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Exploring the genetic diversity and substructure of the Portuguese cattle breed “Brava de Lide” using microsatellites

Published online by Cambridge University Press:  08 December 2014

J.C. Mateus  and
P.A. Russo-Almeida
J.C. Mateus*
Affiliation:
Escola de Ciências Agrárias e Veterinárias (ECAV) – Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro, Departamento de Zootecnia, Apartado 1013, 5001-801 Vila Real, Portugal
P.A. Russo-Almeida
Affiliation:
Escola de Ciências Agrárias e Veterinárias (ECAV) – Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro, Departamento de Zootecnia, Apartado 1013, 5001-801 Vila Real, Portugal
*
Correspondence to: J.C. Mateus, Departamento de Zootecnia, Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro, Apartado 1013, 5001-801 Vila Real, Portugal. email: jmateus@utad.pt
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Summary

The genetic structure and diversity of nine ganadarias (the Portuguese word for bull farmer) of the Portuguese “Brava de Lide” (Bullfighting) breed were assessed with 30 microsatellites. Allelic richness per locus was low, with an overall average of 2 547. The mean number of alleles corrected for the size of the smaller sample ranged between 2,4 in ganadaria Jorge Mendes and 1,9 in ganadaria Vaz Monteiro. The mean expected and observed heterozygosities ranged between 0.627 in ganadaria Palha and 0.461 in ganadaria Vaz Monteiro and between 0.617 in ganadaria Cabral D'Ascension and 0.4485 in ganadaria Vaz Monteiro, respectively. The ganadaria Vaz Monteiro was the one that systematically showed the lowest values of genetic diversity. To analyse the substructure among the 51 animals studied, a factorial correspondence analysis and a Bayesian approach were performed using the Genetix and STRUCTURE programs, respectively. The outcome of the factorial correspondence analysis resulted in the formation of four well-defined clusters. On the other hand, the analysis with the STRUCTURE program has allowed us to obtain six well-defined clusters. One well-defined cluster corresponded to the oldest Portuguese ganadaria, the Vaz Monteiro. This ganadaria was established, at its inception in 1843, with bulls and cows of pure Portuguese caste and has been kept in the same family owing to its formation without the introduction of any other blood, constituting a unique caste that must be preserved, which is the true offspring of the Portuguese cattle breed “Brava de Lide”. In turn, the other clusters formed corresponded to the ganadarias Mario Vinhas, Murteira Grave, Nuno Casquinha, Palha and Jorge Carvalho.

Résumé

La structure et la diversité génétiques ont été évaluées avec 30 microsatellites chez neuf élevages portugais de taureaux de combat. La richesse allélique par locus a été faible, avec une moyenne générale de 2 547. Le nombre moyen d'allèles, corrigé selon la taille du plus petit échantillon, a varié entre 2,4 chez l'élevage Jorge Mendes et 1,9 chez l'élevage Vaz Monteiro. Les hétérozygoties moyennes observée et attendue ont varié respectivement entre 0.627 chez l'élevage Palha et 0.461 chez l'élevage Vaz Monteiro et entre 0.617 chez l'élevage Cabral D'Ascension et 0.4485 chez l'élevage Vaz Monteiro. L'élevage Vaz Monteiro a été celui qui a présenté systématiquement les plus faibles valeurs de diversité génétique. Pour analyser la sous-structure entre les 51 animaux étudiés, une analyse factorielle des correspondances et une approche bayésienne ont été appliquées respectivement avec les programmes Genetix et STRUCTURE. L'analyse factorielle des correspondances a donné comme résultat la formation de quatre grappes bien définies alors que l'analyse avec le programme STRUCTURE en a données six. Un des groupes définis a correspondu à l'élevage de taureaux de combat le plus ancien du Portugal, l'élevage Vaz Monteiro. Cet élevage a été établi en 1 843 avec des taureaux et des vaches de pure caste portugaise et a été conservé dans la même famille depuis sa création sans l'introduction d'un autre sang. L'élevage possède donc une caste unique devant être conservée en tant que descendante directe de la vraie race bovine portugaise de combat, la race « Brava de Lide ». D'un autre côté, les autres grappes constituées ont correspondu aux élevages Mario Vinhas, Murteira Grave, Nuno Casquinha, Palha et Jorge Carvalho.

Resumen

Se estudió la estructura y la diversidad genética de nueve ganaderías de la raza bovina portuguesa de Lidia usando 30 microsatélites. La riqueza alélica por locus fue baja, siendo la media general de 2 547. El número medio de alelos, corregido por el tamaño de la menor muestra, varió entre 2,4 en la ganadería Jorge Mendes y 1,9 en la ganadería Vaz Monteiro. La heterocigosis media esperada y la observada oscilaron entre 0.627 en la ganadería Palha y 0.461 en la ganadería Vaz Monteiro y entre 0.617 en la ganadería Cabral D'Ascension y 0.4485 en la ganadería Vaz Monteiro, respectivamente. La ganadería Vaz Monteiro fue la que sistemáticamente presentó los menores valores de diversidad genética. Para analizar la subestructura entre los 51 animales estudiados, se llevó a cabo un análisis factorial de correspondencias y se adoptó un enfoque bayesiano, empleando respectivamente los programas Genetix y STRUCTURE. El análisis factorial de correspondencias resultó en la constitución de cuatro conglomerados bien definidos mientras que el análisis con el programa STRUCTURE permitió la obtención de seis conglomerados bien diferenciados. Uno de los conglomerados formados se correspondió con la ganadería de Lidia más antigua de Portugal, la Vaz Monteiro. Esta ganadería fue creada en 1 843 con toros y vacas de pura casta portuguesa y, desde entonces, se ha mantenido en la misma familia sin la introducción de ninguna otra sangre, representando así una casta única que debe ser conservada. Esta ganadería está por tanto formada por la descendencia directa de la verdadera raza bovina portuguesa de Lidia. Por otro lado, los otros conglomerados formados se correspondieron con las ganaderías Mario Vinhas, Murteira Grave, Nuno Casquinha, Palha y Jorge Carvalho.

Keywords

Brava de Lide breedgenetic diversitypopulation substructurePortuguese cattlerace bovine Brava de Lidediversité génétiquesous-structure populationnellebovins portugaisraza bovina de Lidiadiversidad genéticasubestructura poblacionalganado bovino portugués
Type
Research Article
Information
Animal Genetic Resources/Resources génétiques animales/Recursos genéticos animales , Volume 55 , December 2014 , pp. 9 - 17
Copyright
Copyright © Food and Agriculture Organization of the United Nations 2014 

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References

Alves, V. 2004. Evolução Filogenética dos Bovinos Autóctones Portugueses. Livro de Resumos das II Jornadas Técnicas de Raças Bovinas Autóctones, 5 e 6 de Maio de 2004, Escola Superior Agrária de Castelo Branco, Castelo Branco.Google Scholar
Anderung, C., Bouwman, A., Persson, P., Carretero, J.M., Ortega, A.I., Elburg, R., Smith, C., Arsuaga, J.L., Ellegren, H. & Götherström, A. 2005. Prehistoric contacts over the Straits of Gibraltar indicated by genetic analysis of Iberian Bronze Age cattle. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 102: 8431–8435.CrossRefGoogle ScholarPubMed
Belkhir, K., Borsa, P., Goudet, J., Chikhi, L. & Bonhomme, F. 1998. GENETIX, logiciel sous Windows TM pour la génétique des populations. Montpellier, France, Laboratoire Génome et Populations, CNRS UPR 9060, Université de Montpellier II.Google Scholar
Bollongino, R., Edwards, C.J., Alt, K.W., Burger, J. & Bradley, D.G. 2006. Early history of European domestic cattle as revealed by ancient DNA. Biol. Lett., 2: 155–159.CrossRefGoogle ScholarPubMed
Cañón, J., Fernández, J., García-Atance, M.A., Tupac-Yupanqui, I., Cortés, O., García, D. & Dunner, S. 2007. Relaciones genéticas entre ganaderías de lidia en función de su origen. Arch. Zootec., 56(Supl. 1): 383–390.Google Scholar
Cortés, O., Dunner, S., García-Atance, M.A., García, D. & Cañón, J. 2007. Matrilíneas en la formación del ganado bovino de lidia. Arch. Zootec., 56(Supl. 1): 397–402.Google Scholar
Cymbron, T., Freeman, A.R., Malheiro, M.I., Vigne, J.-D. & Bradley, D.G. 2005. Microsatellite diversity suggests different histories for Mediterranean and Northern European cattle populations. Proc. Biol. Sci., 272: 1837–1843.Google Scholar
Felius, M. 1995. Cattle breeds – An encyclopedia. The Netherlands, Misset. Doetinchem.Google Scholar
Ginja, C., Gama, L.T. & Penedo, M.C.T. 2009 a. Y Chromosome haplotype analysis in Portuguese cattle breeds using SNPs and STRs. J. Hered., 100: 148–157.CrossRefGoogle ScholarPubMed
Ginja, C., Penedo, M.C.T., Melucci, L., Quiroz, J., Martínez López, O.R., Revidatti, M.A., Martínez-Martínez, A., Delgado, J.V. & Gama, L.T. 2009 b. Origins and genetic diversity of New World Creole cattle: inferences from mitochondrial and Y chromosome polymorphisms. Anim. Genet., 41: 128–141.CrossRefGoogle ScholarPubMed
Ginja, C., Gama, L.T.D. & Penedo, M.C.T. 2010. Analysis of STR markers reveals high genetic structure in Portuguese native cattle. J. Hered., 101(2): 201–210.CrossRefGoogle ScholarPubMed
Goudet, J. 2001. FSTAT, a program to estimate and test gene diversities and fixation indices (version 2.9.3) (available from http://www2.unil.ch/popgen/softwares/fstat.htm).Google Scholar
Guo, S.W. & Thompson, E.A. 1992. Performing the exact test of Hardy–Weinberg proportions for multiple alleles. Biometrics, 48: 361–72.CrossRefGoogle ScholarPubMed
Hughes, S.S. 2000. STRand 1.2.90. “STRand Nucleic Acid Analysis Software” University of California, Davis, CA (available at http://www.vgl.ucdavis.edu/STRand).Google Scholar
Langella, O. 2002. Populations – Logiciel de génétique des populations (distances entre individus ou populations, arbres phylogénétiques). version 1.2.28. (Disponível em http://bioinformatics.org/~tryphon/populations/).Google Scholar
Mateus, J.C. 2008. Estudo da diversidade genética e filogenia das raças de bovinos autóctones Portuguesas, Tese de Doutoramento, Universidade de Trás-os-Montes e Alto-Douro, Vila Real.Google Scholar
Mateus, J.C., Penedo, M.C., Alves, V.C., Ramos, M. & Rangel-Figueiredo, T. 2004. Genetic diversity and differentiation in Portuguese cattle breeds using microsatellites. Anim. Genet., 35: 106–113.Google Scholar
Lucas, A.V. 1996. Ganadarias Portuguesas. Associação Portuguesa de Criadores de Toiros de Lide.Google Scholar
Lucas, A.V. 2004. Raça “Brava de Lide”. Livro de Resumos das II Jornadas Técnicas de Raças Bovinas Autóctones, 5 e 6 de Maio de 2004, Escola Superior Agrária de Castelo Branco, Castelo Branco.Google Scholar
Pritchard, J.K. & Wen, W. 2003. Documentation for STRUCTURE software: Version 2.2 (Pode ser consultado em: http://pritch.bsd.uchicago.edu/software/structure22/-read-me.pdf).Google Scholar
Pritchard, J.K., Stephens, M. & Donnelly, P. 2000. Inference of population structure using multilocus genotype data. Genetics, 155: 945–959.Google Scholar
Raymond, M. & Rousset, F. 1995 a. An exact test for population dierentiation. Evolution, 49: 1283–1286.CrossRefGoogle Scholar
Raymond, M. & Rousset, F. 1995 b. GENEPOP version 1.2: population genetics software for exact tests and ecumenicism. J. Hered., 86: 248–249.Google Scholar
Rousset, F. & Raymond, M. 1995. Testing heterozygote excess and deficiency. Genetics, 140: 1413–1419.Google Scholar
Weir, B.S. 1996. Genetic data analysis II. Sunderland, MA, Sinauer Associates.Google Scholar
Weir, B.S. & Cockerham, C.C. 1984. Estimation F-statistics for the analysis of population structure. Evolution, 38: 1358–1370.Google Scholar