Züchtungskunde, 91, (4) S. 296-311, 2019, ISSN 0044-5401
© Verlag Eugen Ulmer, Stuttgart
Scientific Articles
Die Auswirkungen des Umzüchtungsprozesses auf das Haflinger Genom
Gertrud Grilz-Seger1 ; M. Neuditschko2 ; M. Mesaric3 ; M. Cotman4 ; G. Brem1 ; T. Druml1 ; 1 Institut für Tierzucht und Genetik, Veterinärmedizinische Universität Wien, Veterinärplatz 1, A-1210 Wien ; 2 Agroscope – Schweizer Nationalgestüt, Les Longs-Prés, 1580 Avenches ; 3 Clinic for Reproduction and Large Animals, University of Ljubljana, Veterinary Faculty, Cesta v Mestni log 47, 1000 Ljubljana, Slovenia ; 4 Institute for Preclinical Sciences, University of Ljubljana, Veterinary Faculty, Gerbi¿eva 60, 1000 Ljubljana, Slovenia; E-mail: thomas.druml@vetmeduni.ac.at
In dieser Studie wurden anhand dreier Haflinger Subpopulationen aus Südtirol, Slowenien und Österreich die Auswirkungen des Umzüchtungsprozesses auf Genomebene mittels des hochdichten 670k SNP (Single Nucleotide Polymorphismen) Genotypisierungs-Array untersucht. Die Südtiroler Stichprobe repräsentierte den originalen Haflingertyp, die slowenische Haflingerstichprobe nahm eine Übergangsstellung bezüglich der Zuchtzieländerung ein, und die österreichische Stichprobe beinhaltete Zuchttiere, die dem gegenwärtigen modernen Typ entsprechen. In den Netzwerk-, FST- und Admixtureanalysen differenzierten sich die einzelnen Subpopulationen klar voneinander, wobei der Südtiroler Haflinger die größten genetischen Distanzen (FST von 7.1–7.3%) zu den anderen beiden Populationen aufwies. Diese Differenzierung wurde auch durch die Analyse der überlappenden Homozygotieregionen (ROH Inseln) bestätigt, bei der 15 der insgesamt 19 ROH Inseln populationsspezifisch waren. Gemeinsame ROH Inseln wurden auf ECA3 und ECA7 identifiziert, die unter anderen, Gene beinhalteten, die mit Fellfarbe ( MC1R ) und Verhaltensmerkmalen ( JPH3 ) zusammenhängen. Die Südtiroler und die slowenischen Haflinger hatten eine ROH Insel um den OCA2 Locus. Bei der Extraktion des mit Körpergröße assoziierten SNP am LCORL/NCAPG Locus waren 96%–100% aller Tiere homozygot für das mit kleiner Größe assoziierte Allel. In Bezug auf mit Widerristhöhe assoziierte SNPs, konnte beim österreichischen Haflinger eine Genotyp Verschiebung in Richtung größere Widerristhöhe nachgewiesen werden.
Haflinger; ROH; Selektions Signaturen; Genetische Diversität; OCA2; JPH3
Changes in breeding objectives of the Haflinger horse breed from a genome-wide perspective
In order to ascertain the effects of past breeding decisions on the genome we studied three Haflinger subpopulations representing the old-type (South-Tyrol), an intermediate type (Slovenia) and the modern type (Austria) by means of a high density 670k SNP genotyping array. High-resolution network analysis, FST- and Admixture analysis, underlined the high genetic distance of the South-Tyrolean Haflinger in relation to the other two samples. This differentiation was also highlighted by ROH analysis, where 15 out of 19 ROH islands were privately detected within the respective subpopulations. Common ROH islands among the three subpopulations were found on ECA3 and ECA7 containing inter alia genes related with behaviour ( JPH3 ) and coat color ( MC1R ). The South-Tyrolean and the Slovenian (below threshold) sample exhibited a ROH island on ECA1 containing OCA2 , which may be involved in the breed-specific sorrel phenotype of the Haflinger. Body size associated SNP genotypes at the LCORL/NCAPG locus revealed a fixation for the small body size associated alleles for all collected samples, whereas for SNPs associated with height at withers at the ZFAT locus a genomic shift towards taller horses was detected in Austrian Haflinger, which were exposed to a high selection pressure for this trait throughout the past four decades.
Haflinger horse; ROH island; Genetic diversity; OCA2; JPH3