Genomic descriptors of biodiversity – A review

Wien

WUV-Universitätsverlag

2009

73-83

Artikel aus einer Zeitschrift

200205892

Bodenkultur 2018, 69(2) ; Jrg. 69 ; 2 (2018) , 73-83

Die Charakterisierung der genetischen Diversität der Nutztiere wurde durch die Einführung von Nukleotidmarkern stark verändert. Es gibt eine Anzahl von verschiedenen Genommarkern, wobei die Einzelnukleotid-Polymorphismus-Marker (SNP) am bedeutsamsten sind. Eine hohe Anzahl an Indikatoren zur Beurteilung der genetischen Diversität wurde entwickelt bzw. die bereits bestehenden Methoden wurden optimiert. Diese Methoden tragen dazu bei, dass Selektionsentscheidungen in Populationen leichter getroffen werden können. Diese Übersichtsarbeit befasst sich mit der Beurteilung von genetischer Diversität unter besonderer Berücksichtigung
von SNP-Methoden. Das wichtigste genomische Diversitätskonzept ist das Kopplungsungleichgewicht (LD). Durch den demographischen Wandel haben sich verschiedene Rassen und Spezies entwickelt. Das Konzept des Kopplungsungleichgewichts hilft diesen natürlichen oder künstlichen Wandeln anhand sogenannter detektierbarer Signale im Genom der Nutztiere zu verstehen. Zusätzlich zu natürlichen Ereignissen hat der Mensch durch gezielte Selektion und gezielte Paarung in einer Population bestimmte gewünschte Merkmale verbessert bzw. fixiert
und dadurch die genetische Varianz reduziert. Die Bestimmung des Verwandtschaftsgrades in einer Population unterstützt die Erstellung von Anpaarungsplänen und verhindert dadurch die negativen Konsequenzen durch Inzuchtdepression, speziell in kleinen und gefährdeten Populationen. Kopplungsungleichgewicht als auch der Grad der Verwandtschaft sind wichtige Diversitätsparameter einer Population, können aber auch zur weiteren Ableitung von der effektiven Populationsgröße, genutzt werden.
Schlagworte: Einzelnukleotid-Polymorphismus; Linkage-Disequilibrium; Populationsstruktur; Inzucht; Nutztiere
The characterization of livestock genetic diversity has experienced extensive changes with the availability of dense nucleotide markers. Among the various forms of markers, the single nucleotide polymorphisms (SNP) have arguably the largest influence. A wide range of indicators for the assessment of genetic diversity was developed, or the existing methods were improved, enabling us to make informed decisions on the management of livestock populations. This review discusses the selected aspects of diversity assessment, with special attention to the SNP based methods. One of the core concepts in genomics of diversity is the linkage disequilibrium (LD), as it was shaped by demographic events during the development of breeds and species. These events, either natural or artificial, left detectable signals within the livestock genomes. Further changes were induced by human activity when mating related animals, leading to fixing or improving the desired traits in the breed, but reducing their genetic variability. The assessment of relatedness is also pivotal to construct meaningful mating plans and to avoid the negative consequences of inbreeding depression that might be detrimental especially in small, endangered populations. Both LD and relatedness are of interest on their own, as well as in their follow-up applications deriving overall measures of effective population size.
Keywords: Single nucleotide polymorphism; linkage disequilibrium; population structure; inbreeding; livestock;