БИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ

БИОЛОГИЯ ЖИВОТНЫХ

ПЕЧАТНАЯ ВЕРСИЯ

ЭЛЕКТРОННАЯ ВЕРСИЯ

КАРТА САЙТА

НА ГЛАВНУЮ

Сельскохозяйственная биология, 2016, том 51, № 6, с. 801-810.

doi: 10.15389/agrobiology.2016.6.801rus

УДК 636.32/.38:575.174.015.3:577.2.08:51-76

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда, проект № 14-36-00039.

 

ИЗМЕНЧИВОСТЬ МИКРОСАТЕЛЛИТОВ ПОРОДАХ ОВЕЦ, РАЗВОДИМЫХ
В РОССИИ

Т.Е. ДЕНИСКОВА¹, М.И. СЕЛИОНОВА², Е.А. ГЛАДЫРЬ¹, А.В. ДОЦЕВ¹,
Г.Т. БОБРЫШОВА², О.В. КОСТЮНИНА¹, Г. БРЕМ³, Н.А. ЗИНОВЬЕВА¹

На современном этапе развития предварительное исследование по ДНК-маркерам — обязательный этап разработки программ по сохранению и описанию генетических ресурсов. Российское овцеводство представлено многообразием пород, включающим все известные направления продуктивности и типы шерстного покрова. Однако до настоящего времени лишь некоторые породы, объединенные регионом разведения или типом хозяйственного использования, были исследованы по ДНК-маркерам, в том числе микросателлитам. В представленной работе мы изучили 25 пород овец (n = 751), разводимых на территории России: тонкорунных — дагестанскую горную (DAG), грозненскую (GRZ), кулундинскую (KUL), манычского мериноса (MNM), сальскую (SAL), ставропольскую (STA), советского мериноса (SVM), волгоградскую (VOL), забайкальскую (ZBL); полутонкорунных — горноалтайскую полутонкорунную (ALT), куйбышевскую (KUI), северокавказскую мясошерстную (NC), русскую длинношерстную (RLH), цигайскую (TSIG); грубошерстных — андийскую (AND), буубэй (BUB), эдильбаевскую (EDL), карачаевскую (KAR), кучугуровскую (KCH), калмыцкую (KLM), каракульскую (KRK), лезгинскую (LEZ), романовскую (ROM), тушинскую (TSH), тувинскую короткожирнохвостую (TUV). Исследование проводилось по 11 локусам микросателлитов (OarCP49, INRA063, HSC, OarAE129, MAF214, OarFCB11, INRA005, SPS113, INRA23, MAF65, McM527). Для обработки данных использовали программное обеспечение GenAIEx 6.5 и PAST. В целом изучаемые породы характеризовались умеренно высоким аллельным разнообразием. Среднее число аллелей на локус (Na) варьировало от 7,20±0,98 у KUL до 10,30±0,99 у TSIG. Значения Na 10,0 были выявлены в породах TSIG, TUV, BUB и KRK, Na≤8,0 — у KUL, RLH и SVM. Эффективное число аллелей (Ne) оказалось максимальным в породах KRK и TUV (Ne≥5,7), минимальным — у KCH, ALT, RLH и NC (Ne≤4,3). Наблюдаемая гетерозиготность (Ho) в 21 из 25 исследованных пород варьировала от 0,489±0,095 у TUV до 0,651±0,050 у ROM и 0,651±0,060 у SVM, в четырех остальных породах (BUB, TSIG, ZBL и TUV) — от 0,798±0,023 у BUB до 0,977±0,017 у TUV. В 21 из 25 пород был выявлен существенный дефицит гетерозигот (значение F_IS варьировало от 0,13 у ROM до 0,36 у KAR и SAL), в четырех остальных (BUB, TSIG, ZBL и TUV) отмечали избыток гетерозигот (значение F_IS варьировало от -0,04 до -0,22). Проведенный анализ молекулярной вариансы (AMOVA) показал, что в генетической изменчивости пород 5,02 % приходилось на различия между породами, 94,98 % — на внутрипородную составляющую. При построении филогенетического дерева на основе матрицы попарных генетических дистанций M. Nei (1972) методом UMPGA было установлено, что характер выявленных связей главным образом обусловлен типом шерстного покрова, направлением продуктивности и регионом разведения пород. Таким образом, выявленный полиморфизм в 11 микросателлитных локусах достаточно информативен для дифференциации овец различных пород. Для более глубокого изучения популяционной структуры и получения новой информации о генетическом разнообразии на геномном уровне необходимо использовать ДНК-микроматрицы на основе множественных SNP-маркеров.

Ключевые слова: породы овец, микросателлиты, генетическое разнообразие.

 

Полный текст

 

 

VARIABILITY OF MICROSATELLITES IN SHEEP BREEDS RACED IN RUSSIA

T.E. Deniskova¹, M.I. Selionova², E.A. Gladyr’¹, A.V. Dotsev¹,
G.T. Bobryshova², O.V. Kostyunina¹, G. Brem³, N.A. Zinovieva¹

At the current stage of biological development is impossible to establish conservation programs and to monitor genetic resources of sheep without a preliminary study by DNA markers. The Russian sheep breeding is represented by wide variety of breeds, including all productivity and wool types. However, until recently only some sheep breeds, which belong to the same breeding zone or productivity type, were investigated by DNA markers including microsatellites. We studied 25 Russian sheep breeds (n = 751), including fine-fleeced — Dagestan Mountain (DAG), Grozny (GRZ), Kulunda (KUL), Manych Merino (MNM), Salskaya (SAL), Stavropol (STA), Soviet Merino (SVM), Volgograd (VOL), Baikal’s fine-fleeced (ZBL); semi fine-fleeced — Altay Mountain (ALT), Kuibyshev (KUI), North Caucasian (NC), Russian long-haired (RLH),  Tsigai (TSIG); coarse-wooled — Andean (AND), Buubey (BUB), Edilbai (EDL), Karachaev (KAR), Kuchugur (KCH), Kalmyk (KLM), Karakul (KRK), Lezgin (LEZ), Romanov (ROM),  Tushin (TSH), Tuvan short fat-tailed (TUV). The research was conducted using 11 microsatellite loci (OarCP49, INRA063, HSC, OarAE129, MAF214, OarFCB11, INRA005, SPS113, INRA23, MAF65 и McM527). The data were processed using GenAIEx 6.5 and PAST software. In general, the studied breeds were characterized by moderately high allelic diversity. The average number of alleles per locus is varied from 7.20±0.98 in KUL and 10.30±0.99 in TSIG. The values of Na≥10.0 were found in TSIG, TUV, BUB and KRK, values of Na≤8.0 were identified in KUL, RLH and SVM. The effective allele number was the highest in the KRK and TUV (Ne≥5.7) and the minimum was detected in KCH, ALT, RLH and NC (Ne≤4.3). The level of the observed heterozygosity in 21 of the 25 studied breeds ranged from 0.489±0.095 in TUV to 0.651±0.050 in ROM and 0.651±0.060 in SVM, and four other breeds (BUB, TSIG, ZBL and TUV) it varied from 0.798±0.023 in BUB up 0.977±0.017 in TUV. There was a substantial deficit of heterozygotes in 21 of the 25 studied breeds (F_IS values ranged from 0.13 in ROM to 0.36 in KAR and SAL), in the other four (BUB, TSIG, ZBL and TUV) an excess of heterozygotes (F_IS values ranged from -0.04 to -0.22) was detected. The analysis of molecular variance (AMOVA) showed that 5.02 % of genetic variation is composed of differences among breeds and 94.98 % is explained by within breeds’ component. Analysis of the structure of the UMPGA phylogenetic tree, based on the matrix of pairwise genetic distances by M. Nei (1972), showed that the nature of the identified relationships is mainly related with the wool type, productivity type and breeding region. Thus, the identified polymorphism of eleven microsatellite loci is quite powerful for differentiating sheep of various breeds. For a better understanding population structure and obtaining new information on the genetic diversity at the genomic level the application of DNA microarrays, based on the multiple SNPs-markers, is required.

Keywords: sheep breeds, microsatellites, genetic diversity.

 

1ФГБНУ Всероссийский НИИ животноводства им. академика Л.К. Эрнста, 142132 Россия, Московская обл., г.о. Подольск, пос. Дубровицы, 60, e-mail: n_zinovieva@mail.ru, asnd@mail.ru, alex_sermyagin85@mail.ru; 2ФГБНУ Всероссийский НИИ овцеводства и козоводства, 355017 Россия, г. Ставрополь, пер. Зоотехнический, 15 3Institut für Tierzucht und Genetik, University of Veterinary Medicine (VMU), Veterinärplatz, A-1210, Vienna, Austria, e-mail: gottfried.brem@agrobiogen.de

Поступила в редакцию 26 сентября 2016 года

 

Оформление электронного оттиска

От эксперимента — к практике Всероссийский НИИ селекции и семеноводсва овощных культур Всероссийский селекционно-технологический институт садоводства и питомниководства Всероссийский НИИ cельскохозяйственной биотехнологии РАСХН Биотехнический научно-экспериментальный комплекс "ГосНИИсинтезбелок"