Identificación de polimorfismos de nucleótido simple (PNSs) por secuenciamiento de Bibliotecas de representación reducida en Alpacas (vicugna pacos) Huacaya

Abstract

El sustento de los pequeños productores depende de sus rebaños de alpacas y de la producción de fibra. La mejora genética de las características de la fibra incrementaría sus beneficios económicos y calidad de vida. La incorporación de la tecnología de marcadores moleculares podría superar las limitaciones actuales para la implementación de programas de mejoramiento genético. Por lo tanto, el objetivo de este proyecto fue el descubrimiento del polimorfismo de nucleótido simple (PNS) mediante la secuenciación de bibliotecas de representación reducida (BRR) de alpaca. Se utilizó una muestra de 150 alpacas Huacaya de cuatro granjas, dos en Puno y dos en Cerro de Pasco para el descubrimiento de PNS por genotipado por secuenciación (GBS). Se produjeron 02 BRR por animal, mediante la digestión del ADN con ApeK1 y con Pst1-Msp1. Se usaron diez genomas de alpaca, secuenciados a profundidades entre 12X y 30X, y el genoma de referencia VicPac3.1 para las alineaciones con las lecturas de los BRR. 76,508 PNSs fueron incluidos en la micromatriz de PNSs de alpaca, de los cuales 302 PNS se encontraban en genes candidatos para la calidad y el color de la fibra. Los PNSs de la micromatriz cubrió el 90.5 por ciento de la longitud del genoma con una densidad de 39 ± 2.51 PNS/Mb de ADN en un intervalo medio de 26.45 ± 18.57 kbp. El rendimiento se evaluó con el genotipado de 30 tríos y comparados con su pedigrí, asimismo se comparó los genotipos por micromatriz y GBS. Se observaron valores de concordancia de 0.93 y 0.94 para los PNS generados por ApeK1 y Pst1-Msp1. La disponibilidad de PNSs en esta micromatriz facilitará los estudios de asociación de todo el genoma, la selección asistida por marcadores y, con el tiempo, la selección genómica.

Small farm producers’ sustenance depends on their alpaca herds and the production of fiber. Genetic improvement of fiber characteristics would increase their economic benefits and quality of life. The incorporation of molecular marker technology could overcome current limitations for the implementation of genetic improvement programs. Hence, the aim of this project was the discovered of single nucleotide polymorphism (SNP) by sequencing reduced representation libraries (RRB) of alpaca. A sample of 150 Huacaya alpacas from four farms, two each in Puno and Cerro de Pasco were used for SNP discovery by genotyping by sequencing (GBS). The RRB, two per animal, were produced after DNA digestion with ApeK1 and double digestion with Pst1-Msp1. Ten alpaca genomes, sequenced at depths between 12X to 30X, and the VicPac3.1 reference genome were used for read alignments. 76,508 SNPs were included in the alpaca SNP microarray, where 302 SNPs were located in candidate genes for fiber quality and color. The microarray SNPs covered 90.5 percent of the genome length with a density of about 39±2.51 SNPs/Mb of DNA at an average interval of 26.45±18.57 kbp. The performance was evaluated by genotyping 30 family trios and comparing them to their pedigrees, as well as comparing microarray to GBS genotypes. Concordance values of 0.93 and 0.94 for ApeK1 and Pst1-Msp1 generated SNPs were observed. Availability of this microarray SNPs will facilitate genome-wide association studies, marker-assisted selection and, in time, genomic selection.