Genomic assessment of inbreeding in the Kholmogor, Yaroslavl and Holstein breeds of cattle | Геномная оценка инбридинга у крупного рогатого скота холмогорской, ярославской и голштинской пород

Genomic assessment of inbreeding in the Kholmogor, Yaroslavl and Holstein breeds of cattle | Геномная оценка инбридинга у крупного рогатого скота холмогорской, ярославской и голштинской пород

2019

Abdel'manova, A.S. | Dotsev, A.V. | Mishina, A.I. | Shakhin, A.V. | Zinov'eva, N.A., The L.K. Ehrnst All-Russia Research and Development Inst. of Animal Husbandry, Moscow Region

English. The inbreeding level in a population should be taken into account in the framework of breeding programs in order to avoid the transition of lethal and semi-lethal recessive alleles into a homozygous state and resulting in inbreeding depression. The assessment of inbreeding level based only on the information from pedigree is not always correct. Calculation of inbreeding indices based on genome-wide data allows evaluation of the heterozygosity degree both individually and population-wise. The work was aimed at conducting the genomic assessment of inbreeding in cattle populations of the Kholmogory Yaroslavl and Holstein breeds using two methods - sMLH and F(ROH). We performed the genome-wide SNP analysis (SNP - single nucleotide polymorphism) of individuals of the above listed breeds. Data processing, calculations and visualization of the results were carried out in the programs PLINK 1.9, Admixture 1.3 and R packages pophelper, detectRUNS, inbreedR, ggplot2. After quality control, 36837 SNPs were selected for the analyses. Cluster analysis showed a clear differentiation of the Russian breeds both from each other and from Holstein. The highest average values of the inbreeding coefficient F(ROH) (0.126±0.005) and sMLH (1.018±0.006) were observed in Holstein animals. It can be caused by the ascertainment bias due to the design features of the chip. Therefore the assessment of the inbreeding degree in populations using the whole-genome SNP analysis is advisable when taking into account the chip design.

Show more [+]

Less [-]

Russian. При ведении селекционной работы важно учитывать степень инбридинга в популяции, чтобы избежать перехода летальных и полулетальных рецессивных аллелей в гомозиготное состояние и проявления инбредной депрессии. Широко применяемая оценка только на основе информации из родословной животного не всегда является корректной. Расчет показателей инбридинга на основании полногеномных данных позволяет оценить степень гетерозиготности как в целом в популяции, так и у каждой особи в отдельности. Цель работы - проведение геномной оценки инбридинга в популяциях крупного рогатого скота холмогорской, ярославской и голштинской пород с использованием двух методов расчета - sMLH и F(ROH). Выполнен анализ полногеномных SNP-профилей (SNP - однонуклеотидный полиморфизм) животных вышеуказанных пород. Обработку данных, расчеты и визуализацию результатов проводили в программах PLINK 1.9, Admixture 1.3 и R пакетах pophelper, detectRUNS, inbreedR, ggplot2. После проведения контроля качества для исследований были отобраны 36837 SNP. Кластерный анализ показал четкую дифференциацию обеих российских пород как друг от друга, так и от голштинской. Наибольшими средними значениями коэффициента инбридинга F(ROH) (0.126±0.005) и мультилокусной гетерозиготности sMLH (1.018±0.006) отличались животные голштинской породы. Это объясняется эффектом "смещения выборки" при генотипировании из-за особенностей дизайна чипа. Оценка степени инбредности популяций с помощью полногеномного анализа SNP целесообразна при учете дизайна чипа, на котором было проведено генотипирование.

Show more [+]

Less [-]

Bibliographic information

Молочное и мясное скотоводство | Dairy and beef cattle breeding

Issue

8

ISSN

0026-9034

Other Subjects

Polymorphisme genetique; Marqueur genetique; Genome; Federacion de rusia; Marcadores geneticos; Federation de russie