Skip to main content Accessibility help
×
Home

Genetic diversity and zebu genes introgression in cattle population along the coastal region of the Bight of Benin

  • O.D. Koudandé (a1), G. Dossou-Gbété (a1), F. Mujibi (a2), H. Kibogo (a2), D. Mburu (a2), G.A. Mensah (a1), O. Hanotte (a2) and J.A.M. van Arendonk (a3)...

Summary

Genetic diversity and Zebu genetic introgression have been assessed in five subpopulations of cattle along the coastal region of Togo, Benin and Nigeria using 15 autosomal and one Y- specific microsatellite markers. Mean observed heterozygosity (Ho) ranges from 0.55 to 0.61 and the mean number of alleles (MNA) from 5.47 to 6.47. Genetic differentiation indexes (Fst), were significant between the five subpopulations (P< 0.01). Some possible population diagnostic alleles are identified with allele 254 at locus ILSTS033 and allele 182 at locus ILSTS005 found only in the population from Togo with frequencies of 5.41% and 12.82% respectively. Allele 226 of locus ILSTS103 is fixed in the Togolese population (100%) and almost fixed (98.75%) in the Benin-Valley population. Y chromosome analysis reveals male Zebu introgression in all five populations with a frequency of indicine Y chromosome ranging from 37.5% in Benin-Valley and Benin Plateau East to 100% for Benin Plateau West. Admixture analysis using the programme STRUCTURE (k = 2) confirms phenotypic observations suggesting different level of taurine background and therefore Zebu introgression amongst the populations. Within populations, variations in levels of Zebu admixture between herds were also detected. Whereas the valley population from Benin shows low level of Zebu introgression, it is the population from Benin Plateau East which is the purest.

La diversité génétique et l'introgression de gènes de zébu dans la population de bovins le long de la côte du golfe de Guinée allant du Togo au Nigeria ont été évaluées à partir de 15 marqueurs microsatellites autosomes et un marqueur spécifique du chromosome Y. La moyenne des hétérozygotes Ho varie de 0,55 à 0,61 et le nombre moyen d'allèles (NMA) de 5,47 à 6,47. Les indices de différenciation génétique (Fst) sont différents entreles cinq sous populations (P<0,01). Des allèles spécifiques de population sont identifiés aux loci ILSTS033 (allèle 254) et ILSTS005 (allèle182) dans la sous population du Togo avec des fréquences respectives de 5,41 et 12,82%. L'allèle 226 du locus ILSTS103 est totalement (100%) fixé dans la sous population togolaise et presque (98,75%) dans la sous population de la vallée au Bénin. L'évaluation du marqueur spécifique du chromosome Y révèle l'introgression de gènes de zébu dans les cinq sous populations allant de 37,5% dans la vallée du Bénin et sur le Plateau Est à 100% sur le Plateau Ouest. L'analyse de mélange utilisant le programme STRUCTURE (k = 2) confirme les observations phénotypiques concluant à l'introgression de gènes de zébu au sein des populations. Des variations de mélange sont observées entre troupeaux au sein d'une même sous population. Alors que les animaux dans la vallée au Bénin présentent un niveau faible d'introgression de gènes de zébu, c'est la sous population du Plateau Est qui paraît être la plus pure.

La diversidad genética y la introgresión de genes de zebú en la población de bovinos a lo largo de la costa del golfo de Guinea que va desde Togo hasta Nigeria han sido evaluados a partir de 15 marcadores microsatelitares autosomos y un marcador específico del cromosoma Y. La media de heterocigosis Ho varía de 0,55 a 0,61 y el número medio de alelos (NMA) de 5,47 a 6,47. Los índices de diferenciación genética (F) son diferentes entre las cinco sub-poblaciones (P<0,01). Han sido identificados alelos específicos de poblaciones en los loci ILSTS033 (alelo 254) e ILSTS005 (alelo 182) en la sub-población del Togo con frecuencias respectivas de 5,41 y 12,82%. El alelo 226 del locus ILSTS103 está totalmente fijado (100%) en la sub-población togolesa y casi (98,75%) en la sub-población del valle del Benín. La evaluación del marcador específico del cromosoma Y revela la introgresión de genes de zebú en las cinco sub-poblaciones que van de 37,5% en el valle del Benín y en la Meseta Este, hasta 100% en la Meseta Oeste. El análisis de mezcla utilizando el programa STRUCTURE (k=2) confirma las observaciones fenotípicas que indican la introgresión de genes de zebú en el interior de las poblaciones. Variaciones de mezclas han sido observadas entre rebaños al interior de una misma población. Mientras que los animales del valle del Benín presentan un nivel de introgresión de genes de zebú bajo, la sub-población de la Meseta Este parece ser la más pura.

Copyright

References

Hide All
Agyemang, K., Dwinger, R.H., Grieve, A.S. & Bah, M.L.. 1991. Milk production characteristics and productivity of N'Dama cattle kept under village management in the Gambia. J. Dairy Sci. 74, 15991608.
Bradley, D.G., MacHugh, D.E., Cunningham, P. & Loftus, R.T.. 1996. Mitochondrial diversity and the origins of African an European cattle. Proc. Natl. Acad. Sci USA 93, 51315135.
Bertorelle, G. & Excoffier, L.. 1998. Inferring admixture proportions from molecular data. Mol. Biol. Evol. 15, 12981311.
FAO. 1981. Animal genetic resources conservation and management. Proceedings of the FAO/UNEP technical consultation. FAO Animal Production and Health paper 24. FAO, Rome, pp. 388.
FAO. 1992. The management of global animal genetic resources. FAO Animal Production and Health paper 104. FAO, Rome, pp. 309.
Hanotte, O., Tawah, C.L., Bradley, D.G., Okomo, M., Verjee, Y., Ochieng, J. & Rege, J.E.O.. 2000. Geographic distribution and frequency of a taurine Bos taurus and an indicine Bos indicus Y specific allele amongst sub-Saharan African cattle breeds. Molecular Ecology 9, 387396.
Hanotte, O., Bradley, D.G., Ochieng, J.W., Verjee, Y, Hill, E.W. & Rege, J.E.O.. 2002. African pastoralism: genetic imprints of origins and migrations. Science 296, 336339.
Hirano, T., Nakane, S., Mizoshita, K., Yamakuchi, H., Inoue-Murajama, M., Watanabe, T., Barendse, W. & Sugimoto, Y.. 1996. Characterization of 42 highly polymorphic bovine microsatellite markers. Anim. Genet. 27, 365368.
Kemp, S.J., Hishida, O., Wambugu, J., Rink, A., Longeri, M.L., Ma, R.Z., Da, Y., Lewin, H.A., Barendse, W. & Teale, A.J.. 1995. A panel of polymorphic bovine, ovine and caprine microsatellite markers. Anim. Genet. 26, 299306.
MacHugh, D.E., Shriver, M.D., Loftus, R.T., Cunningham, P. & Bradley, D.G.. 1997. Micorsatellite DNA variation and the evolution, domestication and phylogeography of taurine and zebu (Bos taurus and Bos indicus). Genetics 146, 10711086.
Nei, M., Tajima, F. & Tateno, Y.. 1983. Accuracy of estimated phylogenetic trees from molecular data. J. Mol. Evolution 19, 153170.
Park, S.D.E. (Ed.). 2001. Trypanotolerance in West African cattle taurine and the population genetic effects of selection. PhD thesis, University of Dublin, Ireland.
Raymond, M. & Rousset, F.. 1995. GENEPOP (version 1.2): population genetics software for exact tests and ecumenicism. J. Heredity 86, 248249.
Saitou, N. & Nei, M.. 1987. The neighbor-joining method: a new method for reconstructing phylogenetic trees. Molecular Biology and Evolution 4, 406425.
Sambrook, J., Fritsch, E.F. & Maniatis, T.. 1989. Molecular Cloning: A Laboratory manual. 2nd edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press, New York.
Uza, D.V. 1997. The productivity of Muturu cattle (Bos brachyceros) under ranching conditions in the Southern Guinea Savanna of Benue state, Nigeria. Outlook on Agriculture 26, 1923.
Weir, B.S. & Cockerham, C.C.. 1984. Estimating F-statistics for the analysis of population structure. Evolution 38, 13581370.

Keywords

Genetic diversity and zebu genes introgression in cattle population along the coastal region of the Bight of Benin

  • O.D. Koudandé (a1), G. Dossou-Gbété (a1), F. Mujibi (a2), H. Kibogo (a2), D. Mburu (a2), G.A. Mensah (a1), O. Hanotte (a2) and J.A.M. van Arendonk (a3)...

Metrics

Full text views

Total number of HTML views: 0
Total number of PDF views: 0 *
Loading metrics...

Abstract views

Total abstract views: 0 *
Loading metrics...

* Views captured on Cambridge Core between <date>. This data will be updated every 24 hours.

Usage data cannot currently be displayed