A magyar galambtenyésztés genetikai erőforrásainak vizsgálata

Abstract

A magyar galambfajták a Kárpát-medence állattenyésztési és kultúrtörténeti örökségének fontos részét képezik, genetikai hátterükről azonban mindeddig kevés molekuláris genetikai adat állt rendelkezésre. A doktori kutatás célja magyarországi és külföldi házigalambfajták genetikai diverzitásának, populációszerkezetének és rokonsági kapcsolatainak feltárása, továbbá a különböző molekuláris marker-rendszerek alkalmazhatóságának értékelése volt. A vizsgálatok mitokondriális DNS-szekvenciákra, 13 mikroszatellit markerre, valamint kísérleti jelleggel egy házityúkra fejlesztett SNP-chip fajok közötti keresztalkalmazására épültek. Az első vizsgálatban 19 házigalambfajta 275 egyedének mitokondriális COI-régióját elemeztük. Összesen 27 új haplotípust azonosítottunk, amelyek a Kárpát-medence földrajzi régiójához köthetők. A legnagyobb genetikai változatosságot az ázsiai és a magyar alföldi eredetű fajtacsoportokban mutattuk ki. Az eredmények szerint a vizsgált fajták anyai vonalai részben közös eredetűek, ugyanakkor a fajták sajátos tenyésztéstörténete és részleges genetikai elkülönülése is kimutatható. A molekuláris varianciaanalízis alapján a genetikai variancia jelentős hányada a hagyományosan meghatározott fajtacsoportok, illetve az egyes fajták között jelent meg, ami alátámasztotta e csoportosítás genetikai relevanciáját. A második vizsgálat hét, főként nagytestű házigalambfajta genetikai állapotát értékelte mitokondriális COI-szekvenciák és mikroszatellit markerek együttes alkalmazásával. A mitokondriális vizsgálatok alapján a római galamb, a magyar óriás, a mondain és az alföldi buga galamb magas genetikai diverzitást mutatott, míg a magyar óriás begyesben alacsonyabb haplotípus-diverzitást tapasztaltunk. A mikroszatellit-adatok az alföldi buga galamb és a szalontai óriás esetében magas beltenyésztettségi együtthatót jeleztek. Ezek a populációk még számottevő genetikai változatosságot őriznek, ugyanakkor kis effektív populációméretük és genetikai beszűkülésük miatt fokozott tenyésztésszervezési figyelmet igényelnek. A harmadik vizsgálatban elsőként teszteltük a házityúkra kifejlesztett Illumina Chicken_50K_CobbCons SNP-chip alkalmazhatóságát házigalambban. Bár a fajok közötti alkalmazás hatékonysága korlátozott volt, a minőségellenőrzést követően 356 megbízhatóan detektálható SNP maradt. Ezek közül nyolc marker a házityúk esetében a hústermeléssel összefüggő tulajdonságokhoz kapcsolódik, ezért további vizsgálatok lehetséges kiindulópontját jelentheti. Az eredmények igazolták, hogy a mitokondriális, mikroszatellit- és SNP-alapú módszerek egymást kiegészítve adnak átfogó képet a házigalambfajták genetikai erőforrásairól. A feltárt adatok hozzájárulhatnak a magyar fajták molekuláris adatokon alapuló megőrzéséhez, a párosítási és tenyésztési programok optimalizálásához, valamint a genetikai sokféleség fenntartásához és a beltenyésztettség mérsékléséhez. Hungarian pigeon breeds represent an important component of the livestock and cultural heritage of the Carpathian Basin; however, limited molecular genetic information has previously been available on their genetic background. The aim of this doctoral research was to investigate the genetic diversity, population structure and relationships of selected Hungarian and international domestic pigeon breeds and to evaluate the applicability of different molecular marker systems. The analyses were based on mitochondrial DNA sequences, 13 microsatellite markers and, on an experimental basis, the cross-species application of an SNP array originally developed for domestic chickens. In the first study, the mitochondrial COI region was analysed in 275 individuals representing 19 domestic pigeon breeds. A total of 27 novel haplotypes associated with the geographical region of the Carpathian Basin were identified. The highest genetic variability was observed in the Asian and the breeds from the Great Hungarian Plain groups. The results indicated that the maternal lineages of the examined breeds partly originated from a shared ancestral population, while also revealing the effects of breed-specific breeding histories and partial genetic differentiation. Analysis of molecular variance showed that a substantial proportion of the genetic variation occurred among traditionally defined breed groups and among individual breeds, supporting the genetic relevance of this conventional classification. The second study assessed the genetic status of seven predominantly large-bodied domestic pigeon breeds using mitochondrial COI sequences in combination with microsatellite markers. Based on the mitochondrial data, the Runt pigeon, the Hungarian Giant pigeon, Mondain and Buga pigeon breeds showed high genetic diversity, whereas the Hungarian Cropper exhibited lower haplotype diversity. Microsatellite analysis revealed high inbreeding coefficients in the Buga pigeon and Salonta Giant populations. Although these breeds still retain considerable genetic variation, their small effective population sizes and vulnerability to further genetic narrowing require increased attention in breeding management and conservation programmes. In the third study, we were the first to test the applicability of the Illumina Chicken_50K_CobbCons SNP chip, developed for domestic chickens, in domestic pigeons. Although the efficiency of this cross-species application was limited, 356 reliably detectable SNPs remained after quality filtering. Eight of these markers have previously been associated with meat-production-related traits in domestic chickens and may therefore provide a starting point for further validation and species-specific genomic investigations. The results demonstrated that mitochondrial, microsatellite and SNP-based approaches provide complementary information and, when applied jointly, enable a comprehensive assessment of the genetic resources of domestic pigeon breeds. The mitochondrial COI region was particularly informative for identifying maternal lineages and historical patterns, whereas microsatellite and genomic markers provided more detailed insights into recent population structure, admixture, inbreeding and breed differentiation. The findings may contribute to the molecular data-based conservation of Hungarian pigeon breeds, the optimization of mating and breeding programmes, the maintenance of genetic diversity and the reduction of inbreeding. They also provide a scientific foundation for the sustainable utilization and long-term preservation of domestic pigeon genetic resources.