Научная статья на тему 'ГЕНОМНЫЕ АССОЦИАЦИИ С ХОЗЯЙСТВЕННО ПОЛЕЗНЫМИ ПРИЗНАКАМИ КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА КАЗАХСКОЙ БЕЛОГОЛОВОЙ ПОРОДЫ'

ГЕНОМНЫЕ АССОЦИАЦИИ С ХОЗЯЙСТВЕННО ПОЛЕЗНЫМИ ПРИЗНАКАМИ КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА КАЗАХСКОЙ БЕЛОГОЛОВОЙ ПОРОДЫ Текст научной статьи по специальности «Животноводство и молочное дело»

CC BY
41
12
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
МЯСНОЕ СКОТОВОДСТВО / КАЗАХСКАЯ БЕЛОГОЛОВАЯ ПОРОДА / RUNS OF HOMOZYGOSITY (ROH) / ДЛИНА ROH НА ЖИВОТНОЕ / КОЭФФИЦИЕНТ ГЕНОМНОГО ИНБРИДИНГА

Аннотация научной статьи по животноводству и молочному делу, автор научной работы — Ковальчук Александр Михайлович, Белая Алёна Валентиновна, Юлдашбаев Юсупжан Артыкович, Бейшова Индира Салтановна, Косилов Владимир Иванович

В статье приводятся результаты оценки взаимосвязи генома с хозяйственно полезными признаками крупного рогатого скота казахской белоголовой породы. Установлено, что в исследуемой популяции животных общая длина аутосомного генома составила 2,34 Гб. Подсчёт распределения сегментов гомозиготности у казахской белоголовой породы для каждой хромосомы показал, что наибольшее количество протяжённых гомозиготных нуклеотидных фрагментов (ROH) было зарегистрировано для хромосомы 6 (4019), а наименьшее количество - для хромосомы 18 (163). Полученные результаты показали, что уровень FROH для крупного рогатого скота казахской белоголовой породы варьировал от 0,084 ± 0,037 (1 - 2 Mb) до 0,016 ± 0,013 (> 16 Mb). При сравнении средних коэффициентов инбридинга при разной длине самое сильное отличие FROH было обнаружено в категории 1 - 2 Mb.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по животноводству и молочному делу , автор научной работы — Ковальчук Александр Михайлович, Белая Алёна Валентиновна, Юлдашбаев Юсупжан Артыкович, Бейшова Индира Салтановна, Косилов Владимир Иванович

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

GENOMIC ASSOCIATIONS WITH ECONOMICALLY USEFUL CHARACTERISTICS OF THE KAZAKH WHITE-HEADED CATTLE

The article presents the results of the evaluation of the relationship of the genome with economically useful traits of cattle of the Kazakh white-headed breed. It was found that in the studied animal population, the total length of the autosomal genome was 2.34 Gb. The calculation of the distribution of homozygosity segments in the Kazakh white-headed breed for each chromosome showed that the largest number of runs of homozygosity (ROH) was registered for chromosome 6 (4019), and the smallest number - for chromosome 18 (163). The results showed that the FROH level for Kazakh white-headed cattle varied from 0.084 ± 0.037 (1 - 2 Mb) to 0.016 ± 0.013 (> 16 Mb). When comparing the average inbreeding coefficients for different lengths, the strongest difference in FROH was found in the 1 - 2 Mb category.

Текст научной работы на тему «ГЕНОМНЫЕ АССОЦИАЦИИ С ХОЗЯЙСТВЕННО ПОЛЕЗНЫМИ ПРИЗНАКАМИ КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА КАЗАХСКОЙ БЕЛОГОЛОВОЙ ПОРОДЫ»

и TG5 // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2021. № 2(88). С. 242 - 245.

7. Bouw J. The genetical composition of the Dutch cattle breeds as determined by the frequencies of bloodgroupsl // Journal of Animal Breeding and Genetics. 2010; 74(1 - 4): 248 - 266.

8. The association of polymorphic variants of growth hormone gene with slaughter traits and carcass composition in crossbred Red Angus x Kalmyk bull-calves / Kayumov F.G., Gerasimov N.P., Emel'yanenko A.V. et al. // Conference on Innovations in Agricultural and Rural development: IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2019; 341: 012065.

9. Группы крови крупного рогатого скота и их использование в селекционной работе: метод // Рекомендации РАСХН. Сиб. отд-ние. СибНИПТИЖ. Новосибирск, 1992. 48 с.

10. Дубинин Н.П. Некоторые проблемы современной генетики. М., 1994. 224 с.

11. Матоушек И. Группы крови крупного рогатого скота. Киев: Урожай, 1964. 147 с.

12. Машуров А.М. Генетические маркеры в селекции животных. М.: Наука,1980. 315 с.

13. Сороковой П.Ф. Методические рекомендации по использованию групп крови в селекции крупного рогатого скота. Дубровицы,1974. 30 с.

Фоат Галимович Каюмов, доктор сельскохозяйственных наук, профессор. ФГБНУ «Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук». Россия, 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29, nazkalms@mail.ru

Рузия Фоатовна Третьякова, кандидат биологических наук. ФГБНУ «Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук». Россия, 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29, nazkalms@mail.ru

Надежда Андреевна Третьякова, соискатель. ФГБНУ «Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук». Россия, 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29, nazkalms@mail.ru

Foat G. Kayumov, Doctor of Agriculture, Professor. Federal Research Centre of Biological Systems and Agrotechnologies of the Russian Academy of Sciences. 29, January 9 St., Orenburg, 460000, Russia, nazkalms@mail.ru

Ruzia F. Tretyakova, Candidate of Вю^у. Federal Research Centre of Biological Systems and Agrotechnologies of the Russian Academy of Sciences. 29, January 9 St., Orenburg, 460000, Russia, nazkalms@mail.ru

Nadezhda A. Tretyakova, research worker. Federal Research Centre of Biological Systems and Agrotechnologies

of the Russian Academy of Sciences. 29, January 9 St., Orenburg, 460000, Russia, nazkalms@mail.ru

-♦-

Научная статья УДК 636.082.12

doi: 10.37670/2073-0853-2021-92-6-277-283

Геномные ассоциации с хозяйственно полезными признаками крупного рогатого скота казахской белоголовой породы*

Александр Михайлович Ковальчук1, Алёна Валентиновна Белая2, Юсупжан Артыкович

Юлдашбаев3, Индира Салтановна Бейшова1, Владимир Иванович Косилов4

1 Западно-Казахстанский аграрно-технический университет

2 Белорусский государственный педагогический университет

3 Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева

4 Оренбургский государственный аграрный университет

Аннотация. В статье приводятся результаты оценки взаимосвязи генома с хозяйственно полезными признаками крупного рогатого скота казахской белоголовой породы. Установлено, что в исследуемой популяции животных общая длина аутосомного генома составила 2,34 Гб. Подсчёт распределения сегментов гомозиготности у казахской белоголовой породы для каждой хромосомы показал, что наибольшее количество протяжённых гомозиготных нуклеотидных фрагментов (ROH) было зарегистрировано для хромосомы 6 (4019), а наименьшее количество - для хромосомы 18 (163). Полученные результаты показали, что уровень Froh для крупного рогатого скота казахской белоголовой породы варьировал от 0,084 ± 0,037 (1 - 2 Mb) до 0,016 ± 0,013 (> 16 Mb). При сравнении средних коэффициентов инбридинга при разной длине самое сильное отличие Froh было обнаружено в категории 1 - 2 Mb.

Ключевые слова: мясное скотоводство, казахская белоголовая порода, runs of homozygosity (ROH), длина ROH на животное, коэффициент геномного инбридинга.

Для цитирования: Геномные ассоциации с хозяйственно полезными признаками крупного рогатого скота казахской белоголовой породы / А.М. Ковальчук, А.В. Белая, Ю.А. Юлдашбаев [и др.] // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2021. № 6 (92). С. 277 - 283. doi: 10.37670/20730853-2021-92-6-277-283.

* Работа выполнена в рамках грантового финансирования фундаментальных и прикладных научных исследований молодых учёных по научным и (или) научно-техническим проектам Министерства образования и науки Республики Казахстан АР08052960 «Породоспецифичное QTL-маркирование мясной продуктивности крупного рогатого скота аулиеколь-ской и казахской белоголовой породы на основе полногеномного $№-чипирования» (№ госрегистрации 0120РК00043).

Original article

Genomic associations with economically useful characteristics of the Kazakh white-headed cattle

Alexander M. Kovalchuk1, Alena V. Belaya2, Yusupzhan A. Yuldashbaev3,

Indira S. Beishova1, Vladimir I. Kosilov4

1 West Kazakhstan Agrarian Technical University

2 Belarusian State Pedagogical University

3 Russian State Agrarian University - Moscow Agricultural Academy named after K.A. Timiryazev

4 Orenburg State Agrarian University

Abstract. The article presents the results of the evaluation of the relationship of the genome with economically useful traits of cattle of the Kazakh white-headed breed. It was found that in the studied animal population, the total length of the autosomal genome was 2.34 Gb. The calculation of the distribution of homozygosity segments in the Kazakh white-headed breed for each chromosome showed that the largest number of runs of homozygos-ity (ROH) was registered for chromosome 6 (4019), and the smallest number - for chromosome 18 (163). The results showed that the Froh level for Kazakh white-headed cattle varied from 0.084 ± 0.037 (1 - 2 Mb) to 0.016 ± 0.013 (> 16 Mb). When comparing the average inbreeding coefficients for different lengths, the strongest difference in Froh was found in the 1 - 2 Mb category.

Keywords: beef cattle, Kazakh white-headed breed, runs of homozygosity (ROH), ROH length per animal, genomic inbreeding coefficient.

For citation: Genomic associations with economically useful characteristics of the Kazakh white-headed cattle / A.M. Kovalchuk, A.V. Belaya, Yu.A. Yuldashbaev et al. Izvestia Orenburg State Agrarian University. 2021; 92(6): 277 - 283. (In Russ.). doi: 10.37670/2073-0853-2021-92-6-277-283.

Казахская белоголовая порода является основной породой мясного скота, разводимой на территории Казахстана и России. Порода характеризуется хорошими мясными качествами, адаптацией к местным пастбищам и экстремальным погодным условиям [1 - 3]. На её долю в Республике Казахстан приходится около 90 % от общего поголовья мясного скота, его разводят практически во всех регионах страны [1].

Казахская белоголовая порода крупного рогатого скота создана методом воспроизводительного скрещивания казахского и казахско-калмыцкого скота с герефордами и утверждена 30 мая 1950 г. [2]. Казахская белоголовая порода отличается выносливостью, высокой адаптационной способностью, репродуктивными, откормочными и кормовыми качествами [2, 3].

Современные методы ведения сельского хозяйства предполагают применение молекулярно-генетических методов в качестве ценного инструмента для прогнозирования и отбора желательных признаков и свойств [4].

ROH (runs of homozygosity) - это протяжённые гомозиготные нуклеотидные фрагменты -паттерны, которые присутствуют у индивида из-за того, что родители передают идентичные гаплотипы своему потомству. Нет единого мнения о том, какая именно длина гомозиготной области может называться ROH. Ранее была определена концепция ROH, которая представляет собой длину поперечного сечения гомозиготных генотипов, которые существуют у родителей животных и передаются в равной степени их потомству [5]. Длина ROH является признаком родства животных и может указывать на кровное родство, так как чем длиннее сегмент ROH, тем

позже произошёл инбридинг [б, 7]. Короткие длины ROH обусловлены наличием более древнего родства, которое обычно не учитывается в родословной животных [7].

ROH используется в качестве альтернативы исследованиям GWAS, направленным на выявление биологических факторов, влияющих на фенотипы организмов, и может содержать информацию не только о коэффициенте инбридинга в стаде, но и у людей, используется в качестве исследования демографической истории человечества [S], а также экономически важных признаков у сельскохозяйственных животных [9], таких как мясная и молочная продуктивность у КРС [1G]. Также известны исследования по выявлению функциональных вариантов, связанных с QTL и генетическим контролем репродуктивных признаков [11 - 16].

Цель данного исследования - дать характеристику встречаемости ROH в казахстанской популяции казахской белоголовой породы.

Материал и методы. Для проведения молекулярно-генетических исследований использовался биологический материал (волосяные луковицы), отобранный от 999 гол. крупного рогатого скота казахской белоголовой породы (KWh). Полногеномный анализ (генотипиро-вание) проводили с использованием наборов биочипов Gene Seek GGP Bovine 15GK (15G GGG SNPs, Illumina) в Neogen Agrigenomics (США).

Программное обеспечение Plink v. 1.9 [13] использовалось для контроля качества геноти-пирования по следующим параметрам: частота пропусков на SNP, частота пропусков на особь и частота минорных аллелей, равная G,1, G,1 и G,G5 соответственно. Тем не менее для изучения

данных генотипа были исключены все дополнительные SNP, кроме SNP, расположенных на аутосомах.

После проведения контроля качества данных для проведения анализа ассоциаций было отобрано 112 655 SNP, прошедших фильтрацию по всем параметрам.

Для подсчёта фрагментов ROH были применены следующие параметры:

- минимальное количество последовательных гомозиготных SNP в ROH составляло 30;

- минимальная плотность 1 SNP составляла 50 kb для каждого ROH;

- максимальный разрыв между последовательными гомозиготными SNP составлял 500 kb, чтобы избежать высокого неравновесия связей и коротких сегментов гомозиготности, минимальная длина ROH была установлена в 1 Мб. Длина ROH была классифицирована на пять различных классов в соответствии с номенклатурой Kirin и др. и Ferencakovic и др.: 1 - 2, 2 - 4, 4 - 8, 8 - 16, и >16 Mb. Оценивали среднее количество сегментов ROH на особь, среднюю длину ROH на животное, общую длину размера аутосомного генома, количество сегментов гомозиготности на хромосому и среднюю длину пробегов на хромосому.

Индивидуальные коэффициенты инбридинга, основанные на ROH, были рассчитаны как:

с

F

ROH

ROH

L

genome

где XLroh - сумма длины всех ROH, обнаруженных у индивидуума;

L

genome

- общая длина аутосомного генома, покрытого [16].

Для казахской белоголовой породы были оценены индивидуальные коэффициенты кровного родства в соответствии с пятью различными категориями: ^он 1 - 2 МЬ, ^он 2 - 4 МЬ, ^он 4 - 8 МЬ, 8 - 16 МЬ и >16 МЬ.

Для идентификации геномных областей, связанных с высокой частотой ROH, процент встречаемости SNP в ROH оценивался путём подсчёта количества раз, когда SNP был обнаружен внутри ROH у отобранных особей; затем доля случаев, когда каждый SNP попадает внутрь ROH, была нанесена на график в соответствии с позициями SNP вдоль хромосом. Для определения геномных координат идентифицированных областей, связанных с ROH, было использовано средство просмотра данных генома Bostaurus UMD 3.1.1, доступного на сайте «Национального центра биотехнологической информации» (https://www.ncbi. nlm.nih.gov/genome/gdv/?org=bos-taurus).

Был проведён анализ 999 гол. казахской белоголовой породы крупного рогатого скота. По результатам контроля качества для дальнейшего анализа было отобрано 112655 SNP и 995 гол. крупного рогатого скота. При использовании 112655 вариантов в общей сложности для казахской белоголовой породы было идентифицировано 55976 сегментов ROH.

Результаты исследования. В исследуемой популяции животных общая длина аутосомного генома составляла 2,34 Гб. Подсчёт распределения сегментов гомозиготности у казахской белоголовой породы для каждой хромосомы показал, что наибольшее количество ROH было зарегистрировано для хромосомы 6 (4019), а наименьшее количество ROH наблюдалось для хромосомы 18 (163) (рис. 1).

Также стоит отметить, что первые 6 из 29 хромосом имели более высокий процент содержания ROH (рис. 2). Кроме того, была рассчитана средняя длина прогонов на хромосому, это значение варьировалось от 4,48 до 2,53 на хромосому.

При характеристике состава ROH в геноме одним из наиболее важных показателей является среднее количество и длина ROH на особь. В нашем исследовании для казахской белоголовой

л О се и_

О се

п

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29

CHROMOSOME □ KWh

Рис. 1 - Распределение числа ROH по хромосомам у крупного рогатого скота казахской белоголовой породы

KWh

Рис. 2 - Распределение ROH по хромосомам у казахской белоголовой породы, %

породы КРС среднее количество сегментов на животное составляло 27,15 ± 12,48 с диапазоном 2-84. Средняя длина ROH на одну особь составляла 211,59 ± 92,98, максимальная длина ROH - 498,91 Mb, минимальная длина ROH -8,02 Mb (табл. 1).

Распределение сегментов ROH по длине показывает, что более короткое количество сегментов было выше, чем более длинное ROH в популяции, составляя 23020 (1 - 2 Mb) количества ROH у казахской белоголовой породы. Частота длины ROH у казахской белоголовой породы

варьировалась от 41,1 % (менее 2 Мб), 36,5 % (2 - 4 Мб), 17,1 % (4 - 8), 4,4 % (8 - 16) до 0,9 % (больше 16 Мб). Распределение количества ROH в разных классах отображено на рисунке 3.

При вычислении средней длины ROH в пяти категориях было выявлено, что все средние длины классов ROH были одинаковыми, за исключением более 16 МБ (рис. 4).

При сравнении средней длины ROH в пяти категориях животные казахской белоголовой породы имели самую короткую (1,47 МБ) и самую длинную (23,31 МБ) длину.

1. Среднее количество и длина ROH на животное, Mb

Порода Statistics 1 - 2 2 - 4 4 - 8 8 - 16 >16 Всего

Количество ROH на животное Mean 27,15 24,12 11,34 3,3 1,71 66,0

SD 12,48 11,61 5,9 2,1 1,1 29,67

Max 84 84 36 14 8 166

KWh Min 2 2 1 1 1 7

Длина ROH на животное Mean 211,59 171,54 104,43 46,83 39,88 542,3

SD 92,98 79,27 56,33 37,69 32,49 267,9

Max 498,91 433,03 321,21 288,74 241,67 1549,7

Min 8,02 4,25 4,71 8,03 16,01 13,29

0,45 0,4 0,35 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0

23,31390915

1-2 Mb 2-4 Mb 4-8 Mb 8-16 Mb >16 Mb ■ KWh

1,475503531

2,802887617

1-2 2-4

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

4-8 8-16

■ KWh

>16

Рис. 3 - Распределение количества ROH в разных Рис. 4 - Сведения о средней длине ROH в пяти классах, % категориях

Далее средние значения коэффициента инбридинга оценивались по пяти классам, диапазон его вариаций представлен в таблице 2.

Средние коэффициенты геномного инбридинга (Frqh) крупного рогатого скота неуклонно снижались в соответствии с размером длины ROH, они варьировали в диапазоне от 0,084 ± 0,037 до 0,016 ± 0,013.

Для выявления областей генома, связанных с ROH, оценивали частоту отдельных SNP и полученный результат анализировали с помощью Манхэттенского графика (Manhattan plot). Манхэттенский график показал, что наиболее

выраженные области генома, связанные с ROH, наблюдались на хромосомах 2, 6 и 26 (рис. 5).

Частота геномных областей, превышающая 20 %, показала, что в популяции казахской белоголовой породы было обнаружено в общей сложности 1471 SNP. Наибольшее и наименьшее количество SNP наблюдалось на хромосомах 13 (5 SNP) и 6 (982 SNP) (табл. 3).

Ассоциированные гены, расположенные в регионах с высокой частотой ROH, связаны с биологическими процессами. В таблице 4 представлены результаты классификации ассоциированных генов (табл. 4).

2. Средние коэффициенты геномного инбридинга (Froh) по пяти категориям

Порода Statistics 1- 2 (Mb) 2 - 4 (Mb) 4 - 8 (Mb) 8 - 16 (Mb) >16 (Mb) Всего

Mean 0,084 0,068 0,041 0,018 0,016 0,215

KWh SD 0,037 0,031 0,022 0,015 0,013 0,106

Max 0,197 0,172 0,127 0,114 0,095 0,614

Min 0,003 0,002 0,002 0,003 0,006 0,005

Хромосома SNPs Начальная точка (№ п.н.) Конечная точка (№ п.н.) Размер участка (п.н.)

BTA13 13 64228423 64660314 431891

BTA13 5 65140902 65236809 95907

BTA14 16 81915831 82174926 259095

BTA2 216 67226923 72583890 5356967

BTA2 42 73165500 74246725 1081225

BTA2 9 74322634 74444101 121467

BTA26 119 48407133 50450382 2043249

BTA5 69 17125373 19048571 1923198

BTA6 982 64466274 88186013 23719739

Рис. 5 - Выявления областей генома, связанных с ROH, с использованием Манхэттенского графика

3. Обнаруженные SNP, связанные с самой высокой частотой ROH в геноме исследуемой популяции казахской белоголовой породы

4. Ассоциированные гены с наибольшей частотой встречаемости ROH

Биологический процесс Количество генов, участвующих в процессе

Biological phase (G0:0044848) 1

Biological regulation (G0:0065007) 39

Biomineral ization (G0:0110148) 1

Biological adhesion (G0:0022610) 0

Cellular process (G0:0009987) 69

Developmental process (G0:0032502) 10

Growth (G0:0040007) 0

Immune system process (G0:0002376) 3

Interspecies interaction between organisms (G0:0044419) 1

Localization (G0:0051179) 20

Locomotion (G0:0040011) 3

Metabolic process (G0:0008152) 46

Multi-organism process (G0:0051704) 1

Multicellular organism al process (G0:0032501) 14

Pigmentation (G0:0043473) 1

Reproduction (G0:0000003) 2

Reproductive process (G0:0022414) 2

Response to stimulus (G0:0050896) 22

Rhythmic process (G0:0048511) 1

Signaling (G0:0023052) 18

5. Биологические процессы с высокой частотой встречаемости ROH с ассоциированными генами

Биологический процесс Гены

Angiogenesis (P00005) PDGFRA, KDR

Heterotrimeric G-protein signaling pathway-Gi alpha and Gs alpha mediated pathway (P00026) LOC523484, GNRHR

Ubiquitin proteasome pathway (P00060) UBA6, ITCH

Значимые гены, расположенные в регионах с высокой частотой ROH казахской белоголовой породы, приведены в таблице 5.

Вывод. В популяции крупного рогатого скота KWh наибольшее количество сегментов аутозиготности было обнаружено на хромосоме 6. Если мы сравним процент покрытия ROH по аутосомам, он был больше в первой из 6 хромосом по сравнению с другими хромосомами. Частота ROH в пяти классах длины в популяции KWh показала, что категории длиной менее 2 Mb были более высокой долей ROH по сравнению со всеми другими классами (41,1 %), что может быть показателем древнего инбридинга.

Полученные результаты показали, что уровень -Froh для казахской белоголовой породы КРС варьировал от 0,084 ± 0,037 (1 - 2 Mb) до 0,016 ± 0,013 (>16 Mb). При сравнении средних коэффициентов инбридинга при разной длине самое сильное отличие Froh было обнаружено в категории 1 - 2 Mb.

Литература

1. Крылов В.Н., Косилов В.И. Показатели крови молодняка казахской белоголовой породы и её помесей со светлой-аквитанской // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2009. № 2 (22). С. 121 - 125.

2. Эффективность использования питательных веществ рациона тёлками казахской белоголовой породы

при скармливании им пробиотической добавки Биодарин / Н.В. Гизатова, И.В. Миронова, Г.М. Долженкова [и др.] // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2016. № 2 (58). С. 104 - 106.

3. Качество мяса молодняка казахской белоголовой породы и её помесей / С. Мироненко, В. Крылов,

C. Жаймышева [и др.] // Молочное и мясное скотоводство. 2010. № 5. С. 13 - 18.

4. SNP genotyping and population analysis of five indigenous Kazakh sheep breeds / A. Pozharskiy, A. Khamzina,

D. Gritsenko et al. Livestock Science. 2020; 241: 104252.

5. Weber J.L., Broman K.W. Genotyping for human whole-genome scans: Past, present, and future. Advances in Genetics. 2001; 42:77-96

6. Gibson J., Morton N.E., Collins A. Extended tracts of homozygosity in outbred human populations. Human Molecular Genetics. 2006; 15(5): 789 - 795.

7. M. Kirin, R. McQuillan, C.S. Franklin et al. Genomic Runs of Homozygosity Record Population History and Consanguinity. PLoS ONE, 2010; 5(11):13996.

8. Kardos M., Qvarnstrom A., &Ellegren H. Inferring Individual Inbreeding and Demographic History from Segments of Identity by Descent in Ficedula Flycatcher Genome Sequences. Genetics. 2017; 205(3): 1319 - 1334.

9. Estimation of inbreeding and identification of regions under heavy selection based on runs of homozygosity in a Large White pig population / Shi L., Wang L., Liu J. et al. Journal of Animal Science and Biotechnology. 2020; 11(1).

10. Characteristics of runs of homozygosity in selected cattle breeds maintained in Poland / T. Szmatola, A. Gurgul, K. Ropka-Molik et al. Livestock Science. 2016; 188: 72 - 80.

11. Ferencakovic M., Solkner J., Kaps M., &Curik I. Genome-wide mapping and estimation of inbreeding depres-

sion of semen quality traits in a cattle population. Journal of Dairy Science. 2017; 100(6): 4721 - 4730.

12. Runs of homozygosity reveal signatures of positive selection for reproduction traits in breed and non-breed horses / Metzger J., Karwath M., Tonda R. et al. BMC Genomics. 2015; 16(1).

13. PLINK: A tool set for whole genome association and population-based linkage analyses / S.M. Purcell, B. Neale, K. Todd-Brown et al. American Journal of Human Genetics. 2007; 81(3): 559 - 575.

14. Влияние полиморфизма генов соматотропи-нового каскада на мясную продуктивность казахской белоголовой породы / И.С. Бейшова, Т.В. Поддудин-ская, Б.Б. Траисов [и др.] // Известия Оренбургского

государственного аграрного университета. 2018. № 2 (70). С. 194 - 199.

15. Бейшова И.С., Траисов Б.Б., Косилов В.И. Ассоциация 8паЫ-полиморфизма гена инсулиноподобного фактора-1 (BIGF-1) с мясной продуктивностью крупного рогатого скота аулиекольской породы // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2018. № 3 (71). С. 221 - 226.

16. Бейшова И.С., Траисов Б.Б., Косилов В.И. Влияние парных сочетаний генов гормона роста и инсулиноподобного фактора роста-1 на признаки мясной продуктивности скота аулиекольской породы // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2018. № 4 (72). С. 267 - 271.

Александр Михайлович Ковальчук, аспирант. НАО «Западно-Казахстанский аграрно-технический университет имени Жангир хана». Республика Казахстан, 090009, г. Уральск, ул. Жангир хана, 51, zapkazatu@wkau.kz

Алёна Валентиновна Белая, кандидат сельскохозяйственных наук. УО «Белорусский государственный педагогический университет имени Максима Танка». Республика Беларусь, 220050, г. Минск, ул. Советская, 18, estfac@bspu.by

Юсупжан Артыкович Юлдашбаев, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, академик РАН. ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева». Россия, 127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, 49, zoo@rgau-msha.ru

Индира Салтановна Бейшова, доктор сельскохозяйственных наук. НАО «Западно-Казахстанский аграрно-технический университет». Республика Казахстан, 090009, г. Уральск, ул. Жангир хана, 51, indira_bei@mail.ru Владимир Иванович Косилов, доктор сельскохозяйственных наук, профессор. ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный аграрный университет». Россия, 460014, г. Оренбург, ул. Челюскинцев, 18, kosilov_vi@bk.ru

Alexander M. Kovalchuk, postgraduate. West Kazakhstan Agrarian Technical University. 51, Zhangir khan St., Uralsk, 090009, Republic of Kazakhstan, zapkazatu@wkau.kz

Alena V. Belaya, Candidate of Agriculture. Belarusian State Pedagogical University. 18, Soviet St., Minsk, 220050, Republic of Belarus, estfac@bspu.by

Yusupzhan A. Yuldashbaev, Doctor of Agriculture Sciences, Professor, Academician of the Russian Academy of Sciences. Russian State Agrarian University - Moscow Timiryazev Agricultural Academy. 49, Timiryazevskaya St., Moscow, 127434, Russia, zoo@rgau-msha.ru

Indira S. Beishova, Doctor of Agriculture. West Kazakhstan Agrarian Technical University. 51, Zhangir khan St., Uralsk, 090009, Republic of Kazakhstan, indira_bei@mail.ru

Vladimir I. Kosilov, Doctor of Agriculture, Professor. Orenburg State Agrarian University. 18, Chelyuskintsev St., Orenburg, 460014, Russia, kosilov_vi@bk.ru

-Ф-

Научная статья УДК 636.082.33

doi: 10.37670/2073-0853-2021-92-6-283-289

Генетическое разнообразие казахской белоголовой породы крупного рогатого скота*

Александр Михайлович Ковальчук

Западно-Казахстанский аграрно-технический университет

Аннотация. Представлены результаты молекулярно-генетических исследований крупного рогатого скота казахской белоголовой породы (KWh). Порода характеризуются относительно высоким уровнем генетического разнообразия среди изученных пород. Высокий уровень генетического разнообразия может быть связан с использованием естественного спаривания при разведении в отличие от искусственного осеменения. Установленный незначительный избыток гетерозигот можно рассматривать как показатель низкого уровня геномного инбридинга в популяции казахстанского белоголового скота (Fis = -0,007 [-0,007; -0,007]). Генетическая близость казахской белоголовой породы подтверждена минимальными значениями генетических дистанций между породами (Fst = 0,027) против 0,035 - 0,164 по сравнению с

* Работа выполнена в рамках грантового финансирования фундаментальных и прикладных научных исследований молодых учёных по научным и (или) научно-техническим проектам Министерства образования и науки Республики Казахстан АР08052960 «Породоспецифичное QTL-маркирование мясной продуктивности крупного рогатого скота аулиекольской и казахской белоголовой породы на основе полногеномного SNP-чипирования» (№ госрегистрации 0120КК00043).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.