Genetic Diversity and Signatures of Selection for Thermal Stress in Cattle and Other Two Bos Species Adapted to Divergent Climatic Conditions
Notice bibliographique
Résumé
Understanding the biological mechanisms of climatic adaptation is of paramount importance for the optimization of breeding programs and conservation of genetic resources. The aim of this study was to investigate genetic diversity and unravel genomic regions potentially under selection for heat and/or cold tolerance in thirty-two worldwide cattle breeds, with a focus on Chinese local cattle breeds adapted to divergent climatic conditions, Datong yak (Bos grunniens; YAK), and Bali (Bos javanicus) based on dense SNP data. In general, moderate genetic diversity levels were observed in most cattle populations. The proportion of polymorphic SNP ranged from 0.197 (YAK) to 0.992 (Mongolian cattle). Observed and expected heterozygosity ranged from 0.023 (YAK) to 0.366 (Sanhe cattle; SH), and from 0.021 (YAK) to 0.358 (SH), respectively. The overall average inbreeding (±SD) was: 0.118 ± 0.028, 0.228 ± 0.059, 0.194 ± 0.041, and 0.021 ± 0.004 based on the observed versus expected number of homozygous genotypes, excess of homozygosity, correlation between uniting gametes, and runs of homozygosity (ROH), respectively. Signatures of selection based on multiple scenarios and methods (FST, HapFLK, and ROH) revealed important genomic regions and candidate genes. The candidate genes identified are related to various biological processes and pathways such as heat-shock proteins, oxygen transport, anatomical traits, mitochondrial DNA maintenance, metabolic activity, feed intake, carcass conformation, fertility, and reproduction. This highlights the large number of biological processes involved in thermal tolerance and thus, the polygenic nature of climatic resilience. A comprehensive description of genetic diversity measures in Chinese cattle and YAK was carried out and compared to 24 worldwide cattle breeds to avoid potential biases. Numerous genomic regions under positive selection were detected using three signature of selection methods and candidate genes potentially under positive selection were identified. Enriched function analyses pinpointed important biological pathways, molecular function and cellular components, which contribute to a better understanding of the biological mechanisms underlying thermal tolerance in cattle. Based on the large number of genomic regions identified, thermal tolerance has a complex polygenic inheritance nature, which was expected considering the various mechanisms involved in thermal stress response.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».