Научная статья на тему 'Генетический мониторинг лошадей тракененской породы, разводимых в Беларуси'

Генетический мониторинг лошадей тракененской породы, разводимых в Беларуси Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
152
35
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
лошади / породы / генетика / гомозиготность / локус / horses / breeds / genetics / homozygosis / locus

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Рудак А. Н., Храброва Л. А.

В работе представлены результаты генетического мониторинга лошадей тракененской породы, разводимых в Беларуси. Установлены показатели динамики частот генов и гомозиготности у лошадей тракененской породы к/з Л. М. Доватора.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Genetic monitoring of horses of Trakehner breed reared in Belarus

The work presents the results of genetic monitoring of horses of Trakehner breed reared in Belarus. Indicators of dynamics of the frequencies of genes and homozygosis of horses of Trakehner breed at farm named after L. M. Dovator are determined.

Текст научной работы на тему «Генетический мониторинг лошадей тракененской породы, разводимых в Беларуси»

8. Х ы ш и к т у е в, Б. С. Особенности изменений фосфолипидного состава семенной жидкости у мужчин с нарушением фертильности / Б. С. Хышиктуев, А. А. Кошмелев // Клиническая лабораторная диагностика. - 2010. - № 7. - С. 27-30.

9. Ю н к е р о в, В. И. Математико-статистическая обработка данных медицинских исследований / В. И. Юнкеров, С. Г. Григорьев. - СПб.: ВМедА, 2002. - 266 с.

10. C e r o l i n i, S. Changes in sperm quality and lipid composition during cryopreserva-tion of boar semen. / S. Cerolini, A. MaldJian, F. Pizzi, T. M. Gliorri // Reprod. - 2001. -V. 121 (3). - P. 395-401.

11. E r q u n, A. Correlation of seminal parameters with serum lipid profile and sex hormones. / A. Erqun, S. Kose, K. Aydos // Arch. Androl. - 2007. - V. 53. - P. 21-23.

12. L e n z i, A. Lipids of the sperm plasma membrane: from polyunsaturated fatty acids considered as markers of sperm function to possible scavenger therapy / A. Lenzi, M. Picardo, L. Gandini // Human Reproduction Update. - 1996. - Vol. 2. - Р. 246-256.

13. T r a v i s, A. J. The role of cholesterol efflux in regulating the fertilization potential of mammalian spermatozoa // A. J. Travis, G. S. Kopf // J. Clin. Invest. - 2002. - V. 110. - № 6. -Р. 731-736.

УДК 636.12.082

ГЕНЕТИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ ЛОШАДЕЙ

ТРАКЕНЕНСКОЙ ПОРОДЫ, РАЗВОДИМЫХ В БЕЛАРУСИ

А. Н. РУДАК

РУП «Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по животноводству» г. Жодино, Минская обл., Республика Беларусь, 222160 Л. А. ХРАБРОВА ГНУ ВНИИ коневодства п. Дивово, Рязанская обл., Рыбновский р-н, Россия, 391105

(Поступило в редакцию 25.01.2014)

Введение. Полукровное коневодство Республики Беларусь обладает достаточно большим разнообразием пород, позволяющим получать лошадей различного назначения и класса, включая животных олимпийского уровня. Участие конников нашей страны в международных соревнованиях, в том числе и Олимпийских играх, свидетельствует о высоком потенциале полукровных пород отечественной селекции. Среди спортивных пород, разводимых на сегодняшний день в республике, наиболее перспективными являются тракененская и ганноверская.

Тракененская - одна из ведущих и наиболее распространенных в мире пород спортивного направления. Она имеет почти 300-летнюю историю создания и совершенствуется на протяжении своего существования. Разводят лошадей этой породы более чем в 30 странах всех континентов. Самая большая популяция тракененских лошадей (более

5000 маток) находится в Германии, второе место по количеству производящего состава занимает Россия [1].

Началом разведения лошадей тракененской породы в Беларуси послужило создание в пос. Ратомка Минского района в 1968 году конного завода им. Л. М. Доватора на базе имевшейся здесь Республиканской конноспортивной школы. Для разведения было выделено 25 кобыл, в т. ч. тракененской породы - 3 головы. В 1969 году количество чистопородных маток в заводе увеличено до 35 голов за счет завоза высококачественного по происхождению и работоспособности коне-поголовья из различных конноспортивных организаций Советского Союза. В это же время поступили в завод выдающиеся по работоспособности, но завершившие спортивную карьеру производители - Эпиграф, Профиль, Галоп, Халиф, Эфир и др. В последующие годы осуществлялась направленная работа по повышению качества лошадей с активным племенным использованием лучших производителей траке-ненской и чистокровной верховой пород. Обеспечивалось увеличение численности маток гросстракененского происхождения.

В настоящее время на базе данного хозяйства функционирует Республиканский центр Олимпийской подготовки конного спорта и коневодства. Поголовье лошадей составляет 473 головы, из которых 214 используются в спорте. В племенной работе задействованы 10 жеребцов и 78 кобыл. В производящем составе учреждения «РЦОПКС и К» используется 10 чистопородных тракененских производителей самого разнообразного происхождения и очень высокого качества, с оценкой по трем признакам от 24 баллов у Гриф Грея (Эфир - Гвинея) и Вопроса (Попутчик - Видная) до 29 баллов у Халахена (Хирамас - Ханка). Два жеребца породы - Дисней и Фан-Фан - покоряют спортивные вершины. У двух производителей оценка за происхождение и промеры максимальная - 10 баллов - это Капрал 1994 г.р. (Плутарх - Кафедра) и Халахен 2003 г. р. (Кнехт - Ханка). При необходимости привлекаются к племенному использованию пять спортивных жеребцов породы, находящихся в группе спортивного назначения [2].

В селекционном процессе и разведении в хозяйствах республики используется 6 заводских линий - Пифагораза, Пилигрима, Пильгера, Купферхамера, Канкара и Прибоя чистокровной арабской породы. Производящий состав к/з им. Л. М. Доватора в основном состоит из кобыл линии Пифагораза через Пилигрима, Пильгера через Остряка и Канкара [3].

Основным методом племенной работы с тракененской породой в Беларуси является чистопородное разведение по линиям с применени-

ем как умеренных родственных спариваний с целью закрепления полезных качеств выдающихся производителей, так и аутбредных подборов для достижения хорошей сочетаемости при кроссах отобранных линий. Республиканский центр Олимпийской подготовки конного спорта и коневодства продолжает вести работу по совершенствованию тракененской породы и созданию в ней нового типа, наиболее приспособленного к условиям разведения в Республике Беларусь с параллельным улучшением двигательных и прыжковых качеств, способности к обучению.

На современном этапе развития спортивного коневодства генетическая экспертиза происхождения лошадей, включающая тестирование по полиморфным системам белков и групп крови, стала признанным этапом первичного племенного учета. Она позволяет оценивать и сравнивать степень генетического разнообразия, контролировать изменения в генетической структуре и решать другие научные и производственные проблемы [4].

Основной задачей генетико-популяционного анализа является характеристика генетической структуры популяции, в том числе оценка степени генетического разнообразия. Характеристика генетической структуры популяции должна основываться прежде всего на оценке аллелофонда ее репродуктивной части, включая жеребцов-производителей и маток. Раздельный учет частот встречаемости типов и аллели тестируемых локусов дает полную характеристику генетической структуры популяции и позволяет прогнозировать ее изменение в следующем поколении [5].

В Беларуси такой мониторинг не проводился, поэтому данные исследования являются актуальной необходимостью.

Цель работы - проанализировать генетическую структуру лошадей тракененской породы по системе полиморфных белков (трансфе-рина, альбумина, эстераза).

Материал и методика исследований. Исследования выполнялись в ГНУ ВНИИК путем сбора и анализа результатов базы по тестированию лошадей разводимых к/з им. Л. М. Доватора (РЦОПКСиК) по периодам: до 1980 г., 1981-1990 гг., 1991-2000 гг., 2001-2010 гг.

Объектом исследования являлись лошади тракененской породы белорусской селекции.

Генетическую структуру в локусах трансферина, альбумина и эсте-разы оценивали по следующим показателям:

• частотам генотипов (фенотипов) полиморфных белков;

• частотам аллелей, детерминирующих полиморфные белки;

• наблюдаемой и теоретически ожидаемой гомозиготности лошадей по маркерным генам;

• уровню полиморфности.

Частоты аллелей локусов трансферина, альбумина и эстеразы определяли исходя из результатов встречаемости типов полиморфных белков по формуле:

ч = — —-, (1)

М 2И 4 '

где ч - частота определяемого аллеля в популяции лошадей;

2 nqAA - количество в популяции лошадей гомозиготных по алле-лю ч;

nqAa - количество в популяции лошадей гетерозиготных по алле-лю ч;

N - общее количество исследованных животных. Ошибку частот аллелей определяли по форуле:

тч = + ^ , (2)

где тч - средняя ошибка частоты аллеля;

ч - частота соответствующего аллеля у лошадей в популяции; N - общее число исследованных животных в популяции. Фактическую гомозиготность лошадей по аллелям полиморфных белков рассчитывали по формуле:

н=! , (3)

где Н - фактическая гомозиготность;

Р - количество гомозигот данного локуса в исследуемой популяции;

п - число исследованных лошадей в популяции. Теоретически ожидаемый уровень гомозиготности лошадей оценивали по формуле А. Робертсона:

Са = £#ч2, (4)

где Са - уровень ожидаемой гомозиготности лошадей по аллелям полиморфных белков;

ч - генная частота аллелей; п - количество аллелей в локусе.

Число действующих аллелей (уровень полиморфности) в полиморфных локусах вычисляли по формуле А. Робертсона [6]:

№ = 1/Са, (5)

где № - число действующих аллелей в популяции (уровень поли-морфности);

Са - уровень ожидаемой гомозиготности лошадей по аллелям полиморфных белков.

Результаты исследований и их обсуждение. Аллелофонд популяции тракененских лошадей Беларуси типичен для полукровных верховых пород, но имеет ряд особенностей по частотам встречаемости генов и генотипов в изученных локусах, уровню гомозиготности и по-лиморфности. В табл. 1 приведены частоты генотипов в локусе транс-ферина у лошадей исследуемой породы.

Т а б л и ц а 1. Частота фенотипов трансферина у лошадей тракененской породы к/з Доватора

К/з им. Л. М. Доватора Всего по породе

Фенотипы До 1980 г. 1980-1990 гг. 1990-2000 гг. 2000-2010 гг.

п % п % п % п % п %

ББ 16 9,1 10 6,0 13 8,0 3 5,0 42 7,4

ББ 47 26,7 37 22,2 48 29,4 15 24,6 147 25,9

НН - - - - - - - - - -

ОО 2 1,1 4 2,4 - - - - 6 1,06

ЯЯ 2 1,1 - - 1 0,6 - - 3 0,53

ББ 46 26,1 39 23,4 44 27,0 16 26,2 145 25,6

БН 5 2,8 2 1,2 3 1,8 - - 10 1,8

БО 5 2,8 12 7,2 5 3,1 3 5,0 25 4,4

БЯ 5 2,8 11 6,6 11 6,7 5 8,2 32 5,6

БН 8 4,5 3 1,8 1 0,6 - - 12 2,1

БО 18 10,2 29 17,2 11 6,7 5 8,2 63 11,1

БЯ 16 9,1 14 8,4 23 14,3 11 17,8 64 11,3

НО 1 0,5 1 0,6 - - - - 2 0,35

НЯ - - 1 0,6 - - - - 1 0,2

ОЯ 5 2,8 4 2,4 3 1,8 3 5,0 15 2,6

Всего 176 100 167 100 163 100 61 100 567 100

К числу часто встречающихся генотипов в локусе трансферина относятся следующие генотипы: Tf ББ (25,9 %), Tf ББ (25,6 %), Tf БЯ (11,3 %), Tf БО (11,1 %). Гомозиготный генотип Tf НН в исследованной популяции не определен.

Частоты остальных 10 генотипов располагаются в порядке убывания: Tf ББ (7,46 %), Tf БЯ (5,6 %), Tf БО (4,4 %), Tf ОЯ (2,6 %), Tf БН (2,1 %), Tf БН (1,8 %), Tf ОО (1,06 %), Tf ЯЯ (0,53 %), Tf НО (0,35), Tf НЯ (0,2 %).

В табл. 2 приведены данные о частотах генотипов в локусе транс-ферина у белорусской популяции лошадей тракененской породы.

Т а б л и ц а 2. Частота аллелей (в долях ед.) локуса трансферина у лошадей тракененской породы

Годы п Аллель

Б Б Н О Я

М±т М±т М±т М±т М±т

До 1980 176 0,2642±0,02 0,5170±0,02 0,0398±0,01 0,0937±0,01 0,0852±0,01

19811990 167 0,2515±0,02 0,4760±0,02 0,0209±0,01 0,1616±0,02 0,0898±0,01

19912000 163 0,2730±0,02 0,5368±0,02 0,0123±0,01 0,0583±0,01 0,1196±0,01

20012010 61 0,2459±0,03 0,5082±0,04 - 0,0901±0,02 0,1557±0,03

Всего: 567 0,2610±0,01 0,5097±0,01 0,0220±0,01 0,1032±0,01 0,1040±0,01

К числу наиболее распространенных у лошадей тракененской породы к/з Доватора принадлежат аллели Tf Б (0,5097) и Tf Б (0,2610). Редким у данной популяции лошадей является аллель ТГО, частота которого равна 0,1032.

Локус альбумина у лошадей тракененской породы представлен двумя аллелями - А1 А и А1 В (табл. 3).

Частота аллеля А1 В у тракененских лошадей намного выше частоты аллеля А1 А и равны соответственно 0,7504 и 02495.

Выявили, что аллели локуса альбумина контролируют три типа белка (А1 АА, А1 АВ, А1 ВВ), из которых чаще других встречается А1 ВВ (55,37 %). Частоты генотипов альбумина А1 АВ и А1 АА равны соответственно 39,34 % и 5,29 %.

Т а б л и ц а 3. Частота фенотипов и аллелей локуса альбумина у лошадей тракененской породы

Фенотип, % Аллель, долях ед.

Годы п АА АВ ВВ А В

М±т М±т

До 1980 176 8,0 46,0 46,0 0,3096±0,02 0,690±0,02

1981-1990 166 4,8 35,0 60,2 0,2298±0,02 0,7771±0,02

1991-2000 164 3,7 36,0 60,3 0,2164±0,02 0,7835±0,02

2001-2010 61 3,3 41,0 55,7 0,2377±0,03 0,7623±0,03

По породе 567 5,29 39,34 55,37 0,2495±0,01 0,7504±0,01

В результате исследований установлено, что в геноме большинства представителей белорусских тракенов присутствует аллель Еб I (0,8893). Частоты аллелей Еб Б и Еб в значительно уступают концентрации аллеля Еб I и равны соответственно 0,0341 и 0,0766. Данные представлены в табл. 4.

Т а б л и ц а 4. Частота фенотипов (в %) и аллелей (в долях ед.) локуса эстеразы у лошадей тракененской породы

Годы п Фенотип, % Аллель, долях ед.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

оо II БО Б! GI Б О I

М±т М±т М±т

До 1980 128 - 0,8 80,5 - 1,6 17,1 0,0078 ±0,01 0,0937 ±0,01 0,8984 ±0,01

19811990 92 1,1 1,1 83,7 - 2,2 11,9 0,0217 ±0,01 0,0706 ±0,01 0,9076 ±0,02

19912000 132 0,8 - 76,5 - 15,2 7,5 0,0833 ±0,01 0,0378 ±0,01 0,8788 ±0,02

20012010 59 - 3,4 76,3 - - 20,3 - 0,1356 ±0,03 0,8644 ±0,03

Всего 411 0,49 0,97 79,3 - 5,84 13,4 0,0341 ±0,01 0,0766 ±0,01 0,8893 ±0,01

Результаты исследований показали, что чаще других в локусе эстеразы встречается генотип Еб II (79.3 %), значительно реже - фенотипы Ее в1 - 13,4 %, Еб - 5,84, Еб ОО - 0,97, Еб ББ - 0,49. Также установили, что у лошадей тракененской породы белорусской селекции фенотип Еб БО отсутствует.

В популяции тракененских лошадей Беларуси выявлено 10 аллель-ных генов (5 - в локусе трансферрина (Т!}), 2 - в локусе альбумина (А1), 3 - в локусе эстеразы (Еб).

В табл. 5 приведены данные наблюдаемой и ожидаемой гомозигот-ности лошадей тракененской породы, оцененной по аллелям полиморфных белков.

Т а б л и ц а 5. Ожидаемая и наблюдаемая гомозиготность по локусам Т^ А1,Е$, %

Годы Гомозиготность Локус

ТБ А1 ЕБ

до 1980 О 35,46 57,19 81,59

н 38,08 54,00 81,30

1981-1990 О 32,43 65,66 87,58

н 30,60 65,00 85,90

1991-2000 о 31,36 66,07 78,06

н 38,00 64,00 77,30

2001-2010 о 35,10 63,76 76,55

н 29,60 59,00 79,70

По породе О 34,98 62,53 79,79

Н 34,95 60,66 80,76

О - ожидаемая гомозиготность Н - наблюдаемая гомозиготность

При анализе данных выявили, что уровень гомозиготности по аллелям отдельных локусов был неодинаковым. Наиболее гомозиготными

были лошади по локусам А1 и Еб, так как данные системы представлены двумя (А1) и тремя (Еб) аллелями. В локусе трансферина у животных идентифицировано пять аллельных генов, в связи с чем большая доля особей имела по данному локусу гетерозиготный генотип.

Установили, что локус эстеразы имел по три аллеля, но, несмотря на это, в нем наблюдается самая высокая гомозиготность. Это объясняется тем, что большая часть особей является гомозиготами по типу Еб II. Частота этого фенотипа составляла в среднем по породе 79,3 %.

Следует отметить, что уровень полиморфности является важным интегральным показателем, который характеризует число активно действующих аллелей в популяции. Это величина обратная коэффициенту гомозиготности Робертсона.

На основании данных табл. 6 можно сделать вывод, что наибольший уровень полиморфности у лошадей тракененской породы к/з Л. М. Доватора наблюдался в локусе трансферрина (2,85). Самый высокий уровень полиморфности по 3-м локусам отмечен в период с 1991 по 2000 г и составил 1,99. Представленные материалы свидетельствуют об активности генетических процессов при разведении лошадей к/з Л. М. Доватора.

Т а б л и ц а 6. Динамика среднего уровня полиморфности (Ае) лошадей тракененской породы к/з Л.М. Доватора с 1980 по 2010 гг.

Годы Локус По 3-м локусам

ТБ АЬ ЕБ

До 1980 2,82 1,74 1,22 1,92

1981-1990 3,08 1,52 1,14 1,91

1991-2000 3,19 1,51 1,28 1,99

2001-2010 2,84 1,56 1,30 1,9

По породе 2,85 1,59 1,25 1,89

Заключение. 1. В локусе трансферрина сыворотки крови лошадей тракененской породы Беларуси идентифицировано 5 кодоминантных аллельных гена (Т&, Т!, Т1Н, ТЮ, ТЖ.), способных контролировать 15 типов белка. Однако гомозиготный генотип Т! НН в исследованной популяции не определен.

2. В локусе альбумина определено 2 аллеля (А1 А, А1В), детерминирующих 3 типа белка.

3. В локусе эстеразы сыворотки крови определено 6 типов, детерминируемые тремя аллелями (ЕбБ, ЕбО, ЕбЦ.

4. Наиболее распространенными являются аллели: в локусе трансферина ТЖ, ТЮ; в локусе альбумина - А1В; эстеразы - Еб! Редкими

являются аллели в локусах: трансферрина - ТЮ, эстеразы - ЕбБ.

5. Средний уровень гомозиготности по аллелям 3-х совместно взятых локусов (А1, Т! Еб) у лошадей тракененской породы к/з Л. М. Доватора равен 80,76 %, что на 0,97 % выше ожидаемого. Показатели динамики частот генов и гомозиготности у лошадей тракененской породы данного конезавода за исследуемый нами период колеблются незначительно. Это свидетельствует о стабильности генетических процессов, происходящих в популяции лошадей белорусской селекции.

ЛИТЕРАТУРА

1. Селекционная программа совершенствования лошадей тракененской породы на 2000-2009 годы: конф. Ассоц. трак.и спорт.кон-ва / АТК. - 2001 г.

2. Г е р м а н, Ю. И. Результаты разведения лошадей тракененской породы и ее современное состояние в Беларуси / Ю. И. Герман, М. А. Горбуков, А. Н. Рудак // Актуальные проблемы интенсивного развития животноводства: сб. науч. тр. - Горки: БГСХА, 2013. - Вып. 16. - Ч. 2. - С. 120-125.

3. Д о р о ф е е в а, А. В. Резервы расширения генетического разнообразия тракенен-ской породы / А. В. Дорофеева // Тракененский курьер. - 2010. - Вып. 1. - С. 94.

4. Методические рекомендации по производству и использованию сывороток-реагентов для типирования групп крови лошадей / Л. А. Храброва [и др.]. - Дивово: изд. ГНУ ВНИИ коневодства, 2011. - 28 с.

5. Методы генетической сертификации лошадей по полиморфным системам крови / Л. А. Храброва [и др.] ; под общ. ред. И. С. Гавриличевой. - Дивово: Изд. ГНУ ВНИИ коневодства, 2010. - 70 с.

6. М е р к у р ь е в а, Е. К. Генетические основы селекции в скотоводстве / Е. К. Меркурьева. - Москва: Колос, 1977. - 290 с.

7. Республиканская программа по племенному делу в животноводстве на 20112015 гг.: утв. Постановлением Совета Министров Республики Беларусь от 31.12.2010 г. № 1917. - Мн., 2007. - 58 с.

8. К у п ц о в а, Н. А. Использование полиморфных белков, ферментов и групп крови в селекции лошадей тракененской породы: дис... канд. с.-х. наук: 06.02.01 / Н. А. Купцова. -Дивово, 2002. - 159 с.

УДК 636.59.598.221.1.082.061

УСКОРЕНИЕ ПРОЦЕССА СЕЛЕКЦИИ НА ПОВЫШЕНИЕ ЯЙЦЕНОСКОСТИ СТРАУСОВ

Н. И. САХАЦКИЙ, Ю. В. ОСАДЧАЯ Национальный университет биоресурсов и природопользования Украины г. Киев, Украина, 03041

(Поступила в редакцию 19.01.2014)

Введение. Производство мяса страусов на промышленной основе начато в Южноафриканской республике (ЮАР), Израиле, США, в неко-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.