Varredura genômica para QTL associados à resistência a Boophilus microplus em bovinos

Abstract

Nos países tropicais, as perdas causadas pela infestação de carrapatos em bovinos acarretam um grande impacto no sistema de produção animal. A variação genética entre Bos taurus e Bos indicus, para a resistência a carrapatos, juntamente com as ferramentas da biologia molecular, sugerem o uso de marcadores moleculares, associados às características de resistência, como ferramenta auxiliar nos programas de seleção. O objetivo desse trabalho foi identificar QTL associados à resistência/suscetibilidade ao carrapato (R. microplus) em uma população F2 de bovinos derivada do cruzamento entre touros da raça Holandesa (Bos taurus) e vacas de raça Gir (Bos indicus). Foi utilizada a avaliação absoluta para determinação do nível de resistência de cada animal, que é baseada na contagem das fêmeas de carrapatos que completaram seu ciclo após a infestação artificial com um número conhecido de larvas. Foram coletadas amostras de sangue de toda população parental, F1 e F2 para extração de DNA. Para a varredura do genoma, foram utilizados marcadores microssatélites escolhidos no mapa do MARC - USDA. A escolha de cada marcador foi baseada na sua posição no mapa, multi-alelismo e mínimo de 50% de heterozigosidade. Ao todo, foram selecionados 21 marcadores microssatélites, visando cobrir os cromossomos 13, 18, 19 e 27, com um espaçamento de 20 cM, em média, entre os marcadores. Os dados obtidos a partir da varredura genômica referente aos quatro cromossomos em estudo demonstraram a presença de um QTL com efeito aditivo e dominante (P<0,01), para resistência a carrapato localizado no final do cromossomo 18. Não está claro qual é a origem da resistência para este QTL, visto que ambas as raças compartilham alelos que estão interferindo na resistência ou suscetibilidade nos animais F2. Um possível QTL, com efeito aditivo (P<0,07) e localizado a 16 cM do centrômero também foi encontrado no cromossomo 27. As próximas etapas, após a identificação dos QTL, envolvem: 1- validação destes resultados em rebanhos comerciais de gado de leite e corte, possibilitando a utilização da seleção assistida por marcadores nos programas de melhoramento e 2- refinamento da posição onde o QTL foi mapeado, permitindo a localização mais precisa dos limites do QTL, diminuindo o intervalo em cM, favorecendo assim a identificação dos genes responsáveis pelo efeito do QTL.

In tropical countries losses caused by bovine tick infestation have a tremendous economic impact on production systems. Genetic variation between Bos taurus and Bos indicus to tick resistance and molecular biology tools might facilitate the use of molecular markers linked to resistance traits as an auxiliary tool in selection programs. The objective of this work was to identify QTL associated with tick resistance/susceptibility in a bovine F2 population derived from the Gyr (Bos indicus) x Holstein (Bos taurus) cross. Tick resistance on each F2 animal was evaluated by counting the number of tick females after 21 days of an artificial infestation with 10,000 larvae. Blood samples of parents, F1 and F2 animals were collected for DNA extraction. Microsatellite markers were chosen from MARC USDA map to perform a genome scan in four chromosomes. Markers were chosen based on their position in the map, multi-allelism and minimum of 50% heterozygosity. A total of 21 markers were selected to cover chromosomes 13, 18, 19 and 27, with marker interval of 20 cM. This genome scan showed the presence of a QTL with additive and dominant effect (P<0.01) for tick resistance located in the end of the chromosome 18. It is not clear the origin of resistance in this QTL, since both breeds share alleles that most impact resistance or susceptibility in the F2. A putative QTL with dominant effect (P<0.07) located at 16 cM from centromere was also found on chromosome 27. The future steps after QTL mapping involve validation of these results in commercial herds of dairy cattle and beef cattle and fine mapping the position of the QTL favoring the identification of candidate genes involved with tick resistance.