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Previous issue date: 2013-07-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A qualidade do sêmen de reprodutores suínos pode ser avaliada de acordo com vários critérios, sendo a motilidade espermática o mais utilizado e importante. A motilidade, essencial para a fertilização, refere-se ao movimento retilíneo dos espermatozóides. Apesar da importância da avaliação de características de qualidade do sêmen de reprodutores, tradicionalmente estes animais têm sido selecionados com ênfase em características de carcaça e crescimento, com pouca atenção dispensada à sua capacidade reprodutiva. Devido ao fato de características seminais poderem ser avaliadas nos reprodutores somente após a puberdade, técnicas moleculares e genotipagem dos animais utilizando chips de alta densidade de marcadores SNPs poderiam ser utilizados como ferramentas para avaliar e melhorar a seleção para fertilidade e qualidade de sêmen em reprodutores suínos em uma idade jovem. O estudo de associação genômica ampla (GWAS) requer o conhecimento de uma associação entre um marcador genético e alguma variação no fenótipo e assume que associação significativa pode ser detectada porque os SNPs estão em desequilíbrio de ligação (LD) com as mutações causais para as características de interesse, a nível de população. Assim, este estudo foi conduzido com o objetivo de identificar, através do GWAS, marcadores SNPs e genes candidatos relacionados com motilidade espermática em duas diferentes linhas de suínos. Os dados fenotípicos são provenientes de avaliações repetidas de motilidade de espermatozóides logo após a coleta do sêmen através do método denominado CASA (Computer Assisted Sperm Analysis). Animais de duas linhas (linha 1, n=760 animais da raça Landrace e linha 2, n=645 animais da raça Large White) foram fenotipados para a construção do arquivo de dados, que possui 32884 observações para a linha 1 e 32576 para a linha 2. Um total de 1507 animais da linha 1 e 1383 animais da linha 2 foram genotipados com o uso do chip de 60K da Illumina®. Os valores genéticos dos animais foram estimados utilizando o programa ASREML e os valores genéticos desregressados foram calculados para serem utilizados no GWAS. Após o controle de qualidade, 42551 SNPs e 602 animais genotipados (linha 1) e 40890 SNPs e 525 animais genotipados (linha 2) foram utilizados no GWAS. SNPs que possuíram q-valores baseados na taxa de falsos descobertos (FDR) menores ou iguais a 0.05 foram considerados significativos. Para a linha 1 não foram encontrados SNPs significativos relacionados com motilidade. Já para a linha 2, seis SNPs localizados no cromossomo 1 (SSC1) foram significativamente relacionados com a característica estudada. Essa diferença pode ser explicada pela baixa correlação (r = 0.0926) entre os valores de LD entre marcadores calculados para as duas linhas na região que abrange os seis SNPs significativos. O alto valor médio de r2 (r2 = 0.7275), calculado para medir o LD entre os seis SNPs significativos para a linha 2, revela que todos esses SNPs podem estar ligados a um mesmo QTL. O gene metionil-tRNA formiltransferase mitocondrial (MTFMT) é um possível gene candidato controlando a característica. Esse estudo fornece marcadores SNPs e um gene candidato associados com motilidade espermática em suínos. No entanto, por ser o primeiro trabalho a encontrar tais marcadores relacionados com motilidade espermática em suínos em uma nova região do SSC1, é necessária replicação e validação do estudo em outra população para confirmação dos resultados encontrados a fim de incluir tais informações na seleção de melhores animais. / The boar semen quality can be evaluated according to several parameters. Sperm motility is the most widely used and important test. Sperm motility, essential for fertility, is measured as the proportion of sperm cells with a straightforward movement. Despite its importance, traditionally boar selection has been done based on growth rate and carcass traits and little attention has been given on their semen quantity and quality. Because reproductive traits and sperm quality traits can only be measured on boars after puberty, molecular techniques and animal genotyping using chips with high density of SNP markers could be used to evaluate and improve selection on boar fertility at a young age. The Genome Wide Association Study (GWAS) requires knowledge of an association of a genetic marker with some variation in phenotype and it assumes that significant association can be detected because the SNPs are in linkage disequilibrium (LD) with the causative mutations for the traits of interest at the population level. Therefore, this study was conducted with the objective of performing a GWAS in order to find markers and candidate genes in the pig genome associated with sperm motility in two different pig lines. The phenotypic data consisted of repeated records of fresh sperm motility evaluated with CASA (Computer Assisted Sperm Analysis), obtained from two pure dam lines: a Landrace based line (line 1), n=760 animals and a Large White based line (line 2), n=645. The phenotypic database had in total 32,884 observations for line 1 and 32,576 observations for line 2, with 43.27 ± 36.81 observations per animal for line 1 and 50.51 ± 39.15 observations per animal for line 2. The PorcineSNP60 Beadchip of Illumina (San Diego, CA, USA, Ramos et al., 2009) was used to identify the association between sperm motility and the SNP markers. After quality control, a total of 42,551 SNPs and 602 genotyped animals (line 1) and 40,890 SNPs and 525 animals (line 2) were used in the association analyses. A False Discovery Rate based q-value of 0.05 was used as threshold for significant association. Six SNPs on pig chromosome 1 (SSC1) were significantly associated with the trait in line 2, whereas no SNPs were considered significantly associated with the trait in line 1. This difference can be explained by the low correlation (r = 0.0926) between the LD measurements (r2) between markers located in the region covering the six significant SNPs for line 2, calculated for both lines. The high average value of r2 (r2 = 0.7275), calculated to measure the LD between the six significant SNPs for line 2 reveals that all these SNPs may be linked to one QTL. The mitochondrial methionyl-tRNA formyltransferase (MTFMT) is a possible candidate gene affecting sperm motility on SSC1. This study provides some SNPs markers and a candidate gene associated with the trait of interest in a novel region on SSC1. However, replication, validation in another population and confirmation of published QTL or candidate genes related to boar sperm motility in the same region that we found in this study is necessary before using such information in selection.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:localhost:123456789/4793 |
| Date | 29 July 2013 |
| Creators | Diniz, Daniele Botelho |
| Contributors | Guimarães, Simone Eliza Facioni, Silva, Fabyano Fonseca e, Lopes, Paulo Sávio, Harlizius, Barbara |
| Publisher | Universidade Federal de Viçosa, Mestrado em Genética e Melhoramento, UFV, BR, Genética animal; Genética molecular e de microrganismos; Genética quantitativa; Genética vegetal; Me |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | English |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFV, instname:Universidade Federal de Viçosa, instacron:UFV |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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