CC BY
5
УДК 575.42:636.082.11 Чокан Т.В., науковий ствроб^ник, кандидат сшьськогосподарських наук © 1нститут б1ологп тварин УААН
ФОРМУВАННЯ ГЕНЕТИЧНО1 СТРУКТУРИ У Г1РСЬКОКАРПАТСЬКИХ ОВЕЦЬ З Р1ЗНИМ КОЛЬОРОМ ВОВНОВОГО ПОКРИВУ
Виконано пор1вняльний анал1з генетичног структури популяцИ ггрськокарпатських овець з р1зним кольором вовнового покриву. Виявлет генетико-бюх1м1чш системи (Г£ РЫ) ят вносять найбыьший вклад у генетичну диференщацт дослгджених груп тварин.
Ключовi слова: генетична структура, вгвцг, генетико-бюх1м1чш системи, пол1морф1зм, локуси, гетерозиготтсть, бтки, ферменти.
Вступ. Серед розма1ття овець, що розводяться на нашш планет^ немало е порщ, породних титв i популяцш, яким притаманний вовновий покрив природного забарвлення - головним чином, чорний, арий, коричневий. У бшьшосп, це вiвцi смушкового напрямку, яскравими представниками, яю до реч^ розводять у нас на Укра1ш, е каракульська i сокольська породи, а ще -ушкальна популящя прськокарпатських овець [1].
Дана популящя розповсюджена на територи передпрських та прських райошв Закарпатсько!, 1вано-Франювсько1, Львiвськоl та Чершвецько! областей. Це тварини комбшованого вовново-молочно-м'ясного-овчинного напрямку, невелию, мають мiцну конституцiю i пропорцшну тiлобудову, добре пристосованi до важких географiчних та клiматичних умов Карпат.
В Укра1ш шляхом тривалого вщтворювального схрещування мiсцевих грубововнових гiрськокарпатських маток з баранами цигайсько! породи i наступним розведенням бажаного типу «в собЬ> була створена укра!нська прськокарпатська порода овець. При покращеннi прськокарпатських овець було взято курс на виробництво бшо! вовни, що виходило з потреб текстильно! промисловостi. Кольоровi ж вiвцi пiдлягали вибраковуванню i зосередженi були лише в приватному сектора Пiсля розпаду Союзу i припинення iснування великих господарств та щлеспрямовано! селекцшно! роботи, вiдсоток кольорових особин збiльшувався i цей процес тривае в наш час [2].
Не маловажним фактором збереження кольорових овець, в основному приватними особами та невеликими господарствами, став i той факт, що використовуючи тгментовану вовну як iдеальну сировину при виготовленш текстильних виробiв не потрiбно попереднього фарбування, отже продукцiя е еколопчно чистою i бiльш рентабельною. Не слщ забувати також, що в процес фарбування вовни о^м барвникiв використовуються також iншi хiмiчнi речовини, що призводить до часткового руйнування И структури, а отже i втрати фiзико-механiчних властивостей, зокрема мщноси, еластичностi та пластичностi.
Пщсумовуючи вище сказане стае нагальним необхщшсть бiльш глибокого
© Чокан Т.В., 2008
181
i комплексного пщходу для вивчення породотворення популяци прськокарпатських овець з природним кольором вовнового покриву. Вивчення генетично! структури стае необхщним для контролю змiн генетичного по-тенщалу, а також мютить щнну iнформацiю про процеси, яю вiдбуваються в iзольованих популяцiях пщ впливом природного та штучного добору.
Тому з метою аналiзу генетично! структури популяци кольорових прськокарпатських овець проведет дослщження з використанням молекулярно-генетичних маркерiв окремих генетико-бiохiмiчних систем, яю контролюють рiзнi ланки метаболiчних процеав в органiзмi, а також пошуку тих генетико-бiохiмiчних систем якi мають суттевий вплив на формування генетично!структури.
Матер1али i методи
Дослщжували генетичну структуру гiрськокарпатсько!' овець з рiзним кольором вовнового забарвлення: бшим, сiрим i чорним. Було ввдбрано три групи по 20 голiв кожного фенотипу в СФГ «Банський», с. Луг, Рахiвського р-ну, Закарпатсько! обл.
Для вивчення генетично! структури рiзних груп овець виконано ан^з генетично детермiнованого полiморфiзму наступних генетико-бiохiмiчних систем: транспортнi бiлки — TF (трансферин), PTF-2 (посттрансферин), НВ (гемоглобiн), Ср (церулоплазмiн), Am (амшаза), PN (К.Ф.2.4.2.1) пуриннуклеозидфосфорилаза, ферменти метаболiзму екзогенних субстратiв — ферменти метаболiзму екзогенних субстратiв — лужна фосфатаза АР (К.Ф.3.1.3.1), ферменти циклу Кребса — малатдегщрогеназа MDR (К.Ф.1.1.1.37), ферменти глiколiзу — фосфоглюкомутаза PGM (К.Ф.2.7.5.1) [4].
Дослiдження проводили на еритроцитах i плазмi кровi. Кров брали iз яремно! вени в пробiрки з гепарином з подальшим центрифугуванням (3000 об., 15 хв.), тсля чого вiдбирали плазму. Еритроцити вщмивали три рази фiзрозчином. Полiморфiзм бшюв i ферментiв оцiнювали за допомогою методiв електрофоретичного роздiлення бiлкiв в крохмальному гелi (13-14 %) в горизонтальних камерах з наступним гiстохiмiчним фарбуванням [6-8].
Алельнi варiанти спектру загального бiлку (TF, PTF-2) виявляли методом вертикального електрофорезу в полiакриламiдному гел^ за Ганне [9].
Математичну обробку даних (розрахунки генетичних вщстаней за методом М.Нея, оцiнка генно! рiвноваги у вiдповiдностi з законом Хардь Вайнберга, кластерний аналiз, дендрограма генетичних вiдстаней) виконували за допомогою комп'ютерно! програми "BIOSYS-1" [10].
Результати дослщження
При аналiзi генетично! структури у дослщжених груп овець виявлено сво! характернi особливостi будови генетично! структури (табл.1).
За результатами аналiзу дев'яти дослщжених генетико-бiохiмiчних систем мономорфними виявились Ср (церулоплазмш), Am (амшаза), ферменти метаболiзму екзогенних субстратiв - лужна фосфатаза АР(К.Ф.3.1.3.1), ферменти циклу Кребса - малатдегщрогеназа MDR(K^.1.1.1.37), ферменти глiколiзу - фосфоглюкомутаза PGM (К.Ф.2.7.5.1).
У дослщжених груп овець виявлений генетично детермшований полiморфiзм за такими генетико-бiохiмiчними системами: транспортнi бiлки -
182
гемоглобш (НВ) два алельних варiанта, НЬА та НЬВ, якi вiдрiзняються за електрофоретичною рухливютю у крохмальному гелi. Суттевих рiзниць не спостерiгалось, хоча найбiльша частота зустрiчаемостi алельного варiанту В-0,714 виявили у тварин з чорним окрасом.
За локусом трансферину (TF) виявлено 4 алельних варiантiв Tf А, Tf В, Tf С, Tf D. Найбiльша генна частота за локусом TF А була вiдмiчена у тварин з чорною вовною 0,184 тодi як у бших 0,053. Зворотню картину спостер^али за частотою алельного варiанту D (0,342) у бiлих та D (0,079) у чорних. Враховуючи велику кiлькiсть лiтературних даних, в яких виявлений зв'язок змш генетично! структури овець за локусом TF з дiею рiзних факторiв штучного та природного вщбору [3], можна оч^вати, що вiдмiнностi в частотах за дослщженим алельним варiантам може бути наслщком селекцшно! роботи з дослщженою породою овець.
За локусом пострансферину-2 спостерiгали два алельнi варiанти рTf F i Tf S. Мiжгрупових рiзниць не спостерiгалось.
Таблиця 1
Генетична структура дослвджених груп овець за пол1морфними
генетико-б1ох1м1чними системами
Локус, алел1 Групи овець
Б1лий окрас Орий окрас Чорний окрас
TF п - 19 п -20 п -19
А 0,053 0,125 0,184
В 0,158 0,150 0,158
С 0,447 0,450 0,579
D 0,342 0,275 0,079
РTF-2 п - 19 п -20 п -19
F 0,737 0,625 0,789
S 0,263 0,375 0,211
НВ п - 20 п -20 п -14
А 0,400 0,325 0,286
В 0,600 0,675 0,714
PN Фенотип, % Фенотип, % Фенотип,%
Н 30 75 45
L 70 25 55
За локусом пуриннуклеозидфосфорилази виявлено два алельш варiанти: з високою (Н) i низькою активнiстю (L). Перевага алельного варiанту пуриннуклеозидфосфорилази з високою актившстю характерна для тварин сiрого окрасу № Н (75 %), тодi як у бiлих № Н (30 %) i чорних № Н (45 %). Виявленi вщмшност мiж дослiдженими групами овець можуть бути результатом диференцiйованого внеску даного локусу в процесi вiдбору. Можливо це бiльше пов'язано з обмшними процесами у дослiджених груп овець.
183
Таблиця 2
Р1вень середньоУ гетерозиготност у дослщжених груп овець на локус (Не) _за полiморфними генетнко-бшхЬпчннмн системами_
Групи овець Не 8.Б.
Бший окрас 0,499 0,061
Чорний окрас 0,504 0,069
Орий окрас 0,452 0,059
Не - рiвень середньо!' гетерозиготносп на локус
Б.К. - стандартна помилка середньо-популяцшних значень
Одшею з важливих генетичних характеристик популяци, яка вщображае И генетичну м1нлив1сть та генетичний потенщал е гетерозиготшсть. Питання про зв'язок м1ж пщвищенням р1вня гетерозиготност I посиленням тиску фактор1в вщбору обговорюеться давно. Анал1зуючи даш р1вня середньо! гетерозиготност на локус дослщжених груп кольорових овець, з наявними в л1тератур1 вщомостями щодо укра!нсько! прськокарпатсько! породи [5], спостер1гаеться його пщвищення. Найбшьший вш у овець чорного окрасу (0,504), що свщчить про значний розмах генетично! мшливост дано! породи.
Таблиця 3
Генетичш вщсташ (внще д1агонал1, М. Ней, 1972) та шдекс вдентичносп
(ннжче дiагоналi, М. Ней, 1978), розраховаш мiж групами овець за _по.^морфжшчи системами_
Групи овець
1 2 3
1 Бший окрас **** 0,056 0,023
2 Орий окрас 0,044 **** 0,037
3 Чорний окрас 0,010 0.024 ****
Генетичш ввдсташ м1ж дослщженими породами овець, розраховаш на основ! генетичних дистанцш (М. Ней) показали генетичну спорщнешсть тварин бшого та чорного окрасу, м!ж цими групами найменш! генетичш вщсташ (0,023).
На основ! шдексу щентичност побудовано дендрограму, що дозволяе ощнити генетичну спор!днен!сть досл!джених груп овець (рис 1).
Рис 1. Дендрограма генетичних взасмовщношень мiж групами
овець
.33 .27 .20 .13 .07 .00 +----+----+----+----+----+----+----+----+----+----+
************************ бiлi
**********
* ************************ ciрi
*
********************************* чОр^ +----+----+----+----+----+----+----+----+----+----+
.33 .27 .20 .13 .07 .00
184
Кластерний aHani3 показав, що за генетико-бiохiмiчними системами групи овець розподшились на два кластери. Тварини з бшим та чорним окрасом утворюють один кластер, а сiрi шший.
Загалом, отримaнi даш свiдчaть про досить незалежну мшливють окремих генетико-бiохiмiчних систем в зв'язку з дieю рiзних фaкторiв природнього та штучного добору.
Висновки. Отже, результата дослщжень генетично! структури груп овець з р1зним кольором вовнового забарвлення за пол1морфними генетико-б1ох1м1чними системами свщчать про наявшсть внутр1шньопородно! генетично! диференщацп. Даш анал1зу доводять, що окрем1 генетико-бюх1м1чш системи, зокрема Tf та PN, можуть служити маркерами специф1чних особливостей генетично! структури дослщжених груп тварин.
Лггература
1. Фiзiолого-бiохiмiчнi основи живлення овець // Пщ ред. Стапая П. В., Макара I. А., Гавриляк В. В., Параняк Н. М., Лико I. Я., Ткачука В. М., Чокана Т. В., Седша Г. М., Перiг Д. П., Мартищука М. В. — Лмв: Лео - Бланк, 2007. - 37 с.
2. Бюлопчш та господарсько-корисш ознаки гiрськокaрпaтських овець з вовною природного забарвлення // ППд ред. Макара I. А., Гуменюка В. В., Мартищука М. В., Седша Г. М., Федьюва О. О. — Львiв: Афта, 2004.- 11-14 с.
3. Генетика изоферметов животных и растений // Под ред. Глазка В. И., Созинова И. А. — Киев: Урожай, 1993. - 528 с.
4. Биохимическая генетика овец // Под ред. Глазка В. И. — Новосибирск: Наука, 1985. -167 с.
5. Чокан Т. В. Бiохiмiко-генетичнi особливост кровi укра!нських гiрськокaрпaтських овець у зв'язку з !х вовновою продуктившстью Автореферет дис. ... канд. с-г наук: 06.00.25 / — Львiв: 1нст. фiзiологi! i бiохiмi! тварин, 1997. - 11-12 с.
6. Beckman J. S., SollerM. Molecular marker in the genetic improvement of farm animals // Biotegnology. -1987. - V. 5. - P. 573-576.
7. Harris H., Hopkinson D. A. Handbook of Enzyme Electrophoresis in Human Genetics // Amsterdam: North-Holland Publ. Comp., - 1976. - P. 680.
8. Lee R. M. Genetic control of the hydrolysis of aromatic esteras by sheep plasma A-esterase // Genet.Res., - 1966. - 7. - V. 3. - P. 373-382.
9. Gahne B, Juneja R. K., Grolmus J. Horizontal polyacrylamide gradient gel elelectrophoresis for the simultaneous phenotyping of transferring, post-transferrin, albumin and post-albumin in the blood plasma of cattle // Anim Blood Group Biochem Genet. - 1977. - 8. -V. 3. - P. 127-137.
10. Swofford D. L., Selander R. B. BIOSYS-1: a Fortain programm for the comprehensive analysis of electroforetic data in population genetics and systematics // J. Heredity. - 1981. -V. 72. - P. 281-283.
Summary T. Chokan
CREATION OF GENETIC STRUCTURE IN MOUNTAIN-CARPATHIAN SHIP WITH DIFFERENT COLOUR OF WOOL COVERING
It was performed the comparative analysis of genetic structure population of Mountain-Carpathian breed with different colour of wool covering. Genetic and biochemical systems (Tf, PN), which consist of the most contribution into genetic differentiation of investigated animals group were found out.
Стаття надшшла до редакцИ 20.09.2008
185
