Búsqueda y caracterización de marcadores genéticos en genes candidatos para rasgos productivos de bagre de canal

Abstract

RESUMEN: El bagre de canal (Ictalurus punctatus) es una especie de interés comercial a nivel mundial. Hasta la fecha se han logrado grandes mejoras productivas en esta especie a través de la selección fenotípica. Tales como aspectos de producción, resistencia a enfermedades, tolerancia al manejo y conversión alimenticia mejorada. Sin embargo, este enfoque no es tan efectivo para rasgos complejos como el crecimiento. Por ello el objetivo de este trabajo fue identificar y validar el efecto de polimorfismos en cinco genes candidatos con rasgos de crecimiento en bagre de canal (Ictalurus punctatus). Para este fin se realizó la resecuenciación de los cinco genes seleccionados en una población de descubrimiento (origen silvestre y doméstico), seguida de la elección de variantes que posteriormente fueron evaluadas en la población de validación por medio de las técnicas PCR-RFLP y CA-RFLP. En este estudio se logró identificar 59 variantes genómicas localizadas a lo amplio de los cinco genes. De las cuales el 23.73% son sinónimas y 8.47% no sinónimas. En estas últimas, se realizó la predicción bioinformática de su efecto en las proteínas codificadas por estos genes. En el gen de la Folistatina se observó la duplicación en el locus p.N179dup y una deleción que provoca cambio en el marco de lectura p.S311C (g.6263Cdel) en el penúltimo aminoácido de la proteína. Ambas nsSNVs se observaron fijas en la población de descubrimiento. En el gen IGF-I, se observaron dos nsSNV: IGF19 el alelo silvestre se mostró fijo en la población mientras que IGF63, presentó una frecuencia alélica de 0.972 para el alelo C y 0.027 para alelo G (silvestre y mutado, respectivamente). En el gen Miogenina, se observó MYO131 con una frecuencia del alelo T de 0.755 y de 0.246 para el alelo A; el nsSNV MYO233 con frecuencias 0.775 para el alelo G y de 0.224 para el alelo C. Este último no mostró equilibrio de Hardy y Weinbgerg (P= 0.000). La variante MYO131 se asoció significativamente a rasgos de crecimiento: peso final (P= 0.0448), ganancia diaria de peso (P= 0.0448) y longitud final (P= 0.0481), para los tres rasgos el genotipo favorable fue AA (genotipo mutado). MYO131 está relacionado a un dominio y a cuatro motivos de unión. Es conveniente la evaluación de MYO131 en otras poblaciones, se sugiere que puede ser un buen candidato para realización de selección asistida por marcadores.

ABSTRACT: Channel catfish (Ictalurus punctatus) is a species of commercial interest worldwide. To date, great improvements have been achieved in this species through phenotypic selection. Tales such as production, disease resistance, tolerance to handling and improved feed conversion. However, this approach is not as effective for complex features as growth. Therefore, the objective of this work was to identify and validate the effect of polymorphisms in five candidate genes with growth traits in the channel catfish (Ictalurus punctatus). For this purpose, the five selected genes were sequenced in a discovery population (wild and domestic origin), continuation of the choice of variants that were evaluated in the validation population using PCR-RFLP and CA-RFLP. In this study were identify 59 genomic variants located in the broad of the five genes. Of which 23.73% are synonymous and 8.47% are non-synonymous. Later on, bioinformatic prediction of their putative effect on proteins encoded by these genes was performed. In the leaf gene duplication was observed at the locus p.N179dup and a deletion leading to the change in the reading frame p.S311C (g.6263Cdel) in the penultimate amino acid of the protein. Both nsSNVs were observed fixed in the discovery population. In the IGF-I gene, two nsSNV: IGF19 were observed; the wild-type allele was fixed in the population, whereas IGF-63 showed a frequency of 0.972 for the C allele and 0.027 for the G allele (wild and mutated, respectively). In the myogenin gene, we observed MYO131 with a frequency of the T allele of 0.755 and of 0.246 for the allele A; the nsSNV MYO233 with frequencies 0.775 for the G allele and 0.224 for the C allele. The latter did not show the Hardy Weinbgerg equilibrium (P= 0.000). The MYO131 variant was significantly associated with growth traits: final weight (P= 0.0448), daily gain of weight (P= 0.0448) and final length (P= 0.0481); for all three traits the favorable genotype was AA (mutated genotype). MYO131 is related to one domain and four binding motifs. It is convenient to evaluate MYO131 in other populations, which may be a good candidate for performing marker-assisted selection.