Population structure of the Brazilian Crioula Lageana cattle (Bos taurus) breed

Background: The lack of information on population structure is one of the main obstacles to develop breeding and conservation programs for animal genetic resources. Objective: To characterize the population structure of Crioula Lageana cattle breed (Bos taurus) in order to assess its genetic diversity. Methods: Database with information of 1,638 Crioula Lageana animals, collected during 38 years, was analysed using the ENDOG v.4. 4 program. Results: Effective population size ranged from 72.53 in complete generations to 143.90 in maximum generations. Inbreeding and Average Relatedness coefficients were 0.34 and 0.91%, respectively. The effective number of founders and ancestors were 29 and 28 animals, respectively, and only ten ancestors were responsible for 50% of the genetic variability of the whole population. The average generation interval was 5.84 years in the paternal line and 7.70 in the maternal one. Wright´s F statistics indicated low genetic distances between subsets in relation to the total population (Fst = 0.0015), between individuals with respect to their subpopulation (Fis = -0.0027), and between individuals in relation to the total population (Fit = -0.0012). Conclusion: Analysis of the population indicated that, despite the small number of animals with known parentage and considerable loss of genetic variability by the constant use of a few sires, and same value of number of founders and ancestors, the population showed good genetic management, low inbreeding, low genetic differentiation among subpopulations, and probably adequate effective population size for breed preservation. Keywords: conservation of animal genetic resources, genetic diversity, inbreeding, locally-adapted breed, pedigree analysis. Resumen Antecedentes: La falta de informacion sobre estructura poblacional es una de las principales barreras para el desarrollo de programas de mejoramiento genetico y conservacion de los recursos zoogeneticos. Objetivo: Caracterizar la estructura poblacional de la raza bovina Crioula Lageana ( Bos taurus ) para evaluar su diversidad genetica. Metodos: Una base de datos con informacion de 1.638 animales Crioula Lageana ( Bos taurus ), recogidos durante 38 anos, fue analizada utilizando el programa ENDOG v.4. 4. Resultados: El tamano efectivo de la poblacion vario de 72,53 en las generaciones completas a 143,90 en las generaciones maximas. La endogamia y la relacion media de los coeficientes fue 0,34 y 0,91%, respectivamente. El numero efectivo de fundadores y antepasados fue de 29 y 28 animales respectivamente, y solo diez antepasados fueron responsables del 50% de la variabilidad genetica de la poblacion. El intervalo promedio de generacion fue de 5,84 anos en la linea paterna y de 7,70 en la linea materna. El indice estadistico de Wright’s F indica una baja distancia genetica entre los subconjuntos en relacion con la poblacion total (Fst = 0,0015), entre los individuos con respecto a su subpoblacion (Fis = -0,0027), y entre los individuos en relacion con la poblacion total (Fit = -0,0012). Conclusion: El analisis de la poblacion indica que a pesar del pequeno numero de animals con origen conocido y la considerable perdida de variabilidad genetica por el uso constante de pocos toros y el mismo valor del numero de fundadores y antepasados, la poblacion mostro un buen manejo genetico, baja endogamia, baja diferenciacion genetica entre las subpoblaciones y probablemente un tamano efectivo adecuado de la poblacion. Palabras clave: analisis de pedigri, conservacion de los recursos geneticos animales, diversidad genetica, endogamia, razas adaptadas localmente. Resumo Antecedentes: A falta de informacoes sobre a estrutura da populacao esta entre os principais obstaculos ao desenvolvimento de programas de melhoramento e conservacao de recursos geneticos animais. Objetivo: Caracterizar a estrutura populacional da raca bovina Crioula Lageana ( Bos taurus ) para acessar a diversidade genetica da raca. Metodos: Banco de dados com informacao de 1.638 animais Crioula Lageana, recolhidos durante 38 anos, foi analisado utilizando EndoG v.4. 4. Resultados: O tamanho efetivo populacional various de 72,53 nas geracoes completas para 143,90 nas geracoes maximas. Coeficientes de Endogamia e Relacao foram 0,34 e 0,91%, respectivamente. O numero efetivo de fundadores e ancestrais foram 29 e 28 animais, respectivamente, sendo que apenas dez ancestrais foram responsaveis por 50% da variabilidade genetica de toda a populacao. O intervalo de geracoes foi de 5,84 anos para linha paterna e 7,70 para linha materna. As estatisticas F de Wright indicaram uma pequena distância genetica das subpopulacoes entre os subgrupos em relacao a populacao total (FST = 0,0015), entre os individuos em relacao a sua subpopulacao (FIS = -0,0027) e entre individuos em relacao a populacao total (Fit = -0,0012). Isto indica uma baixa diferenciacao genetica na populacao estudada. Conclusao: A analise populacional indicou que, apesar do numero pequeno de animais com ascendencia conhecida e consideravel perda de variabilidade genetica pelo uso constante de alguns touros e mesmo valor do numero de fundadores e antepassados, a populacao mostrou boa gestao genetica, endogamia baixa, baixa diferenciacao genetica entre subpopulacoes e provavelmente adequado tamanho efetivo da populacao para a preservacao da raca. Palavras-chave: analise de pedigree, conservacao de recursos geneticos animais, diversidade genetica, endogamia, racas localmente adaptadas.