doi: 10.15389/agrobiology.2017.4.679rus
УДК 636.1:575.17(571.52)
ОЦЕНКА ГЕНЕТИЧЕСКОГО РАЗНООБРАЗИЯ В ПОПУЛЯЦИЯХ
ТУВИНСКИХ ЛОШАДЕЙ ПО ЛОКУСАМ СИСТЕМ КРОВИ И
МИКРОСАТЕЛЛИТНЫМ ДНК
Р.Б. ЧЫСЫМА1, Л.А. ХРАБРОВА2, А.М. ЗАЙЦЕВ2,
Е.Ю. МАКАРОВА1,
Ю.Н. ФЕДОРОВ3, Б.М. ЛУДУ1
Тувинская лошадь — одна из перспективных местных пород универсального назначения. Она хорошо приспособлена к условиям круглогодичного пастбищного содержания, устойчива к заболеваниям и требует минимальных затрат при производстве мяса. Генетические процессы в популяции тувинских лошадей, имеющих древнее происхождение и эволюционирующих в условиях относительной географической изоляция, представляют несомненный научный интерес. Аллелофонд тувинской породы изучали в 2009-2016 годах в базовых хозяйствах Тувинского НИИ сельского хозяйства (ГУП «Бай-Тал» и КФХ «Биче-Шивилиг, Бай-Тайгинский и Кызыльский районы, Республика Тыва). Исследовали пробы крови (n= 32) и образцы волоса (n= 35); выполнение анализов сертифицировано Международным обществом по генетике животных (International Society of Animal Genetics, ISAG). Исследования показали, что лошади тувинской породы характеризуются значительной генетической изменчивостью по структурным генам и микросателлитной ДНК. Высокую степень полиморфности выявили в локусах трансферрина, альбумина, эстеразы и особенно в системе D групп крови. Сравнительно высокую частоту встречаемости отмечали у аллелей Dcgm, Dbcm и Dd, относительно редкими были аллели Dad, Ddeи Ddk. При исследовании полиморфизма микросателлитной ДНК у тувинских лошадей в 17 локусах было обнаружено 113 аллелей (в среднем 6,65 аллеля на локус), что свидетельствует о высоком генетическом разнообразии в этой породе. В ряде локусов выявили редкие аллели VHLP, АНТ4P, HMS7J, ASB23L, ASB2B, HMS3N, ASB17Q, LEX3K и LEX3P, HMS1I, HMS1N, а также HMS1R, который не обнаружен в популяциях лошадей европейского происхождения (L.H.P. Van de Goor с соавт., 2010). В изученных микросателлитных локусах имелось от 4 до 9 аллелей, среднее число эффективных аллелей на один локус (Ае) составило 4,20, что считается достаточно высоким показателем даже для местных пород лошадей. Наиболее разнообразным спектром аллелей были представлены локусы ASB17 (10 аллелей), АНТ4, VHL20 и ASB2 (по 9 аллелей) и ASB23 (8 аллелей). При генетико-популяционном анализе подтвердилось хорошее соответствие показателей наблюдаемой (Но = 0,748) и ожидаемой (Не = 0,742) гетерозиготности и отсутствие внутрипородного инбридинга (FIS = -0,008). Наибольшее генетическое сходство проявилось между тувинской и хакасской (0,823), а также тувинской и монгольской (0,822) лошадьми, ареалы которых граничат на юге и юго-востоке. Общность происхождения тувинских и монгольских лошадей, которые образуют одну общую ветвь в древе эволюции конских пород, подтверждают и данные полногеномного ассоциативного анализа (J.R. Mickelsn с соавт., 2012). Полученные результаты свидетельствует о высокой генетической пластичности тувинской породы. В целом обследованная популяция тувинских лошадей характеризуется оригинальным аллелофондом, включающим ряд редких аллелей, которые важно сохранить в породе при дальнейшем разведении.
Ключевые слова: генетическое разнообразие, микросателлиты ДНК, полиморфные системы крови, популяционный анализ, тувинская лошадь.
GENETIC DIVERSITY IN TYVA HORSES DERIVED FROM
POLYMORPHISM OF BLOOD SYSTEMS AND MICROSATELLITE
DNA
R.B. Chysyma1, L.А. Khrabrova2, А.M. Zaitsev2, Е.Yu. Мakarova1,
Yu.N. Fedorov3, B.M. Ludu1
Tuva horse breed is one of the most promising local breeds of universal use. Tuva horses are well adapted to year-round pasture grazing, resistant to disease, and, therefore, suitable for low-cost meat production. Due to relatively isolated location of the population which has ancient origin uva horses are undoubtedly of interest both genetically and evolutionarily. For allele pool study we sampled blood (n = 32) and hair (n = 35) specimens from Tyva horses reared at two farms of Tuva Research Institute of Agriculture in 2009-2016. Genetic analysis was carried out according to the authority certified by ISAG (International Society of Animal Genetics). The study of polymorphic blood system and microsatellite DNA loci showed the Tyva horses to be fairly high genetically diverse on structural genes and microsatellite DNA. High polymorphism was found in Tf, Al, Es loci and especially in D system of blood groups. Dcgm, Dbcm and Dd alleles were comparatively high-frequent, while Dad, Dde and Ddk were relatively rare. As to microsatellite DNA polymorphism, there were 113 alleles in 17 loci (6.65 alleles per locus on average), indicating high genetic diversity in the Tyva horse breed. Amon the microsatellite DNA loci found, VHLP, АНТ4P, HMS7J, ASB23 L, ASB2B, HMS3 N, ASB17Q, LEX3K, LEX3P, HMS1I, HMS1N and HMS1R were rare, of which HMS1R was unique as not found in horses of European origin (L.H.P. Van de Goor et al., 2010). There were from 4 to 9 alleles in the studied microsatellite loci, and the average number of effective allele per locus (Ae) made 4.20 being rather high even for local breeds. Loci ASB17 (10 alleles), АНТ4 (9 alleles), VHL20 (9 alleles), ASB2 (9 alleles) and ASB23 (8 alleles) were the most diverse. The genetic population analysis demonstrated good correspondence between the observed (Ho = 0.748) and the expected (He = 0.742) heterozygosis level and the absence of inbreeding (FIS = -0.008) in the Tyva horses. The highest similarity was found out between Ttva horse and Khakass horse (0.823), and also between Tuva horse and Mongolian horse (0.822) which areas border on the South and South-East. The data of whole genome association analysis (J.R. Mickelsn et al., 2012) are also in line with genetic distance that we calculated based on 17 microsatellite loci polymorphism. The visualized dendrogramm indicated common origin of the Tyva and Mongolian horses, which make a common branch in the evolutionary tree of horse breeds. Our findings indicate a high level of genetic plasticity of Tyva horses promising for breeding. In general, we can conclude that the studied population of Tyva horses is characterized by the original allele pool, including a number of rare alleles that must be preserved in the breed at rearing and genetic improvement.
Keywords: genetic diversity, microsatellite DNA, polymorphic blood systems, population analysis, Tuva horse.
1ФГБНУ Тувинский НИИ сельского хозяйства, |
Поступила в редакцию |
