Published February 24, 2019 | Version v1
Publication Metadata-only

Genetic diversity and matrilineal genetic origin of fat-rumped sheep in Ethiopia

Creators

  • 1. International Livestock Research Institute
  • 2. Nelson Mandela African Institution of Science and Technology
  • 3. Ethiopian Agricultural Transformation Agency
  • 4. University of Hohenheim
  • 5. Ethiopian Institute of Agricultural Research

Description

Abstract Ethiopia is home to a diverse gene pool of indigenous sheep populations. Therefore, a better understanding of genetic variation holds the key to future utilization through conservation. Three of these breeds, Afar, Blackhead Somali, and Hararghe Highland, are found in eastern Ethiopia where they contribute significantly to the livelihood of most pastoralist, agro-pastoralist, and smallholder farmers. These indigenous sheep are recognized on the basis of morphotype and their genetic distinction remains unknown. Here, to assess genetic variation, and matrilineal genetic origin and relationship of fat-rumed sheep found in eastern Ethiopia, 300 individuals from the three breeds were genotyped for 22 microsatellite markers and sequenced for the mitochondrial DNA displacement loop (mtDNA d-loop) region. The overall H O and H E were 0.57 and 0.75, respectively. Differentiation statistics revealed that a high proportion (97%) of the total genetic variation was explained by differences between individuals within populations. Genotype assignment independent of the population of origin showed K = 2 to be the optimum number of genetic backgrounds present in the dataset. This result was further confirmed by mtDNA D-loop sequences comparison in which the matrilineal genetic origin of eastern Ethiopia sheep is from two haplotype groups (types A and B) among the five haplotypes globally observed. Taken together, our findings suggest that the sheep populations from three breeds originated from two ancestral genetic backgrounds that may have diverged prior to their introduction to Ethiopia. However, to obtain a complete picture of the evolutionary dynamics of Ethiopian indigenous sheep, more samples and populations from within and outside of the country will need to be analyzed.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تعد إثيوبيا موطنًا لمجموعة جينية متنوعة من مجموعات الأغنام الأصلية. لذلك، فإن الفهم الأفضل للتنوع الجيني يحمل مفتاح الاستخدام المستقبلي من خلال الحفظ. تم العثور على ثلاثة من هذه السلالات، وهي العفار، والرؤوس السوداء الصومالية، ومرتفعات هارارغي، في شرق إثيوبيا حيث تساهم بشكل كبير في معيشة معظم المزارعين الرعاة، والرعاة الزراعيين، وصغار المزارعين. يتم التعرف على هذه الأغنام الأصلية على أساس النمط الصرفي ولا يزال تمييزها الجيني غير معروف. هنا، لتقييم الاختلاف الجيني، والأصل الوراثي الأمومي وعلاقة الأغنام التي تحتوي على الدهون الموجودة في شرق إثيوبيا، تم تحديد النمط الجيني لـ 300 فرد من السلالات الثلاثة لـ 22 علامة ساتلية دقيقة وتم تسلسلها لمنطقة حلقة إزاحة الحمض النووي للميتوكوندريا (mtDNA d - loop). كان إجمالي HO و HE 0.57 و 0.75 على التوالي. كشفت إحصائيات التمايز أن نسبة عالية (97 ٪) من إجمالي التباين الجيني تفسر بالاختلافات بين الأفراد داخل المجموعات السكانية. أظهر تحديد النمط الجيني بشكل مستقل عن السكان الأصليين أن K = 2 هو العدد الأمثل للخلفيات الجينية الموجودة في مجموعة البيانات. تم تأكيد هذه النتيجة بشكل أكبر من خلال مقارنة تسلسلات الحلقة D للحمض النووي الميتوكروم (mtDNA D - loop) التي يكون فيها الأصل الوراثي الأمومي لأغنام شرق إثيوبيا من مجموعتين من النمط الفرداني (النوعان A و B) بين الأنماط الفردانية الخمسة التي لوحظت عالميًا. تشير النتائج التي توصلنا إليها مجتمعة إلى أن مجموعات الأغنام من ثلاث سلالات نشأت من خلفيتين وراثيتين قد تكونا قد تباعدتا قبل إدخالها إلى إثيوبيا. ومع ذلك، للحصول على صورة كاملة للديناميكيات التطورية للأغنام الإثيوبية الأصلية، ستحتاج إلى تحليل المزيد من العينات والسكان من داخل وخارج البلاد.

Translated Description (French)

Résumé L'Éthiopie abrite un pool génétique diversifié de populations de moutons autochtones. Par conséquent, une meilleure compréhension de la variation génétique est la clé de l'utilisation future par la conservation. Trois de ces races, Afar, Blackhead Somali et Hararghe Highland, se trouvent dans l'est de l'Éthiopie où elles contribuent de manière significative aux moyens de subsistance de la plupart des éleveurs, des agropastoristes et des petits agriculteurs. Ces moutons indigènes sont reconnus sur la base du morphotype et leur distinction génétique reste inconnue. Ici, pour évaluer la variation génétique, l'origine génétique matrilinéaire et la relation des moutons à rhume gras trouvés dans l'est de l'Éthiopie, 300 individus des trois races ont été génotypés pour 22 marqueurs microsatellites et séquencés pour la région de la boucle de déplacement de l'ADN mitochondrial (boucle d de l'ADNmt). Les H O et H E globaux étaient de 0,57 et 0,75, respectivement. Les statistiques de différenciation ont révélé qu'une forte proportion (97%) de la variation génétique totale s'expliquait par des différences entre les individus au sein des populations. L'attribution du génotype indépendamment de la population d'origine a montré que K = 2 était le nombre optimal de antécédents génétiques présents dans l'ensemble de données. Ce résultat a en outre été confirmé par la comparaison des séquences de la boucle D de l'ADNmt dans laquelle l'origine génétique matrilinéaire des moutons de l'est de l'Éthiopie provient de deux groupes d'haplotypes (types A et B) parmi les cinq haplotypes observés à l'échelle mondiale. Pris ensemble, nos résultats suggèrent que les populations de moutons de trois races provenaient de deux origines génétiques ancestrales qui ont peut-être divergé avant leur introduction en Éthiopie. Cependant, pour obtenir une image complète de la dynamique évolutive des moutons indigènes éthiopiens, davantage d'échantillons et de populations de l'intérieur et de l'extérieur du pays devront être analysés.

Translated Description (Spanish)

Resumen Etiopía es el hogar de un acervo genético diverso de poblaciones autóctonas de ovejas. Por lo tanto, una mejor comprensión de la variación genética es la clave para la utilización futura a través de la conservación. Tres de estas razas, Afar, Blackhead Somali y Hararghe Highland, se encuentran en el este de Etiopía, donde contribuyen significativamente al sustento de la mayoría de los pastores, pastores agrícolas y pequeños agricultores. Estas ovejas autóctonas son reconocidas sobre la base del morfotipo y su distinción genética sigue siendo desconocida. Aquí, para evaluar la variación genética, el origen genético matrilineal y la relación de las ovejas con rumia grasa que se encuentran en el este de Etiopía, se genotiparon 300 individuos de las tres razas para 22 marcadores de microsatélites y se secuenciaron para la región del bucle de desplazamiento del ADN mitocondrial (ADNmt d-loop). El H O y el H E globales fueron de 0,57 y 0,75, respectivamente. Las estadísticas de diferenciación revelaron que una alta proporción (97%) de la variación genética total se explicaba por las diferencias entre los individuos dentro de las poblaciones. La asignación de genotipos independiente de la población de origen mostró que K = 2 era el número óptimo de antecedentes genéticos presentes en el conjunto de datos. Este resultado se confirmó aún más mediante la comparación de secuencias de bucle D de ADNmt en la que el origen genético matrilineal de las ovejas del este de Etiopía proviene de dos grupos de haplotipos (tipos A y B) entre los cinco haplotipos observados a nivel mundial. En conjunto, nuestros hallazgos sugieren que las poblaciones de ovejas de tres razas se originaron a partir de dos antecedentes genéticos ancestrales que pueden haber divergido antes de su introducción en Etiopía. Sin embargo, para obtener una imagen completa de la dinámica evolutiva de las ovejas indígenas etíopes, será necesario analizar más muestras y poblaciones dentro y fuera del país.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
التنوع الوراثي والأصل الوراثي الأمومي للأغنام الدهنية في إثيوبيا
Translated title (French)
Diversité génétique et origine génétique matrilinéaire des moutons à grosse croupe en Éthiopie
Translated title (Spanish)
Diversidad genética y origen genético matrilineal de las ovejas gordas en Etiopía

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2915506924
DOI
10.1007/s11250-019-01827-z

Is supplement to
https://openalex.org/W4388224443 (Other)
https://openalex.org/W3194884404 (Other)
https://openalex.org/W3158259315 (Other)
https://openalex.org/W2993361093 (Other)
https://openalex.org/W2765703796 (Other)
https://openalex.org/W2313068039 (Other)
https://openalex.org/W2267163598 (Other)
https://openalex.org/W2159428651 (Other)
https://openalex.org/W2073392659 (Other)
https://openalex.org/W1967043662 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Ethiopia

References

  • https://openalex.org/W1787121429
  • https://openalex.org/W1928220195
  • https://openalex.org/W1940374053
  • https://openalex.org/W1976844366
  • https://openalex.org/W1976912400
  • https://openalex.org/W1984290076
  • https://openalex.org/W1996939357
  • https://openalex.org/W1997476591
  • https://openalex.org/W1997744353
  • https://openalex.org/W2016693291
  • https://openalex.org/W2055942268
  • https://openalex.org/W2065672082
  • https://openalex.org/W2075309018
  • https://openalex.org/W2078352132
  • https://openalex.org/W2083418078
  • https://openalex.org/W2084771490
  • https://openalex.org/W2091002432
  • https://openalex.org/W2092613863
  • https://openalex.org/W2093973532
  • https://openalex.org/W2096420865
  • https://openalex.org/W2097706568
  • https://openalex.org/W2106403698
  • https://openalex.org/W2106882534
  • https://openalex.org/W2119799171
  • https://openalex.org/W2152207030
  • https://openalex.org/W2152824625
  • https://openalex.org/W2154845780
  • https://openalex.org/W2161339576
  • https://openalex.org/W2164054943
  • https://openalex.org/W2169542724
  • https://openalex.org/W2238162063
  • https://openalex.org/W2275991115
  • https://openalex.org/W2503150877
  • https://openalex.org/W2623895727
  • https://openalex.org/W2805605317
  • https://openalex.org/W4239149238
  • https://openalex.org/W93588716