CC BY
156
ПРИКЛАДНАЯ ГЕНЕТИКА
В КОНЕВОДСТВЕ
APPLIED GENETICS FOR HORSEBREEDING
УДК 636.15.042
В.В. Калашников, д. с.-х. наук, профессор, академик РАСХН ГНУ ВНИИ коневодства
Л.А. Храброва, д. с.-х. наук, профессор ГНУ ВНИИ коневодства
А.М. Зайцев, канд. с.-х. наук ГНУ ВНИИ коневодства
V.V. Kalashnikov, L.A. Hrabrova, A.M. Zaicev
The All-Russian Research Institute for Horsebreeding
Ключевые слова: лошади, идентификация, контроль достоверности происхождения, наследственные болезни
Key words: horses, identification, parentage control, hereditary diseases
Аннотация
В статье представлены историческое развитие и современное состояние прикладных исследований по генетике в отечественном коневодстве. Приведены результаты работы лаборатории генетики ВНИИ коневодства, объемы тестирования которой превышают 8,5 тысяч голов лошадей в год, информация о наследственных заболеваниях лошадей.
Summary
Historical development and current state of applied horse genetics researches are presented in article. Results of work of laboratory of genetics of All-Russian Research Institute for Horsebreeding which volumes of testing exceed 8,5 thousand heads of horses a year, and information on hereditary diseases of horses are given.
Лошади - это уникальные сельскохозяйственные животные, и работа с ними зачастую не укладывается в традиционные рамки приемов селекционной работы в животноводстве (кстати, большинство из этих приемов родилось и развивалось именно в коневодстве). В целом можно сказать, что специфика отрасли - в глубоком индивидуальном подходе, основанном на филигранном знании о генеалогии, в ряде пород - поддерживаемым на протяжении нескольких столетий. Значительная составляющая цены племенной лошади определяется ценностью ее происхождения. Несмотря на сложную систему идентификации, включающую таврение и даже электронное мечение (микрочипирование), максимально эф-
фективным остается метод генетической идентификации, ведь каждый организм постоянно «носит» свой уникальный паспорт - совокупность групп крови, аллелей полиморфных белков и последовательностей ДНК. Первые данные о генетическом полиморфизме групп крови лошадей появились в начале XX века. С тех пор знание о генетике лошади постоянно накапливалось, одни методы исследования сменялись другими, более совершенными. В итоге координации работы исследователей всего мира сложилась унифицированная система генетических маркеров, применяемая в настоящее время 85 лабораториями мира, работающими в области идентификации и контроля происхождения лошадей.
ВНИИ коневодства по праву может считаться одним из ведущих институтов в отечественной сельскохозяйственной генетике и единственной отраслевой лабораторией (причем не только в России, но и в ряде стран ближнего зарубежья). В последние годы число протестированных в лаборатории лошадей из Туркменистана, Беларуси, Украины, Казахстана, Узбекистана, Латвии, Литвы (а также ряда стран дальнего зарубежья) составляет до трети объема работ. И, конечно, лаборатория обслуживает племенное поголовье 70 регионов Российской Федерации, являясь участником племенного реестра на основании аттестации Минсельхозом России.
Работы по освоению новейших для того времени методик генетического тестирования лошадей начались здесь с конца 60-х годов прошлого века, когда отношение к генетике было еще неоднозначным. Только через год после выхода весной 1974 г. известного постановления ЦК и Совмина "О мерах по ускорению развития молекулярной биологии и молекулярной генетики и использованию их достижений в народном хозяйстве" лаборатория генетики приобрела свой сегодняшний полноправный статус. В значительной мере эффективному развитию лаборатории способствовало вступление в 1983 г. в состав Международного общества по изучению генетики животных (International Society of Animal Genetics) и постоянная работа в системе Всемирных сравнительных испытаний лабораторий по генетике коневодства (World Horse Comparison Test). Достаточно упомянуть, что ВНИИ коневодства всегда удостаивался в этих испытаниях присвоения первой, наивысшей категории.
С момента создания лаборатория постоянно стремилась к повышению объемов тестирования - только два раза в ее истории число протестированных лошадей оказалось менее 2 тысяч в год. В период плановой экономики обязательному тестированию подвергалось
в первую очередь поголовье конных заводов, составляющих племенное ядро пород. С 1997 года наблюдается рост числа проведенных исследований, но наиболее показательны последние годы (рис. 1).
За 37 лет работы лаборатории было протестировано более 140 600 голов лошадей. Все эти данные являются уникальной базой для проведения исследований о связи генетических маркеров с самыми различными хозяйственно ценными признаками лошадей - воспроизводительными и адаптивными качествами, работоспособностью в ипподромных испытаниях и конных соревнованиях, мясной и молочной продуктивностью. Кроме того, они очень важны для решения ряда фундаментальных вопросов, связанных с физиологией.
С 1991 г. пополняется электронная база данных, усовершенствованная программами для автоматической статистической обработки, позволяющими изучать филогенез и эволюционные связи между породами и внут-рипородными структурами у лошадей, составлять выборки для проведения корреляционного анализа.
Огромный интерес представляет работа с отечественными породами лошадей. Так, уже в самом начале работ по ДНК-тестированию было открыто огромное число фрагментов, ранее не описанных зарубежными исследователями. Лидируют по этому показателю ахалтекинская, башкирская, тувинская и якутская породы. Каждый из этих фрагментов может стать новым маркером адаптивных и хозяйственно-полезных признаков. В целом можно говорить о том, что массив лошадей Российской Федерации уникален по своему генетическому разнообразию.
Возвращаясь к основному с момента создания этого направления прикладной генетики в коневодстве вопросу - контролю достоверности происхождения нужно сказать, что если в первые годы работы лаборатории количество недостоверных записей о происхождении
Рис. 1. Динамика тестирования поголовья лошадей в лаборатории генетики ГНУ ВНИИ коневодства Россельхозакадемии за 1976 - 2012 гг.
(в результате ошибок, допущенных при разведении и оформлении документации, а также и прямой фальсификации) достигало 30 процентов, то следующие пять лет позволили снизить этот показатель в 10-15 и более раз. Несомненно, кроме очевидного экономического эффекта это повлекло и огромный прогресс в селекции, позволяя специалистам безошибочно составлять подборы - основную часть селекционных планов для конкретных хозяйств. Селекционные планы, в свою очередь, являются основой для разработки и реализации долгосрочных, рассчитанных а десятилетие программ совершенствования пород. Их эффективность подтверждается значительным прогрессом, так, например, плановое задание такой программы по основному селекционируемому признаку русской рысистой породы -резвости было превышено более чем на 3 секунды (что очень значительно), а за последние годы на ипподромах лошадьми этой породы было поставлено 39 новых рекордов. Многие породы демонстрируют аналогичный и даже больший прогресс даже в условиях существенного сокращения численности, что напрямую указывает на эффективность селекционной работы, включающей точное определение происхождения.
Конечно, и сегодня ежегодно выявляются лошади с неправильными племенными записями, однако система идентификации и контроля происхождения работает очень точно. В последние годы количество таких лошадей несколько выросло в связи с массовым переходом к более эффективному ДНК-анализу (рис. 2). Необходимость перехода к использованию ДНК-маркеров,
а именно системы 17-ти микросателлитов была продиктована, во-первых - необходимостью соответствия международным требованиям (исходящим из рационального понимания значительно большей надежности и эффективности контроля происхождения, составляющей 99,99 %), а во-вторых - необходимостью сохранения наиболее уязвимых в отношении умышленной фальсификации происхождения пород лошадей - чистокровной арабской и ахалтекинской, а в последнее время - и орловской рысистой.
Другим важным направлением является выявление наследственных заболеваний лошадей. Первыми работами стали объяснение причин и предупреждение гемолитической болезни жеребят - иммунного заболевания, провоцируемого несочетающимися генотипами жеребца и кобылы. До сих пор актуальны консультации специалистов лаборатории по подборам производителей, позволяющим избежать появления таких жеребят. С развитием молекулярно-генетического анализа стало возможным определение трех наиболее известных генетических дефектов - гиперкалиемического периодического паралича (НУРР), тяжелой комбинированной иммунной недостаточности (БСЮ) и летального «лавандового синдрома». В России уже обнаружены носители БСЮ (к счастью, единичные), что позволяет надеяться на сдерживание этого заболевания.
В ближайших планах лаборатории - освоение и внедрение новой, более совершенной системы тестирования по однонуклеотидным повторам ДНК и, конечно, продолжения контроля чистоты происхождения лошадей.
Рис. 2. Динамика объемов работы лаборатории генетики ВНИИ коневодства и процент лошадей с неправильно указанным происхождением
