Published

2016-01-01

Association between FSHR polymorphism with productive and reproductive traits in Antioquia Holstein cattle

Asociación entre un polimorfismo de FSHR con características productivas y reproductivas en el ganado Holstein de Antioquia

Keywords:

bovine, FSH, PCR-RFLP, productive traits, reproductive traits, SNP (en)
Bovino, FSH, PCR-RFLP, Parámetros productivos, Parámetros reproductivos, SNP (es)

Downloads

Authors

  • Stephania Madrid Gaviria Universidad Nacional de Colombia
  • Albeiro López Herrera Universidad Nacional de Colombia
  • José Julián Echeverri Zuluaga Universidad Nacional de Colombia
Because FSH and its receptor play a fundamental role in reproduction, the objective of this research was determining the effect of the A-320T polymorphism in productive and reproductive traits in Antioquia Holstein cows. The PCR-RFLP was used to amplify a segment of 970 bp of the bovine follicle stimulating hormone receptor gene (FSHR) which was digested with the restriction enzyme TaqI. The effect of the FSHR genotypes on productive and reproductive traits was determinate by a Mixed Linear Model and Tukey Test was used to establish significant differences between means for the three genotypes. The effect of allelic substitution was studied through a linear regression model where the genotypes AA, AT and TT were transformed into a quantitative scale of 0, 1 and 2, respectively according to the number of possessed T alleles. In Antioquia Holstein cattle the most common genotype was the AT (0.485) followed by TT (0.417) and AA (0.096) genotypes. Allele frequencies were 0.339 for A and 0.660 for T, respectively. The FSHR genotypes did not exert a significant effect on the principal productive parameters, except for fat percentage (P<0.01) where the TT individuals presented the highest percent. Results showed that T allele seems to improve the solids in milk while A allele improves dairy yield. The reproductive parameters were not affected by this SNP but AT animals showed a higher number of services per conception. Further studies are required to determine whether this SNP may be used as a molecular marker.
Debido a que la FSH y su receptor cumplen un rol fundamental para la reproducción, el objetivo de este estudio fue determinar el efecto del polimorfismo A-320T en parámetros productivos y reproductivos en el ganado Holstein de Antioquia. Se utilizó la PCR-RFLP para amplificar un segmento de 970 pb del gen que codifica para el receptor de la hormona folículo estimulante (FSHR) que se digirió con la endonucleasa TaqI. El efecto de los genotipos de FSHR en los parámetros productivos y reproductivos se determinó mediante un Modelo Linear Mixto y se empleó la prueba de Tukey para establecer diferencias significativas entre las medias de los genotipos. El efecto de sustitución alélica se estudió mediante un modelo de regresión lineal donde los genotipos AA, AT y TT se transformaron a una escala de 0, 1 y 2 de acuerdo con el número de alelos T poseídos. Para el ganado Holstein de Antioquia el genotipo más común fue el AT (0,485) seguido por el TT (0,0417) y el AA (0,096). Las frecuencias alélicas fueron 0,339 y 0,660 para A y T. Los genotipos de FSHR no presentaron un efecto significativo en los parámetros productivos, excepto para el porcentaje de grasa (P<0.01) donde los individuos TT presentaron el mayor porcentaje. Los resultados mostraron que el alelo T parece mejorar el contenido de sólidos en leche, mientras que el alelo A mejora la producción de leche. Los parámetros reproductivos no se vieron afectados por este SNP pero los animales AT mostraron un mayor número de servicios por concepción. Se requieren más estudios para determinar si este SNP puede ser usado como marcador molecular.

Downloads

Download data is not yet available.

References

Arango, J. 2012. Asociación del polimorfismo de intrón 3 de la hormona de crecimiento bovino (BGH) con parámetros de crecimiento y reproductivos en novillas Holstein del Departamento de Antioquia. Tesis Magister en Biotecnología. Facultad de Ciencias. Universidad Nacional de Colombia, Medellín. 92 p.

Assidi, M., F.J., Richard and M.A. Sirard. 2013. FSH in vitro versus LH in vivo: similar genomic effects on the cumulus. Journal of Ovarian Research 6(68): 1-13. doi: 10.1186/1757-2215-6-68

Beuzen, N., M. Stear and K. Chang. 2000. Molecular markers and their use in animal breeding. The Veterinary Journal 160(1): 42-52. doi: org/10.1053/tvjl.2000.0468

Calvache, I. and A. Navas. 2012. Factores que influyen en la composición nutricional de la leche. Revista Ciencia Animal 5: 73-85.

Cary, N. 2009. SAS/STAT 9.2 Useris Guide. SAS Institute Inc.

Cordts, E., D. Christofolini, A. dos Santos, B. Bianco and C Barbosa. 2011. Genetic aspects of premature ovarian failure: a literature review. Archives of Gynecology and Obstetrics 283(3): 635-43. doi: 10.1007/s00404-010-1815-4

Cory, A., C. Price, R, Lefebvre and M. Palin. 2013. Identification of single nucleotide polymorphisms in the bovine follicle-stimulating hormone receptor and effects of genotypes on superovulatory response traits. Animal Genetics 44(2): 197-201. doi: 10.1111/j.1365-2052.2012.02380.x

Deb, R., S. Chakraborty and U. Singh. 2012. Molecular Markers and Their Application in Livestock Genomic Research. Journal of Veterinary Science & Technology 03(04): 7579. doi: 10.4172/2157-7579.1000e106

Desai, S., S. Achrekar, B. Pathak, S. Desai, V. Mangoli, R. Mangoli and S. Mahale. 2011. Follicle-stimulating hormone receptor polymorphism (G-29A) is associated with altered level of receptor expression in Granulosa cells. The Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 96(9): 2805-2812. doi: 10.1210/jc.2011-1064

Echeverri, J., J. Arango and J. Parra. 2011. Análisis comparativo de los grupos genéticos Holstein, Jersey y algunos de sus cruces en un hato lechero del norte de Antioquia en Colombia. Actas Iberoamericanas de Conservación Animal 1: 264-267.

Echeverri, J., A. López and L. López. 2013. Asociación de tres SNPs con algunas características productivas y de calidad de la leche en hatos Holstein en Antioquia, Colombia. Revista EIA 10(20): 63-72.

George, J.W., E. Dille and L. Heckert. 2011. Current concepts of Follicle-Stimulating Hormone Receptor gene regulation. Biology of Reproduction 84: 7-17. doi: 10.1095/biolreprod.110.085043

Gromoll, J. and M. Simoni. 2005. Genetic complexity of FSH receptor function. Trends in Endocrinology and Metabolism 16(8): 368-373. doi: 10.1016/j.tem.2005.05.011

Kroeze, W., D. Sheffler and B. Roth. 2003. G-protein-coupled receptors at a glance. Journal of Cell Science 116(24): 4867-4869. doi: 10.1242/jcs.00902

Layman, L., E. Lee, D. Peak, A. Namnoum, K. Vu, B. Van Lingen, M. Gray, P. McDonough, R. Reindollar and J. Jameson. 1998. Delayed puberty and hypogonadism caused by mutations in the follicle-stimulating hormone B-subunit gene. The New England Journal of Medicine 337(9): 607-611. doi: 10.1097/00006254-199802000-00016

Madrid, S. and J. Echeverri. 2014. Association between conformation traits and reproductive traits in Holstein cows in the department of Antioquia - Colombia. Revista Facultad Nacional Agronomia Medellín 67(2): 7311-7319. doi: 10.15446/rfnam.v67n2.44174

Marson, E., J. Ferraz, F. Meirelles, J. Balieiro and J. Eler. 2008. Effects of polymorphisms of LHR and FSHR genes on sexual precocity in a Bos taurus x Bos indicus beef composite population. Genetics and Molecular Research 7(1): 243-251. doi: 10.4238/vol7-1gmr418

Medan, M., K. Arai, G. Watanabe and K. Taya. 2007. Inhibin: Regulation of reproductive function and practical use in females. Animal Science Journal 78(1): 16-27. doi: 10.1111/j.1740-0929.2006.00399.x

Miller, S., D. Dykes and H. Polesky. 1988. A simple salting out procedure for extracting DNA from human nucleated cells. Nucleic Acids Research 16(3): 1215. doi: 10.1093/nar/16.3.1215

Ochsenkühn, R., V. Von Shönfeldt and M. Simoni. 2009. FSH receptor polymorphisms and ovarian function. Médecine de la Reproduction, Gynécologie Endocrinologie 11(4): 265-270.

Peakall, R. and P. Smouse. 2012. GenAlEx 6.5: genetic analysis in Excel. Population genetic software for teaching and research--an update. Bioinformatics Oxford, England) 28(19): 2537-2539. doi: 10.1093/bioinformatics/bts460

Rodríguez, N., A. López and J. Echeverri. 2013. Asociación del polimorfismo del intrón 6 en el gen lactoferrina bovino con características de importancia en producción lechera. Revista Lasallista de Investigación 10(2): 9-16.

Rodriguez-Zas, S., D. Gianola and G. Shook. 2000. Evaluation of models for somatic cell score lactation patterns in Holsteins. Livestock Production Science 67(1-2): 19-30. doi: 10.1016/s0301-6226(00)00193-7

Sang, L., Q. Du, W. Yang, K. Tang, J. Yu, G. Hau, X. Zhang and L. Yang. 2011. Polymorphisms in follicle stimulation hormone receptor, inhibin alpha, inhibin bata A, and prolactin genes, and their association with sperm quality in Chinese Holstein bulls. Animal reproduction science 126(3-4): 151-156. doi: 10.1016/j.anireprosci.2011.04.023

Simoni, M., J. Gromoll and E. Nieschlag. 1997. The follicle-stimulating hormone receptor: Biochemistry, molecular biology, physiology, and pathophysiology. Endocrine Reviews 16(6): 739-773. doi: 10.1210/er.18.6.739

Ulloa-Aguirre, A. and C. Timossi. 1998. Structure-function relationship of follicle-stimulating hormone and its receptor. Human reproduction update 4(3): 260-283. doi: 0.1093/humupd/4.3.260

Yang, W., S. Li, K. Tang, G. Hua, C. Zhang, J. Yu, L. Han and L. Yang. 2010. Polymorphisms in the 5' upstream region of the FSH receptor gene, and their association with superovulation traits in Chinese Holstein cows. Animal reproduction science 119: 172-177. doi: 10.1016/j.anireprosci.2010.02.004

Zambrano, J., J. Echeverri and A. López. 2011. Alleles of the BoLA DRB3.2 gene are associated with mastitis in dairy cows. Revista Colombiana de Ciencias Pecuarias 24: 145-156.