СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ БИОЛОГИЯ, 2008, № 2, с. 31-34

УДК 636.127.1:575.17:577.2

ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ ЧИСТОКРОВНЫХ
ПОРОД ЛОШАДЕЙ ПО МИКРОСАТЕЛЛИТНЫМ ЛОКУСАМ

Л.А. ХРАБРОВА, М.А. ЗАЙЦЕВА, Л.В. КАЛИНКОВА

У лошадей ахалтекинской, арабской и чистокровной верховой пород изучали спектр аллелей 17 микросателлитных локусов. Установлен высокий полиморфизм микросателлитной ДНК у представителей древнейшей ахалтекинской породы. Определено генетическое сходство трех изученных чистокровных пород лошадей.

Ключевые слова: породы лошадей, ПЦР, микросателлитная ДНК.

Key words: horse breeds, PCR, microsatellite DNA.

Быстрое развитие ДНК-технологий обусловило появление многочисленной группы генетических маркеров и открыло новые перспективы для изучения особенностей генофонда, генезиса и микроэволюции пород лошадей. Начатые в 90-х годах ХХ века работы по фингерпринтингу ДНК выявили высокую степень полиморфности микросателлитных локусов и показали возможность их использования для маркирования генотипов и контроля происхождения (1-3). Изучение полиморфизма ядерной и митохондриальной ДНК продемонстрировало меж- и внутрипородную дифференциацию, что, в свою очередь, позволило прояснить многие спорные вопросы одомашнивания лошади и происхождения пород (4, 5).
Из нескольких сотен известных пород лошадей только две —арабская и чистокровная верховая имеют международный статус чистокровных, на который также вправе претендовать древнейшая культурная порода Средней Азии — ахалтекинская (6). При разведении всех чистокровных пород не допускалось смешивание с лошадьми инородной крови, чему способствовала закрытая система ведения племенных книг, а в настоящее время и обязательный генетический контроль проверки происхождения.
Известная уже более трех тысячелетий ахалтекинская порода, несомненно, повлияла на создание арабской (VI-VII вв. н.э.), а лошади восточного происхождения участвовали в формировании генофонда чистокровной верховой лошади в первой половине XVIII века.
Все три чистокровные породы оказали огромное влияние на развитие мирового коннозаводства, поэтому в задачу наших исследований входило изучение особенностей и степени родства этих пород на молекулярно-генетическом уровне.
Методика. Анализировали образцы от 65 ахалтекинских, 125 арабских и 476 чистокровных верховых лошадей по 17 микросателлитным локусам. Материалом для исследований служила ДНК, выделенная из проб крови и волосяных луковиц с использованием наборов Diatom DNA и Extra Gene DNA Prep. (ООО «Лаборатория Изоген», Россия). ДНК амплифицировали на термоциклере 2720 Thermal Cycler (GeneAmp PCR, «Applied Biosystems», США) с набором праймеров фирмы «Stock Marks» согласно рекомендациям производителя. Электрофорез продуктов амплификации осуществляли на автоматическом 4-капиллярном генетическом анализаторе ABI 3130. Интерпретацию графических изображений полученных профилей и определение генотипов животных проводили с учетом контрольной пробы и результатов типирования в Международных сравнительных испытаниях (Horse Comparison Test) 2005-2006 годов.
Генетико-популяционный анализ по частоте встречаемости аллелей микросателлитных локусов, степени полиморфизма и гетерозиготности выполняли общепринятыми методами (7).
Результаты. При изучении полиморфизма ДНК было установлено, что лошади ахалтекинский, арабской и чистокровной верховой пород заметно различаются по наличию и частоте встречаемости аллелей ряда микросателлитных локусов (табл. 1, 2).
Наиболее широкий спектр аллелей микросателлитных локусов был выявлен у ахалтекинских лошадей. В отличие от арабских и чистокровных верховых лошадей у ахалтекинцев по 17 локусам было протипировано 27 дополнительных аллелей, большая часть которых встречалась с низкой частотой.

У лошадей арабской породы были отмечены самые низкие показатели полиморфизма и гетерозиготности. О высокой консолидированности этой породы свидетельствует также ее генетическая структура по локусам полиморфных систем крови (8). Из двух других пород арабские лошади выделялись наличием в локусе VHL20 типичного аллеля R (0,200).
Кроме того, у арабских лошадей в отличие от чистокровных верховых в исследованных микросателлитных локусах присутствовал ряд дополнительных аллелей, в том числе в локусе AHT4 — аллели M (0,053) и P (0,020); в ASB2 — C (0,046), J (0,069) и L (0,005); в ASB17 — Q (0,004); в HMS2 — R (0,071); в HMS3 — L(0,005) и Q (0,014); в HTG10 — N (0,024) и S (0,012); в VHL20 — P (0,012).
В свою очередь, у чистокровных верховых лошадей также встречаются аллели, не обнаруженные у животных арабской породы: в локусе AHT5 — I (0,003); ASB2 — N (0,140) и Р (0,013); ASB17 — J (0,002); HMS2 — J (0,048) и К (0,156); HMS3 и VHL20 — P (соответственно 0,012 и 0,010); HMS7 — Q (0,02) и R(0,001); HTG4 — R (0,001); HTG6 — L (0,004) и R (0,005); HTG7 — M (0,030); LEX3 — О (0,109).

Одинаковый набор аллелей у лошадей трех чистокровных пород был выявлен только по 3 из 17 исследованных локусов. При этом наблюдались достоверные различия по частоте встречаемости отдельных аллелей. Самый высокий коэффициент генетического сходства по микросателлитным локусам (0,780) установили между чистокровной верховой и арабской породами, чем подтверждается участие арабских жеребцов и кобыл в создании английской скаковой лошади. Более низкие показатели генетического сходства определялись между арабской и ахалтекинской породами (0,705), а также между ахалтекинцами и чистокровными верховыми лошадьми (0,723). Если ранее традиционными методами были обнаружены генетические различия между тремя этими породами только по аллелям трансферрина (F1, R) и EAD-систем группы крови, то применение ДНК-технологий позволило выявить межпородные различия по 14 из 17 панельных микросателлитных локусов, используемых при контроле происхождения.
Итак, сравнительная оценка аллельного разнообразия микросателлитных локусов у лошадей трех изученных чистокровных пород показала, что древнейшая ахалтекинская порода лошадей характеризуется самым высоким уровнем их полиморфизма. Животные ахалтекинской, арабской и чистокровной верховой пород имеют своеобразные спектры аллелей микросателлитной ДНК, которые совпадают только в 3 из 17 изученных локусов. Установленные породные генетические особенности могут быть использованы при изучении филогенетических связей и микроэволюции пород лошадей.

Л И Т Е Р А Т У Р А

1. E l l e g r e n  H.,  J o h a n s o n  M.,  S a n d b e r g  K. e.a. Cloning of highly polymorphic microsatellites in the horse. Anim. Genet., 1992, 23: 133-142.
2. B i n n s  M.M.,  H o l m e s  N.G.,  H o l i m a n  A. e.a. The identification of polymorphic microsatellite loci in the horse and their use in thoroughbred parentage testing. British Vet. J., 1995, 151: 9-16.
3. B j o r n s t a d  G.,  R o e d  K.H. Breed demarcation and potential for bred allocation of horses assessed by microsatellites marker. Anim. Genetics, 2001, 32: 59-65.
4. B o w l i n g  A.T.,  R u y i n s k y  A. The genetics of the horse. Wallington, UK, 2000.
5. L u i s  C.,  J u r a s  R.,  O o m  M.M. e.a. Genetic diversity and relationships of Portuguese and other horse breeds based on protein and microsatellite loci variation. Anim. Genet., 2007, 38: 20-27.
6. Конские породы Средней Азии /Под ред. В.О. Витта. М., 1937.
7. М е р к у л ь е в а  Е.К. Генетические основы селекции в скотоводстве. М., 1997.

GENETIC DIFFERENTIATION OF THOROUGHBRED HORSES ON MICROSATELLITE LOCI

L.A. Khrabrova, M.A. Zaitseva, L.V. Kalinkova

S u m m a r y

In horses of the Akhaltekinskaya, Arabic and thoroughbred saddle-horse breeds the authors investigated the spectrum of alleles of 17 microsatellite loci. The high polymorphism of satellite DNA was revealed in horses of the oldest Akhaltekinskaya breed. The genetic similarity was determined in three investigated thoroughbred horses’ breeds.