INTRODUCCIÓN

Dada su ubicación geográfica privilegiada Colombia posee diferentes pisos térmicos que van desde las montañas con nieves perpetuas hasta el nivel del mar, lo que hace posible la explotación de diferentes especies animales de interés económico para la producción de leche y carne. El país cuenta con 26 413 227 semovientes aproximadamente, los cuales están distribuidos en 600 578 predios, que en su mayoría pertenecen a razas cebuinas y en menor proporción a razas autóctonas de Colombia (^{ICA 2018}). Actualmente, se tienen siete razas de bovinos criollos descendientes de los bovinos ibéricos traídos al nuevo mundo por los colonizadores españoles durante la conquista (^{Ocampo et al. 2017}). Gran parte de las razas criollas colombianas están en riesgo de desaparecer por los cruces absorbentes hacia el cebú y el uso preferente de razas exóticas mejoradas (^{Martínez et al. 2012}).

La raza bovina Casanareño se desarrolló en las sabanas inundables y el piedemonte llanero del oriente colombiano que se caracteriza por presentar pasturas de mala calidad, temperatura promedio superior a los 30 °C, y lluvias entre 2 000 y 4 000 mm anuales. Condiciones ambientales poco favorables que dieron lugar a un bovino de pequeño tamaño, capaz de sobrevivir y reproducirse en dicho medio (^{Sastre 2005}). Pero por la gran capacidad de adaptación a estas condiciones poco favorables, la raza Casanareño se encuentran en riesgo de desaparecer; ya que se estima en menos de 500 semovientes el número de ejemplares puros con poblaciones que presentan alto parentesco y consanguinidad, lo que sitúa a la raza en situación de riesgo (^{FAO 2013}). Un factor que ha influido en la reducción de ejemplares puros, se debe a que en muchos lugares de la región donde se originó la raza, los productores prefieren animales híbridos F1 Brahman (Bos indicus) x Casanareño (Bos Taurus), ya que esta cruza es de mayor tamaño y presenta mejores rendimientos en parámetros productivos y reproductivos (^{Salamanca 2006}). Por otro lado, en otras zonas del departamento de Casanare varios productores prefieren mantener animales criollos puros en sus fincas, ya que las condiciones ambientales hacen casi imposible la supervivencia de animales cebuinos. Pero en la mayoría de las fincas no se llevan registros productivos ni reproductivos de los animales, por lo que es frecuente el apareamiento entre individuos emparentados, ya que los toros permanecen hasta ocho años, lo que se traduce en incremento en la consanguinidad de las poblaciones (^{Salamanca 2006}).

En los últimos años, las razas criollas han ganado importancia en Colombia debido a la adaptabilidad, fertilidad y consumo de forrajes de baja calidad, en comparación con las razas introducidas que requirieren mayor inversión. Por lo que se ha creado conciencia en la conservación y documentación de los recursos zoogenéticos, lo que ha llevado a realizar estudios enfocados en caracterizar y documentar la diversidad genética y el componente productivo de las diferentes especies domésticas de interés económico (^{Ocampo et al. 2017}). Varios estudios han utilizado los marcadores microsatélites para caracterizar la diversidad genética de diferentes especies y razas de ganado (^{Dixit et al. 2012}, ^{Souza et al. 2012}, ^{Pham et al. 2013}, ^{Ocampo et al. 2016}, ^{Gororo et al. 2018}). Debido a que son altamente polimórficos, codominantes, distribuidos en todo el genoma, de neutra selección y altamente reproducibles (^{FAO 2011}). Para conservar una especie o raza en riesgo de desaparecer debe considerarse la idea de conformar y mantener un núcleo de animales puros con el fin de preservar la diversidad de genes existentes, por lo que el objetivo del presente estudio fue determinar y evaluar la diversidad genética de seis poblaciones de la raza Casanareño usando 11 marcadores microsatélite para utilizar la información en programas de conservación.

MATERIALES Y MÉTODOS

RESULTADOS

Variabilidad genética entre las subpoblaciones

Para las subpoblaciones de bovinos casanareños se encontró un promedio de 8.94 alelos/locus, siendo BB la subpoblación donde se encontró el mayor número de alelos/locus (10.727) y CY la subpoblación donde se encontró el menor (7.0 alelos/locus). En la Tabla 3 se presenta un resumen de varias medidas de variabilidad genética analizadas en cada una de las subpoblaciones.

Tabla 3 Población (Pob), número de individuos (N), número promedio de alelos (An), número efectivo de alelos (Ea), Heterocigocidad observa (Ho) y esperada (He), es- tadístico FISy tamaño efectivo poblacional (Ne) para cada una de las poblaciones. BB: el Bubuy. CR: Canaguaro. CY: Canaguay. GA: El Garcero. GU: Guadualito. MF: Mata Fresca. 

Pob	N	An	Ea	Ho	He	FIS	Ne*
BB	62	10.727	5.639	0.722	0.811	0.118	36.7 (30.1-45.5)
CR	74	10.455	5.285	0.760	0.802	0.059	60.1 (47.8-78.1)
CY	17	7.000	4.602	0.690	0.771	0.136	12.7 (9.0-19.1)
GA	15	8.091	4.741	0.734	0.777	0.094	41.9 (37.1-46.6)
GU	17	7.091	4.189	0.742	0.753	0.046	118.4 (112.2-125.1)
MF	27	10.273	5.461	0.788	0.793	0.027	20.7 (15.4-29.1)

* Los números entre paréntesis corresponden al intervalo de confianza al 95%.

La menor Ho se observó en la población de CY (0.690) y la mayor en MF (0.788). Mientras que la He más baja la presentó la población de GU (0.753) y la más alta en el BB (0.811). La Ho y la He no presentaron amplias diferencias entre las poblaciones, siendo la población del BB la que presentó la mayor diferencia y MF la menor. En términos generales, todas las subpoblaciones presentaron alta diversidad genética para cada uno de los loci analizados. Se realizaron un total de 66 pruebas de equilibrio de HW en todas las subpoblaciones para cada uno de los 11 microsatélites analizados (Tabla 4), de las cuales 20 presentaron desvíos significativos (p < 0.05), lo cual se podría atribuir al déficit de individuos heterocigotos encontrado en las subpoblaciones de BB, CN, CY y GA (p < 0.05).

Tabla 4 Test de Equilibrio de Hardy Weinberg por población. Población (Pob). BB: el Bubuy. CR: Canaguaro. CY: Canaguay. GA: El Garcero. GU: Guadualito. MF: Mata Fresca. 

Pob	BM 2113	TGLA 53	ETH 10	SPS 115	ETH 3	INRA 023	TGLA 126	TGLA 122	BM 1818	ETH 225	BM 1824
BB	0.289	0.002*	0.774	0.002*	0.001*	0.196	0.000*	0.000*	0.494	0.000*	0.000*
CR	0.676	0.004*	0.336	0.000*	0.425	0.775	0.031*	0.966	0.000*	0.000*	0.397
CY	0.883	0.002*	0.706	0.092	0.203	0.751	0.002*	0.706	0.000*	0.295	0.178
GA	0.340	0.260	0.147	0.133	0.846	0.164	0.799	0.155	0.955	0.330	0.650
GU	0.648	0.003*	0.230	0.856	0.410	0.598	0.816	0.861	0.102	0.848	0.754
MF	0.972	0.002*	0.000*	0.073	0.001*	0.950	0.056	0.001*	0.265	0.269	0.068

* Desvió significativo del equilibrio de Hardy Weinberg (p < 0.05).

El Ne estimado para cada una de las subpoblaciones de Casanareño varió de 118.4 individuos para GU a 12.7 individuos para CY. Es de resaltar que las subpoblaciones de BB, CY, GA y MF presentaron tamaños efectivos poblaciones inferiores a 50 individuos. Por otro lado, el análisis molecular de varianza (AMOVA) reveló que la mayor parte de la varianza genética en la población de bovinos casanareños podría explicarse por la variabilidad dentro del individuo (84%) y la menor parte (4%) a diferencias entre las distintas subpoblaciones (Tabla 5).

Tabla 5 Análisis molecular de varianza (AMOVA) en seis subpoblaciones de bovinos casanareños. 

Fuente de variación	GL	Suma de cuadrados	Cuadrado medio	Variación estándar	%
Entre poblaciones	5	83.454	16.691	0.180	4%
Entre Individuos	206	1047.138	5.083	0.578	12%
Dentro individuos	212	832.500	3.927	3.927	84%
Total	423	1963.092		4.685	100%

Para determinar y analizar la diferenciación genética entre las seis subpoblaciones de bovinos criollos Casanareño y la raza CB, se calculó la matriz de coeficientes de diferenciación genética F _ST y la distancia genética de Nei (Tabla 6), además del árbol filogenético elaborado con los coeficientes de diferenciación genética F _ST (Figura 1). Se observa que las subpoblaciones del BB, MF, GA y CY se encuentran agrupadas en el mismo nodo y además están separadas del grupo conformado por las subpoblaciones de CR, GU y la raza CB, lo cual podría indicar que estas últimas poblaciones comparten alelos con Cebú, debido posiblemente al mestizaje.

Tabla 6 Matriz de coeficientes de diferenciación genética FST (debajo de la diagonal) y distancia genética de Nei (encima de la diagonal) en seis subpoblaciones de bovinos Casanareño y la raza Brahman. 

	BB	CR	CY	GA	GU	MF	CB
BB	-	0.257	0.296	0.208	0.359	0.140	0.398
CR	0.025	-	0.396	0.332	0.090	0.217	0.229
CY	0.033	0.042	-	0.317	0.394	0.278	0.334
GA	0.024	0.035	0.038	-	0.377	0.254	0.438
GU	0.040	0.013	0.047	0.044	-	0.281	0.250
MF	0.016	0.024	0.033	0.030	0.034	-	0.311
CB	0.043	0.028	0.041	0.050	0.033	0.037	-

Figura 1 Árbol filogenético (UPGMA) que representan los coeficientes de diferenciación genética FST entre las seis poblaciones de bovinos Casanareños y la raza Brahman. BB: El Bubuy. CR: Canaguaro. CY: Canaguay. GA: El Garcero. GU: Guadualito. MF: Mata Fresca. CB: Brahman. 

El análisis de la estructura poblacional con el programa STRUCTURE y el número de clúster esperados (K) osciló entre uno y siete. Como se muestra en la Figura 2 para un valor de K = 2, se observa una clara diferenciación de dos clústeres homogéneos en los cuales se puede observar un clúster compuesto por varios animales de las poblaciones de CR y GU que presentaron introgresión genética cebuina en su genoma y la proximidad de estas dos subpoblaciones con la raza CB. De acuerdo con el algoritmo propuesto por Evanno y colaboradores K = 2 fue el número más probable de poblaciones ancestrales que explican la variabilidad genética observada en la raza criolla Casanareño (Figura 3).

Figura 2: Estructura poblacional estimada con STRUCTURE de seis poblaciones de bovinos criollos Casanareño y cebú para valores de K = 2. BB: el Bubuy. CR: Canaguaro. CY: Canaguay. GA: El Garcero. GU: Guadualito. MF: Mata Fresca. CB: Cebú. 

Figura 3: ΔK calculado de acuerdo con el algoritmo propuesto por ^{Evanno et al. (2005)} de K = 2 a K = 6. 

DISCUSIÓN

Todos los loci determinados presentaron alto polimorfismo de acuerdo con las recomendaciones dadas por la ISAG/FAO (2011) sobre el número mínimo de alelos para estudios de diversidad genética con este panel de marcadores. El número promedio de alelos/locus encontrados de 14.2 alelos/locus para la población de bovinos, valor que es superior a los 12.5 alelos/locus reportados por ^{Pham et al. (2013)} para una población de 410 individuos (siete poblaciones) en Vietnam utilizando 27 marcadores microsatélites y similar a los 14.2 alelos/locus reportados por ^{Martínez et al. (2012)} en 137 individuos de la raza criolla Blanco Orejinegro de poblaciones comerciales con 12 microsatélites, lo que sugiere que el panel utilizado es polimórfico e informativo para el estudio de la variabilidad y diversidad en la población de bovinos Casanareños estudiados en el presente trabajo.

Se observó que la Ho fue menor que la He, con excepción de los loci BM 2113 y TGLA 122 donde fue mayor. Resultados similares fueron reportados por ^{Martínez et al. (2012)}, ^{Pham et al. (2013)} y ^{Gororo et al. (2018)} en bovinos criollos de Colombia, Vietnam y Zimbabwe, respectivamente. Por otro lado, los altos valores de PIC y número promedio de alelos/locus demuestran que el panel de 11 microsatélites utilizados es apropiado para realizar estudios de diversidad y mapeo genético en bovinos colombianos (^{Kayang et al. 2002}). Cada una de las subpoblaciones evaluadas presentó un alto número de alelos/marcador en promedio. En la subpoblación BB se encontró el mayor número de alelos (10.727 alelos/locus), valor superior a los 7.52 alelos/locus encontrados por ^{Acosta et al. (2013)} en bovinos criollos, a los 6.47 alelos/locus encontrados por ^{Sanarana et al. (2016)} en bovinos criollos Nguni Surafricanos y a los 5.167 alelos/locus encontrados por ^{Gororo et al. (2018)} en bovinos criollos de Zimbabwe. Lo que confirma la alta variabilidad genética encontrada en la raza Casanareño.

El análisis molecular de varianza (AMOVA) reveló que de la variabilidad genética total observada en la raza criolla Casanareño el 4% corresponde a diferencias genéticas entre las distintas subpoblaciones analizadas. Resultados similares fueron reportados por ^{Villalobos et al. (2010)}, ^{Martinez et al. (2012)}, ^{Pham et al. (2013)}, ^{Sanarana et al. (2016)} y ^{Gororo et al. (2018)} quienes reportaron en sus estudios proporciones de varianza molecular explicada por diferencias entre poblaciones entre el 3 y 9%. Con respecto a los desvíos significativos en las pruebas de equilibrio de HW, los altos valores de promedio de F _IS y el déficit de heterocigotos encontrado en las subpoblaciones BB, CR, CY y GU pueden ser el resultado de varios factores como la endogamia y la selección (^{Álvarez et al. 2012}). No obstante, la causa principal podría atribuirse a la alta consanguinidad, lo que se debe a que en la mayoría de las ganaderías colombianas no se llevan registros ni controles en el cruzamiento de los animales, por lo que es frecuente el cruce de animales emparentados lo que conlleva a la disminución de individuos heterocigotos en las poblaciones (^{Bernardes et al. 2016}). Por otro lado, es frecuente que en gran parte de las ganaderías del país se utilicen uno o dos sementales durante muchos años para aparear con todas las hembras del hato lo que contribuye a la reducción del número de individuos heterocigotos de la población, lo cual se pudo evidenciar con los altos valores de FIS encontrados (^{Tolone et al. 2012}).

El grado de diferenciación genética evaluado por el coeficiente FST agrupó bajo el mismo clúster en el árbol filogenético las subpoblaciones BB, MF, GA y CY lo que podría reflejar el origen común de dichas poblaciones. Mientras que las subpoblaciones CR, GU están agrupadas en el mismo clúster junto con la raza CB, lo que podría indicar introgresión genética cebuina en estas subpoblaciones de Casanareño. En el análisis bayesiano con el programa STRUCTURE se asumió que K = 2 es el número más probable de poblaciones ancestrales que explican la diversidad y estructura genética de las poblaciones (^{Evanno et al. 2005}). Como se observa en la Figura 2 se aprecia una clara separación de las poblaciones de Casanareño evaluadas lo que demuestra la introgresión y mezcla con cebú en algunas de ellas.

La primera población ancestral estaría conformada por los bovinos introducidos a Colombia hace 500 años aproximadamente durante la conquista y colonización del continente americano, de los cuales derivan las actuales poblaciones de Casanareño. Por otro lado, la segunda población ancestral podría estar conformada por las razas cebuinas que fueron introducidas al país con el propósito de ser la base de la producción ganadera nacional, para realizar cruzamientos y absorción de los bovinos criollos colombianos. Lo que podría explicar el alto mestizaje observado en gran parte de los individuos en las poblaciones de CR y GU, lo cual concuerda con los datos históricos recopilados en los lugares donde se tomaron muestras de estos animales, con presencia de machos Brahman o sus híbridos en las ganaderías. Con la introducción de Bos indicus o ganado Cebú en la región de Casanare hacia el año 1950, se comenzaron a cruzar las dos razas y los animales F1 presentaron mejores rendimientos productivos y reproductivos al de sus progenitores por efecto del vigor híbrido (^{Salamanca 2006}). A pesar de la gran capacidad de adaptación y rusticidad de la raza criolla Casanare el cruce de machos Brahman con hembras criollas fueron mal interpretados de tal forma que se le atribuyó todo el valor al Bos indicus desconociendo el aporte genético del Casanareño. Es por ello que se generalizó la práctica de utilizar toros Cebú permanentemente en varias ganaderías de tal forma que en la actualidad la raza Casanare y otras razas criollas colombianas están a punto de desaparecer como consecuencia de los cruces absorbentes sucesivos hacia el cebú (^{Ocampo et al. 2020}). Para las subpoblaciones del BB, CY, GA y MF la introgresión de la raza CB fue menos perceptible y casi nula para los animales del BB y GA, lo cual es consistente con la historia de un manejo de cría más sistemático y segregado como una raza taurina.

Respecto al tamaño efectivo poblacional estimado para cada una de las subpoblaciones la mayoría fueron inferiores a 50 individuos con excepción de las subpoblaciones de GU y CR. Pero hay que tener en cuenta la historia de manejo cerrado entre las subpoblaciones estudiadas, a pesar de la introgresión de ganado cebú, lo que pudo haber favorecido la reducción del tamaño efectivo en estos hatos. Teniendo en cuenta que el tamaño efectivo poblacional sugerido por la ^{FAO (2013)} es de 50 individuos y a lo reportado por Meuwissen (1999) quien concluyo que debido a la mutación y la deriva genética el Ne crítico debería estar entre 50 y 100 animales. Por lo que el tamaño efectivo poblacional encontrado en el presente estudio para las poblaciones del BB, CY, MF y GA es bajo, lo que representa una situación desfavorable para la población de bovinos Casanareño, ya que la heterocigosidad o diversidad genética presente en cada generación decrece a una tasa acelerada en poblaciones con Ne menor que 100 y que el incremento en homocigosis como consecuencia de un Ne reducido resulta en la pérdida de habilidad adaptativa, depresión endogámica y por último la extinción (^{Henson 1992}).

Con el fin de preservar la raza para el futuro se debe crear un núcleo de conservación tanto in vivo como in vitro de la raza Casanareño por medio del sistema de bancos de germoplasma de la nación Colombia, como se hizo para las razas criollas colombianas Blanco Orejinegro, Romosinuano, Costeño con Cuernos, San Martinero y Hartón del Valle. Para conservar y multiplicar individuos puros de la raza Casanareño representantes de las subpoblaciones de BB, CY, GA y MF con esquemas de apareamiento definidos, evitando la introgresión de razas bovinas foráneas en dichos núcleo de conservación.

CONCLUSIONES

Las seis subpoblaciones de Casanareño analizadas presentaron alta variabilidad genética en los 11 marcadores microsatélites evaluados dado que ninguno fue monomórfico, presentaron elevado número de alelos y alto contenido de información polimórfico. Cuatro de las seis subpoblaciones de bovinos Casanareños evaluados presentaron un déficit generalizado de individuos heterocigotos y reducidos tamaños efectivos poblacionales, lo cual puede atribuirse a la alta consanguinidad debida a la falta de controles y registro en el apareamiento de los animales. Para proteger de forma eficaz a la raza criolla colombiana Casanareño, la diversidad genética de las poblaciones del Bubuy, Canaguay, El Garcero y Mata Fresca deben ser tenidas en cuenta en planes de conservación de los recursos genéticos por la escasa o nula introgresión de razas foráneas en sus animales. Se recomienda continuar con el monitoreo de parámetros relacionados con la diversidad genética de la raza bovina Casanareño utilizando marcadores genéticos más informativos como los array de SNPs de media y alta densidad.