CC BY
21Вестник РГАТУ, 2022, т.14, №,2 с.97- 108 Vestnik RGATU, 2022, Vol.14, №,2 рр 97- 108
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ
Научная статья УДК: 599.735.31.575.174.015.3 DOI: 10.36508/RSATU.2022.54.2.012
ГЕНЕТИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ПОПУЛЯЦИИ СЕВЕРНОГО ОЛЕНЯ (RANGIFER TARANDUS)
ТЮМЕНСКОЙ ОБЛАСТИ
Любовь Дмитриевна Тараканец1 , Яна Александровна Кабицкая2, Лариса Александровна Гпазунова3, Елена Григорьевна Бойко4
1,2,3,4 государственный аграрный университет Северного Зауралья, г Тюмень, Россия
Аннотация.
Проблема и цель. Традиционной отраслью сельского хозяйства на северной территории Тюменской области является оленеводство. Оленина является основным продуктом питания для северных народов, её производством занята большая часть коренного населения Ямало- Ненецкого автономного округа. Отсутствие грамотного подхода в селекционно-ллеменной работе привело к вырождению северного оленя и уменьшению его популяции. Для улучшения качества и количества производимой продукции необходимо создание племенного ядра на оленеводческих предприятиях, в том числе с использованием инструментов молекулярной генетики. Целью исследования являлось изучение генетической структуры популяции северного оленя, разводимой на территории Тюменской области.
Методология. Исследования проведены в Центре геномных технологий ФГБОУ ВО ГАУ Северного Зауралья. Материалом для исследования служили ушные выщипы 50 голов северных оленей, разводимых в АО «Совхоз «Байдарацкий». Генетическая структура популяции представлена на основе изучения микросателлитных маркеров: BMS1788, Rt30, Rt1, Rt9, С143, Rt7, OheQ, FCB193, Rt6, С217, Rt24, С32, BMS745, NVHRT16, Т40, С276, а также пол-спецефичного маркера SRY (ООО «Гордис») методом ПЦР.
Результаты. Установлено, что по 16 микросателлитным локусам наибольшее аллельное разнообразие отмечено в локусах Rt9 и OheQ (по 10 аллелей), наименьшее - в локусе С217 (1 аллель), при среднем значении 6,5±0,6 аллелей на локус. Также установлены наиболее часто встречающиеся генотипы в изучаемой популяции - Т4013/13 (0,44), Rt3015/15 (0,46), С1437/7 (0,48) и С2178/8 (1,0). Сравнение полученных результатов с имеющимися литературными данными показало высокую степень полиморфизма в популяции северных оленей чукотской породы.
Заключение. Созданный банк дНк северного оленя позволит применить генетические профили животных для определения породной идентификации оленьих стад.
Ключевые слова: Rangifer tarandus, северный олень, микросателлитные маркеры, генетическая структура
Для цитирования: Тараканец Л.Д., КабицкаяЯ.А., Глазунова Л.А., Бойко Е.Г. Генетическая структура популяции северного оленя (тп^^ tarandus) Тюменской области // Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета имени П.А. Костычева. 2022.Т14, №2. С.97- 108 https://doi.Org/10.36508/RSATU.2022.54.2.012
Original article
GENETIC STRUCTURE OF THE REINDEER (RANGIFER TARANDUS) POPULATION
OF THE TYUMEN REGION
Tarakanets L. D.1' , Kabitskaya Ya.A2., Glazunova L.A3., Boiko E.G4 1,2,3,4 Northern Trans-Ural State Agricultural University 1 [email protected]
© Тараканец Л.Д., Кабицкая Я.А., Глазунова Л.А., Бойко Е.Г, 2022 г.
[email protected] [email protected] [email protected] Abstract.
Problem and purpose.The traditional branch of agriculture in the northern territory of the Tyumen region is reindeer breeding. Reindeer meat is the main food product for the northern peoples; most of the indigenous population of the Yamalo-Nenets Autonomous Okrug is engaged in its production. The lack of a competent approach in selection and breeding work has led to the degeneration of the reindeer and a decrease in its population. To improve the quality and quantity of products produced, it is necessary to create a breeding core at reindeer breeding enterprises, including using the tools of molecular genetics. The purpose of the study was to study the genetic structure of the reindeer population bred in the Tyumen region.
Methods. The studies were carried out at the Center for Genomic Technologies of the State Agrarian University of the Northern Trans-Urals. The material for the study was the ear plucks of 50 reindeer, bred in JSC State Farm Baidaratsky. The genetic structure of the population is presented based on the study of microsatellite markers: BMS1788, Rt30, Rt1, Rt9, C143, Rt7, OheQ, FCB193, Rt6, C217, Rt24, C32, BMS745, NVHRT16, T40, C276, as well as the sex-specific marker SRY ( Gordis LLC) by PCR method.
Results. According to the results of molecular genetic analysis for 16 microsatellite loci, the highest allelic diversity was noted in the Rt9 and OheQ loci (10 alleles each), the lowest in the C217 locus (1 allele), with an average value of 6.5 ± 0.6 alleles per locus. The most common genotypes in the studied population were also established - T4013/13(0.44), Rt3015/15(0.46), C1437/7(0.48) and C2178/8(1.0). Comparison of the obtained results with the available literature data showed a high degree of polymorphism in the population of reindeer of the Chukchi breed.
Conclusion. The created reindeer DNA-bank will allow using animal genetic profiles to determine the breed identification of reindeer herds.
Key words: Rangifer tarandus, reindeer, microsatellite markers, genetic structure For citation:Tarakanets L.D., Kabitskaya Ya.A., Glazunova L.A., Boiko E.G. Genetic structure of the reindeer (rangifer tarandus) population of the Tyumen region.Herald ofRyazan State Agrotechnological University Named after P.A. Kostychev. 2022; 14(2). Р 97-.108 (in Russ.).https://doi.org/10.36508/RSATU.2022.54.2.012
Введение
Активное освоение территорий севера Российской Федерации создало необходимость обеспечения растущего населения качественным и полноценным питанием, желательно местного производства. Традиционной отраслью сельского хозяйства на территории севера Тюменской области, в том числе ЯНАО, является оленеводство. Северный олень Rangifer tarandus - единственный вид рода Rangifer, относится к числу немногих, у которых дикая форма сосуществует с домашней. Домашняя форма не имеет существенных отличий от современного дикого оленя, они обитают
почти в одинаковых условиях, которые за долгое время практически не изменились [1].
Оленеводство обеспечивает не только коренное население севера региона и страны в целом мясными продуктами, но также является возможностью сохранения культуры. Необходимо учитывать, что около 70 % всех одомашненных оленей выпасается именно на севере Тюменской области [2]. Поддержание численности популяции позволит обеспечить продукцией оленеводства жителей других регионов, а также сохранить привычный уклад жизни коренного населения Севера.
Рис. 1 - Численность дикого северного оленя на территории Российской Федерации, тыс. голов [3] (The number of wild reindeer in the territory of the Russian Federation, thousand heads)
По данным Федеральной службы государственной статистики (рис. 1) в период с 2015 по 2020 годы наибольшая численность дикого северного оленя зарегистрирована в 2017 году (1061,9 тыс. голов); в 2020 году численность популяции уменьшилась на 11,51 % и составила 943,8 тыс. голов.
У северного оленеводства есть определенные трудности, связанные с особенностью территории.
Зоны арктических и субарктических тундр бедны кормами и непригодны для разведения других видов животных. Олени находятся под действием хронического стресса, а также они уязвимы перед экстремальными природными явлениями Крайнего Севера, что оказывает существенное влияние на реализацию генотипа и продуктивность животных [4,5].
В 90-е годы прошлого века произошел резкий
спад оленеводства, однако в последнее время идет активная работа по восстановлению популяции с применением современных методов генетических технологий [6]. Северные регионы России активно развиваются, также растет спрос на товары пантового оленеводства. Оценка генетической структуры популяции северного оленя с использованием ДНК-маркеров позволит вести грамотную селекционно-племенную работу, а также проводить исследования для выявления породоспеци-фичных аллелей популяции оленей различных пород, разводимых на предприятиях страны [7-9].
В работе использован метод ДНК анализа по микросателлитным маркерам для оценки генетической структуры северного оленя, разводимого на территории Тюменской области, в том числе ЯНАО[10].
Цели и задачи исследования
Целью исследования являлось изучение генетической структуры северного оленя на основе анализа 16 микросателлитных маркеров. В связи с этим были поставлены следующие задачи:
1) создать банк ДНК - образцов северных оленей;
2) выявить частоту встречаемости аллелей и генотипов по 16-тимикросателлитным локусам генома северного оленя у исследуемых животных, разводимых в АО «Совхоз «Байдарацкий»;
3) сравнить генетическую структуру популяции северных оленей с чукотской (Чукотский АО) и эвенкийской (МУП «Жилиндинский») породами.
Материалы и методы
Объектом исследования является популяция северных оленей, разводимая в АО «Совхоз «Байдарацкий». Лабораторные исследования проводи-
ли в Центре геномных технологий ФГБОУ ВО ГАУ Северного Зауралья.
Материалом для исследования послужили ушные выщипы северного оленя в количестве 50 образцов.
Выделение ядерной ДНК из исследуемых образцов проводили методом фенольно-хлороформ-ной экстракции [11,12]. ПЦР анализ проведен с помощью тест-системы «Набор реагентов COrDIS Reindeer для мультиплексного анализа 16 микросателлитных маркеров северных оленей» (ООО «Гордиз», Россия), который включает следующие локусы: BMS1788, Rt30, Rt1, Rt9, С143, Rt7, OheQ, FCB193, Rt6, С217, Rt24, С32, BMS745, NVHRT16, T40 и C276 и 1 пол-специфический локус SRY. Общий объем реакционной смеси составляет 25 мкл. Амплификация и фрагментный анализ микросателлитных локусов проведен согласно инструкции фирмы производителя набора [13].
Статистический анализ данных Частоту отдельных аллелей для оценки генетической структуры популяции определяли по формуле Е.К. Меркурьевой [14].
Результаты исследований У исследованной выборки северного оленя выявлен полиморфизм по микросателлитным локусам. При генотипировании животных по 16-ти-микросателлитным локусам было идентифицировано 106 аллелей. Число аллелей по изученным локусам у исследуемой популяции варьировало от 1 до 10 при среднем показателе равном 6,5±0,6 (рис. 2). Наибольшее число аллелей выявлено в локусах Rt9 и OheQ (10 аллелей), наименьшее - в локусе C217 (1 аллель).
15 9 Ю 1С я я
10 7 7 ■ 7 3 7 „ 7 „ 7
I ■ I I ■ I I I I I ■ I I ■ I I
<г ^ Ж
Рис. 2 - Количество аллелей, изученных микросателлитных локусов северного оленя, разводимого в
АО «Совхоз «Байдарацкий»
(The number of alleles studied microsatellite loci of the reindeer bred in JSC State Farm Baidaratsky)
На рисунке 3 представлены значения средней частоты встречаемости аллелей в исследуемых локусах по микросателлитным маркерам. Она варьирует от 0,1 до 1,0 при среднем показателе равном 0,22±0,06. С наибольшей частотой встре-
чаемости (^0,23) обнаружены аллели: BMS178817 Rt3015; Rt122; Rt921; C1437; Rt711; OheQ11; FCB193017 Rt624; C2178;Rt2421 ;С3214;BMS74512;NVHRT1625 Т4013и C27653.
О,в
0,6 0,4
0,2
0Д4 :'2 nil 01 I oi 0,25 0,25 Q 22 0Д4 ОДЗ 0,14 0,14 '
■ laallill ■ 1 I I 1 ■ 1
О
м-1
сУ
ей
Рис. 3 - Средние значения частоты встречаемости аллелей по изученным микросателлитным локу-
сам северного оленя, разводимого в АО «Совхоз «Байдарацкий» (Average values of the frequency of occurrence of alleles for the studied microsatellite loci of the reindeer
bred at JSC State Farm Baidaratsky)
Наименьшая частота встречаемости аллелей обнаружена в диапазоне от 0,01 до 0,08 и выявлена в 14 локусах: В1У^178814; Rt3024; Rt3025; Rt125 Rt91; С1436; Rt73; Rt710; 01^10; OheQ22; FCB193014 FCB193015;Rt612; Rt616; Rt625; Rt2412; С3220 BMS74519; NVHRT1628; Т4011 и С27647.
В таблице 1 представлена генетическая структура исследуемой популяции северного оленя,
разводимой на предприятии АО «Совхоз «Байдарацкий» по локусу BMS1788, где у исследованных особей выявлено 15 генотипов. Следует отметить, что чаще встречаются животные с генотипом 16/17 (0,3). Наименьшая частота встречаемости (0,02) по локусу BMS1788 отмечается у животных с генотипами 13/15, 13/16, 14/18, 15/17, 15/18 и 16/15.
Таблица 1 - Количество и частота встречаемости генотипов по локусу BMS1788 у северных оленей,
разводимых в АО «Совхоз «Байдарацкий»
Локус № пп Генотип Число голов Частота генотипа № пп Генотип Число голов Частота генотипа
1 12/17 3 0,06 9 16/15 1 0,02
2 13/15 1 0,02 10 16//16 2 0,04
BMS1788 3 13/16 1 0,02 11 16/17 15 0,30
4 13/17 6 0,12 12 16/18 4 0,08
5 14/18 1 0,02 13 17/17 7 0,14
6 15/16 3 0,06 14 17/18 2 0,04
7 15/17 1 0,02 15 18/18 2 0,04
8 15/18 1 0,02
По локусу Rt30 выявлено 6 генотипов. Наибольшая частота встречаемости обнаружена у животных с генотипом 15/15 (0,46). Наименьшая частота встречаемости (0,04) выявлена у животных с генотипа-ми15/24, 21/25 и 21/21 (табл.2).
Таблица 2 - Количество и частота встречаемости генотипов по локусу Rt30 у северных оленей,
разводимых в АО «Совхоз «Байдарацкий»
Локус № пп Генотип Число Частота № пп Генотип Число Частота
голов генотипа голов генотипа
Rt30 1 15/15 23 0,46 4 15/24 2 0,04
2 15/20 10 0,20 5 21/25 2 0,04
3 15/21 11 0,22 6 21/21 2 0,04
Для локуса Rt1 выявлено 19 генотипов у исследованных животных. Наибольшая частота встречаемости обнаружена у животных с геноти-
пом 22/24 (0,12). Наименьшая частота встречаемости (0,02) выявлена у животных с генотипами 16/24, 17/18, 17/22, 17/24, 19/23 и 23/25 (табл. 3).
Таблица 3 - Количество и частота встречаемости генотипов по локусу Rt1 у северных оленей, разводимых в АО «Совхоз «Байдарацкий»
Локус № пп Генотип Число голов Частота генотипа № пп Генотип Число голов Частота генотипа
1 16/17 4 0,08 11 18/24 2 0,04
2 16/19 2 0,04 12 19/22 5 0,10
3 16/22 3 0,06 13 19/23 1 0,02
4 16/24 1 0,02 14 19/24 4 0,08
5 17/17 2 0,04 15 22/22 3 0,06
6 17/18 1 0,02 16 22/23 2 0,04
7 17/19 3 0,06 17 22/24 6 0,12
8 17/22 1 0,02 18 23/23 2 0,04
9 17/24 1 0,02 19 23/25 1 0,02
10 17/26 2 0,04
В локусе Rt9 обнаружено 18 генотипов, среди частота встречаемости 0,18. У особей с геноти-которых у наибольшего числа животных был вы- пами 12/1, 12/12, 19/22, 21/21 и 23/23 выявлена явлен генотип 21/23, для которого установлена частота встречаемости равная 0,02 (табл. 4).
Таблица 4 - Количество и частота встречаемости генотипов по локусу Rt9 у северных оленей, разводимых в АО «Совхоз «Байдарацкий»
Локус № пп Генотип Число голов Частота генотипа № пп Генотип Число голов Частота генотипа
1 12/1 1 0,02 10 19/22 1 0,02
2 12/12 1 0,02 11 20/21 3 0,06
3 12/18 3 0,06 12 21/21 1 0,02
4 12/19 3 0,06 13 21/22 4 0,08
Rt9 5 12/21 3 0,06 14 21/23 9 0,18
6 12/24 3 0,06 15 21/24 3 0,06
7 17/21 2 0,04 16 22/24 5 0,10
8 18/21 2 0,04 17 24/24 3 0,06
9 18/22 2 0,04 18 23/23 1 0,02
Для локуса С143 выявлено 5 генотипов. Мак- Минимальная - у животных с генотипами 6/7 и 6/8 симальная частота встречаемости обнаружена и равна 0,08 (табл. 5). у животных с генотипом 7/7 и составила 0,48.
Таблица 5 - Количество и частота встречаемости генотипов по локусу С143у северных оленей, разводимых в АО «Совхоз «Байдарацкий»
Локус № пп Генотип Число голов Частота генотипа № пп Генотип Число голов Частота генотипа
С143 1 6/7 4 0,08 4 7/8 11 0,22
2 6/8 4 0,08 5 8/8 7 0,14
3 7/7 24 0,48
В локусе Rt7 обнаружено 11 генотипов, где наи- частоту (0,02) имеют животные с генотипами 3/12, большая частота встречаемости выявлена у и 10/11 (табл. 6).
особей с генотипом 11/11 (0,26). Наименьшую
Таблица 6 - Количество и частота встречаемости генотипов по локусу Rt7у северных оленей, разводимых в АО «Совхоз «Байдарацкий»
Локус № пп Генотип Число голов Частота генотипа № пп Генотип Число голов Частота генотипа
1 3/12 1 0,02 7 11/16 8 0,16
2 11/15 3 0,06 8 12/13 2 0,04
Rt7 3 10/11 1 0,02 9 12/15 5 0,10
4 11/11 13 0,26 10 15/16 3 0,06
5 11/12 9 0,18 11 16/16 2 0,04
6 11/13 3 0,06
Для локуса OheQ выявлено 22 генотипа (табл. шая выявлена у животных с генотипами 10/17, 7). Наибольшая частота встречаемости обнаруже- 15/15, 16/22, 17/20 и 19/19 (0,02). на у животных с генотипом 17/19(0,12), наимень-
Таблица 7 - Количество и частота встречаемости генотипов по локусу OheQ у северных оленей, разводимых в АО «Совхоз «Байдарацкий»
Локус № пп Генотип Число голов Частота генотипа № пп Генотип Число голов Частота генотипа
1 10/17 1 0,02 12 15/19 2 0,04
2 11/11 5 0,10 13 16/18 2 0,04
3 11/15 2 0,04 14 16/19 3 0,06
4 11/16 2 0,04 15 16/22 1 0,02
5 11/17 2 0,04 16 17/18 2 0,04
OheQ 6 11/19 3 0,06 17 17/19 6 0,12
7 11/20 2 0,04 18 17/20 1 0,02
8 11/21 4 0,08 19 17/21 2 0,04
9 15/15 1 0,02 20 19/19 1 0,02
10 15/16 2 0,04 21 19/20 2 0,04
11 15/17 2 0,04 22 20/21 2 0,04
Для локуса FCB193 популяции выявлено 15 генотипов, из которых наибольшее число животных является гетерозиготами с генотипом 13/17 (0,20). Наименьшая частота встречаемости (0,02) обнаружена у особей с генотипами 14/23 и 15/17 (табл. 8).
Таблица 8 - Количество и частота встречаемости генотипов по локусу FCB193 у северных оленей,
разводимых в АО «Совхоз «Байдарацкий»
Локус № пп Генотип Число голов Частота генотипа № пп Генотип Число голов Частота генотипа
1 12/12 4 0,08 9 13/17 10 0,2
2 12/13 3 0,06 10 13/21 2 0,04
3 12/17 4 0,08 11 14/23 1 0,02
FCB193 4 12/21 3 0,06 12 15/17 1 0,02
5 12/23 2 0,04 13 17/17 6 0,12
6 13/13 3 0,06 14 17/21 2 0,04
7 13/14 2 0,04 15 17/23 5 0,1
8 13/15 2 0,04
В локусе Rt6 обнаружено 14 генотипов. Боль- выявлен у 12 животных (0,24). Меньшая частота шая часть животных в исследуемой популяции яв- встречаемости (0,02) выявлена у животных с гено-ляется гетерозиготами с генотипом 19/24, который типами 19/23, 19/25 и 22/25 (табл. 9).
Таблица 9 - Количество и частота встречаемости генотипов по локусу Rt6 у северных оленей, разводимых в АО «Совхоз «Байдарацкий»
Локус № пп Генотип Число голов Частота генотипа № пп Генотип Число голов Частота генотипа
1 12/24 2 0,04 8 19/24 12 0,24
2 16/19 2 0,04 9 19/25 1 0,02
3 18/19 2 0,04 10 22/24 2 0,04
Rt6 4 18/23 2 0,04 11 22/25 1 0,02
5 19/19 7 0,14 12 23/23 2 0,04
6 19/22 4 0,08 13 23/24 3 0,06
7 19/23 1 0,02 14 24/24 9 0,18
Для локуса C217, выявлен 1 генотип для всей все животныегомозиготны с генотипом 8/8 (табл исследуемой популяции. По исследуемому локусу 10).
Таблица 10 - Количество и частота встречаемости генотипов по локусу С217у северных оленей, разводимых в АО «Совхоз «Байдарацкий»
Локус № пп Генотип Число голов Частота генотипа № пп Генотип Число голов Частота генотипа
C217 1 8/8 50 1
Для локуса Rt24 выявлено 17 генотипов (табл. частота встречаемости обнаружена у исследо-11). Наиболее распространены (0,24) по данному ванных особей с генотипами 19/23, 19/25 и 22/25 локусу животные с генотипом 19/24. Наименьшая (0,02).
Таблица 11 - Количество и частота встречаемости генотипов по локусу Rt24 у северных оленей, раз-
водимых в АО «Совхоз «Байдарацкий»
Локус № пп Генотип Число голов Частота генотипа № пп Генотип Число голов Частота генотипа
1 11/11 4 0,08 10 13/21 2 0,04
2 11/12 1 0,02 11 15/15 2 0,04
3 11/13 1 0,02 12 15/18 2 0,04
4 11/15 2 0,04 13 15/19 4 0,08
Rt24 5 11/19 1 0,02 14 15/21 11 0,22
6 11/21 4 0,08 15 18/18 2 0,04
7 12/15 1 0,02 16 19/19 1 0,02
8 13/15 2 0,04 17 21/21 7 0,14
9 13/19 3 0,06
По локусу С32 выявлено 5 генотипов (табл. 12). частота встречаемости обнаружена у особей с Наименьшая частота встречаемости установлена генотипом 14/17 (0,50). у животных с генотипом 14/20(0,02). Наибольшая
Таблица 12 - Количество и частота встречаемости генотипов по локусу С32 у северных оленей, разводимых в АО «Совхоз «Байдарацкий»
Локус № пп Генотип Число голов Частота генотипа № пп Генотип Число голов Частота генотипа
1 12/14 2 0,04 4 14/20 1 0,02
С32 2 14/14 13 0,26 5 17/17 9 0,18
3 14/17 25 0,50
С^-
Для локуса В1^745выявлено 16 генотипов. вила 0,28. Наименее распространены животные с Наиболее распространены особи с генотипом генотипами 9/13, 9/19, 11/14, 13/15 и 14/15, с ча-12/13, для которого частота встречаемости соста- стой встречаемости 0,02 (табл. 13).
Таблица 13 - Количество и частота встречаемости генотипов по локусу В1^745 у северных оленей,
разводимых в АО «Совхоз «Байдарацкий»
Локус № пп Генотип Число голов Частота генотипа № пп Генотип Число голов Частота генотипа
1 9/13 1 0,02 9 12/13 14 0,28
2 9/19 1 0,02 10 12/14 4 0,08
3 11/11 3 0,06 11 12/15 2 0,04
В1У^745 4 11/12 6 0,12 12 13/13 2 0,04
5 11/13 3 0,06 13 13/14 3 0,06
6 11/14 1 0,02 14 13/15 1 0,02
7 11/17 4 0,08 15 13/17 2 0,04
8 12/12 2 0,04 16 14/15 1 0,02
В локусе Т40 обнаружено 7 генотипов. По дан- частотой встречаемости равной 0,44. Для особей ному локусу наибольшее количество животных - с генотипом 13/21 выявлена наименьшая частота гомозиготы, для которых выявлен генотип 13/13 с встречаемости равная 0,02 (табл. 14).
Таблица 14 - Количество и частота встречаемости генотипов по локусу Т40 у северных оленей,
разводимых в АО «Совхоз «Байдарацкий»
Локус № пп Генотип Число голов Частота генотипа № пп Генотип Число голов Частота генотипа
1 11/13 4 0,08 5 14/14 2 0,04
Т40 2 13/13 22 0,44 6 14/21 3 0,06
3 13/14 1 0,02 7 21/21 8 0,16
4 13/21 10 0,20
Для локуса NVHRT16 обнаружено 15 генотипов та встречаемости и составила 0,02. Набольшее (табл. 15). У животных с генотипами 10/25, 21/28, число животных имеет генотип 21/25 с частотой 22/26, 25/28 и 26/26 выявлена наименьшая часто- встречаемости равной 0,24.
Таблица 15 - Количество и частота встречаемости генотипов по локусу NVHRT16 у северных оленей,
разводимых в АО «Совхоз «Байдарацкий»
Локус № пп Генотип Число голов Частота генотипа № пп Генотип Число голов Частота генотипа
1 10/21 2 0,04 9 22/25 5 0,10
2 10/25 1 0,02 10 22/26 1 0,02
3 21/21 3 0,06 11 25/25 6 0,12
NVHRT16 4 21/22 3 0,06 12 25/26 4 0,08
5 21/25 12 0,24 13 25/28 1 0,02
6 21/26 6 0,12 14 26/26 1 0,02
7 21/28 1 0,02 15 26/31 2 0,04
8 21/31 2 0,04
Для локуса С276 выявлено 13 генотипов, из кото- частота встречаемости 0,22. Наименьшая часто-рых большее число животных является гетерози- та встречаемости (0,02) выявлена для особей с готами с генотипом 49/53, для которого выявлена генотипами 34/49, 47/48 и 49/49 (табл. 16).
Таблица 16 - Количество и частота встречаемости генотипов по локусу С276 у северных оленей, разводимых в АО «Совхоз «Байдарацкий»
Локус № пп Генотип Число голов Частота генотипа № пп Генотип Число голов Частота генотипа
1 34/49 1 0,02 8 49/49 1 0,02
2 34/53 5 0,10 9 49/53 11 0,22
3 34/54 6 0,12 10 49/54 6 0,12
C276 4 45/53 2 0,04 11 53/53 4 0,08
5 45/54 4 0,08 12 53/54 4 0,08
6 47/48 1 0,02 13 54/54 3 0,06
7 48/49 2 0,04
В таблице 17 представлены данные по пол-специфичному локусу SRY, у 24 животных выявлен аллельY (0,77).
Таблица 17 - Количество и частота встречаемости генотипов по локусу SRY у северных оленей, разводимых в АО «Совхоз «Байдарацкий»
Локус № пп Генотип Число голов Частота генотипа № пп Генотип Число голов Частота генотипа
SRY 1 X/X 7 0,23 2 Y 24 0,77
Сравнение выборок популяций северного оленя, разводимого в АО «Совхоз «Байдарацкий» с чукотской (Чукотский АО) и эвенкийской (МУП «Жилиндинский») породами [15,16], представлено на рисунке 4.
Максимальное значение генетического разнообразия выявлено у оленей эвенкийской породы по локусам OheQ (19 аллелей) и BMS1788 (15 аллелей), несколько ниже - у чукотской породы
в локусах BMS1788 (13 аллелей) и OheQ (12 аллелей). Минимальный уровень генетического разнообразия обнаружен у оленей чукотской породы по локусам Rt9 (10 аллелей) и OheQ (10 аллелей).
Таким образом, более высокая степень полиморфизма по микросателлитным локусам отмечена у оленей эвенкийской породы; можно предположить, что это связано с большим объемом выборки у исследуемых популяций.
Рис. 4 - Сравнение количества аллелей изученных микросателлитных локусов северного оленя в АО «Совхоз «Байдарацкий», северных оленей чукотской породы (Чукотский АО) и северных оленей эвенкийской породы (МУП «Жилиндинский») (Comparison of the number of alleles studied microsatellite loci of the reindeer at JSC State Farm Baidaratsky, reindeer of the Chukchi breed (Chukotsky Autonomous District) and reindeer of the Evenk
breed (MUP Zhilindinsky))
Очевидно, что в связи с освоением севера Тюменской области проведение исследований на основе молекулярно-генетического анализа является необходимым. Полученная информация
по геному животных позволит применить знания об уникальных аллельных вариантах по микроса-теллитным маркерам при проведении грамотной селекционно-племенной работы и будет использо-
ваться при породной идентификации стад оленей, разводимых на различных предприятиях страны, а также в изучении филогении.[18] Выводы
На основании полученных результатов молеку-лярно-генетического исследования поголовья северного оленя, разводимого в АО «Совхоз «Бай-дарацкий», были сделаны следующие выводы:
1) создан банк биологического материала и ДНК северного оленя в количестве 50 образцов животных;
2) выявлен полиморфизм 16 микросател-литных локусов в исследованной выборке животных. Наиболее полиморфными оказались локусы OheQ и Rt9 (по 10 аллелей), менее вариабельными оказались локусы C217 (1 аллель) и C143 (3 аллеля) при среднем показателе частоты аллелей 6,5±0,6;
3) выявлена высокая частота встречаемости генотипов T4013/13 (0,44), Rt3015/15 (0,46), С1437/7 (0,48), С2178/8(1,0) по изученным микросателлитным локу-сам северного оленя в АО «Совхоз «Байдарацкий»;
4) сравнение исследуемой выборки с оленями чукотской и эвенкийской пород показало более высокую степень полиморфизма в популяции чукотской породы.
Апробация
Исследования проведены в рамках НИР «Характеристика аллелофонда северных оленей по микросателлитным маркерам». Исследования отмечены первым местом и золотыми медалями на Всероссийских выставках «Агрорусь-2021» и «Золотая осень-2021» в номинации «Инновационные разработки в области агробиотехнологии».
Финансирование
Работа выполнена в рамках государственного задания Министерства сельского хозяйства РФ «Разработка методики племенной ценности северных оленей», а также в рамках НИР «Характеристика аллелофонда северных оленей по микросателлитным маркерам».
Список источников
1. Методы изучения генетической структуры популяций Северного оленя (Rangifer tarandus) / Л. Д. Тараканец, Я. А. Кабицкая, Е. Г. Бойко, Л. А. Глазунова // Сборник трудов Международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов "Достижения аграрной науки для обеспечения продовольственной безопасности Российской Федерации", Тюмень, 12 октября 2022 года. - Тюмень: Государственный аграрный университет Северного Зауралья, 2021. - С. 406-411. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=47986771
2. Genetic diversity and population structure of domestic and wild reindeer (Rangifer tarandus L. 1758): A novel approach using BovineHD BeadChip / V. R. Kharzinova, A. V. Dotsev, T. E. Deniskova [et al.] // PLoS ONE. - 2018. - Vol. 13. - No 11. - P. 0207944. - DOI 10.1371/journal.pone.0207944. -EDN TZIHRV.
3. Охрана окружающей среды в России/ Федеральной службы государственной ста-
тистики/ URL: https://rosstat.gov.ru/folder/210/ document/13209
4. Брызгалов, Г. Я. Основные направления селекционно-племенной работы с чукотской породой северных оленей / Г. Я. Брызгалов // Сельскохозяйственные науки и агропромышленный комплекс на рубеже веков: Сборник материалов XIX Международной научно-практической конференции, Новосибирск, 17 марта - 13 апреля 2017 года / Под общей редакцией С.С. Чернова. - Новосибирск: Общество с ограниченной ответственностью "Центр развития научного сотрудничества", 2017. - С. 55-64. URL: https://elibrary.ru/item. asp?id=30603602&
5. Южаков, А. А. Северное оленеводство в XXI в.: генетический ресурс, культурное наследие и бизнес / А. А. Южаков // Арктика: экология и экономика. - 2017. - № 2(26). - С. 131-137. -DOI 10.25283/2223-4594-2017-2-131-137. - EDN YUPJXX.
6. Романенко, Т.М. Генетическая структура популяций северных оленей о. Колгуев Ненецкого автономного округа /Романенко Т.М., Калашникова Л.А., Филиппова Г.И., Лайшев К.А // Достижения науки и техники АПК. - 2014. - № 4. С. 68-70. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=21499285
7. Генетическая характеристика региональных популяций ненецкой породы Северного оленя (Rangifer tarandus) / Т. Е. Денискова, В. Р. Харзи-нова, А. В. Доцев [и др.] // Сельскохозяйственная биология. - 2018. - Т. 53. - № 6. - С. 1152-1161.
- DOI 10.15389/agrobiology.2018.6.1152rus.
8. Чесноков, Ю. В. Оценка меры информационного полиморфизма генетического разнообразия / Ю. В. Чесноков, А. М. Артемьева // Сельскохозяйственная биология. - 2015. - Т. 50. - № 5. - С. 571-578. - DOI 10.15389/agrobiology.2015.5.571rus.
- EDN UXSRIX.
9. Zhai JC, Liu WS, Yin YJ, Xia YL, Li HP. Analysis on Genetic Diversity of Reindeer (Rangifer tarandus) in the Greater Khingan Mountains Using Microsatellite Markers. Zool Stud. 2017 May 16;56:e11. doi: 10.6620/ZS.2017.56-11. PMID: 31966210; PMCID: PMC6517736. DOI: 10.6620/ ZS.2017.56-11
10. Тараканец, Л. Д. Возможности использования генетических технологий в ветеринарии / Л. Д. Тараканец, Я. А. Кабицкая, Л. А. Глазунова // Актуальные вопросы науки и хозяйства: новые вызовы и решения: Сборник материалов LIV Студенческой научно-практической конференции, Тюмень, 10 ноября 2020 года. - Тюмень: Государственный аграрный университет Северного Зауралья, 2020. - С. 24-31. URL: https://elibrary.ru/ item.asp?id=44432802
11. Genetic diversity and population structure of 20 north European cattle breeds / J. Kantanen [et al.] //J. Of Heredity. - 2000. - Vol. 91, № 6. - P. 446-457. DOI: 10.1093/jhered/91.6.446
12. Primorac, Dragan and Moses S. Schanfield. "Forensic DNA Applications: An Interdisciplinary Perspective - a new book in forensic science." Croatian Medical Journal 55 (2014): 434 - 436.
D0l:10.3325/cmj.2014.55.434
13. DNA Fragment Analysis by Capillary Electrophoresis; Thermo Fisher Scientific Inc. 2014
14. Бакай, А. В. Генетика / Бакай А. В. , Кочиш И. И. , Скрипниченко Г. Г. - Москва : КолосС, 2013. - 448 с. (Учебники и учеб. пособия для студентов высш. учеб. заведений) - ISBN 978-5-9532-06488. - Текст : электронный // ЭБС "Консультант студента" : [сайт]. - URL : https://www.studentlibrary.ru/ booMSBN9785953206488.html
15. Додохов В.В. Полиморфизм микросател-литных локусов ДНК у оленей чукотской породы/ Додохов В.В., Павлова Н.И., Калашникова Л.А // Аграрный научный журнал. - 2020. - № 9. С. 49-53. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=44032778
16. Додохов, В. В. Генетическая характеристи-
ка эвенкийской породы оленей по микросателлит-ным локусам ДНК / В. В. Додохов, М. В. Махаты-ров // Вестник АГАТУ. - 2021. - № 2(2). - С. 21-26. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=46222488
17. Graham DE. The isolation of high molecular weight DNA from whole organisms or large tissue masses. Anal Biochem. V.85,N. 2. P 609-613. DOI: 10.1016/0003-2697(78)90262-2
18. Эволюция методов оценки биоразнообразия Северного оленя (Rangifer tarandus) (обзор) / В. Р. Харзинова, Т. Е. Денискова, А. А. Сермягин [и др.] // Сельскохозяйственная биология. - 2017. - Т. 52. - № 6. - С. 1083-1093. - DOI 10.15389/ agrobiology.2017.6.1083rus. - EDN YLSUZR.
Вклад авторов:
Все авторы внесли эквивалентный вклад в подготовку публикации.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
References
1. Metody izucheniya geneticheskoj struktury populyacij Severnogo olenya (Rangifer tarandus) / L. D. Tarakanec, YA. A. Kabickaya, E. G. Bojko, L. A. Glazunova // Sbornik trudov Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii molodyh uchenyh i specialistov "Dostizheniya agrarnoj nauki dlya obespecheniya prodovol'stvennoj bezopasnosti Rossijskoj Federacii", Tyumen', 12 oktyabrya 2022 goda. - Tyumen': Gosudarstvennyj agrarnyj universitet Severnogo Zaural'ya, 2021. - S. 406-411. URL: https://elibrary.ru/item. asp?id=47986771
2. Genetic diversity and population structure of domestic and wild reindeer (Rangifer tarandus L. 1758): A novel approach using BovineHD BeadChip / V. R. Kharzinova, A. V. Dotsev, T. E. Deniskova [et al.] // PLoS ONE. - 2018. - Vol. 13. - No 11. - P. 0207944. - DOI 10.1371/journal.pone.0207944. - EDN TZIHRV.
3. Ohrana okruzhayushchej sredy v Rossii/ Federal'noj sluzhby gosudarstvennoj statistiki/ URL: https:// rosstat.gov.ru/folder/210/document/13209
4. Bryzgalov, G. YA. Osnovnye napravleniya selekcionno-plemennoj raboty s chukotskoj porodoj severnyh olenej / G. YA. Bryzgalov // Sel'skohozyajstvennye nauki i agropromyshlennyj kompleks na rubezhe vekov: Sbornik materialov XIX Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii, Novosibirsk, 17 marta -13 aprelya 2017 goda / Pod obshchej redakciej S.S. CHernova. - Novosibirsk: Obshchestvo s ogranichennoj otvetstvennost'yu "Centr razvitiya nauchnogo sotrudnichestva", 2017. - S. 55-64. URL: https://elibrary.ru/item. asp?id=30603602&
5. YUzhakov, A. A. Severnoe olenevodstvo v HKHI v.: geneticheskij resurs, kul'turnoe nasledie i biznes / A. A. YUzhakov //Arktika: ekologiya i ekonomika. - 2017. - № 2(26). - S. 131-137. - DOI 10.25283/22234594-2017-2-131-137. - EDN YUPJXX.
6. Romanenko, T.M. Geneticheskaya struktura populyacij severnyh olenej o. Kolguev Neneckogo avtonomnogo okruga /Romanenko T.M., Kalashnikova L.A., Filippova G.I., Lajshev K.A //Dostizheniya nauki i tekhniki APK. - 2014. - № 4. S. 68-70. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=21499285
7. Geneticheskaya harakteristika regional'nyh populyacij neneckoj porody Severnogo olenya (Rangifer tarandus) / T. E. Deniskova, V. R. Harzinova, A. V. Docev [i dr.]// Sel'skohozyajstvennaya biologiya. - 2018. -T. 53. - № 6. - S. 1152-1161. - DOI 10.15389/agrobiology.2018.6.1152rus.
8. CHesnokov, YU. V. Ocenka mery informacionnogo polimorfizma geneticheskogo raznoobraziya / YU. V. CHesnokov, A. M. Artem'eva // Sel'skohozyajstvennaya biologiya. - 2015. - T. 50. - № 5. - S. 571-578. -DOI 10.15389/agrobiology.2015.5.571rus. - EDN UXSRIX.
9. Zhai JC, Liu WS, Yin YJ, Xia YL, Li HP. Analysis on Genetic Diversity of Reindeer (Rangifer tarandus) in the Greater Khingan Mountains Using Microsatellite Markers. Zool Stud. 2017 May 16;56:e11. doi: 10.6620/ ZS.2017.56-11. PMID: 31966210; PMCID: PMC6517736. DOI: 10.6620/ZS.2017.56-11
10. Tarakanec, L. D. Vozmozhnosti ispol'zovaniya geneticheskih tekhnologij v veterinarii /L. D. Tarakanec, YA. A. Kabickaya, L. A. Glazunova //Aktual'nye voprosy nauki i hozyajstva: novye vyzovy i resheniya: Sbornik materialov LIV Studencheskoj nauchno-prakticheskoj konferencii, Tyumen', 10 noyabrya 2020 goda. -Tyumen': Gosudarstvennyj agrarnyj universitet Severnogo Zaural'ya, 2020. - S. 24-31. URL: https://elibrary. ru/item.asp?id=44432802
11. Genetic diversity and population structure of 20 north European cattle breeds / J. Kantanen [et al.] //J. Of Heredity. - 2000. - Vol. 91, № 6. - P. 446-457. DOI: 10.1093/jhered/91.6.446
12. Primorac, Dragan and Moses S. Schanfield. "Forensic DNA Applications: An Interdisciplinary
Perspective - a new book in forensic science." Croatian Medical Journal 55 (2014): 434 - 436. D0l:10.3325/ cmj.2014.55.434
13. DNA Fragment Analysis by Capillary Electrophoresis; Thermo Fisher Scientific Inc. 2014
14. Bakaj, A. V. Genetika / Bakaj A. V. , Kochish I. I. , Skripnichenko G. G. - Moskva : KolosS, 2013. - 448 s. (Uchebniki i ucheb. posobiya dlya studentov vyssh. ucheb. zavedenij) - ISBN 978-5-9532-06488. - Tekst : elektronnyj // EBS "Konsul'tant studenta" : [sajt]. - URL : https://www.studentlibrary.ru/book/ ISBN9785953206488.html
15. Dodohov V.V. Polimorfizm mikrosatellitnyh lokusov DNK u olenej chukotskoj porody/Dodohov V.V., Pavlova N.I., Kalashnikova L.A //Agrarnyj nauchnyj zhurnal. - 2020. - № 9. S. 49-53. URL: https://elibrary.ru/ item.asp?id=44032778
16. Dodohov, V. V. Geneticheskaya harakteristika evenkijskoj porody olenej po mikrosatellitnym lokusam DNK / V. V. Dodohov, M. V. Mahatyrov//Vestnik AGATU. - 2021. - № 2(2). - S. 21-26. URL: https://elibrary ru/item.asp?id=46222488
17. Graham DE. The isolation of high molecular weight DNA from whole organisms or large tissue masses. Anal Biochem. V.85,N. 2. P 609-613. DOI: 10.1016/0003-2697(78)90262-2
18. Evolyuciya metodov ocenki bioraznoobraziya Severnogo olenya (Rangifer tarandus) (obzor) / V. R. Harzinova, T. E. Deniskova, A. A. Sermyagin [i dr.] // Sel'skohozyajstvennaya biologiya. - 2017. - T. 52. - № 6. - S. 1083-1093. - DOI 10.15389/agrobiology.2017.6.1083rus. - EDN YLSUZR.
Contribution of the authors:
All authors have made an equivalent contribution to the preparation of the publication. The authors declare that there is no conflict of interest.
Информация об авторах Тараканец Любовь Дмитриевна, студентка института биотехнологии и ветеринарной медицины ФГБОУ ВО ГАУ Северного Зауралья, [email protected]
Кабицкая Яна Александровна, научный сотрудник Центра геномных технологийФГБОУ ВО ГАУ Северного Зауралья, [email protected]
Глазунова Лариса Алесандровна, д-р вет. наук, доцент, проректор по научной работе, ФГБОУ ВО ГАУ Северного Зауралья, [email protected]
Бойко Елена Григорьевна, канд. биол. наук, доцент, ректор ФГБОУ ВО ГАУ Северного Зауралья, [email protected]
Information about the authors Tarakanets Lyubov D., Student FSBEI HE Northern Trans-Ural SAU, [email protected] Kabitskaya Yana A., Researcher of Center for Genomic Technologies FSBEI HE Northern Trans-Ural SAU, [email protected]
Glazunova Larisa A., Doctor of Veterinary Sciences, Associate Professor FSBEI HE Northern Trans-Ural SAU, [email protected]
Boiko Elena G., Ph.D. of Biological sciences, Associate Professor, Rector of FSBEI HE Northern TransUral SAU, [email protected]
Статья поступила в редакцию 08.04.2022; одобрена после рецензирования 10.06.2022; принята к публикации 16.06.2022
The article was submitted 08.04.2022; approved after reviewing 10.06.2022; accepted for publication 16.06.2022
