Diversity and population structure of Criollo Lechero Tropical and Romosinuano cattle breeds in Mexico

Abstract

Background: The assessment of genetic diversity, population structure, as well as within and across breed relationships using DNA markers is essential to develop conservation and genetic improvement programs. Objective: To assess the genetic diversity and population structure of Criollo Lechero Tropical (CLT) and Romosinuano (ROMO) cattle breeds in Mexico and compare them with other Criollo and Spanish breeds. Methods: The study included CLT and ROMO genotypes from the 65k Axiom©BovMDv3 array. Genomic data of Criollo and Spanish breeds were retrieved from a repository. Genetic diversity across breeds was evaluated by pairwise Wright's FST, principal components, and structure analysis. Results: Observed and expected heterozygosity, inbreeding coefficient, and effective population size (Ne) were 0.31, 0.30, 0.018 and 56 in CLT, and 0.32, 0.31, 0.023 and 99 in ROMO, respectively. Wright's FSTindicated that both breeds are related to American Criollo and some Spanish cattle. ROMO cattle showed more significant Spanish ancestry than CLT. Conclusions: This study presents novel evidence indicating that, although the Neof these breeds is small, they are still diverse and can be used as genetic reservoirs in conservation programs.

Alternate abstract:

Antecedentes: La evaluación de la diversidad genética, de la estructura de la población y de las relaciones dentro y entre razas utilizando marcadores de ADN es esencial para el desarrollo de programas de conservación y mejora genética. Objetivo: Evaluar la diversidad genética y la estructura poblacional de las razas bovinas Criollo Lechero Tropical (CLT) y Romosinuano (ROMO) de México y compararlas con otras razas criollas y españolas. Métodos: El estudio incluyó genotipos CLT y ROMO de la matriz Axiom©BovMDv3 de 65k. Los datos genómicos de razas criollas y españolas fueron obtenidos de un repositorio. La diversidad genética entre razas se evaluó mediante el FSTde Wright para pares de razas, componentes principales, y análisis de estructura. Resultados: La heterocigosidad observada y esperada, el coeficiente de endogamia y el tamaño efectivo de la población (Ne) fueron 0,31, 0,30, 0,018 y 56 en CLT, y 0,32, 0,31, 0,023 y 99 en ROMO, respectivamente. El FSTde Wright indicó que ambas razas están relacionadas con el criollo americano y algunos bovinos españoles. El ganado ROMO muestra una ascendencia española más significativa que el CLT. Conclusiones: El estudio presenta evidencia novedosa que indica que aunque el Nede estas razas es pequeño, todavía son diversas y pueden ser utilizadas como reservorios genéticos en programas de conservación.

Alternate abstract:

Antecedentes: A avaliação da diversidade genética, da estrutura populacional e das relações dentro e de todas as raças usando marcadores de DNA é essencial para o desenvolvimento de programas de conservação e melhoramento genético. Objetivo: Avaliar a diversidade genética e a estrutura populacional das raças Criollo Lechero Tropical (CLT) e Romosinuano (ROMO) do México e comparálas com outras raças crioulas e espanholas. Métodos: O estudo incluiu genótipos CLT e ROMO da matriz Axiom©BovMDv3 de 65k. Dados genômicos de raças crioulas e espanholas foram recuperados de um repositório. A diversidade genética entre as raças foi avaliada pelo FSTde Wright, principais componentes e análise de estrutura. Resultados: Heterozisia observada e esperada, coeficiente de endogamia e tamanho populacional efetivo (Ne) foram 0,31, 0,30, 0,018 e 56 na CLT, e 0,32, 0,31, 0,023 e 99 em ROMO, respectivamente. A FSTde Wright indicou que ambas as raças estão relacionadas com o crioulo americano e alguns bovinos espanhóis. O gado ROMO mostra ascendência espanhola mais significativa do que a CLT. Conclusões: O estudo apresenta novas evidências indicando que, embora Nedessas raças seja pequeno, elas ainda são diversas e podem ser utilizadas como reservatórios genéticos em programas de conservação.