Published January 1, 2021
| Version v1
Publication
Open
G1 point mutation in growth differentiation factor 9 gene affects litter size in Sudanese desert sheep
Creators
- 1. Omdurman Islamic University
- 2. Arab Center for the Studies of Arid Zones and Dry Lands
- 3. University of Khartoum
- 4. Jordan University of Science and Technology
- 5. Tottori University
Description
Background and Aim: Sudanese desert sheep encompass different sheep breeds named according to the different Sudanese tribes that rear them such as the Dubasi, Shugor, and Watish sheep. The objectives of this study were to screen for G1 point mutation in the polymorphic growth differentiation factor 9 (GDF9) gene, investigate its association with litter size, and construct the phylogeny of the different tribal breeds that belong to the Sudanese Desert sheep tribal types. Materials and Methods: Genomic DNA was extracted from whole blood of three tribal Desert sheep breeds (Dubasi, Watish, and Shugor) using the guanidine chloride method. Polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism with HhaI restriction enzyme and sequencing techniques was used for genotyping the GDF9 locus for possible mutations associated with litter size in the three desert sheep tribal types. Results: G1 mutation in GDF9 caused the replacement of Arginine by Histidine at residue 87. The wild type allele (A) had the highest frequency, whereas the mutant type allele (a) had the lowest in all the sequenced subtypes. The genotype frequencies of the wild type ewes (AA) were higher than the heterozygous (Aa) and the mutant type (aa) frequencies in the three studied desert sheep types. No significant differences were found in the allele frequency between the three tribal types. Litter size was significantly influenced by the genotypes of GDF9 gene, parities, and subtypes (p≤0.01, 0.01, and 0.05, respectively). In the Watish sheep type, heterozygous sheep in their second parity recorded the highest litter size. Sequence alignment of GDF9 gene samples with the database entry indicated that all three tribal types were similar and identical to the reference sequence. The phylogenetic tree revealed that Shugor is the common ancestor of the studied types and Watish is more closely related to Shugor than Dubasi. This result mi ght partly explain the lower reproductive performance of Dubasi compared to Watish and Shugor. Conclusion: The presence of one copy of GDF9 gene increased litter size in the studied Sudanese Desert sheep. This locus may be used as a biomarker for litter size improvement through genotypic selection and allele or gene introgression.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
الخلفية والهدف: تشمل الأغنام الصحراوية السودانية سلالات الأغنام المختلفة المسماة وفقًا للقبائل السودانية المختلفة التي تربيها مثل أغنام الدوباسي والشغور والواتش. كانت أهداف هذه الدراسة هي فحص طفرة نقطة G1 في جين تمايز النمو متعدد الأشكال 9 (GDF9)، والتحقيق في ارتباطه بحجم القمامة، وبناء سلالات السلالات القبلية المختلفة التي تنتمي إلى أنواع قبائل الأغنام الصحراوية السودانية. المواد والطرق: تم استخراج الحمض النووي الجيني من الدم الكامل لثلاث سلالات من الأغنام الصحراوية القبلية (دوباسي وواتيش وشوغور) باستخدام طريقة كلوريد الجوانيدين. تم استخدام تعدد أشكال طول جزء تقييد تفاعل البلمرة المتسلسل مع إنزيم تقييد HHAI وتقنيات التسلسل للتنميط الجيني لموضع GDF9 للطفرات المحتملة المرتبطة بحجم القمامة في الأنواع القبلية الثلاثة للأغنام الصحراوية. النتائج: تسببت طفرة G1 في GDF9 في استبدال الأرجينين بالهستيدين في البقايا 87. كان للأليل من النوع البري (A) أعلى تردد، في حين أن الأليل من النوع الطافر (a) كان الأقل في جميع الأنواع الفرعية المتسلسلة. كانت ترددات النمط الجيني للنعاج البري (AA) أعلى من ترددات الزيجوت غير المتجانس (Aa) والنوع المتحول (Aa) في أنواع الأغنام الصحراوية الثلاثة المدروسة. لم يتم العثور على اختلافات كبيرة في تواتر الأليل بين الأنواع القبلية الثلاثة. تأثر حجم القمامة بشكل كبير بالأنماط الجينية لجين GDF9 والتماثلات والأنواع الفرعية (p≤0.01 و 0.01 و 0.05 على التوالي). في نوع الأغنام Watish، سجلت الأغنام متغايرة الزيجوت في تعادلها الثاني أعلى حجم للقمامة. أشارت محاذاة تسلسل عينات جين GDF9 مع إدخال قاعدة البيانات إلى أن جميع الأنواع القبلية الثلاثة كانت متشابهة ومطابقة للتسلسل المرجعي. كشفت شجرة تطور السلالات أن شوغور هو السلف المشترك للأنواع المدروسة وأن واتيش يرتبط ارتباطًا وثيقًا بشوغور أكثر من دوباسي. تفسر هذه النتيجة جزئيًا انخفاض الأداء التناسلي لدوباسي مقارنة بواتيش وشوغور. الاستنتاج: أدى وجود نسخة واحدة من جين GDF9 إلى زيادة حجم القمامة في أغنام الصحراء السودانية المدروسة. يمكن استخدام هذا الموضع كمؤشر حيوي لتحسين حجم القمامة من خلال الانتقاء الوراثي وانحراف الأليل أو الجين.Translated Description (French)
Contexte et objectif : Les moutons du désert soudanais englobent différentes races de moutons nommées en fonction des différentes tribus soudanaises qui les élèvent telles que les moutons Dubasi, Shugor et Watish. Les objectifs de cette étude étaient de dépister la mutation ponctuelle G1 dans le gène du facteur de différenciation de croissance polymorphe 9 (GDF9), d'étudier son association avec la taille de la portée et de construire la phylogénie des différentes races tribales qui appartiennent aux types tribaux de moutons du désert soudanais. Matériel et méthodes : L'ADN génomique a été extrait du sang total de trois races tribales de moutons du désert (Dubasi, Watish et Shugor) en utilisant la méthode au chlorure de guanidine. Le polymorphisme de la longueur des fragments de restriction de la réaction en chaîne de la polymérase avec l'enzyme de restriction HhaI et les techniques de séquençage ont été utilisés pour le génotypage du locus GDF9 pour les mutations possibles associées à la taille de la portée dans les trois types tribaux de moutons du désert. Résultats : la mutation G1 dans GDF9 a provoqué le remplacement de l'arginine par l'histidine au résidu 87. L'allèle de type sauvage (A) avait la fréquence la plus élevée, tandis que l'allèle de type mutant (a) avait la fréquence la plus faible de tous les sous-types séquencés. Les fréquences génotypiques des brebis de type sauvage (AA) étaient plus élevées que les fréquences hétérozygotes (Aa) et de type mutant (aa) chez les trois types de moutons du désert étudiés. Aucune différence significative n'a été trouvée dans la fréquence des allèles entre les trois types tribaux. La taille de la portée a été significativement influencée par les génotypes du gène GDF9, les parités et les sous-types (p≤0,01, 0,01 et 0,05, respectivement). Dans le type de mouton Watish, les moutons hétérozygotes dans leur deuxième parité ont enregistré la taille de litière la plus élevée. L'alignement de la séquence des échantillons de gènes GDF9 avec l'entrée de la base de données a indiqué que les trois types tribaux étaient similaires et identiques à la séquence de référence. L'arbre phylogénétique a révélé que Shugor est l'ancêtre commun des types étudiés et que Watish est plus étroitement lié à Shugor qu'à Dubasi. Ce résultat explique en partie la performance reproductive plus faible de Dubasi par rapport à Watish et Shugor. Conclusion : La présence d'une copie du gène GDF9 a augmenté la taille de la portée chez le mouton du désert soudanais étudié. Ce locus peut être utilisé comme biomarqueur pour l'amélioration de la taille de la portée par sélection génotypique et introgression d'allèle ou de gène.Translated Description (Spanish)
Antecedentes y objetivo: las ovejas del desierto sudanesas abarcan diferentes razas de ovejas nombradas según las diferentes tribus sudanesas que las crían, como las ovejas Dubasi, Shugor y Watish. Los objetivos de este estudio fueron detectar la mutación puntual G1 en el gen del factor de diferenciación de crecimiento polimórfico 9 (GDF9), investigar su asociación con el tamaño de la camada y construir la filogenia de las diferentes razas tribales que pertenecen a los tipos tribales de ovejas del desierto sudanés. Materiales y métodos: Se extrajo ADN genómico de sangre entera de tres razas de ovejas tribales del desierto (Dubasi, Watish y Shugor) utilizando el método del cloruro de guanidina. Se utilizó el polimorfismo de longitud del fragmento de restricción de la reacción en cadena de la polimerasa con la enzima de restricción HhaI y las técnicas de secuenciación para genotipar el locus GDF9 para posibles mutaciones asociadas con el tamaño de la camada en los tres tipos tribales de ovejas del desierto. Resultados: La mutación G1 en GDF9 causó el reemplazo de arginina por histidina en el residuo 87. El alelo de tipo salvaje (A) tuvo la frecuencia más alta, mientras que el alelo de tipo mutante (a) tuvo la más baja de todos los subtipos secuenciados. Las frecuencias de genotipo de las ovejas de tipo salvaje (AA) fueron más altas que las frecuencias heterocigóticas (Aa) y de tipo mutante (aa) en los tres tipos de ovejas del desierto estudiados. No se encontraron diferencias significativas en la frecuencia alélica entre los tres tipos tribales. El tamaño de la camada se vio influenciado significativamente por los genotipos del gen GDF9, las paridades y los subtipos (p≤0.01, 0.01 y 0.05, respectivamente). En el tipo de oveja Watish, las ovejas heterocigotas en su segunda paridad registraron el mayor tamaño de camada. La alineación de secuencias de muestras de genes GDF9 con la entrada de la base de datos indicó que los tres tipos tribales eran similares e idénticos a la secuencia de referencia. El árbol filogenético reveló que Shugor es el ancestro común de los tipos estudiados y Watish está más estrechamente relacionado con Shugor que con Dubasi. Este resultado explica en parte el menor rendimiento reproductivo de Dubasi en comparación con Watish y Shugor. Conclusión: La presencia de una copia del gen GDF9 aumentó el tamaño de la camada en las ovejas del desierto sudanés estudiadas. Este locus se puede utilizar como un biomarcador para la mejora del tamaño de la camada a través de la selección genotípica y la introgresión de alelos o genes.Files
14.pdf.pdf
Files
(226 Bytes)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:5360980bad11bf9723da89687501effc
|
226 Bytes | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تؤثر طفرة النقطة G1 في عامل تمايز النمو 9 على حجم القمامة في الأغنام الصحراوية السودانية
- Translated title (French)
- La mutation du point G1 dans le gène du facteur 9 de différenciation de la croissance affecte la taille de la portée chez les moutons du désert soudanais
- Translated title (Spanish)
- La mutación puntual G1 en el gen del factor de diferenciación de crecimiento 9 afecta el tamaño de la camada en ovejas del desierto sudanés
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3118283648
- DOI
- 10.14202/vetworld.2021.104-112
References
- https://openalex.org/W1968196429
- https://openalex.org/W1979759772
- https://openalex.org/W1985436436
- https://openalex.org/W1987608517
- https://openalex.org/W1997622807
- https://openalex.org/W2000631420
- https://openalex.org/W2007745410
- https://openalex.org/W2027521051
- https://openalex.org/W2029776628
- https://openalex.org/W2034801396
- https://openalex.org/W2047183726
- https://openalex.org/W2049482416
- https://openalex.org/W2053669887
- https://openalex.org/W2061920417
- https://openalex.org/W2071276244
- https://openalex.org/W2096525273
- https://openalex.org/W2102611028
- https://openalex.org/W2117247019
- https://openalex.org/W2129012279
- https://openalex.org/W2137450588
- https://openalex.org/W2143836479
- https://openalex.org/W2146256775
- https://openalex.org/W2146341019
- https://openalex.org/W2193848325
- https://openalex.org/W2334003442
- https://openalex.org/W2465671145
- https://openalex.org/W2475683579
- https://openalex.org/W2489466090
- https://openalex.org/W2516685414
- https://openalex.org/W2607324663
- https://openalex.org/W2735162327
- https://openalex.org/W2753299821
- https://openalex.org/W2755674774
- https://openalex.org/W2780956562
- https://openalex.org/W2793132777
- https://openalex.org/W2953018994
- https://openalex.org/W3013275904
- https://openalex.org/W3013791743
- https://openalex.org/W4230784961
- https://openalex.org/W4243601081