Facultad de Medicina Veterinaria, Universidad de Granma, Cuba.

Transcripción

1 REDVET - Revista electrónica de Veterinaria - ISSN Validación de los estándares raciales de la cabra criolla cubana para su registro internacional (Validation of the racial standards of the cuban creole goat for its international registration) E. Chacón (1) ; M. La O (3) ; F. J. Velásquez (1) ; E. Pérez (1) J.; Vicente Delgado (2) ; Y. Cos 1 ; Y. Fonseca (1) y A. Martínez (2) (1) Facultad de Medicina Veterinaria, Universidad de Granma, Cuba. (2) Facultad de Veterinaria, Universidad de Córdoba, España. (3) Instituto de Investigaciones Agropecuarias Jorge Dimitrov, Cuba. Contacto: echaconm@udg.co.cu Resumen Los marcadores moleculares han mostrado su gran utilidad en la caracterización de los animales domésticos. Por ello, el objetivo de este trabajo fue validar el patrón racial de las cabras criollas cubanas a través del uso de marcadores moleculares, como aporte para su registro oficial y la creación de nuevos núcleos de conservación. Se utilizó un panel de 26 microsatélites. Se estudiaron 40 animales criollos cubanos y para los análisis desarrollados se incluyeron 356 individuos de España, las Islas Canarias y Cabo Verde. Se calculó el índice y el coeficiente de diferenciación genética Fst y G ST. Se utilizó el método basado en las distancias genéticas para asignar correctamente los individuos a sus poblaciones. El valor medio de F ST para todos los loci del 11,2 % mostró que existe una alta divergencia entre las razas estudiadas, corroborado a partir de G ST cuyo valor fue del 11,9 %. La cabra criolla cubana mantiene una posición muy bien definida dentro del contexto racial de la especie caprina. Se concluye que existe una alta diferenciación genética entre la raza criolla cubana y el resto de las poblaciones y se confirma la definición racial y pureza de los animales criollos cubanos Palabras clave: cabras criollas, microsatélites, diferenciación genética, definición racial Abstract The molecular markers have shown their great utility in the genetic characterization of the animal populations. Hence, the objective of this work was to validate the racial pattern of the Cuban Creole goat through the molecular markers use, like contribution for its official registration and the creation of new conservation nucleuses. A panel of 26 microsatellites was used. They were studied 40 animals Cuban Creole. For the developed analysis were included 356 individuals from Spain, the Islas Canarias and Cabo Verde. The index and the coefficient of genetic differentiation Fst - Gst was calculated and it was used the method based on the genetic distances to assign correctly the individuals to their populations. The medium value of F ST for all the loci the 11,2 % showed that there is a high divergence among the studied populations, corroborated starting from the G ST whose value was 11,9%. The Cuban Creole goat maintains a very well-defined position inside the racial 1

2 context of the caprine species. It is conclude that there is a high genetic differentiation between the Cuban Creole race and the rest of the studied populations, and it is you confirmed the racial definition and purity of the Cuban Creole animals. Key words: Creole goats, microsatellites, genetic differentiation, racial definition Introducción La caracterización genética de las poblaciones animales tiene diferentes objetivos, dentro de los que destaca la determinación de pureza racial y en los últimos años, la asignación de un individuo o su producto a una raza. En determinadas circunstancias, se pretende conocer sus características y en un segundo paso, asignar individuos de origen desconocido a grupos determinados. En el Informe realizado por Cuba a la FAO sobre la situación de sus recursos zoogenéticos (FAO, 2003), se declara que la cabra criolla cubana no cuenta con datos que permitan caracterizarla convenientemente, lo que debe ser desarrollado de manera inmediata, priorizando su conservación in situ debido al estado de peligro de su extinción. Igualmente, se alerta sobre la necesidad de incrementar el número de animales con registro genealógico y homologar los estándares raciales que permitan la creación de núcleos de conservación y el reconocimiento internacional a partir de la inscripción en registros internacionales. El uso de marcadores moleculares, es una herramienta fundamental en la definición de poblaciones (Vega-Pla et al., 2003), los cuales permiten determinar las frecuencias alélicas y computar la verosimilitud de que un genotipo determinado pertenezca a una población (Pritchard et al., 2000); sobre todo en situaciones de cruce de individuos con otras razas, como es el caso del ganado criollo cubano donde la única herramienta práctica aplicable actualmente para diferenciar las poblaciones es la descripción morfológica. Por ello, el objetivo de este trabajo fue validar el patrón racial de las cabras criollas cubanas a través del uso de microsatélites, como aporte al registro oficial de la raza y la creación de nuevos núcleos de conservación. Material y Métodos La investigación se realizó en las provincias Granma y Santiago de Cuba, en fincas de pequeños productores, Cooperativas de Producción Agropecuaria y otras formas de producción. Se muestrearon 40 animales criollos cubanos, atendiendo a la descripción morfológica, tomando como patrón racial el de individuos con registro según (CENCOP, 2007). Se tuvo el cuidado de que no se tratase de animales cruzados con las razas Nubia, Saanen, Alpina, Toggenburg y La Mancha. El 33 % procedían del único núcleo de conservación de la estirpe existente a nivel nacional, localizado en la Empresa Genética Manuel Fajardo, Jiguaní-Granma. La cantidad y procedencia de los animales muestreados se recogen en el (Cuadro 1). 2

3 Cuadro 1. Procedencia y número de animales de los que se obtiene muestra. Sistema Municipio/Provincia No. animales Finca El Porvenir Santiago de Cuba 6 Productores Consejo Popular Siboney Santiago de Cuba 6 Finca El Renacer (Núcleo de Conservación) Jiguaní - Granma 13 Finca "Los Portugueses" - CPA "Desembarco Guisa - Granma 4 del Granma" Productores Consejo Popular La Mejicana Guisa - Granma 8 Pre Universitario Victorino Guisa - Granma 3 Para los análisis genéticos se incluyó un total de 458 animales, de ellos 102 de las razas Alpina (26), Anglo-Nubia (36) y Saanen (40) por encontrarse estas entre las que mayormente han participado en los cruzamientos con la cabra criolla cubana; 15 de estos individuos se muestrearon en Cuba, en la Empresa Genética Los Naranjos, localizada en la provincia de Mayabeque. El resto se incorporaron de la base de datos del Laboratorio de Genética Molecular de la Universidad de Córdoba (España), correspondientes a ese país, las Islas Canarias y una población de Cabo Verde, según sigue: Blanca Andaluza (40), Blanca Celtibérica (40), Malagueña (40), Murciana (35), Granadina (35), Retinta (15), Majorera (40), Palmera (34), Tinerfeña (40) y Cabo Verde (37). Como población de referencia se incluyeron en el estudio 40 animales Boer, por no poseer ninguna relación conocida con la cabra cubana. Se colectaron muestras de pelo de cada animal y se conservaron en sobres de papel individuales a temperatura ambiente. La extracción de ADN a partir de bulbo capilar fue realizada a partir del protocolo adaptado de (Walsh et al., 1991). Microsatélites analizados. Se estudió un panel de 26 microsatélites: BM6506, BM8125, BM1818, CSRD247, ETH225, HAUT27, ILSTS011, INRA63, INRA5, SPS115, TGLA122, BM6526, CSRM60, CSSM66, ETH10, INRA6, MM12, HSC, McM527, SRCRSP8, OarFCB48, BM1329, OarFCB11, OarFCB304, MAF209 y MAF65 (FAO, 1998). Amplificación y electroforesis de las secuencias microsatélites. La amplificaron se realizó mediante la reacción en cadena de la polimerasa (PCR), empleando cebadores marcados con fluorocromos, según la metodología descrita (Martínez et al., 2000). Para la separación por tamaños de los fragmentos obtenidos mediante la PCR se sometieron a una electroforesis en gel de poliacrilamida en un secuenciador automático ABI Prism 377 XL. El análisis y el genotipado se realizaron con los programas informáticos Genescan Analysis y Genotyper 3.7 NT. Se analizaron las gráficas de las bandas obtenidas con el programa GENESCAN ANALYSIS y se identificaron los diferentes alelos presentes en cada uno de los loci. Análisis de diferenciación genética. Para determinar la magnitud relativa de la diferenciación genética entre la cabra Criolla cubana y las demás poblaciones incluidas en el estudio, se calculó el índice de diferenciación Fst según la modificaron (Weir y Cockerham, 1984) mediante el programa informático Genetix 3

4 versión 4.01 (Belkhir, 1999) y la determinación del coeficiente de diferenciación G ST (Nei, 1973), utilizando el software Genetix versión Se empleó el método basado en las distancias genéticas para asignar correctamente los individuos a sus poblaciones, a través de la distancia de modificada de Cafalli-Sforza, conocida como D A (Nei et al., 1983), utilizando el programa Populations (Langela, 2002). El árbol considerando los individuos como unidades taxonómicas operativas fue construido basado en el algoritmo de agrupamiento con media aritmética no ponderada (UPGMA) de (Sneath y Sokal, 1973) del programa PHYLIP versión 3.5c (Felsestein, 1995). Visualizándose con el programa TREEVIEW (Page, 1998). Resultados y Discusión Los resultados indican que existe una alta diferenciación genética entre las razas estudiadas, basados en el valor medio de F ST para todos los loci analizados del 11,2 %, variando entre el 10,0 y el 12,5 % dentro de un intervalo de confianza del 95 %. Un análisis alternativo de la subdivisión de las poblaciones, en el que se trabaja con frecuencias alélicas arrojó que el valor del coeficiente de diferenciación genética G ST fue del 11,9 %; valores inferiores a los informados por Barker et al. (2001) y Carrera (2005) para F ST de 14.3 % y 13, 3 % en cabras asiáticas y brasileñas, respectivamente. El comportamiento de ambos parámetros indica además que mediante el total de los microsatélites que conforman la batería utilizada se puede diferenciar a la cabra criolla cubana del resto de las razas. Autores como Cañon et al. (2001) e Ibeagha-awemu y Erhardt (2005) plantean que cuando la diferenciación entre las razas es superior a Fst > 0,06 y se utilizan 14 marcadores los resultados satisfactorios en la asignación de los individuos a su raza. En el Cuadro 2 se presentan los resultados del análisis de distancias genéticas, donde se aprecia como la cabra criolla cubana se diferencia con claridad de todas las razas incluidas en el estudio. Es importante destacar que los mayores valores son con la Alpina, Anglo-Nubia y Saanen (0,241; 0,322 y 0,235) respectivamente, representantes del contexto nacional donde se desarrolla el caprino criollo cubano y los utilizados en sus cruzamientos, lo que pudiera interpretarse como un elemento de pureza racial de los individuos muestreados y de la no existencia de influencia de estas razas en el genotipo considerado criollo en Cuba, según se describe (Martínez et al., 2005) para el cerdo criollo cubano, aspecto importante a tener en cuenta en la estrategia de conservación del ganado criollo. Cuadro 2. Matriz de distancias entre todas las poblaciones. 4

5 MAJ: Majorera; PAL: Palmera; TF: Tinerfeña; BA: Blanca Andaluza; BC: Blanca Celtibérica; MAL: Malagueña; MUR: Murciana; GRA: Granadina; RET: Retinta; CV: Cabo Verde; ALP: Alpina; ANG: Anglo Nubia De igual forma, se observa una menor distancia genética con las razas canarias y de Cabo Verde por la relación existente en el contexto histórico, debido al aporte dado en la formación del ganado caprino criollo cubano (Capote et al., 2004 y Amills et al., 2009). De acuerdo a estos resultados, a partir del índice y el coeficiente de diferenciación genética y los valores de distancia encontrados se puede afirmar que la cabra criolla cubana mantiene una posición muy bien definida dentro del contexto racial de la especie caprina. La construcción de un árbol donde se consideran como una unidad taxonómica a cada uno de los individuos pertenecientes a las razas incluidas en el estudio y basados en el algoritmo de agrupamiento UPGMA (Figura 1), muestra como el genotipo cubano forma un grupo muy uniforme, constituyendo un importante aporte para la definición racial y pureza de los animales criollos cubanos muestreados. Según Ruiz-Linares (1999) si al realizar este análisis los animales muestreados de una misma raza no se agrupan juntos, podría ser un signo de que existe un problema en la definición racial. De esta forma se logra la validación del patrón racial descrito por autores como Acosta et al. (2003) y Chacón et al. (2011), importante para ser utilizado en la selección y registro de los ejemplares puros, constituyendo los primeros pasos para la creación de los libros genealógicos de la raza en el país y su posterior registro internacional. A su vez, el hecho de lograr una clara diferenciación genética y definición racial de la cabra criolla cubana representada en el estudio por los animales muestreados en distintas localidades de la región oriental de Cuba, es un reflejo de la existencia de un número indefinido de ejemplares fuera del núcleo de conservación y prueba del potencial existente para la creación de nuevos núcleos a lo largo y ancho de todo el territorio nacional. 5

6 Conclusión Figura. 1. Árbol representando la distancia entre pares de individuos. El índice y el coeficiente de diferenciación genética indican un alto grado de divergencia entre la cabra criolla cubana y las demás razas estudiadas. El árbol representando la distancia entre pares de individuos, confirma la definición racial y pureza de los animales criollos cubanos. Elementos a ser utilizados entre las acciones de la estrategia de conservación de esta raza en peligro de extinción. Referencias 1. Acosta A. J; Ribas H. M y Álvarez C. L Manual del Caprinocultor. ACPA. Cuba. p Amills M.; Ramírez O.; Tomas A.; Badaoui B.; Marmi J.; Acosta J.; Sánchez A. y Capote J Mitochondrial DNA diversity and origins of South and Central. Anim. Genet. 40 (3): Barker J. S. F; Tan S. G; Moore S. S; Muekherjee T. K; Matheson J. L y Selvaraj O. S Genetic variation within and relationships among populations of Asian goats (Capra hircus). J. Anim. Breed. Genet. 118:213. 6

7 4. Belkhir K Genetix: Logiciel sous Windows TM pour la génétique des populations. Laboratoire Génome, Populations, Interactions. CNRS UPR Cañon J. ; Alexandrino P.; Bessa I.; Carleos C.; Carretero Y.; Dunner S.; Ferran N.; Garcia D.; Jordana J.; Laloe D.; Pereira A.; Sánchez A. y Moazami-Goudarzi K Genetic diversity measures of local european beef cattle breeds for conservation purposes. Genet Sel Evol 33: Capote A. J.; Tejera G. A.; Amills M.; Argüello A.; Fresno M. y López J. L Influencia histórica y actual de los genotipos canarios en la población caprina americana. Animal Genetic Resources Information, 35: Carrera, M. P Variabilidade e relações genéticas entre raças caprinas nativas brasileiras, Ibéricas e canárias. Universidades Federale da Paraíba, Pernanbuco y Ceará. Tesis de Doctorado. Disponible en: 05.pdf [Consultado 15 de abril de 2009]. 8. Centro Nacional de Control Pecuario. CENCOP Información de los principales indicadores del ganado menor por especies, provincias y sectores. Cuba. 9. Chacón M. E; Macedo F.; Velázquez R. F; Rezende P. S; Pérez P. E y McManus P. C Production and body indices for Cuban Creole Goats and their crossbreds. Rev. Bras. de Zoot. 40(8): FAO Informe de País Sobre la Situación Nacional de los Recursos Zoogenéticos en Animales de Granja. Cuba. Disponible en: ftp://ftp.fao.org/docrep/fao/010/a1250e/annexes/countryreports/cuba.pdf [Consultado 08 de marzo de 2010]. 11. FAO Secondary Guidelines for Developmen of National Farm Animal Genetic Resources Management Plans: Managemen of samll populations at risk. FAO. Rome. 12. Felsestein J PHYLIP (Phylogeny Inference Package). Version 3.5c. University of Washington. 13. Ibeagha-Awemu E. M y Erhardt G Genetic structure and differentiation of 12 african bos indicus and bos taurus cattle breeds, inferred from protein and microsatellite polymorphisms. J Anim Breed Genet. 122: Langela O Populations Logiciel de génétique des populations. Laboratoire Populations, génétique et évolution, CNRS UPR 9034, Gif-sur- Yvette. Disponible en: [Consultado 12 de mayo de 2009]. 15. Martínez A. M; Delgado J. V; Rodero A. y Vega-Pla J. L Genetic structure of the Iberian pig breed using microsatellites. Animal Genetics. 31: Martínez A. M; Pérez P. E; Vega-Pla J. L; Barba C.; Velázquez R. F y Delgado J. V Caracterización genética del cerdo criollo cubano con microsatélites. Archivos de Zootecnia. 54 ( ): Nei M Analysis of gene diversity in subdivided populations. In: Proccedings of the National Academy of Sciences of USA. p Nei M.; Tajima F. y Tateno Y Accuracy of estimated phylogenetic trees from molecular data. Gene frequency data. Journal of Molecular Evolution, 19: Page R. D. M Tree drawing software for Apple Macintosh and Microsoft Windows. Divisiont of Enviromental and Evolutionary Biology, Institute of Biomedical and Life Sciences, University of Glasgow, Glasgow G128QQ, 7

8 Scotland, UK. Disponible en: htpp://taxonomy.zoology.gla.uk/rod/rod.htlm [Consultado 12 de mayo de 2009]. 20. Pritchard J. K; Stephens M. y Donnelly P Inference of population structure using multilocus genotype data. Genetics 155: Ruiz-Linares A Microsatellites and the reconstruction of the history of human populations. In: Microsatellites. Schötterer, D. Ed. Oxford University Press. Oxford. P Sneath, P. H. A y Sokal, R. R Numerical Taxonomy: The Principles and Practice of Numerical Taxonomy. W. H. Freeman, San Francisco, CA, USA. P Vega-Pla J. L; Martínez M. A; Cabello A.; Rodríguez-Gallardo P. P y Delgado J. V Preliminary study of individual assignament of iberian pig using DNA genetic markers. Arch. Zootec., 52: Walsh P. S; Metzger D. A y Higuchi R Chelex 100 as a medium for simple extraction of DNA for PCR-based typing from forensic material. BioTechniques. 10: Weir B. S y Cockerham C. C Estimating F-statistics for the analysis of population structure. Evolution. 38: REDVET: 2012, Vol. 13 Nº 11 Recibido / Revisado / Aceptado / Ref. def _REDVET / Publicado Este artículo está disponible en concretamente en REDVET Revista Electrónica de Veterinaria está editada por Veterinaria Organización. Se autoriza la difusión y reenvío siempre que enlace con Veterinaria.org y con REDVET 8