Population genetic structure of two herds of Aberdeen Angus cattle breed in Colombia

Background: Two biotypes of Aberdeen Angus cattle breed, known as Old Type and New Type, that differ in their origin and beef production are formally recognized. In Colombia, this breed has been commercialized for approximately 80 years. Studies on the origin, kinship and levels of genetic diversity of this breed in Colombian herds are scarce, yet important for planning crossing and management strategies. Objective: To measure the genetic diversity and structure of two Colombian herds of Old Type and New Type biotypes of Aberdeen Angus from Huila and Cundinamarca provinces and assess mitochondrial introgression with other breeds. Methods: A set of ten microsatellites and sequences of the Mitochondrial Control Region were characterized. Estimators of genetic diversity and population differentiation along with tests of population assignment were applied. Results: Nuclear loci were highly polymorphic as shown by the Polymorphic Information Content (0.599) and the Probability of Identity (1.896 10-08). Both populations were highly diverse and clearly differentiated into two groups corresponding to the Old Type and New Type phenotypes. In contrast, mitochondrial data failed to distinguish these two groups and showed extensive admixture. Conclusions: This study optimized a set of ten highly polymorphic nuclear markers that may be used for parentage and population genetic studies of Aberdeen Angus. Genetic differentiation in these loci agreed with phenotypic differences of the Old and New Types. However, mitochondrial data indicated ancestry of multiple European breeds in the origin of Colombian Aberdeen Angus. Resumen Antecedentes: Dentro de la raza Aberdeen Angus existen dos biotipos conocidos como Old Type y New Type, las cuales difieren en su origen y producción de carne. En Colombia, esta raza se ha venido comercializando desde hace aproximadamente 80 años. No obstante, aún no se han realizado estudios sobre su origen, parentesco y niveles de diversidad genética de esta raza en hatos colombianos, lo cual es importante para planear estrategias de cruce y manejo. Objetivo: Medir la diversidad y estructura genética de dos hatos colombianos de Aberdeen Angus Old Type y New Type de Huila y Cundinamarca y evaluar la introgresión mitocondrial con otras razas. Métodos: Se caracterizó un grupo de diez loci microsatélite y se secuenció la Región Control Mitocondrial. Se aplicaron estimadores de diversidad genética y diferenciación poblacional, junto con pruebas de asignación poblacional. Resultados: Los loci microsatélite fueron altamente polimórficos, tal como lo indicaron el Contenido de Información Polimórfica (0,599) y la Probabilidad de Identidad (1,896 10-08). Las poblaciones evaluadas de Aberdeen Angus en Colombia fueron altamente diversas y se diferenciaron claramente en dos grupos correspondientes a los fenotipos Old Type y New Type. En contraste, los datos mitocondriales no recobraron estos dos grupos y mostraron una amplia mezcla genética. Conclusiones: Este estudio optimizó un grupo de diez marcadores altamente polimórficos que pueden ser usados para estudios de parentesco y genética poblacional de Aberdeen Angus. La diferenciación genética en loci nucleares concordó con las diferencias fenotípicas entre Old y New Types, pero los datos mitocondriales indicaron ancestría de múltiples razas europeas en el origen del Aberdeen Angus colombiano. Resumo Antecedentes: Dentro da raça Aberdeen Angus há dois biótipos conhecidos como Old Type e New Type, que diferem em sua origem e produção de carne. Na Colômbia, esta raça é comercializada há aproximadamente 80 anos. Entretanto, estudos sobre a origem, o parentesco e os níveis de diversidade genética desta raça em rebanhos colombianos ainda não foram realizados, o que é importante para o planejamento de cruzamentos e estratégias de manejo. Objetivo: Medir a diversidade genética e a estrutura de dois rebanhos colombianos de biótipos de Old Type e New Type de Aberdeen Angus de Huila e Cundinamarca e avaliar a introgressão mitocondrial com outras raças. Métodos: Um grupo de dez loci de microssatélites foi caracterizado e a Região de Controle Mitocondrial foi sequenciada. As estimativas de diversidade genética e diferenciação populacional foram aplicadas, juntamente com testes de designação populacional. Resultados: Os locus microssatélites foram altamente polimórficos, conforme indicado pelo Conteúdo de Infomação Polimórfica (0,599) e Probabilidade de Identidade (1,896 10-08). As populações avaliadas de Aberden Angus na Colômbia eram altamente diversificadas e claramente diferenciadas em dois grupos correspondentes aos fenótipos do Old Type e New Type. Em contraste, os dados mitocondriais não recuperaram esses dois grupos e mostraram um amplo mix genético. Conclusões: Este estudo otimizou um grupo de dez marcadores altamente polimórficos que podem ser usados para estudos genéticos de parentesco e população de Aberdeen Angus. A diferenciação genética nos loci nucleares concordou com as diferenças fenotípicas entre os Old e New Types, mas os dados mitocondriais indicam ancestralidade de várias raças européias na origem do Aberdeen Angus colombiano.