulneravel ja que sua populacao tem sido reduzida drasticamente nos ultimos dois anos. Objetivo : devido a incerteza no futuro da raca e a sua importancia como recurso potencial na seguranca alimentaria regional, abordou-se o estudo da diversidade, a estrutura genetica e a ancestralidade do gado HV, utilizando DNA mitocondrial (mtDNA). Metodos : para isto, se amplificou e sequenciou um fragmento de 350 pares de bases em 72 animais provenientes de nove populacoes e tambem de controles das racas Brahman e Holandesa. Para analizar a ancestralidade das sequencias, estas foram comparadas com outras 560 de 50 racas Bos taurus y Bos indicus depositadas no genebank. Resultados : de acordo com sua origem espanhola, foi encontrada uma marcada influencia do DNA mitocondrial europeu (91.7%), e baixa participacao de taurinos de origem africana (5.5%) e do Oriente Proximo (2.7%). A media da diversidade haplotipica foi de 0.65 ± 0.05. A populacao de gado HV mais antiga foi a unica que apresentou as tres linhagens mitocondriais encontradas; embora, esta populacao foi terminada recentemente. Observou-se tambem proximidade do gado HV com as racas colombianas da regiao Caribe, Romosinuano e Costeno con Cuernos. A comparacao com as sequencias depositadas no genebank com diferentes racas revelou a presenca de 37 haplotipos, dos quais sete foram unicos no HV. Conclusoes : as racas ibericas mais aproximadas do HV foram: Tudanca, Rubia Gallega, Negra Serrana, Murciana, Pajuna, Avilena Garvonesa e Mertolenga. A arvore filogenetica confirmou sua ancestralidade iberica e a influencia africana nas racas crioulas da America Latina. Palavras chave : filogenia, gado nativo, haplotipos, linhagens.