The nuclear genetic diversity of Turkish native horse breeds and its conservation implications

Abstract

Anadolu birçok antik uygarlığa ev sahipliği yapmıştır. Daha önemlisi, Güneydoğu Anadolu avcı-toplayıcıların kalıcı yerleşim kurduğu ve bazı bitki ve hayvanları evcilleştirmeye başladıkları, Bereketli Hilal olarak isimlendirilen bölgenin bir parçasıdır. Evcilleştirme süreci ve avcı-toplayıcılıktan, çiftçilik ve tarıma geçiş süreci henüz tamamen aydınlatılamamıştır. Ancak, Anadolu?nun keçi, koyun ve domuz gibi çiftlik hayvanlarının evcilleştirilmesinde rol aldığı iyi bilinmektedir. Bu nedenle, evcilleştirme hikayelerindeki boşlukları dolduracak genetik bulgulara sahip olabileceklerinden, birçok evcil türün Anadolu popülasyonu önemlidir. Bu türlerden bir tanesi de attır (Equus caballus). Son zamanlarda, Türk tarımının hızla makineleşmesi nedeniyle Türk yerli atlarında bir düşüş yaşanmaktadır. Ancak tarla yetiştiriciliğinde ve ulaşımda beygir gücünün kullanımı bu hayvanlara olan ihtiyacı hala devam ettirmektedir. Mevcut yerli at ırklarının genetik karakterizasyonun yapılması ve öncelikli ırkların belirlenmesi, mevcut genetik çeşitliliğin korunmasında ve gelecekteki ıslah programlarının gereksiniminin karşılanmasında ve koruma stratejileri geliştirilmesinde atılması gereken ilk adımlardır. Bu çalışmada, toplamda 425 adet at örneği 21 mikrosatelit lokus açısından genotiplendirilmiştir. Bu örnekler içinde fenotipleri bilinen beş yerli Anadolu ırkı (Hınıs, Canik, Malakan, Çukurova atları ve Ayvacık Midillisi), ve karşılaştırma amaçlı olarak belirgin fenotipik özellikleri olmayan iki ayrı Anadolu örneği (Erzurum ve Doğu Anadolu atları) ile iki yabancı ırk (Arap ve İngiliz atları) yer almaktadır. Alel sayısı ve heterozigotluk değerleri ile ölçülen mevcut genetik çeşitlilik, Anadolu at ırklarında yüksek varyasyon olduğunu göstermiştir. Faktöryel Birleşim Analizi (FCA), Ayvacık Midillisi dışında ırklar arasında anlamlı olmayan düşük seviyede bir farklılaşma tespit etmiştir. Temel Bileşenler Analizi (PCA)?nin sonuçları FCA sonuçlarını desteklerken, komşu birleştirme metodu ile çizilen filogenetik ağaç ve Structure analizi ırklar arasında belirgin bir ayrım yapamamıştır. Ayrıca, analizler Arap atlarından Anadolu ırklarına doğru tek taraflı bir gen akımına işaret etmektedir. Sonuçlar, yetersiz ıslah stratejilerinin tehlikeye attığı Anadolu at ırklarının genetik kimliğini korumak için daha güçlü önlemler alınması gerektiğini göstermektedir.

Anatolia has been home to many ancient civilizations. More importantly, Southeast Anatolia was part of the place, called the Fertile Crescent, where hunter gatherers established permanent settlements and domesticated some plant and animal species. The period of initial domestication and shift from hunting-gathering to farming and agriculture has not been well defined, yet. However, it is well known that Anatolia was associated with the domestication of some of the livestock animals; goat, sheep and pig. Hence, Anatolian populations of many livestock species might contain genetic evidence to fill the gaps and unravel their domestication stories. One of these species is the horse (Equus caballus). Due to rapid mechanization in Turkish agriculture, the native Turkish horses have been in a decline, lately. However, the use of horse power in field cultivation and transportation is still a necessity. The genetic characterization of the present native breeds, and assessing the prioritization of the breeds are the first steps to preserve the present genetic diversity, to meet the demands of future breeding programs and to develop conservation strategies. In this study, a total of 425 horse samples were genotyped at 21 microsatellite loci. These samples included five Anatolian domestic breeds of known phenotypes (Hinis, Canik, Malakan, Cukurova horses and Ayvacık Pony) and two Anatolian horse samples without defined phenotypic characteristics (Erzurum and East Anatolian horses), and two foreign breeds (English and Arabian horses), for comparison. The present genetic variation measured by heterozygosity and number of alleles revealed high diversity in Anatolian horse breeds. Factorial Correspondence Analysis detected some level of population differentiation between breeds, though was not significant except for Ayvacık Pony. The Principal Component Analysis supported the FCA results; whereas, Structure analysis and Neighbour Joining tree could not make a clear differentiation within the Anatolian breeds. The analyses also suggested a unidirectional gene flow from the Arabian horses into the Anatolian breeds. The results indicated that stronger measures should be undertaken to conserve the genetic identity of the Anatolian breeds, which have already been compromised by the lack of clear breeding strategies.