Γενετικός χαρακτηρισμός και συγκριτική μελέτη εγχώριων φυλών προβάτων
Authors: Αργυριάδου Αγγελική 
Published: November 2024

Στόχος της διατριβής ήταν η εκτίμηση της γενετικής ποικιλότητας, της φαινοτυπικής παραλλακτικότητας και της επίδρασης γενετικών και περιβαλλοντικών παραγόντων σε χαρακτηριστικά παραγωγικότητας (ύψος γαλακτοπαραγωγής, χημική σύσταση γάλακτος) και ανθεκτικότητας (δείκτης θρεπτικής κατάστασης-ΔΘΚ, αριθμός σωματικών κυττάρων-ΑΣΚ, εμμονή στη γαλακτοπαραγωγή) των προβάτων των εγχώριων φυλών Χίου και Φριζάρτα. Επιλέχθηκαν τυχαία 864 προβατίνες (Χίου: 369, Φριζάρτα: 495) από δύο εκτροφές ανά φυλή. Μηνιαίως, για δύο παραγωγικά έτη ανά εκτροφή, γινόταν εκτίμηση του ΔΘΚ, καταγραφή γαλακτοπαραγωγής και συλλογή δειγμάτων γάλακτος των επιλεγμένων προβατίνων. Προσδιορίστηκε ο ΑΣΚ και η περιεκτικότητα σε λίπος/πρωτεΐνες/λακτόζη των δειγμάτων. Στο εσωτερικό των προβατοστασίων, καταγράφονταν τα επίπεδα θερμοκρασίας και σχετικής υγρασίας, βάσει των οποίων υπολογίστηκε ο δείκτης θερμικής καταπόνησης (THI). Γονιδιωματικό DNA 1.033 προβάτων (Χίου: 669, Φριζάρτα: 364) γενοτυπήθηκε με μικροσυστοιχίες μέσης πυκνότητας (Illumina OvineSNP50). Για την εκτίμηση της επίδρασης του μικροπεριβάλλοντος του προβατοστασίου στα μελετώμενα χαρακτηριστικά χρησιμοποιήθηκαν μικτά γραμμικά πρότυπα. Η αύξηση θερμοκρασίας και THI επέδρασε κυρίως αρνητικά στα χαρακτηριστικά (P<0,05), ενώ η ευμεταβλητότητά τους επέφερε τις μεγαλύτερες μεταβολές. Οι διαφορετικές επιδράσεις στη γαλακτοπαραγωγή και τον ΔΘΚ μεταξύ των δύο φυλών υποδηλώνουν διαφορετικό τρόπο αντιμετώπισης της θερμικής καταπόνησης. Για την εκτίμηση της γενετικής ποικιλότητας ανιχνεύθηκαν οι περιοχές ομοζυγωτίας (ROH) στο γονιδίωμα και εκτιμήθηκαν οι συντελεστές αιμομιξίας (FROH, FIS), η νουκλεοτιδική ποικιλότητα, οι βαθμοί ετεροζυγωτίας και ανισορροπίας σύνδεσης και το ιστορικό δραστικό μέγεθος κάθε φυλής. Η γενετική απόσταση μεταξύ των δύο φυλών εκτιμήθηκε με τον δείκτη FST και η συγγένειά τους με 14 ξενικές φυλές γαλακτοπαραγωγών προβάτων, με αναλύσεις πρόσμιξης και κύριων συνιστωσών (PCA). Ικανοποιητική γενετική ποικιλότητα ανιχνεύθηκε στις δύο φυλές, που είναι επαρκώς διαφοροποιημένες μεταξύ τους. Η φυλή Χίου ήταν περισσότερο ομοιογενής, ενώ η Φριζάρτα χαρακτηρίστηκε από υψηλότερο βαθμό ετεροζυγωτίας. Μικρές γενετικές αποστάσεις παρατηρήθηκαν μεταξύ της φυλής Χίου και των μεσογειακών πλατύουρων φυλών και μεταξύ των φυλών Φριζάρτα και Ανατολικής Φρισλανδίας. Τέλος, εκτιμήθηκαν οι συντελεστές κληρονομησιμότητας των μελετώμενων χαρακτηριστικών βάσει γονιδιωματικών δεδομένων, και έγιναν μελέτες συσχέτισης ολόκληρου του γονιδιώματος (GWAS). Η πληθυσμιακή δομή εντός κάθε φυλής διερευνήθηκε με αναλύσεις PCA. Υποψήφια γονίδια αναζητήθηκαν εντός 1 Mb ανοδικά και καθοδικά των στατιστικά σημαντικών SNP. Τα μελετώμενα χαρακτηριστικά ήταν κληρονομήσιμα (h2=0,38-0,70). Επτά δείκτες SNP (Χίου: 2, Φριζάρτα: 5) και 19 υποψήφια γονίδια (Χίου: 3, Φριζάρτα: 16) συσχετίστηκαν με τα χαρακτηριστικά ανθεκτικότητας και 19 SNP (Χίου: 12, Φριζάρτα: 7) και 43 γονίδια (Χίου: 28, Φριζάρτα: 15) με τα χαρακτηριστικά παραγωγικότητας, υποδηλώνοντας πολυγονιδιακό τρόπο κληρονόμησης. Δε βρέθηκαν κοινοί δείκτες SNP/γονίδια μεταξύ των δύο φυλών, υποδηλώνοντας ότι η βελτίωσή των χαρακτηριστικών προϋποθέτει προγράμματα ειδικά σχεδιασμένα για κάθε φυλή. Τα υποψήφια γονίδια εμπλέκονται στη ρύθμιση του μεταβολισμού, των λειτουργιών του μαστού, των ορμονών και του κυτταρικού κύκλου. Το λίπος και η λακτόζη του γάλακτος της φυλής Χίου συσχετίστηκαν με γονίδια που εμπλέκονται στην προσαρμογή σε ακραία περιβάλλοντα και την ανάπτυξη του πλατύουρου φαινοτύπου, αναδεικνύοντας τη σημασία του εξελικτικού υποβάθρου στη διαμόρφωση των χαρακτηριστικών κάθε φυλής. Με την παρούσα διατριβή εφαρμόστηκε πρώτη φορά στην Ελλάδα μία ολιστική προσέγγιση για τον χαρακτηρισμό και τη συγκριτική μελέτη δύο σημαντικών εγχώριων φυλών προβάτων. Τα αποτελέσματα θα συνεισφέρουν σε προγράμματα γενετικής βελτίωσης που επιτρέπουν την αποδοτικότερη αξιοποίηση του εγχώριου γενετικού δυναμικού.