Bestemmelse af tilhørsforhold af dyr til Sortbroget Landsvin

Transkript

1 Bestemmelse af tilhørsforhold af dyr til Sortbroget Landsvin Bernt Guldbrandtsen 6. marts Sammendrag På baggrund af molekylærgenetiske data er i alt 74 dyrs afstamning i forskellige racer blev undersøgt, og andelen af afstamning i Sortbroget Landracesvin (SLS) blev estimeret. Af 74 undersøgte dyr har 7 mindre end 95% SLS-afstamning. Hvis afstamning fra Gloucester Old Spot ikke medregnes, så har i alt 13 af 74 mindre end 95% SLS-afstamning. Note 27. august 2016: I forbindelse med offentliggørelse er dyrene anonymiserede. I den version af dette dokument, som fremsendtes til bevaringsudvalget, var dyrene idenficerede ved den ID, som modtoges fra Genoskan A/S. 2 Modtagen Forespørgsel Følgende forespørgsel er modtaget: For at være en del af det genbevarende arbejde med racen og for at kunne opnå dyretilskud, skal svinene være godkendt som stamdyr eller være efterkommere efter stamdyr. For de pågældende svin er der ikke registreret tilstrækkelig afstamning, og de er ikke stambogsført, hvorfor det ikke kan verificeres, at de er renracede. For at have et grundlag for at godkende svinene som værende renracede og inddrage disse i bevaringsarbejdet, er de derfor blevet DNA-testet. På baggrund af genotyperne og foreliggende referencedata estimeres hvert dyrs proportionale oprindelse i de forskellige racer således, at individer med uønsket opblanding med andre svineracer kan identificeres. 3 Resultater og Konklusioner Genoskan A/S har foretaget chiptypning af prøver. Fra Genoskan er modtaget data for i alt 74 dyr, som er undersøgt, og hvor resultaterne beskrives i nærværende notat. Metoderne er kort beskrevet i appendiks A. Resultaterne er beskrevet i appendiks B. 1

2 3 RESULTATER OG KONKLUSIONER De racer, som der har kunnet spores bidrag fra i SLS-dyr er inddraget. Ved at sammenholde genotypningsdata med referencedata er hvert dyrs afstamninger sporet til de forskellige racer. SLS-raceandelen er fremkommet som summen af de andele, som er dominerende hos SLS plus afstamninger, som kan spores til Gloucester Old Spot (0-26,7%). Det er lagt til grund, at dyr med mindst 95,0% afstamning i SLS henregnes til racen. De dyr, som ligger under 95,0% afstamning i SLS, er angivet i tabel 2 medsamt angivelse af, hvilke ikke-sls afstamninger, som kunne detekteres. I alt 7 dyr ligger under en 95%-SLS grænse. Listen over dyr er gengivet i tabel 2. Der kunne påvises Gloucester Old Spot-afstamning i et antal dyr. I lyset af, at der formentlig er sket indkrydsning fra Gloucester Old Spot i de senere generationer, så skal det vurderes, om denne afstamning skal medregnes i SLS-afstamningen. Hvis man vælger ikke at medregne denne afstamning som hørende til SLS, så falder yderligere 6 dyr under 95%-SLS grænsen. Listen over yderligere dyr, som så falder under grænsen, er gengivet i tabel 3. En detaljeret oversigt over de estimerede raceandele findes i Appendix C. 2

3 A METODE Figur 1: Billede af et svin af Sortbroget Landsvin. Kilde: Sørensen & Nielsen (2015). A Metode Samtlige chiptypede dyrs genotyper sammenholdes med referencedata for alle de racer, som fandtes repræsenteret i de prøver, som undersøgtes i den karakterisering af blandt andet SLS, som tidligere er foretaget for Bevaringsudvalget. For hvert dyr opgøres den andel af deres afstamning, som findes i de afstamninger, som er fremherskende i SLS. A.1 Referencedata Der eksisterer et betydeligt antal offentligt tilgængelige datasæt. Disse er indsamlet og kombineret i forbindelse med projekter finansieret af Bevaringsudvalget. Desuden er markørdata for moderne dansk landracesvin og moderne dansk durocsvin udtrukket fra helgenomsekventerede dyr. Internationale referencedata er blandt andet hentet fra Ai et al. (2013), Goedbloed et al. (2013), Manunza et al. (2013) og Wilkinson et al. (2013). Disse data blev analyseret sammen med de data, som er indsamlet fra Sortbroget Landracesvin (SLS) og Dansk Landracesvin i de senere år. Disse data blev analyseret med programmet admixture (Alexander et al., 2009). Programmet gør to ting: 1. Det identificerer genetiske oprindelser i det samlede datasæt. 2. Det identificerer, hvor stor en del af hvert dyrs genom, der findes i hver af disse oprindelser. Den første runde analysers data blev gennemgået. Hver oprindelse, som udgjorde mindst 3% i mindst 1 dyr i SLS, blev udvalgt. Hver race, som havde en betydelig indhold af hver af disse oprindelser, blev inddraget i den af- 3

4 A.2 Data for SLS B RESULTATER Tabel 1: Oversigt over fordeling af dyr på racer i referencedatasættet. 1: Den moderne Duroc produktionsrace. 2: Den moderne produktionslandrace. 3: Den danske bevaringsrace af Dansk Landracesvin. 4: Duroc data fra referencedatasæt. 5: Landrace data fra referencedatasæt. Race Kode Antal Race Kode Antal British Saddleback BS 30 Yorkshire - Large LW 31 White Moderne Duroc 1 MD 89 Mangalica MA 26 Moderne ML 27 Middle White MW 30 landrace 2 Dansk Landsvin 3 DLS 37 Pietrain PI 26 Duroc 4 DU 26 Tamworth TA 30 Gloucester GLO 24 Vildsvin VS 29 Landrace 5 LR 27 Welsh WE 33 sluttende analyse. Dette resulterede i et datasæt med 14 racer foruden SLS. Racer og antal af dyr i hver racer er gengivet i tabel 1. A.2 Data for SLS I undersøgelsen for Bevaringsudvalget undersøgtes 100 dyr. I denne runde er modtaget 74 prøver. I alt forelå der prøver fra 174 prøver fra dyr, som formodes at tilhøre SLS. Ingen af dyrene havde næsten eller helt identiske prøve, så der var ingen dyr, som var testet to gange. A.3 Analyse af samlet datasæt De dyr, som blev undersøgt i 2016, blev tilføjet til datasættet. Modellen blev herefter kørt med mellem K=2 og 20 forskellige oprindelser. Fra og med K=14 fik racen British Saddleback sin egen oprindelse. Denne værdi vurderes derfor at være tilstrækkelig til videre analyser. Al datahåndtering blev foretaget med programmet plink (Purcell et al., 2007). B Resultater Resultatet henfører hvert dyr forholdsvist til de forskellige oprindelser. Summen af oprindelserne er 100% - der kan dog ske afvigelser på op til ±0,2% som følge af afrunding. Den estimerede oprindelse af hvert dyr gengives særskilt i Appendiks C. Søjlerne med raceandele kan fortolkes, som følger: 1. Almindelig i Pietrain og Yorkshire - Large White. 2. Almindelig i British Saddleback. Forekommer også i Welsh. 3. Almindelig i Gloucester Old Spot. 4

5 C BILAG 4. Almindelig i Sortbroget Landracesvin. Forekommer desuden i Dansk Landracesvin og Welsh. 5. Almindelig i Middle White. Forekommer også i Yorkshire - Large White. 6. Almindelig i Sortbroget Landracesvin. Findes også i British Saddleback og Welsh. 7. Almindelig i Sortbroget Landracesvin. Findes også i Dansk Landracesvin, Welsh og Pietrain. 8. Almindelig i Moderne Dansk Landrace. Findes også i Dansk Landracesvin og Welsh. 9. Almindelig i Mangalica. Findes også British Saddleback, vildsvin og Pietrain. 10. Almindelig i Tamworth. Findes også i British Saddleback og Welsh. 11. Almindelig i Duroc. Findes også Moderne Dansk Duroc. 12. Almindelig i Dansk Landracesvin og Landrace. 13. Almindelig i Moderne Dansk Duroc. Findes også i Duroc. 14. Almindelig i vildsvin. Findes også i Mangalica og British Saddleback. Andelen af SLS i hvert dyr defineres herefter som summen af komponenterne 3, 4, 6 og 7. Nummer 3 medtages, da Gloucester Old Spot er en del af racens tilblivelseshistorie. De dyr, som jvf. ovenstående definition har mindre end 95% afstamning i SLS, er vist i tabel 2. Af de undersøgte dyr viste 54 at have en raceandel på mindst 99,9%, hvilket - givet afrunding - vil sige, at dyret havde en ren SLS-afstaming. Tilsvarende var der i alt 57 med mindst 99,0%, og der var 67 med mindst 95,0% SLS-afstamning. I alt 7 dyr havde mindre end 95,0% SLS-afstamning. I et af disse dyr kunne der slet ikke påvises nogen SLS-afstamning. Racen SLS beskrives som havende en del af sin oprindelse i Gloucester Old Spot (se f.eks. Sørensen & Nielsen, 2015). Afstamning, som kunne spores til Gloucester Old Spot, kunne dog kun detekteres i 12 dyr, heraf andele på mindst 10,0% i 5 dyr (10,7-26,7%). Variationen i andelen og den høje værdi på 26,7% tyder på, at der for ret nylig er foretaget indkrydsning fra Gloucester Old Spot. Hvis man valgte at undlade at medregne Gloucester Old Spotafstamning som en SLS-afstamning, så vil der være 61, som har mindst 95% SLS-afstamning. Dvs., at der vil være yderligere 6 (i alt 13 dyr), som ikke opfylder et 95%-SLS krav, hvis Gloucester fraregnes. C Bilag Nedenfor er gengivet en detaljeret en oversigt over estimerede racekomponenter i hvert dyr. Søjlerne i tabellen er følgende: 1. Anonymiseret id af dyr 5

6 C BILAG Figur 2: Billede af et svin af Gloucester Old Spot. Kilde: Wikimedia. Tabel 2: Dyr, som har raceandele på under 95%, hvis Gloucester Old Spot medregnes som SLS-afstamning. Racekoder forklaret i tabel 1. Dyr Andel SLS Andre andele over 1,0 % Dyr68 93,9 % 3,3 % ML 1,3 % MD Dyr69 73,5 % 13,8 % ML 11,4 % MD Dyr70 73,5 % 15,1 % ML 11,4 % MD Dyr71 14,6 % 9,9 % ML 75,6 % DLS Dyr72 6,1 % 10,2 % ML 83,7 % DLS Dyr73 2,6 % 4,8 % ML 92,6 % DLS Dyr74 0,0 % 10,2 % ML 89,0 % DLS Tabel 3: Yderligere dyr, som har raceandele på under 95%, hvis Gloucester Old Spot ikke medregnes som SLS-afstamning. Dyr Andel SLS % Andel GLO % Andre andele over 1,0% Dyr61 88,2 % 9,3 % 1,1 % MD Dyr63 86,7 % 10,7 % 1,6 % DLS Dyr56 84,0 % 15,5 % Dyr59 83,0 % 15,0 % 1,2 % MW Dyr58 72,3 % 26,1 % 1,6 % BS Dyr67 68,5 % 26,7 % 1,3 % PI/LW, 1,7 % BS, 1,4 % vildsvin/bs 6

7 C BILAG 2. Andelen af SLS-afstamning såfremt Gloucester Old Spot-afstamning tillades. 3. Andelen af SLS-afstamning såfremt Gloucester Old Spot-afstamning ikke tillades De fjorten racekomponenter som beskrevet i Appendiks B. Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr Dyr

8 LITTERATUR LITTERATUR Litteratur Ai, Huashui, Huang, Lusheng, & Ren, Jun Genetic Diversity, Linkage Disequilibrium and Selection Signatures in Chinese and Western Pigs Revealed by Genome-Wide SNP Markers. PLoS ONE, 8(2), e Alexander, D.H., Novembre, J., & Lange, K Fast model-based estimation of ancestry in unrelated indivduals. Genome Research, 19, Goedbloed, D.J., Megens, H.J., Van Hooft, P., Herrero-Medrano, J.M., Lutz, W., Alexandri, P., Crooijmans, R.P.M.A., Groenen, M., Van Wieren, S.E., Ydenberg, R.C., & Prins, H.H.T Genome-wide single nucleotide polymorphism analysis reveals recent genetic introgression from domestic pigs into Northwest European wild boar populations. Molecular Ecology, 22(3), Manunza, Arianna, Zidi, Ali, Yeghoyan, Seryozha, Balteanu, Valentin Adrian, Carsai, Teodora Crina, Scherbakov, Oleg, Ramíred, Oscar, Eghbalsaied, Shahin, Castello, Annó, Mercadé, Anna, & Amills, Marcel A High Throughput Genotyping Approach Reveals Distinctive Autosomal Genetic Signatures for European and Near Eastern Wild Boar. PLoS ONE, 8(2), e Purcell, S., Neale, B., Todd-Brown, K., Thomas, L., Ferreira, M.A.R., Bender, D., Maller, J., Sklar, P., de Bakker, P.I.W., Daly, M.J., & Sham, P.C PLINK: a toolset for whole-genome association and populationbased linkage analysis. Am. J. Hum. Genet., 81(3), Sørensen, Lydia H., & Nielsen, Vivi Hunnicke (Januar). Danske Husdyrgenetiske Ressourcer. DCA rapport 054. Aarhus Universitet, Tjele, Denmark. Wilkinson, Samantha, Lu, Zen H., Megens, Hendrik-Jan, Archibald, Alan L., Haley, Chris, Jackson, Ian J., Groenen, Martien A.M., Crooijmans, Richard P.M.A., Ogden, Rob, & Wiener, Pamela Signatures of Diversifying Selection in European Pig Breeds. PLoS Genetics, 9(4), e