CC BY
1
Таблица 2 - генетическое сходство между стадами мясного скота казахской белоголовой породы в хозяйствах Республики Алтай
Хозяйство СПК ПЗ «Теньгинский» ПЗ «Талица» ООО «Меркит»
СПК ПЗ «Теньгинский» - 0,99 0,99
СПК «Талица» 0,99 - 0,99
ООО «Меркит» 0,99 0,99 -
Выводы. Наибольшие показатели встречаемости по всем стадам наблюдаются по антигенам D' (0,42-0,35), C2 (0,84-0,72), E (0,42-0,47), Rl (0,36-0,41) и F (0,91-1,00). Антиген J' отсутствует у животных во всех трех стадах. У животных СПК «Талица» не отмечен Y2, антиген V не зарегистрирован в стаде ООО «Меркит». Наименьшие показатели встречаемости по всем стадам наблюдаются по трем антигенам - Ь (0,01-0,04), О1 (0,03-0,09) и X! (0,04-0,05).
Индексы генетического сходства по всем хозяйствам имеют значение 0,99, что говорит о близкородственном родстве стад. Чтобы избежать инбридинга, нужно завозить быков-производителей из других регионов.
Список литературы
1. Алиев М. М. Использование генетического полиморфизма групп крови при анализе препотентности быков / М. М. Алиев // Генетические аспекты селекции в Киргизии. -Фрунзе, 1990. - С.173-193.
2. Деева В. С. Генофонд крупного рогатого скота Сибири и Дальнего Востока по группам крови и его использование в селекционной работе: автореферат дисс... д-ра биол. наук / В. С. Деева. - Санкт-Петербург, 2001. - 40с.
3. Матоушек И. Группы крови у крупного рогатого скота: монография / И. Матоушек. -Киев: Урожай, 1964. - 145с.
4. Машуров А. М. Иммуногенетическое сравнение казахской белоголовой породы с популяциями подсемейства бычьих / А. М. Машуров, К. С. Кусмолданов, В. С. Яковлев // Доклады НАНРК. Алматы, 1994. - №2. - С.74-78.
5. Машуров А. М. Фонд антигенов пород крупного рогатого скота и родственных ему видов /А. М. Машуров, Н. О. Сухова / РАСХН. Сб. отделение. СибНИИЭСХ, ИЭМиЭЖ. - Новосибирск. - 1994. - 128 с.
6. Плохинский Н. А. Руководство по биометрии для зоотехников. - М.: Колос - 1969. -162 с.
7. Сороковой П. Ф. Генетический полиморфизм групп крови у отечественных пород крупного рогатого скота / П. Ф. Сороковой, Н. Ф. Анисимов, П. Д. Маймен // Генетические аспекты селекции в Киргизии. - Фрунзе. -1982. - С. 173-193.
8. Сороковой П. Ф. Оценка сочетаемости наследственных факторов по генотипическим маркерам / П. Ф. Сороковой, Н. Г. Букаров // Животноводство. - 1987. - № 1. - С.22-23.
9. Храмцова И. А. Влияние генетического сходства родителей и живой массы коров на рост молодняка и результаты оценки быков по качеству потомства: автореферат дисс..канд. с.-х. наук / И. А. Храмцова. - Новосибирск, 2005. - 27с.
001: 10.48612/8Ъогшк-2024-1-11 УДК 636.32/.38.033: 575.17
ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ВАРИАНТЫ, СВЯЗАННЫЕ С ЖИВОЙ МАССОЙ ЯГНЯТ ЮЖНОЙ МЯСНОЙ ПОРОДЫ ПРИ ОТЪЕМЕ
Шевцова Варвара Сергеевна12, канд. биол. наук Куликова Анна Яковлевна3, д-р с.-х. наук Усатов Александр Вячеславович1, д-р биол. наук Колосов Юрий Анатольевич4, д-р с.-х. наук Гетманцева Любовь Владимировна4, д-р биол. наук
1ФГАОУ ВО «Южный федеральный университет», Ростов-на-Дону, Российская Федерация
2ФГБУН «Федеральный исследовательский центр ЮНЦ РАН», Ростов-на-Дону, Российская Федерация
3ФГБНУ «Краснодарский научный центр по зоотехнии и ветеринарии», г. Краснодар, Российская Федерация
4ФГБОУВО «Донской ГАУ», п. Персиановский, Ростовская обл., Российская Федерация
В работе представлены результаты поиска генетических вариантов, связанных с показателем живой массы ягнят южной мясной породы при отъеме. Значимые полиморфизмы определены методом расчета индексов генетической дифференциации. Показано, что перечень выявленных генов-кандидатов живой массы ягнят при отъеме и живой массы взрослых овцематок различен. Более подробное исследование генов-кандидатов, в которых локализованы обнаруженные полиморфизмы, позволит повысить показатели продуктивности овец южной мясной породы.
Ключевые слова: южная мясная; живая масса при отъеме; индекс фиксации; значимые полиморфизмы; гены-кандидаты
GENETIC VARIANTS ASSOCIATED WITH LIVE WEIGHT AT WEANING IN SOUTHERN MEAT LAMBS
Shevtsova Varvara Sergeevna12, PhD Biol. Sci. Kulikova Anna Yakovlevna3, Dr. Agr. Sci. Usatov Alexander Viacheslavovich1, Dr. Biol. Sci. Kolosov Yuriy Anatolievich4, Dr. Agr. Sci. Getmantseva Lyubov Vladimirovna4, Dr. Biol. Sci. 1Southern Federal University, Rostov on Don, Russian Federation
2Southern Scientific Center of the Russian Academy of Science, Rostov on Don, Russian Federation 3Krasnodar Research Centre for Animal Husbandry and Veterinary Medicine, Кгasnodar, Russian Federation
4Don State Agrarian University, Persianovski set., Rostov region, Russian Federation
Here we present the results of searching the significant SNPs, associated with the live weight at weaning in southern meat lambs. We got the list of significant SNPs by the fixation indices method. It is shown that the list of candidate genes for the live weight of lambs at weaning differs from the candidate genes' list for adult southern meat ewes. More precise investigation of the candidate genes and significant SNPs could be very useful for the improvement of this growth trait in southern meat breed and could help to make the sheep farming more profitable.
Key words: southern meat sheep; live weight at weaning; fixation indices; significant polymorphisms
Живая масса ягненка при отъеме - важный показатель, позволяющий оценить условия содержания и кормления животного в этот период, и непосредственно влияющий на его состояние на следующих этапах его развития [4]. Признак живой массы при отъеме является мультифакторным и полигенным, о чем свидетельствует его низкий коэффициент наследуемости (0.18-0.23) [5]. Кроме того, разница в живой массе между ягнятами одного возраста может быть обусловлена полом, типом рождения (одинцовое или в двойне), а также возрастом матери [6]. После расшифровки генома Ovis aries в 2014 году были созданы чипы для одновременного генотипи-
рования тысяч однонуклеотидных полиморфизмов (SNPs), равномерно распределенных по всему геному. Это дало возможность исследователям находить неизвестные ранее генетические варианты, связанные с теми или иными продуктивными показателями овец. С помощью метода полногеномного поиска ассоциаций были локализованы значимые полиморфизмы, ассоциированные с показателями живой массы разных пород овец на различных стадиях развития животных [2,
3].
Количество работ, посвященных поиску специфичных маркеров продуктивности отечественных пород овец до сегодняшнего дня
невелико. Именно поэтому задача выявления ДНК-полиморфизмов для одной из наиболее перспективных пород отечественной селекции - южной мясной, весьма актуальна.
Методика исследований. Данные по живой массе ярочек южной мясной породы при отъеме и биологические образцы (ушные выщипы) любезно предоставлены хозяйством ФГУП «Рассвет - Кубань», расположенном в п. Знаменский Краснодарского края. Выделение ДНК в соответствии с инструкцией производителя проводилось на колонках «К-СОРБ-50» (Синтол). Для генотипирования на чипах средней плотности OvineSNP50 Genotyping BeadChip были отобраны 48 ярочек, не являющихся сибсами и полусибсами. Фильтрация результатов генотипирования была проведена по стандартной методике в программных пакетах Rstudio2023.03.0 и plink 1.9. Для определения значимых полиморфизмов, ассоциированных с показателем живой массы ягнят при отъеме, использовался метод расчета индекса генетической дифференциации. Локализация значимых полиморфизмов определена в геномном браузере Ensembl, функциональное аннотирование осуществлено в онлайн базах данных Panther DB
(https://www.pantherdb.org/) и String (https://string-db.org/).
Результаты исследований и их обсуждение. Ярочки были ранжированы по показателю живой массы при отъеме. Животные с крайними значениями показателя были отобраны для расчета индексов генетической дифференциации следующим образом: в кон-
трольную группу были включены животные с живой массой 15-23 кг, опытная группа была представлена ярочками с живой массой 39-41 кг.
Результаты расчета индексов генетической дифференциации (^т) позволили выявить 62 SNPs, связанных с исследуемым показателем у ягнят южной мясной породы.
Количество выявленных значимых полиморфизмов составило: 12 SNPs - OAR2; по 7 SNPs - OAR6 и OAR9; 5 SNPs - OAR7; по 3 SNPs -OAR1, OAR3, OAR10, OAR12 и OAR22; по 2 SNPs - OAR4, OAR8, OAR15, OAR16, OAR17 и OAR24; по 1 SNP локализовано в OAR11, OAR18, OAR19 и OAR26 (рис. 1). Анализ выявленных генетических вариантов показал их более равномерное распределение по геному, по сравнению со значимыми полиморфизмами, ассоциированными с живой массой взрослых животных [7]. Так, значимые полиморфизмы, ассоциированные с живой массой взрослых овцематок южной мясной породы распределились следующим образом: 11 SNPs - OAR9, 10 SNPs - OAR5, 6 SNPs - OAR2, по 5 SNPs - OAR3 и OAR6, по 3 SNPs - OAR1 и OAR17 (рисунок 2). Сопоставление значимых полиморфизмов, ассоциированных с живой массой при отъеме и взрослых животных, выявило лишь одно совпадение - ДНК-полиморфизм, локализованный в гене U2 (OAR9). Однако в обоих случаях значение Fsт для этого SNP не превышало выбранного порогового значения. Продукт гена U2 - малый ядерный некодирующий ри-бонулеопротеид, участвующей в сплайсинге пре-мРНК.
Рисунок 1 - Гистограмма распределения по геному значимых ДНК-полиморфизмов, ассоциированных с живой массой ягнят южной мясной породы при отъеме (по оси абсцисс номер хромосомы, по оси ординат - количество выявленных на каждой хромосоме)
Рисунок 2 - Гистограмма распределения по геному значимых ДНК-полиморфизмов, ассоциированных с живой массой овец южной мясной породы (по оси абсцисс номер хромосомы, по оси ординат - количество выявленных на каждой хромосоме)
Далее для локализации и аннотирования было отобрано 24 полиморфизма с максимальным значением Fsт =0.650-0.880. Анализ значимых полиморфизмов в Ensembl показал, что значимые генетические варианты локализованы в интронах и регуляторных областях белок-кодирующих последовательностей, а также в длинных некодирующих (lncRNA) и малых ядерных (snoRNA) РНК, и в псевдогенах.
По функциям белковые продукты выявленных генов-кандидатов можно сгруппировать следующим образом: белки, участвующие в метаболизме РНК (PABPC4L, Ш), молекулы клеточной адгезии (ASAP1), ген-специфичные регуляторы транскрипции (PRDM16), ферменты конверсии метаболитов (QDPR, DENND2D), модуляторы белок-связывающей активности (ACVR2A) и трансмембранные сигнальные рецепторы (ITGB6, ASAP1). Особый интерес представляет ген ACVR2A (активин A рецептор типа 2A), имеющий высокую степень ассоциации с показателем живой массы при отъеме (Fsт=0.750). Белковый продукт гена образует сложные, разветвленные связи с MSTN (миостатин или дифференциальный фактор роста 8), GDF11(дифференцированный фактор роста 11) и BMPs (морфогенетические костные белки). Белки суперсемейства BMPs задействованы в формировании костной и хрящевой тканей, в регуляции развития сердца и почек, а
также в образовании жировой ткани.
Выводы. Методами полногеномного ге-нотипирования и последующего расчета индексов генетической дифференциации идентифицированы 62 значимых полиморфизма, ассоциированных с показателем живой массы ягнят южной мясной породы при отъеме. Важно отметить, что выявленные в предыдущих работах генетические варианты, связанные с показателем живой массы взрослых овцематок южной мясной породы, не совпадают с полиморфизмами, связанными с живой массой при отъеме. Распределение полиморфизмов, связанных с живой массой ягнят, по геному равномерно, а наибольшее их количество локализовано в хромосомах 2, 6, 9 и 7. Выявленные различия свидетельствуют о том, что на разных этапах онтогенеза признак живой массы контролируется различными генными сетями.
Белковые продукты генов-кандидатов, в которых локализованы значимые ДНК-полиморфизмы, участвуют в метаболизме РНК и регуляции транскрипции.
Более подробное исследование локализованных в работе ДНК-полиморфизмов с последующим созданием и внедрением тест-системы позволит лучше изучить основы формирования признака живой массы и повысить продуктивность овец южной мясной породы.
Список литературы
1. Куликова А. Я. Скороспелость и мясная продуктивность овец районированных полутонкорунных пород / А. Я. Куликова // Сборник научных трудов КНЦЗВ. - 2020. - Т. 9. - № 2. - С. 89-93.
2. Al-Mamun H. A. Genome-wide association study of body weight in Australian Merino sheep reveals an orthologous region on OAR6 to human and bovine genomic regions affecting height and weight / H. A. Al-Mamun, P. Kwan, S. A. Clark [et al] // Genetics Selection Evolution. - 2015. -Vol.47. - №1. - pp. 1-11.
3. Gholizadeh M. Genomewide association study of body weight traits in Baluchi sheep / M. Gholizadeh, G. Rahimi-Mianji, & A. Nejati-Javaremi // Journal of Genetics. - 2015. - №94. -pp. 143-146.
4. Gurgel A. L. C. et al. Prediction of weaning weight in Santa inês lambs using the body volume formula // Tropical Animal Health and Production. - 2023. - T. 55. - №. 1. - C. 29.
5. ICAR Guidelines Section 21 Meat, reproduction and maternal trait recording in sheep and goats / The global standard for livestock data// -2021. - 25 p.
6. McGovern F. M. et al. Phenotypic factors associated with lamb live weight and carcass composition measurements in an Irish multi-breed sheep population //Translational Animal Science. - 2020. - T. 4. - №. 4. - C. 206.
7. Shevtsova V. S. et al. Search for Candidate Genes for Live Weight in Southern Meat Breed Sheep // Genetika. - 2023. - T. 59. - №. 11. - C. 1341-1342.
