Discussão

2.4.1. Genótipos

O número total de marcadores que passam no controle de qualidade depende da matriz de genotipagem, do grupo de animais utilizados e dos critérios aplicados nesse controle (KASARDA et al., 2016). Neste estudo, a proporção de SNPs remanescentes foi de 73,91%, menor do que a obtida em outros estudos com caprinos da raça Saanen. Brito et al., (2015), em uma população canadense formada por 318 caprinos Saanen, validaram 84,25% dos 53.347 marcadores disponíveis após o controle de qualidade. Os critérios usados no controle foram CR menor que 0,90, MAF menor que 0,05 e marcadores que desviaram do equilíbrio de Hardy-Weinberg (valor de p <10−6). Carillier; Larroque; Robert-Granié (2014), em população francesa formada por 1.164 caprinos Saanen, filtraram os SNPs que não estavam em equilíbrio de Hardy-Weinberg (valor de p <10−6), que apresentavam MAF menor que 0,01 e CR menor que 0,98 ou conteúdo de GC abaixo de 0,6, e validaram 47.306 SNPs (88,67%) dos 53.347 SNPs disponíveis.

Embora o genoma dos animais da raça Saanen tenha sido utilizado como referência no desenvolvimento do chip de SNPs (TOSSER-KLOPP et al., 2014), uma proporção elevada dos marcadores neste estudo não foi informativa, em parte devido à presença expressiva (48,45%) de marcadores não polimórficos. Uma das possíveis causas da elevada proporção não informativa de marcadores pode estar relacionada ao fato dos animais

utilizados no desenvolvimento do chip serem de origem européia, enquanto que os animais utilizados neste estudo foram criados e selecionados no Brasil, de modo que os processos evolutivos podem ter levado a diferenças genéticas marcantes entre as populações.

2.4.2. Desequilíbrio de ligação

O padrão e a extensão do DL são essenciais no ajuste fino de delineamentos experimentais para aumentar a acurácia das predições genômicas e a eficiência na detecção de QTL em estudos de associação genômica e, podem, portanto, ter grande impacto nas taxas de progresso genético realizadas em características economicamente importantes (BIEGELMEYER et al., 2016).

Em nosso estudo, a média de DL foi baixa e inferior aos valores reportados em outras populações de caprinos leiteiros. Carillier et al. (2013), em uma população francesa de caprinos da raça Saanen, relataram média de r2 de 0,17 a uma distância entre marcadores de 50 kb. Em uma população de caprinos mestiços (Alpina, Saanen e Toggenburg), Mucha et al. (2015) verificaram estimativas de r2 de 0,18 na distância média entre os marcadores de 50 kb. Brito et al. (2015), em um estudo com nove raças caprinas, relataram na distância média entre marcadores de 50 kb valores de r2 _{de 0,15, 0,14, 0,24, 0,19 e 0,27 para raças leiteiras Saanen,} Alpina Britânica, Toggenburg, La Mancha e Nubiana, respectivamente. Uma das possíveis causas dos menores valores de DL para a população investigada neste estudo pode estar relacionada a uma reduzida intensidade de seleção aplicada ao longo dos anos nestes rebanhos e a pequena profundidade genética da população de referência, em virtude da estrutura de dados disponíveis.

Entre os cromossomos, a semelhança nos valores médios de DL pode ser atribuída à taxa de recombinação e ao efeito da seleção (QANBARI et al., 2009). Normalmente, entre e dentro dos cromossomos, há uma grande variação na taxa de recombinação, fato que pode levar a uma diversidade marcante no padrão de DL em diferentes regiões genômicas (ARIAS

et al., 2009). Neste estudo, embora haja variação nos níveis de DL entre os cromossomos

autossômicos, as diferenças foram pequenas, o que sugere que ocorreu uma pequena variação nas taxas de recombinação. A razão para isso possivelmente se deve à aplicação de pressão de seleção apenas em características poligênicas. Além disso, a maioria dos programas de melhoramento em caprinos ainda são recentes, de modo que a pressão de seleção sobre as características avaliadas não foi tão intensa (BRITO et al., 2017c).

DL nas diferentes distâncias genômicas. Os valores mais elevados de DL, verificados nos cromossomos 6 (0,16) e 13 (0,16), na distância genômica de 0 a 50 kb, podem ser explicados pela seleção. É possível que alelos favoráveis para diferentes características tenham sofrido ação da seleção natural nesses cromossomos, o que resultou em um maior grau de DL em curta distância. Como o DL para as curtas distâncias reflete o tamanho histórico efetivo da população (HAYES et al., 2003), provavelmente os alelos desses cromossomos foram selecionados em várias gerações no passado, em decorrência de algum processo de adaptação.

2.4.3. Tamanho efetivo populacional

A análise das tendências do Ne da população, a partir dos valores de DL, indicou uma baixa estimativa do Ne da população da raça Saanen nas gerações recentes. Essas estimativas foram inferiores ao recomendado pela Organização das Nações Unidas para Agricultura e Alimentação (FAO, 1998), que é no mínimo de 50 animais. Os baixos valores de Ne na população da raça Saanen podem ser reflexo de uma população fundadora pequena. Há dezenove gerações, período aproximado no qual a raça Saanen foi introduzida no Brasil (FONSECA et al., 2011), o Ne estimado para a raça, por meio das sub-populações amostradas foi de apenas 42 animais, ou seja, menor que o recomendo pela FAO (FAO, 1998). Nas gerações posteriores, apesar da expansão no Ne, provavelmente devido à importação de novos reprodutores oriundos da Europa ou cruzamento com caprinos nativos do Brasil, a estimativa do Ne foi de 56 animais 15 gerações no passado, superior ao recomendo pela FAO, porém ainda bem reduzida.

Após esse período de expansão as estimativas de Ne apresentaram flutuações ao longo das gerações. Essas flutuações podem estar relacionadas ao critério de seleção utilizado pelos criadores que era baseada principalmente no “modismo”, isto é, no uso exacerbado de poucos reprodutores campeões em feiras de exposição ou provenientes de importação. Esse tipo de seleção pode ter contribuído para a redução na estimativa do Ne, devido ao aumento da endogamia. Por outro lado, embora os criadores mantivessem pequenos rebanhos, era comum o compartilhamento de reprodutores entre as fazendas, o que pode ter resultado no aumento das estimativas do Ne. Além disso, devido à baixa magnitude das estimativas do Ne, processos de deriva genética podem ter ocasionado o aumento do Ne ao longo das gerações, de modo que esses fatores combinados podem ter proporcionado flutuações nestes valores.

Nas últimas cinco gerações, as estimativas do Ne apresentaram comportamento diferente, com uma redução contínua e acentuada ao longo dos anos, o que coincide com o

início da utilização de ferramentas de seleção e a criação do programa de melhoramento genético desta população. Assim, a redução do Ne de forma mais intensa nas ultimas gerações é consistente com a subdivisão e seleção da população da raça Saanen, mas também com o uso relativamente limitado de inseminação artificial. Esta tendência de redução do Ne nas ultimas gerações representa uma ameaça para a diversidade genética da população de cabras de Saanen e deve ser monitorada rotineiramente para garantir uma viabilidade da raça em longo prazo.

Brito et al. (2015), em uma análise do genoma de caprinos das raças Rangeland, Alpina, Saanen, Caxemira, La Mancha, Toggenburg, Nubiana, Boer Australiana e Boer Canadense estimaram em cinco gerações no passado, valores de Ne de 104, 149, 113, 41, 62, 38, 61, 46 e 77, respectivamente para cada raça. Em nosso estudo, as estimativas do Ne cinco gerações no passado foram menores (46) que as encontradas por Brito et al. (2015) na raça Saanen (113). Essa discrepância nos valores pode estar relacionada à diferença no tamanho da população fundadora. No entanto, nossa estimativa de Ne foi superior às encontradas nas raças Caxemira, Toggenburg e Boer Australiana. As baixas estimativas do Ne nas populações dessas raças estão relacionadas ao tamanho da população fundadora, que possivelmente é pequena, o que refletiu em menores estimativas do Ne nas gerações recentes.

2.4.4. Implicações para Mapeamento de QTL e Seleção Genômica

Valores de r2 considerados como úteis para serem utilizados em análises genômicas divergem na literatura. Na seleção genômica, valores médios de r2≥0,20 foram considerados suficientes para alcançar valores genéticos genômicos (GEBV; do inglês,

Genomic Estimated Breeding Values) com acurácia de 0,85 em bovinos leiteiros, com dados

simulados (MEUWISSEN; HAYES; GODDARD, 2001). Em estudos de associação genômica, Qanbari et al. (2009) consideraram um limiar de r2≥0,25 como um valor de DL útil, enquanto que Corbin et al. (2010) relataram que valores médios de r2≥0,30 deveriam ser empregados para a execução de estudos de associação genômica. Neste estudo, foi adotado como nível de DL útil o r2≥0,20. Considerando a distância média entre os marcadores (~52 kb), esta população de caprinos Saanen apresentou DL útil, maior que 0,20, em apenas 2,40% dos SNPs adjacentes.

Valores médios de r2≥0,20 foram verificados apenas em distâncias de até 20 kb, porém até essa distância, apenas 38,65% dos marcadores tinha valor de r2≥0,20. Já na distância de até 10 kb, a proporção de marcadores com r2≥0,20 era de 61,30%. Deste modo, o

ideal seria que houvesse pelo menos um marcador a cada 10 kb, para que uma maior proporção de marcadores tivesse r2≥0,20. Isso significa que o painel de SNP de 62K com distância média entre marcadores de 51,71 kb não foi suficiente para capturar as informações necessárias para aplicação de estudos genômicos nesta população.

Assim, nossos resultados apoiam a necessidade de usar painéis de SNP mais densos, para garantir o mapeamento fino das associações genômicas e a eficiência da seleção genômica em programas de melhoramento para raça Saanen no Brasil. As informações obtidas neste estudo podem ser utilizadas para projetar painéis de SNPs personalizados e alcançar níveis desejados de DL em cada um dos cromossomos ou em todo o genoma. Para cobrir todo o genoma caprino (2,46 Gb), o número necessário de SNPs seria de 246.619, considerando um marcador a cada 10 kb (2,46 Gb/10 kb). Contudo, presumindo que cerca de 20% dos SNPs não atendem ao controle de qualidade, o número inicial de marcadores deveria ser de aproximadamente 296.000.

Um conjunto maior de dados, com mais animais do que o deste estudo também poderia ser utilizado para obter níveis adequados de acurácia de predição em estudos genômicos. Contudo, a utilização de um maior número de animais teria impacto apenas se estes fossem representativos, ou seja, animais com um elevado número de crias avaliadas geneticamente. No entanto, nesta população, todos os animais representativos já foram genotipados. Assim, uma alternativa para aumentar a acurácia, de forma menos onerosa, seria genotipar fêmeas e crias sem avaliação genética, que são menos representativos, com um painel abaixo da densidade desejável e, posteriormente, imputar para painel de maior densidade, desde que os painéis de haplótipos da população de referência estejam disponíveis (PICCOLI et al., 2014).