Genetic structure of the Big Summit herd and neighboring wild horse populations inhabiting herd management areas of Oregon

Authors

Ketaki Deshpande, International Forensic Research Institute, Florida International University, Miami, FL 33199; Department of Chemistry and Biochemistry, Florida International University, Miami, FL 33199; Department of Biological Sciences, Florida International University, Miami, FL 33199Follow
Evelyn Perez, International Forensic Research Institute, Florida International University, Miami, FL 33199; Department of Chemistry and Biochemistry, Florida International University, Miami, FL 33199Follow
Natalie Leyva, International Forensic Research Institute, Florida International University, Miami, FL 33199; Department of Chemistry and Biochemistry, Florida International University, Miami, FL 33199Follow
Merly Suarez, Department of Biological Sciences, Florida International University, Miami, FL 33199Follow
DeEtta K. Mills, International Forensic Research Institute, Florida International University, Miami, FL 33199; Department of Biological Sciences, Florida International University, Miami, FL 33199Follow

Abstract

Feral horses roaming North America are distinct not only because of their acclimatization to the wild but also because of their diversified ancestry. The wild horses inhabiting the Ochoco National Forest near Prineville, Oregon, are one of the remaining wild mustang herds and are protected by the Wild Horse and Burro Acts of 1971 and 1978. With deterioration of their rangeland, drought, vegetation conditions, human encroachment, fencing off of grazing lands, competition with wildlife, and other livestock grazing on public lands, a critical balance between conserving the natural ecology of rangelands and protecting and managing the wild horses needs to be monitored. Supplementing traditional visual censuses with genetic analyses can enhance management and conservation efforts because DNA analyses provide insight into the genetic fitness and inbreeding status of the population. The objective of this study was to provide a genetic analysis using noninvasive sample collection methods to assess the genetic health of this small herd and to determine their genetic fitness. A total of 52 individuals from the Big Summit wild horse herd and adjacent herd management areas (HMAs) were genotyped for 17 short tandem repeat (STR) loci, mtDNA haplogroups, and major histocompatibility complex STR loci. Cluster analysis exhibited an admixed population with discernable contribution from Iberian ancestry, the major influence coming from Andalusian and Lusitano breeds. The deficiency of heterozygosity, a deviation from Hardy–Weinberg equilibrium, together with a positive inbreeding coefficient for the neutral STRs in the Big Summit population suggested a parallel to an “island population” phenomenon leading to loss of genetic diversity within the herd. These findings improve understanding of the genetic structure of feral herds from different HMAs, which in turn will enable enhanced conservation and management strategies.


Los caballos salvajes que habitan América del Norte se distinguen no sólo por su aclimatación a la vida silvestre sino también por su diversificada ascendencia. Los caballos salvajes que habitan el Bosque Nacional Ochoco, cerca de Prineville (Oregon), son una de las pocas manadas de caballos mesteños salvajes que aún persisten y que están protegidos por las Leyes de burros y caballos salvajes de 1971 y 1978. Dado el deterioro de los pastizales, la sequía, las condiciones de la vegetación, la ocupación humana, el cercamiento de las tierras aptas para el pastoreo, la constante competencia con otros animales silvestres y con el ganado que pasta en tierras publicas, es necesario monitorear el equilibrio entre la conservación de los pastizales, la protección y el control de los caballos salvajes y la ecología natural de sus hábitats. Complementar el censo visual tradicional con análisis genéticos puede promover los esfuerzos de manejo, ya que, los análisis de ADN proporcionan información sobre la adecuación genética y el estado de endogamia de la población. El objetivo de este estudio fue proporcionar un análisis genético utilizando métodos no invasivos de recolección de muestras para evaluar la salud y la adecuación genética de esta pequeña manada. En total, 52 individuos de la manada de caballos salvajes de Big Summit y de las áreas de manejo de manadas adyacentes (HMAs, por sus siglas en inglés) fueron genotipados 17 secuencias cortas repetidas en tándem (STR, por sus siglas en inglés), haplogrupos de ADN mitocondrial (mtDNA por sus siglas en inglés) y loci STR del complejo mayor de histocompatibilidad. El análisis de agrupamiento exhibió una población mezclada con una contribución discernible de ascendencia ibérica, la mayor influencia proviene de las razas andaluza y lusitana. La deficiencia en la heterocigosidad, la desviación del equilibrio Hardy–Weinberg, junto con un coeficiente de endogamia positivo de los STR neutrales de la población del Big Summit, sugieren un fenómeno análogo al de la “población de isla” llevando a la pérdida de la diversidad genética dentro de la manada. Estos resultados ayudan a comprender la estructura genética de las manadas salvajes de diferentes HMA que, a su vez, permiten promover las estrategias de conservación y manejo.

Recommended Citation

Deshpande, Ketaki; Perez, Evelyn; Leyva, Natalie; Suarez, Merly; and Mills, DeEtta K. (2019) "Genetic structure of the Big Summit herd and neighboring wild horse populations inhabiting herd management areas of Oregon," Western North American Naturalist: Vol. 79: No. 1, Article 9.
Available at: https://scholarsarchive.byu.edu/wnan/vol79/iss1/9