Preliminary study to determine extent of linkage disequilibrium and estimates of autozygosity in Brazilian Gyr dairy cattle

Genotypes of 25 artificial insemination sires were used to study the extent of linkage disequilibrium (LD) and the correspondence between pedigree and SNP-based estimators of inbreeding in Brazilian Gyr dairy cattle. Overall, 24,020 SNPs had minor allele frequencies (MAF) greater than 5 % and were used to calculate two measures of LD (r2 and D’) for all pairs of markers in each autosome. LD was also used to estimate the effective population size (Ne) at different prior generations. Individual inbreeding coefficients (F) were estimated using either pedigree information (Fped, pedigree traced back up to 9 generations) or marker information. Marker-based estimates of F were derived based on the excess homozygosity (Fhet) in SNP markers and the estimated proportion of the genome located in runs of homo- zygosity (Froh). The mean LD between adjacent markers averaged across all autosomes was approximately 0.20 and 0.75, measured using r2 and D’. Useful LD was identified between markers separated by up to 100 kb when screening this sample of Gyr dairy cattle. The effective population size showed a consistent trend of decay along time, falling below 56 in the last three generations. Weaker correspondence between individual inbreeding estimates based on runs of homozygosity and pedigree was verified in the present study (estimated correlations between Fped and Froh varied from 0.32 to 0.42). It appears to be feasible to apply genomic selection to Gyr cattle in Brazil, but further studies on the extent of linkage disequilibrium using a larger sample of this population are needed.Genótipos de 25 touros usados em inseminação artificial foram utilizados para estudar a extensão do desequilíbrio de ligação (LD) e a correspondência entre estimadores de en- dogamia baseados na informação de pedigree e de SNP da raça Gir no Brasil. No total, 24.020 SNPs tiveram frequências do alelo menor (MAF) maiores que 5 % e foram usados para calcular duas medidas de LD (r2 and D’) para todos os pares de marcadores em cada autossomo. LD também foi utilizado para estimar o tamanho efetivo populacional (Ne) da população ancestral em diferentes gerações passadas. Coeficientes de endogamia indivi- duais (F) foram estimados usando informação genealógica (Fped, pedigree de 9 gerações) ou informação de marcadores. As estimativas de F baseadas em marcadores foram obtidas com base no excesso de homozigose (Fhet) em marcadores SNP e a proporção estimada do genoma localizada em trilhas de homozigose (runs of homozigosity, Froh). O LD médio entre marcadores adjacentes de todos os autossomos foi de aproximadamente 0,20 e 0,75, estimado de acordo com as estatísticas r 2 e D’. Nesta amostra analisada da raça Gir, verificou-se a existência de LD potencialmente útil para seleção genômica (r2>0,30) no caso de pares de marcadores separados por até 100kb. O tamanho efetivo populacional apresentou uma tendência consistente de queda ao longo do tempo, chegando abaixo de 56 nas últimas três gerações. Uma fraca correspondência entre as estimativas de endoga- mia individuais baseadas nas trilhas de homozigose e pedigree foi verificada neste estudo (correlações estimadas entre Fped e Froh variaram de 0,32 a 0,42). Os presentes resultados sugerem a possibilidade de aplicação da seleção genômica na raça Gir no Brasil, mas são necessários mais estudos sobre a extensão do desequilíbrio de ligação usando uma maior amostra desta população