Genetic relationships between Cuban and Brazilian buffaloes ( Bubalus bubalis ) by microsatellite markers

Abstract

ABSTRACT: Researches on genetic relationships among water buffalo populations are useful in supporting conservation decisions and designing of breeding schemes. The aim of this study was to assess the genetic relationships among Cuban Buffalypso/Carabao hybrids and Murrah and JaffarabadiBrazilian buffaloes using nine cattle microsatellite markers. During the analysis, four loci were excluded due to the presence of null alleles, stuttering and gametic disequilibrium. Mean numbers of alleles and the heterozygosities observed and expected in the three populations were not significantly different. Heterozygosities found were above 60%. All five loci were in Hardy-Weinberg equilibrium. Wright´s index for estimating inbreeding were negative in the three populations. A moderate population differentiation was found among Cuban and Brazilian populations. The AMOVA showed that only 8.3% of the total variation observed occurred among breeds (P<0.05). The multivariate factorial correspondence analysis showed low breed-specific clustering and most of Murrah and JaffarabadiBrazilian animals plotted overlapping. UPGMA dendrogram obtained from Nei’s DA genetic distance differentiated two clusters, one grouped Cuban buffaloes (bootstrap value 89%), and the other included the Brazilian populations (bootstrap value 100%). Bayesian clustering approach reinforced the previous results. The origin of Buffalypso breed and its genetic management in Cuba could be the reason to the moderate differentiation between Cuban and Brazilian populations. This study provided a preliminary analysis on genetic relationships between Cuban and Brazilian buffaloes.The research must be extended to include a higher number of microsatellite loci and buffalo populations from other geographical regions of each country.

Key words: Bubalus bubalis, Buffalypso, microsatellite markers, null allele, genetic relationships.

Relaciones genéticas entre búfalos (Bubalus bubalis) de Cuba y de Brasil con el uso de marcadores microsatélites

RESUMEN: Las investigaciones sobre relaciones genéticas entre poblaciones de búfalos de agua son fundamentales para las decisiones relacionadas con la conservación y el diseño de esquemas de mejora. El objetivo de este trabajo fue estimar las relaciones genéticas entre búfalos de Cuba y de Brasil a través de nueve marcadores microsatélites. Se excluyeron del análisis cuatro loci por presencia de alelos nulos, posibles errores de lectura por tartamudeo de las bandas y desequilibrio gamético. No se encontraron diferencias significativas entre las medias del número de alelos y las heterocigosidades observadas y esperadas en las tres poblaciones. Los niveles de heterocigosidad encontrados están por encima del 60%. Los cinco loci se hallaban en equilibrio de Hardy-Weinberg. El índice de Wright para estimar la endogamia de la población fue negativo en las tres. Se estimó una diferenciación moderada entre las poblaciones de búfalos de Cuba y de Brasil. El AMOVA mostró que solo el 8.3% de la variación total observada estaba entre las razas. En el análisis factorial de correspondencia se observó una baja especificidad en el agrupamiento en razas y una ubicación sobrelapada de la mayoría de los animales brasileños. El dendograma UPGMA, a partir de la distancia genética de Nei (DA), mostró dos grupos: uno agrupó a los búfalos cubanos y el otro incluyó a las poblaciones brasileñas. El agrupamiento por métodos bayesianos reforzó los resultados previos. El origen de la raza Buffalypso y su manejo genético en Cuba pueden ser las razones de la moderada diferenciación entre las poblaciones de búfalos de Cuba y de Brasil. Estos resultados constituyen un análisis preliminar de las relaciones genéticas entre búfalos de Cuba y de Brasil. La investigación debe ser ampliada para analizar un mayor número de locimicrosatélite, así como para incluir más poblaciones de otras regiones geográficas en cada país.

Palabras clave: Bubalus bubalis, Buffalypso, marcadores microsatélites, alelos nulos, relaciones genéticas.