doi: 10.15389/agrobiology.2017.4.739rus
УДК 636.592:575.174:577.21
ИССЛЕДОВАНИЕ МИКРОСАТЕЛЛИТНЫХ ЛОКУСОВ В ПОРОДАХ
ИНДЕЕК РОССИЙСКОЙ СЕЛЕКЦИИ
В.И. ФИСИНИН1, М.И. СЕЛИОНОВА2, Л.А. ШИНКАРЕНКО3,
Н.Г. ЩЕРБАКОВА3, Л.В. КОНОНОВА2
В настоящее время мясо индеек (Meleagris gallopavo) занимает второе место в мире в общем объеме производства мяса птицы. По оценке аналитического агентства Global Reach Consulting (GRC), за последние 10 лет этот сегмент вырос более чем в 8 раз. Положительная динамика наблюдается и в России: в 2015 году прирост производства мяса индеек составил 34,9 %, в основном благодаря достижениям современной генетики и использованию высокопроизводительных технологий. В мировом птицеводстве жесткая конкуренция на рынке генетического материала определяет важность контроля его происхождения и генетической консолидированности. Анализ микросателлитных локусов относят к числу наиболее информативных методов изучения генетического биоразнообразия у животных и птицы. Изучение микросателлитов у пород и коммерческих линий индеек, разводимых в США, Турции, Венгрии и других странах, позволило установить генетические профили пород, их дифференциацию, сходство и различия, однако до настоящего времени подобные исследования на российских породах индеек не проводились. В представляемой работе мы впервые оценили полиморфизм микросателлитных локусов и генетическую дифференциацию у пород индеек российской селекции. Исследования выполняли в условиях Северо-Кавказской зональной опытной станции по птицеводству на породах, разводимых в Селекционно-генетическом центре Северо-Кавказской зональной опытной станции по птицеводству (Ставропольский край). MLVA (multiple locus variable, number tandem repeats analysis) генотипирование проводили по 12 VNTR-локусам (MNT9-MNT20). Пробы крови отбирали у индеек семи пород: белой широкогрудой (n= 12), бронзовой северокавказской (n = 12), белой северокавказской (n = 9), серебристой северокавказской (n = 15), московской белой (n = 12), черной тихорецкой (n = 10), узбекской палевой (n = 8). ДНК выделяли с применением гуанидинтиоционата. Качество образцов ДНК оценивали спектрофотометрически. Детекцию продуктов ПЦР-амплификации осуществляли по наличию специфических полос на электрофореграмме в агарозном геле. Для количественной оценки дискриминирующей способности метода генотипирования использовали индекс Хантера-Гастона (Hunter Gaston Discriminatory Index, HGDI). Кластерный анализ осуществляли методом невзвешенного попарного среднего (UPGMA), дендрограмму строили с помощью компьютерной программы START 2. Из 12 исследованных VNTR-локусов 3 оказались мономорфными (MNT11, MNT15, MNT17), в 6 было выявлено по 2 аллеля (MNT9, MNT10, MNT12, MNT14, MNT19 и MNT20). В локусе MNT16 обнаружили 3 и лишь в двух VNTR-локусах (MNT13 и MNT18) — по 4 аллеля. Из 26 выявленных аллелей 21 ранее не был описан и не аннотирован в специализированных международных базах данных, что указывает на генетическое своеобразие исследованных российских пород индеек. Филогенетический анализ с построением дендрограммы генетических дистанций позволил выделить два неравнозначных кластера — I и II. Первый кластер был образован частью генотипов белой широкогрудой и всеми генотипами узбекской палевой породы. Второй сформировали две крупные группы — C и D. Группа C объединяла генотипы пород бронзовая северокавказская, белая северокавказская и белая широкогрудая; группа D — генотипы пород черная тихорецкая, серебристая северокавказская и московская белая. Особенности генетической дифференциации пород индеек российской селекции обусловлены историей их происхождения и участием генофонда одних пород при создании других. Впервые выявленные аллельные варианты в локусах позволяют провести исследования по генетической дифференциации пород индеек российской и зарубежной селекции.
Ключевые слова: породы индеек, микросателлиты, VNTR-локусы, филогенетический анализ, MLVA, генетическое разнообразие.
STUDY OF MICROSATELLITES IN THE RUSSIAN BREEDS OF TURKEY
V.I. Fisinin1, M.I. Selionova2, L.A. Shinkarenko3, N.G. Shcherbakova3,
L.V. Kononova2
Currently, in the total volume of poultry meat production turkey (Meleagris gallopavo) meat takes the second place in the world. According to the analytical agency (Global Reach Consulting, Russia), this segment has grown more than 8 times over the last 10 years. Positive dynamics is also observed in Russia, i.e. a 34.9 % increase has been achieved in 2015, mainly due to the use of modern genetic approaches and highly efficient technologies. The high competition in the market of the world’s poultry genetic material defines the importance of monitoring its origin and genetic consolidation. It is known that one of the most informative methods for studying genetic biodiversity of different species in animals and birds is the analysis of microsatellite loci. The estimation in microsatellite loci in turkey breeds and commercial lines, bred in USA, Turkey, Hungary and other countries has allowed us to establish genetic profiles of breeds, their differentiation, similarities and differences. However, till now the study of microsatellite polymorphism in the Russian breeds of turkeys was not conducted. The aim of this work was to study polymorphism and genetic differentiation on microsatellite loci of turkeys' breeds of the Russian selection. The work was carried out at the North Caucasian Zonal Experimental Station for Poultry Breeding using the turkey breeds of the Russian selection maintained in the Breeding and Genetic Center of North Caucasian Zonal Experimental Station for Poultry Breeding. MLVA (multiple locus variable, number tandem repeats analysis) genotyping was performed on 12 VNTR loci (MNT9-MNT20). Blood samples were taken from turkeys of seven breeds: broad-breasted White (n = 12), North Caucasian Bronze (n = 12), North Caucasian White (n = 9), North Caucasian Silvery (n =15), Moscow White (n = 12), Tikhoretskaya Black (n = 10), Uzbek Buff (n = 8). DNA was isolated using guanidine thiocyanate. The quality of DNA samples was determined spectrophotometrically. The detection of PCR amplification products was carried out by the presence of specific bands on the electrophoregram in the agarose gel. To quantify the discriminating ability of the typing method, we used the Hunter-Gaston index. For grouping, the pairwise unweighted clustering with arithmetic averaging (UPGMA) was performed, the dendrogram was constructed using a computer program START-2. It is established that 3 loci (MNT11, MNT15, MNT17) of 12 investigated VNTR loci were monomorphic, and 6 loci (MNT9, MNT10, MNT12, MNT14, MNT19 and MNT20) had two alleles each. For MNT16, 3 alleles were revealed, and only MNT13 and MNT18 produced 4 alleles each. Twenty one of 26 identified alleles have not been previously described or deposited in specialized international databases that specifies in originality of the investigated Russian turkey breeds. Phylogenetic analysis of genetic distances allowed us to allocate two unequal clusters — I and II. The cluster I is formed by a part of broad-breasted White genotypes and from all genotypes of Uzbek Buff breed. The cluster II is formed by two large C and D groups: C group is formed by genotypes of North Caucasian Bronze, North Caucasian White and broad-breasted White breeds, and D group is formed by genotypes of Tikhoretskaya Black, North Caucasian Silvery and Moscow White breeds. Features of genetic differentiation in turkey breeds of the Russian selection are due to their history and the participation of the gene pool of sertain breeds in creation of others. Allelic variants identified by us in the investigated loci for the first time allow further researches on genetic differentiation of turkey breeds of the Russian and foreign selection.
Keywords: turkey breeds, microsatellites, VNTR loci, phylogenetic analysis, MLVA, genetic diversity.
1ФНЦ Всероссийский научно-исследовательский |
Поступила в редакцию |
