CC BY
17
УДК 636.237.21.082.12
ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЧЕРНО-ПЕСТРОГО И ПОМЕСНОГО КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА ПО МИКРОСАТЕЛЛИТНЫМ ЛОКУСАМ
Юлия Владимировна Аржанкова, д. биол. н., доцент Ирина Александровна Мосачихина Антон Викторович Харитонов
ФГБОУ ВПО «Великолукская ГСХА», Россия, г. Великие Луки
Проведен сравнительный анализ частот встречаемости аллелей семи микросател-литных локусов у черно-пестрого крупного рогатого скота и его помесей с абердин-ангусской породой.
Ключевые слова: микросателлиты; локус; черно-пестрая порода; абердин-ангусская порода; крупный рогатый скот; частота встречаемости; аллель.
В современных условиях достижения генетики все шире внедряются в селекционный процесс. Еще в 2009 году в США была введена новая официальная оценка молочного скота - геномная, что ознаменовало начало новой эры в селекционной работе отрасли [3]. Однако в настоящее время рассматривается не только в теоретическом, но и в практическом аспектах целый ряд генетических маркеров (RAPD, АЪР, ISSR и др.) [4].
Полиморфизм сельскохозяйственных животных является основой успешной селекционной работы, генетическое разнообразие повыша-
ет эффективность селекции и представляет собой ценнейший материал для изучения эволюции домашних животных, анализа происхождения их разновидностей и пород [2].
Особое значение при этом имеет микросателлитный анализ, который в последние годы все шире рассматривается в качестве альтернативы традиционному иммуногене-тическому методу.
Целью наших исследований был сравнительный анализ генетического разнообразия черно-пестрого и помесного скота на основе микросателлитного анализа. Материалом для исследований послу-
жили пробы ткани (ушные выщипы). Выделение ДНК проведено в лаборатории молекулярной генетики животных Центра биотехнологии и молекулярной диагностики животных Всероссийского НИИ животноводства им. академика Л.К. Эрнста по микросателлитным локусам TGLA 122, ETH 10, ETH 225, TGLA 227, ВМ 1818, ВМ 2113 и SPS 115. Объектом исследований были черно-пестрые животные СПК-колхоза «Красное знамя» Новосокольнического района [1] и помеси первого поколения с абердин-ангусской породой в ОАО «Ударник» Бежаниц-кого района Псковской области.
Результаты исследований представлены в таблице 1.
Сравнение генетических особенностей скота разного происхождения проводилось по семи микро-сателлитным локусам с суммарным числом аллелей - 79. Число исследованных аллелей в локусе варьировало от 9 (ETH 10, SPS 115) до 14 (TGLA 122,TGLA 227). Среднее число аллелей на локус в группе черно-пестрого скота составило 11,14, помесного скота - 7,00, различие в 4,14 локуса достоверно (р<0,001). Более выраженное генетическое разнообразие черно-пестрого скота может объясняться его высокой численностью и большой распространенностью в Российской Федерации и в мире. Так, по
данным Г. Шаркаевой, в Российскую Федерацию только за период с 2000 по 2011 г. было завезено 216024 головы голштинов и 15295 голов черно-пестрой породы, в то время как животных абердин-ангусской породы - 51295 голов, что составляет 62,63%, 4,43% и 14,87% от всего импортированного поголовья соответственно [5]. Это нашло отражение и в исследованном поголовье.
Однако, несмотря на то, что помеси первого поколения имеют 50% генов черно-пестрой породы, нами выявлены все же значительные различия как в количестве аллелей, так и в их частоте встречаемости в каждом локусе.
В целом у черно-пестрого скота по семи локусам выявлено 78 аллелей, в то время как у помесного -только 49.
Наибольшее число аллелей отсутствует в локусе ВМ 1818 - 7 из 12 (256, 258, 260, 269, 272, 274, 276 п.н.). Наиболее схожи группы животных по количеству аллелей в локусе ЕТН 10, где у помесного скота не выявлены только аллели длиной 209 и 226 п.н.
Следует отметить, что, как правило, аллели, отсутствующие у помесного скота, отмечаются у черно-пестрого с малой частотой, не превышающей 0,0455 (аллель 138 локуса ЕТН 225).
Таблица 1 - Полиморфизм микросателлитных локусов черно-пестрой породы и ее помесей с абердино-ангусами_
Ло- кус П.н. Частота встречаемости Ло- кус П.н. Частота встречаемости
черно-пестрая порода п=110 помеси п=29 черно-пестрая порода п=110 помеси п=29
TGLA 122 139 0,1000±0,0202 0,0000±0,0000 TGLA 227 89 0,1227±0,0221 0,1379±0,0453
143 0,3364±0,0319 0,3621±0,0631 91 0,0909±0,0194 0,0517±0,0291
147 0,0182±0,0090 0,0345±0,0240 93 0,0227±0,0100 0,0517±0,0291
149 0,1727±0,0255 0,1724±0,0496 95 0,0182±0,0090 0,0000±0,0000
151 0,1545±0,0244 0,0862±0,0369 97 0,0091±0,0064 0,1552±0,0475**
153 0,0273±0,0110 0,0000±0,0000 99 0,2273±0,0283 0,0172±0,0171***
161 0,0136±0,0078 0,0690±0,0333 105 0,0182±0,0090 0,0000±0,0000
163 0,0955±0,0198 0,1379±0,0453 ВМ 1818 256 0,0091±0,0064 0,0000±0,0000
165 0,0364±0,0126 0,0000±0,0000 258 0,0091±0,0064 0,0000±0,0000
167 0,0136±0,0078 0,0000±0,0000 260 0,0409±0,0134 0,0000±0,0000
169 0,0045±0,0045 0,0000±0,0000 262 0,2636±0,0297 0,4483±0,0653*
171 0,0091±0,0064 0,0517±0,0291 264 0,1500±0,0241 0,0517±0,0291**
173 0,0136±0,0078 0,0517±0,0291 266 0,2273±0,0283 0,3621±0,0631
183 0,0045±0,0045 0,0345±0,0240 268 0,2273±0,0283 0,0172±0,0171***
ЕТН 10 209 0,0364±0,0126 0,0000±0,0000 269 0,0091±0,0064 0,0000±0,0000
213 0,0773±0,0180 0,0690±0,0333 270 0,0091±0,0064 0,1207±0,0428*
215 0,0182±0,0090 0,0345±0,0240 272 0,0136±0,0078 0,0000±0,0000
217 0,1773±0,0257 0,1552±0,0475 274 0,0364±0,0126 0,0000±0,0000
219 0,3091±0,0312 0,4655±0,0655* 276 0,0045±0,0045 0,0000±0,0000
221 0,2045±0,0272 0,0517±0,0291*** ВМ 2113 125 0,1364±0,0231 0,2241±0,0548
223 0,1182±0,0218 0,0345±0,0240* 127 0,1727±0,0255 0,0690±0,0333*
225 0,0545±0,0153 0,1897±0,0515* 129 0,0136±0,0078 0,0000±0,0000
226 0,0045±0,0045 0,0000±0,0000 131 0,0091±0,0064 0,0000±0,0000
ЕТН 225 138 0,0455±0,0140 0,0000±0,0000 133 0,2091±0,0274 0,0862±0,0369**
140 0,1318±0,0228 0,1724±0,0496 135 0,1091±0,0210 0,2586±0,0575*
142 0,0273±0,0110 0,0000±0,0000 137 0,2091±0,0274 0,1897±0,0515
144 0,0455±0,0140 0,1379±0,0453 139 0,1091±0,0210 0,1724±0,0496
146 0,0773±0,0180 0,0345±0,0240 141 0,0136±0,0078 0,0000±0,0000
148 0,2773±0,0302 0,3103±0,0607 142 0,0045±0,0045 0,0000±0,0000
150 0,3591±0,0323 0,2759±0,0587 143 0,0136±0,0078 0,0000±0,0000
152 0,0182±0,0090 0,0690±0,0333 SPS 115 242 0,0091±0,0064 0,0000±0,0000
156 0,0136±0,0078 0,0000±0,0000 248 0,6636±0,0319 0,5000±0,0657*
160 0,0045±0,0045 0,0000±0,0000 250 0,0864±0,0189 0,0345±0,0240
TGLA 227 75 0,0091±0,0064 0,0000±0,0000 252 0,0045±0,0045 0,2069±0,0532***
77 0,0364±0,0126 0,0000±0,0000 254 0,0409±0,0134 0,0345±0,0240
79 0,0000±0,0000 0,1207±0,0428 256 0,0545±0,0153 0,1724±0,0496*
81 0,2182±0,0278 0,0345±0,0240*** 258 0,0864±0,0189 0,0000±0,0000
83 0,1182±0,0218 0,0690±0,0333 260 0,0409±0,0134 0,0517±0,0291
85 0,0227±0,0100 0,0172±0,0171 265 0,0136±0,0078 0,0000±0,0000
87 0,0864±0,0189 0,0345±0,0240
Однако аллели 258 локуса SPS 115 (0,0864) и 139 локуса TGLA 122 (0,1000), в связи с этим, возможно, являются генетической особенностью черно-пестрой породы.
В то же время у помесного скота выявлен аллель 79 локуса TGLA 227 с частотой 0,1207, который отсутствует в черно-пестрой породе.
Во всех локусах, за исключением вышеназванных TGLA 122 и ЕТН 225, выявлены достоверные различия по частоте встречаемости отдельно взятых аллелей.
Так, в локусе ЕТН 10 у черно-пестрого скота достоверно чаще встречаются аллели 221 (р<0,001) и 223 (р<0,05) и реже - аллели 219 (р<0,05) и 225 (р<0,05).
В локусе TGLA 227 у него оказалась выше частота встречаемости аллелей 81 (р<0,001), 99 (р<0,001) и ниже - аллеля 97 (р<0,01).
Локус ВМ 1818 характеризуется достоверно различными частотами встречаемости у животных двух групп аллелей 262 (р<0,05),
264 (р<0,01), 268 (р<0,001) и 270 (р<0,05).
В локусе ВМ 2113 у помесного скота отмечается более высокая частота встречаемости аллеля 135 (р<0,05) и более низкая - аллелей 127 (р<0,05) и 133 (р<0,01).
В локусе SPS 115, несмотря на наличие девяти аллелей от 242 по
265 п.н. в обеих группах лидирует аллель 248, однако у черно-пестрого скота его частота встречаемости оказалась на 0,1636 выше (р<0,05). Выявлены достоверные различия по аллелям 252 (р<0,001) и 256 (р<0,05), которые чаще отмечаются у помесного скота.
Уровень гетерозиготности по микросателлитным локусам у черно-пестрого и помесного скота представлен в таблице 2.
Таблица 2 - Фактическая степень гетерозиготности микросателлитных локусов
Локус Происхождение
черно-пестрая порода n=110 помеси n=29
TGLA 122 0,8273 0,8276
ETH 10 0,8273 0,5517
ETH 225 0,7455 0,7586
TGLA 227 0,8455 0,7586
ВМ 1818 0,6091 0,7241
ВМ 2113 0,8000 0,7931
SPS 115 0,4091 0,7241
Из таблицы видно, что степень гетерозиготности варьирует у черно-пестрого скота от 0,4091 (локус SPS 115) до 0,8455 (TGLA 227), у помесного - от 0,5517 (ЕТН 10) до 0,8276 (TGLA 122). В целом в обеих группах она оказалась достаточно высокой. Межпородное скрещивание привело к заметному повышению гетерозиготности по локусам ВМ 1818 и SPS 115 и снижению - по локусам ЕТН 10 и TGLA 227.
Таким образом, промышленное скрещивание крупного рогатого
скота приводит к значительным изменениям в генетической структуре популяции уже в первом поколении. Обращает на себя внимание высокая информативность микросателлитно-го анализа, поскольку выраженная гетерозиготность и наличие суммарно 79-ти аллелей, каждый из которых может рассматриваться как отдельный генетический маркер, позволяют изучать генетическое разнообразие пород, внутрипородных групп, линий, отдельно взятых стад крупного рогатого скота.
Список литературы
1. Аржанкова Ю.В. Использование ДНК-маркеров и дерматоглифического полиморфизма носогубного зеркала в селекции молочных пород скота: дисс. д-ра биол. наук / Ю.В. Аржанкова. - Великие Луки, 2011. - 320 с.
2. Генджиева О.Б. Изучение генетического разнообразия калмыцкого скота с использованием К SR-фингерпринтинга / О.Б. Генджиева, Г.Е. Сулимова // Зоотехния. - 2009. - №3. - С.4-5.
3. Калашникова Л. Геномная оценка молочного скота / Л. Калашникова // Мо-
лочное и мясное скотоводство. - 2010. -№1. - С.10-12.
4. Сулимова Г.Е. ДНК-маркеры в генетических исследованиях: типы маркеров, их свойства и области применения / Г.Е. Сулимова // Успехи современной биологии. - 2004. - Т.124, №3. - С.260-271.
5. Шаркаева Г. Мониторинг импортированного на территорию Российской Федерации крупного рогатого скота / Г. Шар-каева // Молочное и мясное скотоводство. - 2013. - №1. - С.14-16.
E-mail: [email protected]
182112 Псковская область, г. Великие Луки, пр. Ленина д. 2, Великолукская ГСХА. Тел.: (81153)7-28-51
