"Análisis genético de la precocidad sexual en hembras Brahman (Bos primigenius indicus)"

Abstract

Las variables reproductivas son factores determinantes en la eficiencia de lossistemas ganaderos y son indicadores de adaptación ambiental en laspoblaciones silvestres. En esta Tesis se propuso analizar la relación entre elpotencial genético de las razas bovinas y los factores ambientales, en lo querefiere a desempeño reproductivo representado por la precocidad sexual(pubertad). Para ello se analizaron doce genes seleccionados como genescandidatos en vías metabólicas relacionadas con la reproducción de las hembrasbovinas o candidatos posicionales surgidos de diferentes estudios genómicos.Inicialmente, se realizaron análisis de asociación con precocidad sexual y seevaluaron interacciones entre genotipo y ambiente en muestras de hembras deraza Brahman (Bos indicus) con fenotipos previamente determinados en trescondiciones ambientales contrastantes. Aunque no se encontraron asociacionessignificativas, los genes exhibieron una amplia norma de reacción cambiandodrásticamente sus frecuencias alélicas ante la modificación ambiental. Tambiénse caracterizó la región del Genoma Bovino de Referencia correspondiente alclúster de genes HSP70, asociados a la adaptación a condiciones de estrésambiental, encontrando una deleción que podría implicar que uno de los genesinducibles es prescindible. Finalmente, se buscaron huellas de selección engenes específicos, hallando evidencias de selección positiva reciente en regiones regulatorias del gen Prodynorphin (PDYN) en razas bovinas Bos taurusseleccionadas para la producción lechera. En conjunto, los resultados aquípresentados contribuyen a la caracterización genómica de la reproducción enuna especie doméstica de gran interés productivo; a entender cómo se relacionala precocidad sexual de las hembras bovinas con ciertos factores ambientales ya comprender cómo los procesos evolutivos y la selección artificial han moldeadode forma diferencial el genoma de las distintas razas bovinas modernas.

The reproductive traits are determining factors in the efficiency of livestock systems and are indicators of environmental adaptation in wild populations. This thesis aims to analyze the relationship between the genetic potential of cattle breeds and environmental factors, concerning reproductive performance represented by sexual precocity (puberty). To this end, twelve genes selected as candidate genes in metabolic pathways related to the reproduction of bovine females or positional candidates, which emerged from different genomic studies, were analyzed. Initially, an association analysis with sexual precocity was performed in samples of Brahman (Bos indicus) heifers, which were previously phenotyped under three contrasting environmental conditions, and the interactions between genotype and environment were evaluated. Although no significant associations were found, the genes showed a broad reaction norm by drastically changing their allelic frequencies with environmental modification. The region of the Reference Bovine Genome corresponding to the cluster of HSP70 genes, associated with adaptation to environmental stress conditions, was also characterized, finding a deletion that could imply that one of the inducible genes is dispensable. Finally, signatures of selection were searched for specific genes, finding evidence of recent positive selection in regulatory regions of the Prodynorphin gene (PDYN) in Bos taurus dairy cattle breeds. Taken together, the results here presented contribute to the genomic characterization of reproduction in a domestic species of great productive interest. They also help to understand how the sexual precocity of bovine females is related to certain environmental factors, and to figure out how evolutionary processes and artificial selection have differentially shaped the genome of the different modern cattle breeds.