Genetic diversity and population structure of llamas (Lama glama) from the Camelid Germplasm Bank—Quimsachata

Abstract

Llamas (Lama glama) are invaluable resources of Peru. Despite their importance, their population is decreasing. The Camelid Germplasm Bank—Quimsachata was created as a guardian of this South American camelid (SAC) species and established a bank of llamas from their two types, Ch’aku and Q’ara. However, these populations need to present high genetic diversity to be considered suitable conservation stocks. Thus, in the present study, 13 microsatellites specific for the SAC were used to assess the current genetic variability and differentiation of the llama population from the Bank. The global population showed high genetic diversity with a total of 157 different alleles, with an average of 12.08 alleles per microsatellite, an expected and observed heterozygosity of 0.758 and 0.707, respectively, and an average polymorphic information content (PIC) of 0.723. Although considered as two different breeds and managed separately, the genetic differentiation between Ch’aku and Q’ara was low (FST = 0.01). Accordingly, the gene flow value was high (Nm = 30.5). Overall, our results indicate the existence of high genetic variation among individuals, and thus, this llama population could be considered a suitable genetic stock for their conservation and for sustainability programs. Additionally, the 13 microsatellites can be used to study other Peruvian llama populations and monitor the genetic variability of llamas from the Camelid Germplasm Bank—Quimsachata.

Las llamas (Lama glama) son un recurso inestimable de Perú. A pesar de su importancia, su población está disminuyendo. El Banco de Germoplasma de Camélidos-Quimsachata fue creado como guardián de esta especie de camélido sudamericano (SAC) y estableció un banco de llamas de sus dos tipos, Ch'aku y Q'ara. Sin embargo, es necesario que estas poblaciones presenten una alta diversidad genética para ser consideradas poblaciones de conservación adecuadas. Así pues, en el presente estudio se utilizaron 13 microsatélites específicos de la SAC para evaluar la variabilidad genética actual y la diferenciación de la población de llamas del banco. La población global mostró una elevada diversidad genética con un total de 157 alelos diferentes, con una media de 12,08 alelos por microsatélite, una heterocigosidad esperada y observada de 0,758 y 0,707, respectivamente, y un contenido medio de información polimórfica (PIC) de 0,723. Aunque se consideraban dos razas diferentes y se gestionaban por separado, la diferenciación genética entre Ch'aku y Q'ara era baja (FST = 0,01). En consecuencia, el valor del flujo genético fue alto (Nm = 30,5). En general, nuestros resultados indican la existencia de una alta variación genética entre los individuos, y por lo tanto, esta población de llamas podría ser considerada como un stock genético adecuado para su conservación y para programas de sostenibilidad. Adicionalmente, los 13 microsatélites pueden ser utilizados para estudiar otras poblaciones de llamas peruanas y monitorear la variabilidad genética de las llamas del Banco de Germoplasma de Camélidos-Quimsachata.