Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Evolution is the source of the huge variation between and within species worldwide. All species are related to each other through a common origin and new species will develop in the future from the existing species nowadays. Modern biology defines evolution as the differences in allele frequencies over time and these differences can be used for characterization of populations. In this study the genetic variability between different indigenous cattle breeds in Indonesia were investigated. For this purpose, genomic and mitochondrial DNA from160 cattle from the Aceh province, 10 Bali cattle, two Madura cattle, two Pesisir cattle and two Ongole descendent were used. For the analysis of the species origin, 20 microsatellite markers in the genome were used and tracing of maternal lineage and history of the herd was performed by analysis of the mitochondrial DNA (mtDNA), D-loop. The microsatellites were polymorphic in all breeds, ranging from two to twelve detected alleles with the exception for the Banteng where HEL 13 and INRA35 were monomorphic. Mean heterozygosity computed across the 16 loci for each breed ranged between 0, 3924 (Banteng) and 0, 7860 (Ongole). The inbreeding coefficient FIS which indicates within breed genetic variation ranged from 0, 08851 (Pesisir) to 0, 14251 (Madura). In the Neighbor Joining tree, genetic relationships among the mtDNA sequences revealed that all samples with different origin clustered together, Bos taurus, Bos indicus, Bos banteng. In the median joining network the sequences with Bos indicus origin grouped into two star-like clusters with predominant haplotypes in the centres. The two clusters are separated by four mutations and one haplotype unique for the Aceh cattle. In summary, Banteng, the endangered ancestor of Bali cattle, exhibited low genetic variation compared with the other breeds in the study. The Aceh cattle showed highest level of genetic variation and is probably a breed which has been created using a large part of the zebu population as breeding animals. In the median joining network a unique haplogroup for the Aceh breed was revealed and with that a possible independent domestication process for the zebu cattle in Indonesia.

Evolutionen är orsaken till den stora variationen mellan och inom arter man kan se världen
över. Alla arter är besläktade med varandra genom ett gemensamt ursprung och nya arter
kommer att utvecklas i framtiden från arter befintliga idag. Modern biologi definierar
evolution som skillnaden i allelfrekvens över tiden och dessa skillnader kan användas för
karakterisering av populationer. I denna studie undersöktes den genetiska variabiliteten
mellan inhemska nötraser i Indonesien. För detta syfte användes DNA från 160 boskap från
Aceh provinsen, 10 Bali boskap, två Madura boskap, 2 Pesisir boskap samt 2 Ongole
boskap. För analys av arternas ursprung användes 20 mikrosatelliter som är genetiska
markörer och för att spåra maternellt ursprung analyserades mtDNA, D-loop.
Mikrosatelliterna var polymorfa i alla raser med 2-12 funna alleler med undantag för
Banteng där HEL 13 och INRA35 var monomorfa. Medel heterozygositeten beräknade
över 16 loci för varje ras varierade mellan 0, 3924 (Banteng) och 0, 7860 (Ongole).
Inavelskoefficienten FIS vilket indikerar genetisk variation inom en ras varierade mellan 0,
08851 (Pesisir) och 0, 14251 (Madura). Ett fylogenetiskt träd sk. Neighbor Joining träd
visade att det genetiska släktskapet bland mtDNA sekvenserna bildade tre grupper, Bos
taurus, Bos indicus, Bos banteng beroende på vilket ursprung individerna har. I ett median
joining network bildade individer med Bos indicus ursprung två stjärnformade grupper.
Dessa grupper är åtskilda av 4 mutationer och en haplogrupp specifik för Aceh boskapen.
Sammanfattningsvis så är Banteng den mesta hotade rasen med lägst genetisk variation i
jämfört med de andra raserna i studien. Aceh boskapen visade högst nivå av genetisk
variation och är förmodligen en ras som använt en stor del av populationen som avelsdjur. I
median joining network avslöjades en haplogrupp unik för Aceh boskapen och med den en
möjligt oberoende domesticeringsprocess för zebuboskap i Indonesien.