Association between BMP4 gene polymorphism and in vitro embryo production traits in Gyr cows

Abstract

Background: candidate genes and their polymorphisms have been associated with traits of economic interest in cattle, representing an important strategy for genetic improvement of complex traits. Bone morphogenetic protein 4 (BMP4) is a member of the transforming growth factor beta (TGFβ) superfamily, which is involved with several events of embryonic, fetal, and adult development in vertebrates. Objective: the aim of this study was to evaluate the degree of association between polymorphism in the BMP4 gene (guanine for thymine- G>T, SNP rs109778173) and the performance of Gyr oocyte donors, including the rate of Cumulus-oophorus complex obtained in each session of follicular aspiration (OPU), embryo development, and pregnancy rates. Methods: DNA was extracted from hair follicles from 50 oocyte donors and genotyping was performed by polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP). Data from 212 OPU-IVP sessions was collected, and the following traits were associated with BMP4 polymorphism (SNP rs109778173): number and ratio of viable Cumulus-oophorus complexes; number of cleaved embryos at day 4 of culture; number of transferable embryos at day 7 of culture, and pregnancies on days 30 and 60 after embryo transfer. Results: the studied BMP4 polymorphism was significantly associated (pT-, SNP rs109778173) e o desempenho de doadoras de oócitos da raça Gyr, incluindo a taxa de complexos Cumulus-oophorus obtidos em cada sessão de aspiração folicular (OPU), o desenvolvimento embrionário e a taxa de prenhez dos embriões. Métodos: o DNA foi extraído do folículo piloso de 50 vacas Gyr doadoras de oócitos, e a genotipagem foi realizada pela técnica de reação em cadeia da polimerase-polimorfismo no comprimento de fragmentos de restrição (PCR-RFLP). Dados de 212 sessões de OPU-IVP foram coletados, e as características a seguir foram associadas com o polimorfismo no gene BMP4 (SNP rs109778173): número e taxa de complexos Cumulus-oophorus viáveis dos embriões clivados no dia 4 de cultivo, dos embriões transferíveis no dia 7 de cultivo e de prenhezes no dia 30 e 60 após a transferência dos embriões. Resultados: o polimorfismo estudado foi significativamente associado (pT-, SNP rs109778173) y el desempeño de donantes de ovocitos de la raza Gyr, incluyendo la tasa de complejos cummulus-oophorus obtenidos en cada sesión de aspiración folicular (OPU), el desarrollo embrionario y la tasa de preñez. Métodos: el ADN fue extraído del folículo piloso de 50 vacas Gyr donantes de ovocitos, el genotipado fue realizado por la técnica de reacción en cadena de polimerasa-polimorfismos de longitud de fragmentos de restricción (PCR-RFLP). Datos de 212 sesiones de OPU-IVP fueron colectados y las características a seguir fueron asociadas con el polimorfismo en el gen BMP4 (SNP rs109778173): número y tasa de complejos de Cumulus-oophorus viables, de embriones clivados al día 4 de cultivo, de embriones transferibles al día 7 de cultivo, y de preñeces a los días 30 y 60 posterior a la transferencia de los embriones. Resultados: el polimorfismo fue significativamente asociado (p<0,01) con número y tasa de complejos Cumulus-oophorus viables y tasa de preñez al día 30. Conclusión: el genotipo GT (SNP rs109778173) fue asociado a resultados inferiores relacionados con características de OPU-IVP. Este resultado sugiere posibles efectos genéticos del gen BMP4 sobre el desempeño de donadoras de oocitos de la raza Gyr, siendo necesarios estudios del gen BMP4 en relación a las alteraciones en el desarrollo embrionario subsecuentes a la mutación citada