Non-invasive genetic approaches for estimation of ungulate population size: a study on roe deer (Capreolus capreolus) based on faeces (original) (raw)
Related papers
Genetic variability influences physical conditio in male roe deer
2007
Understanding the relation between genetic variability, individual fitness and the viability of populations is crucial to ensure their adequate conservation. The most frequently used approach when tackling this question in natural populations is to analyze the correlation between heterozygosity, measured using molecular markers, and traits related to fitness, such as growth, survival, fecundity and developmental stability. Roe deer (Capreolus capreolus) is a species of great importance in Spain that has undergone recent geographical expansion. Understanding all the variables that affect its population dynamics is fundamental to regulate its management and improve its conservation. We examined the relationship between physical condition and individual genetic variability using 30 males captured between May and June (2002) in the Sierra de la Demanda (Burgos). We analysed 11 microsatellites, and individual genetic variability was calculated using standardised individual heterozygosity and mean d 2 . Relative body weight (residuals of body weight versus body size) is positively correlated with mean d 2 . High values of this variable are considered to represent high genetic variability since there are greater differences between the alleles inherited from the father and the mother. Thus, our results indicate that individuals with higher genetic variability accumulate more weight for a given size. Previous studies indicate that males in better physical condition are able to defend a larger territory and therefore have access to a greater number of females.
Rev. Mex. Cienc. Pecu. , 2012
Para estimar parámetros genéticos para peso al nacimiento (n=105,599), peso al destete ajustado a 205 días (n=89,111) y peso al año ajustado a 365 días (n=55,284), se analizaron los datos registrados de 1997 a 2009 por la Charolais-Charbray Herd Book de México, con seis diferentes modelos animal. El Modelo 1 incluyó el efecto genético aditivo directo. El Modelo 2 consideró el ambiente permanente de la madre, incluyéndolo como un efecto aleatorio adicional. El Modelo 3 incluyó el efecto genético aditivo directo y el efecto genético aditivo materno, asumiendo una covarianza igual a cero entre ellos. El Modelo 4 fue similar al Modelo 3, pero además incluyó el ambiente permanente de la madre. El Modelo 5 fue similar al Modelo 3, pero además incluyó la covarianza entre los efectos genéticos directo y materno. El Modelo 6 ajustó los tres efectos aleatorios más la covarianza entre efectos directos y maternos. Comparado con los demás modelos, el modelo más completo (Modelo 6) redujo sustancialmente -2[logaritmo de la verosimilitud] (P<0.05), proporcionando el mejor ajuste para las tres características. La comparación entre el Modelo 1 y el Modelo 6 para cada característica, mostró que el Modelo 1 produjo menores estimadores de la varianza genética aditiva directa, en contraste con los resultados de estudios previos. Sin embargo, los estimadores de la varianza residual obtenidos con el Modelo 1 fueron significativamente mayores que los obtenidos con el Modelo 6.
Estimadores de parámetros genéticos para características de crecimiento de ganado Charolais mexicano
Revista Mexicana de …, 2007
Registros de becerros Charolais, proporcionados por la Charolais Herd Book de México y generados en un periodo de ocho años (1997)(1998)(1999)(2000)(2001)(2002)(2003)(2004)(2005), se analizaron para estimar parámetros genéticos y fenotípicos para peso al nacer (n=39,821), peso al destete ajustado a 205 días (n=39,556) y ganancia posdestete (n=21,831). Estimadores de componentes de (co)varianza se obtuvieron usando Máxima Verosimilitud Restringida con el algoritmo Esperanza-Maximización y modelos animal para una sola característica. Los efectos del ambiente materno permanente no fueron importantes para peso al nacimiento y ganancia posdestete, por lo que no se incluyeron en el modelo final. Los estimadores de heredabilidad directa fueron 0.22, 0.33 y 0.45 para peso al nacimiento, peso al destete ajustado a 205 días y ganancia posdestete, respectivamente. Los estimadores de heredabilidad para el efecto genético materno fueron 0.16, 0.17 y 0.14. Los estimadores de heredabilidad total y de correlación genética entre efectos directos y maternos fueron 0.12 y -0.65, 0.16 y -0.72, y 0.20 y -0.84 para peso al nacimiento, peso al destete ajustado a 205 días y ganancia posdestete, respectivamente. Para peso al destete ajustado a 205 días, el estimador de la varianza del ambiente materno permanente (28.93 kg 2 ) explicó un 4 % del estimador de la varianza fenotípica (765.43 kg 2 ). La respuesta esperada a la selección para una sola característica de crecimiento de ganado Charolais mexicano, podría ser menor debido a las altas y negativas correlaciones entre efectos genéticos directos y maternos. (1997)(1998)(1999)(2000)(2001)(2002)(2003)(2004)(2005) were analyzed to estimate genetic and phenotypic parameters for birth weight (n=39,821), weaning weight adjusted to 205 d (n=39,556), and postweaning gain (n=21,831). Estimates of (co)variance components were obtained by REML with an EM algorithm and single-trait animal models. Maternal permanent environmental effects were unimportant for birth weight and postweaning gain and were not included in the final model. Estimates of direct heritability were 0.22, 0.33, and 0.45 for birth weight, adjusted weaning weight and postweaning gain, respectively. Estimates for the corresponding maternal component were 0.16, 0.17, and 0.14. Estimates of total heritability and direct-maternal genetic correlation were 0.12 and -0.65, 0.16 and -0.72, and 0.20 and -0.84 for birth weight, adjusted weaning weight and postweaning gain, respectively. For adjusted weaning weight, the estimated maternal permanent environmental variance (28.93 kg 2 ) accounted for 4 % of the estimated total phenotypic variance (765.43 kg 2 ). Expected response to single-trait selection for growth traits of Mexican Charolais cattle would be lessened due to highly negative direct-maternal genetic correlations.
Revista Bio Ciencias
En el estudio se compararon umbrales de frecuencia del alelo menor durante el control de calidad de los genotipos, utilizando polimorfismos de nucleótido simple para predecir valores genómicos de características de crecimiento en bovinos Suizo Europeo. El análisis se realizó con 28,973 y 18,994 registros de pesos al nacimiento y destete, 12,835 polimorfismos de nucleótido simple y 300 animales. Las características se analizaron bajo el enfoque de evaluación genómica en un solo paso. Los criterios de comparación fueron: 1) jerarquización de valores genómicos: se estimaron coeficientes de correlación Spearman y Pearson entre valores genómicos predichos con frecuencia estándar del alelo menor (0.05) y niveles menores; 2) habilidad de predicción de los modelos: se realizó validación cruzada con cuatro repeticiones y se obtuvo el promedio de los coeficientes de correlación de los fenotipos reales contra predichos; y 3) coeficiente de regresión simple: los valores genómicos obtenidos con ...
Diversidade genética e estrutura de população de bovinos nativos
Pesquisa Agropecuaria Brasileira
Conservation and improvement strategies should be based on the association between genetic and phenotypic characteristics. The objective of this work was to characterize five native Brazilian cattle breeds (Caracu, Crioulo Lageano, Curraleiro, National Polled and Pantaneiro) and two commercial breeds (Holstein and Nellore) using RAPD technique to estimate genetic distances and variability between and within breeds. Genetic relationships were investigated using 22 primers which generated 122 polymorphic bands. Analysis of molecular variance indicated that most of the genetic variation lay among individuals within populations. The genetic variabilities between pairs of breeds were statistically significant. The smallest genetic divergence was between Crioulo Lageano and Curraleiro. The National Polled, although historically considered to be of Bos taurus aquitanicus origin, similar to the Caracu, was grouped together with the other breeds of Bos taurus ibericus origin. Generally, the individual breeds formed distinct clusters except the National Polled. The RAPD technique was capable to distinguish genetically between the breeds studied; the Caracu, Crioulo Lageano, Curraleiro and Pantaneiro may be considered distinct genetic entities thereby proving the uniqueness of the populations; the National Polled has not been able to re-establish itself after its decline in the 1950s, thereby losing its genetic identity.
Revista Mexicana de Ciencias Pecuarias, 2008
En la presente revision, se presentan 2,689 estimadores reportados en la literatura para cinco parametros geneticos y tres caracteristicas de crecimiento de bovinos. Estos estimadores provinieron de 89 grupos raciales localizados en 38 paises. La media, el rango y el numero de estimadores fueron calculados para cada parametro genetico por caracteristica. Tres cientos treinta y siete (337) articulos publicados en la literatura fueron usados para esta revision. Para peso al destete, las medias de los estimadores de heredabilidad directa, heredabilidad materna, correlacion genetica entre efectos directos y maternos, y heredabilidad total fueron: 0.27, 0.17, -0.23 y 0.25. Los estimadores de parametros geneticos variaron grandemente para cada caracteristica. Los rangos de los estimadores fueron de: -0.01 a 0.95, 0.00 a 0.76, -1.00 a 1.00, y de 0.01 a 0.81, respectivamente. Para peso al destete, las medias de los estimadores de heredabilidad total para Angus, Charolais, Brahman, Hereford,...
Brazilian Journal of Biology, 2007
The Pampas deer (Ozotoceros bezoarticus) is one of the most endangered Neotropical cervid with populations that have been drastically reduced to small and isolated ones, mainly because of its habitat destruction. Random amplified polymorphic DNA (RAPD) markers were used to analyze population divergence and genetic variation within and between two populations corresponding to distinct subspecies. The RAPD markers displayed substantial genetic variation with all animals possessing unique RAPD phenotypes over 105 polymorphic bands produced by 15 primers. An analysis of molecular variance (AMOVA) and a neighbor-joining cluster analysis were performed to assess levels of differentiation between populations. No differentiation was recorded and about 96.0% (P < 0.00001) of the total variance was attributable to variation within populations. This result is quite distinct from data obtained by the analysis of the mtDNA control region, and is discussed on the basis of genetic differences between the different markers and the male-biased dispersal patterns generally observed in the mammal species. The data presented herein are potentially useful for future taxonomic and genetic studies in this species, for the monitoring of the genetic variation observed within these populations, and for the development of management guidelines for its conservation.
Conservation Biology, 2005
Noninvasive genetic methods can be used to estimate animal abundances and offer several advantages over conventional methods. Few attempts have been made, however, to evaluate the accuracy and precision of the estimates. We compared four methods of estimating population size based on fecal sampling. Two methods used rarefaction indices and two were based on capture-mark-recapture (CMR) estimators, one combining genetic and field data. Volunteer hunters and others collected 1904 fecal samples over 2 consecutive years in a large area containing a well-studied population of brown bears (Ursus arctos). On our 49,000-km 2 study area in south-central Sweden, population size estimates ranged from 378 to 572 bears in 2001 and 273 to 433 bears in 2002, depending on the method of estimation used. The estimates from the best model in the program MARK appeared to be the most accurate, based on the minimum population size estimate from radio-marked bears in a subsection of our sampling area. In addition, MARK models included heterogeneity and temporal variation in detection probabilities, which appeared to be present in our samples. All methods, though, incorrectly suggested a biased sex ratio, probably because of sex differences in detection probabilities and low overall detection probabilities. The population size of elusive animals can be estimated reliably over large areas with noninvasive genetic methods, but we stress the importance of an adequate and well-distributed sampling effort. In cases of biased sampling, calibration with independent estimates may be necessary. We recommend that this noninvasive genetic approach, using the MARK models, be used in the future in areas where sufficient numbers of volunteers can be mobilized.
Rev Mex de Cienc. Pecu., 2012
Se estimaron parámetros genéticos para características de crecimiento en corderos Katahdin, usando seis variantes del modelo animal. Se usó información de pesos al nacimiento (BW; n= 13,099), al destete ajustado a 75 d (WW; n= 11,509) y posdestete ajustado a 120 d (AW; n= 6,886) tomada durante 7 años (2004-2010) en 20 estados de la República Mexicana. Los análisis se hicieron ignorando o incluyendo efectos maternos. El modelo más sencillo incluyó el efecto genético aditivo directo como el único efecto aleatorio. El modelo más completo incluyó los efectos genéticos directo y materno, la covarianza entre ellos, y el efecto del ambiente permanente materno. Para seleccionar el mejor modelo se usó la prueba de razón de verosimilitud. Cuando los efectos maternos no fueron incluidos en el modelo, los estimadores de la heredabilidad directa y de la varianza genética directa resultaron sobreestimados. Las heredabilidades directas con el mejor modelo fueron 0.18 ± 0.03, 0.30 ± 0.04 y 0.20 ± 0.05 para BW, WW y AW, respectivamente. Las heredabilidades maternas también variaron dependiendo del modelo, de 0.05 a 0.23, 0.00 a 0.12, y 0.09 a 0.25 para BW, WW y AW. El ignorar los efectos maternos en el modelo resultaría en una evaluación genética equivocada para las características de crecimiento en borregos Katahdin.