Estudio de genes con influencia en prolificidad y estacionalidad reproductiva en la raza ovina Rasa Aragonesa

La present Tesi es centra en la caracterització y avaluació dels cuatre gens candidats BMPR1B, BMP15, GDF9 i MTNR1A, a la raça ovina Rasa Aragonesa (RAA) per ser utilitzats en selecció assistida per marcadors (MAS) en el decurs del programa de millora genètica dut a terme per la cooperativa UPRA Oviaragón SCL. El tres primers gens han demostrat tenir influencia sobre el caràcter prolificitat en altres races ovines, mentres que l’últim sembla estar associat a estacionalitat reproductiva. El resultat més rellevant ha estat la troballa d’una nova variant gènica natural en el gen BMP15, anomenada FecX R què, en heterozigosi, produeix un increment promig de 0.32 xais més per part. Contràriament, les famelles portadores homozigótiques són estèrils per infantilisme gonadal. L'estudi de lligament per mitjà de genotipat selectiu, evidencià una associació altament significativa (P
This Thesis focuses on the characterization and evaluation of four candidate genes (BMP15, GDF9, BMPR1B and MTNR1A) related to prolificacy and reproductive seasonality traits in the Rasa Aragonesa (RAA) sheep breed. BMP15, GDF9 and BMPR1B have shown influence on prolificacy in other breeds while MTNR1A can influence reproductive seasonality. The most relevant result was the discovery of a new naturally occurring mutation in the BMP15 gene in the ovine Rasa Aragonesa breed. This mutation is a deletion of 17 base pairs that leads to an altered amino‐acid sequence which introduces a premature stop codon in the protein. Highly significant associations (p < 0.0001) were found between high and low estimated breeding values (EBVs) for prolificacy and the genotypes (XR/ X+) of the BMP15 gene in RAA animals. As with other mutations found in BMP15 gene, this one is associated with both increased prolificacy and sterility in heterozygous and homozygous ewes, respectively. Furthermore, statistical analysis showed that the FecXR allele increases prolificacy by 0.3243+0.0448 lambs per sheep per parturition. An accurate, reliable and quick method was developed by duplex PCR for genetic sex determination and freemartin detection, amplifying the ovine‐specific Y chromosome repetitive fragment and FecX alleles of BMP15 gene in replacement ewes. This is important as it will decrease the number of infertile ewes with non‐functioning ovaries sterilized in the womb by hormones from a male twin. New mutations discovered in the GDF9, BMPR1B and MTNR1A genes have not been shown to influence prolificacy in the RAA as they do in other sheep breeds. However, a significant effect was found between SNP606 of the MTNR1A gene and spontaneous ovulation out of the reproductive season. The T allele was associated with cyclicity in Rasa Aragonesa sheep while in other breeds, this was the C allele. This finding, along with the fact that this polymorphism does not result in an amino‐acid substitution, suggest that SNP606 may act in linkage equilibrium with a mutation in other genes responsible for breeding out of season. In this sense, new polymorphims in the promotor and coding region of the gene MTNR1A did not show any association for breeding out of season in the RAA breed.
La presente Tesis se centra en la caracterización y evaluación de los cuatro genes candidatos BMPR1B, BMP15, GDF9 y MTNR1A en la raza ovina Rasa Aragonesa (RAA) para ser utilizados como marcadores moleculares en la selección de reproductores dentro del esquema de mejora genética llevado a cabo por la cooperativa UPRA Oviaragón SCL. De estos, los tres primeros han demostrado tener una influencia clara sobre el carácter prolificidad en otras razas ovinas, mientras que MTNR1A se ha presentado como marcador interesante en la selección de caracteres relacionados con estacionalidad reproductiva. El resultado más destacable ha sido el aislamiento y caracterización de una nueva variante natural del gen BMP15 en RAA, denominada FecX R, que produce un promedio de 0.32 corderos más por parto en aquellas hembras portadoras del nuevo alelo en heterocigosis, mientras que las hembras portadoras en homocigosis son estériles por tener órganos sexuales inmaduros. El estudio de asociación mediante genotipado selectivo evidenció una asociación altamente significativa (P