Transforming Growth Factor-Β (Tgf-Β3) Gene Variations in Dual-Purpose Chicken Strains and Its Association with Growth Traits

Abstract

Studies on TGF-β3 genes suggests that they are crucial for maintaining healthy tissues and development and are located on chicken chromosome 5 which are close to genes that might influence body weight and feed conversion ratio (FCR) in chickens. TGF-β3 gene polymorphs in dual purpose chicken were investigated to understand their association with various chicken growth and morphological traits in three chicken populations. Four hundred and fifty chickens of 150 per strains of Noiler®, FUNAAB Alpha® and Sasso® (150), were reared from day old to 20 weeks of age. Body weight (BW), height at withers (HW), body length (BL), breast girth (BG), and wing length (WL) were measured from 4 weeks to 20 weeks of age at 4 weekly intervals. Genomic DNA was extracted for polymerase chain reaction (PCR) with primers of TGFβ3 gene. The PCR amplicons were sequenced and genotyped using genotype by sequence method, with two SNP primers as two SNP genotypes were identified.  The identified SNPs were on exon 3 at positions 7941745 and 7941722 of the TGFβ3 gene which were named 7941745A>C and 7941722A>T, respectively. Chi-square results demonstrated that the population used was under Hardy-Weinberg equilibrium (HWE) for the two SNP genotypes, with 7941745A>C and 7941722A>T having a dominant allele A.  Marker-trait association results revealed that 7941745A>C was not significantly associated (P>0.05) with breast girth, body length and wing length, however, there was a significant association (P<0.05) with body weight and height at withers, with strains Sasso and FA showing more association than Noiler.  7941722A>T had no significant association with all the growth traits except body weight (P<0.05) with strains Sasso and FA showing more association.  Marker-trait association results suggest that AA and CC genotypes for SNPs 7941745A>C gene could be used as a genetic marker when improving body weight and size of the chicken strains under selection, whereas genotype AA and AT could be used in improving bodyweight only amongst the chicken strains studied. This research, therefore, suggests that the TGF-β3 gene could be a candidate gene that significantly influences the body weight and height at withers of chicken, hence might be used as potential genetic markers in dual purpose chicken breeding.

Les études sur les gènes TGF-ß3 suggèrent qu'ils jouent un rôle crucial dans le maintien des tissus sains et le développement, et sont situés sur le chromosome 5 de la poule, à proximité de gènes susceptibles d'influencer le poids corporel et l'indice de consommation (IC) chez les poulets. Les polymorphismes du gène TGF-ß3 chez les poulets à double usage ont été étudiés pour comprendre leur association avec divers traits de croissance et morphologiques dans trois populations de poulets. Quatre cent cinquante poulets (150 par souche) de Noiler®, FUNAAB Alpha® et Sasso® ont été élevés de l'éclosion à 20 semaines d'âge. Le poids corporel (PC), la hauteur au garrot (HG), la longueur du corps (LC), le tour de poitrine (TP) et la longueur de l'aile (LA) ont été mesurés de 4 à 20 semaines d'âge à intervalles de 4 semaines. L'ADN génomique a été extrait pour une amplification par PCR avec des amorces du gène TGF-ß3. Les amplicons PCR ont été séquencés et génotypés par la méthode de génotypage par séquençage, avec deux amorces SNP identifiées. Les SNPs identifiés se trouvaient sur l'exon 3 aux positions 7941745 et 7941722 du gène TGF-ß3, nommés respectivement 7941745A>C et 7941722A>T. Les résultats du test du chi-carré ont montré que la population étudiée était en équilibre de Hardy-Weinberg (EHW) pour les deux génotypes SNP, avec un allèle dominant A pour 7941745A>C et 7941722A>T. Les analyses d'association marqueur-trait ont révélé que 7941745A>C n'était pas significativement associé (P>0,05) au tour de poitrine, à la longueur du corps et à la longueur de l'aile, mais qu'il y avait une association significative (P<0,05) avec le poids corporel et la hauteur au garrot, les souches Sasso et FA montrant une plus forte association que Noiler. Le SNP 7941722A>T n'avait pas d'association significative avec tous les traits de croissance sauf le poids corporel (P<0,05), les souches Sasso et FA présentant une plus grande association. Les résultats suggèrent que les génotypes AA et CC pour le SNP 7941745A>C pourraient être utilisés comme marqueurs génétiques pour améliorer le poids et la taille des souches de poulets sous sélection, tandis que les génotypes AA et AT pourraient être utilisés pour améliorer uniquement le poids corporel parmi les souches étudiées. Cette recherche suggère donc que le gène TGF-ß3 pourrait être un gène candidat influençant significativement le poids corporel et la hauteur au garrot des poulets, et pourrait ainsi servir de marqueur génétique potentiel dans l'élevage de poulets à double usage.