Генетическая разновидность основных линий костанайской породы лошадей по 17 локусам микросателлитов ДНК

В племенной работе с животными имеет большое значение разведение по линиям и семействам. Это позволяет сконцентрировать ценные наследственные свойства породы. Преимущества породы скапливаются в линиях и семействах, входящих в его структуру, и обеспечивают возможность для совершенствования породы.

В породе непрерывно происходит формирование новых линий и исчезновение старых. Однако, продолжительность жизни каждой линии связана с уровнем препотентности основателей и продолжателей линий, а также с эффективностью племенной работы с данной линией.

В связи с накоплением наследственных свойств (генотипа) матери, со временем у каждой линии сокращается генетическое сходство с его основателем.

В связи с этим, для продления жизни линий, предотвращения «ухода их в матки» и сохранения их ценных свойств необходимо применять новые селекционные методы.

Для того, чтобы отнести лошадь к данной линии, недостаточно знать его происхождение, необходима всесторонняя оценка причастности к данной линии, нужно исследовать генотип и другие особенности. Поэтому всесторонняя генетическая экспертиза линий костанайской породы на сегодняшний день является актуальным.

Важной задачей современной сельскохозяйственной генетики является эффективный отбор и подбор родительских пар с помощью генов, маркирующих полезные свойства (MAS - marker assisted selection).

Высокая информативность ДНК-маркеров предоставляет возможность селекционного вмешательства в процесс развития пород. В последние годы в исследованиях генофондов сельскохозяйственных животных в основном используется полиморфизм микросателлитов ДНК.

На сегодняшний день, с связи с быстрым развитием ДНК-технологий, количество генных маркеров, обнаруженных в лошадях достигло нескольких десятков [1, с. 29]. Использование генных маркеров при проведении селекционно-племенной работы конных заводов многих стран стало одним из обязательных критериев отбора и подбора. К сожалению, подобных работ с лошадьми, выращиваемыми в Казахстане, в том числе и в отечественной костанайской породе лошадей не проводилось. Поэтому изучение возможностей маркерно-вспомогательной селекции в коневодстве и использование его результатов в практике конных заводов Казахстана является назревшей необходимостью, а проведение исследований генетического полиморфизма основных линий отечественной породы лошадей – костанайской, актуальной.

Научные исследования выполнены в соответствии с республиканской программой, (№ гос. регистрации 0106 РК 00859) по теме ТОО «Қазақ тұлпары» МСХ РК «Изучение иммуногенетических показателей и использование их в качестве маркеров для типирования и идентификации лошадей».

Материалом для исследования послужили пробы крови и волос основных линий лошадей костанайской породы: Неон (n=29), Форт (n=18), Бобрик (n=15), Бурелом (n=8) и Зевс (n=6).

Кровь для анализов забирали из яремной вены по стандартной методике в количестве 10-15 мл [2]. Волосяные луковицы брали в количестве 20-25 штук от животного, для хранения до момента выделения ДНК были использованы бумажные пакеты. ДНК выделялась из проб крови (суспензия лейкоцитов) и волосяных луковиц с использованием наборов «QIAGEN mini kit» (Германия).

Для анализа был использован набор праймеров, включающий 17 локусов микросателлитов, рекомендованный Международным обществом по изучению генетики животных (ISAG). Выделенную ДНК амплифицировали на термоциклере «Мastercycler» (Германия) с набором праймеров «Stock Marks for Horses» согласно рекомендациям производителя. Электрофорез продуктов амплификации осуществлялся на автоматическом 1-капилярном генетическом анализаторе «ABI Prism 310» («Applied Biosystems», США). Расшифровка и документирование полученных графических результатов осуществлялась с помощью программного обеспечения автоматической расшифровки результатов фрагментного анализа GeneMapper^TM.

Интерпретацию графических изображений полученных индивидуальных генетических профилей и определение генотипов животных проводили с учетом контрольной пробы и результатов участия в Международных сравнительных испытаниях (World Horse Comparison Test).

Генетико-статистический анализ проводился по стандартным методикам (Е.К. Меркурьева, 1977; Ч. Ли, 1978; Л.А. Храброва, А.М. Зайцев, 2005). Были рассчитаны следующие показатели: частоты аллелей, эффективное число аллелей (уровень полиморфности, Ae); число аллелей в локусе (Na); выявлены специфические для определенной популяции аллели – «приватные» аллели (Ра). Статистический анализ полученных данных проводили по компьютерной программе MathCAD 2001 и Excel [3, с. 22].

При тестировании обследованного поголовья было установлено, что основные линий костанайской породы лошадей заметно различаются по наличию и частоте встречаемости аллелей микросателлитных локусов, потому что каждая линия по 17 локусам микросателлитов ДНК имеет свою генетическую структуру.

Анализ 17-ти локусов микросателлитов ДНК основных линий костанайской породы лошадей выявил наличие выраженной генетической дифференциации между ними.

В каждом из 17-ти изученных микросателлитных локусов в среднем по всем линиям идентифицировано от 7 до 12 аллеле.

Среднее значение числа аллелей (NV) в среднем составило 3,8 - от 5,2 в локусе НТG10 до 2,9 в локусе НТG4, число эффективно действующих аллелей (Ae) – 3,5 - от 5,8 в локусе НТG10 до 2,05 в локусе НMS1.

Самый широкий спектр аллелей (121 аллелей по 17 локусам), а также максимальное число «приватных» аллелей (Pa=10) были выявлен у линии Неона костанайской породы лошадей. У остальных линий аллелофонд включал в себя около 100 аллелей, в том числе несколько «приватных» аллелей.

По каждому исследованному локусу генетический анализ линии костанайской породы лошадей показал, что каждая линия выделяется свойственной ей генетической структурой. Это доказательство того, что генетическая разновидность основных линий костанайской породы лошадей по 17 локусам микросателлитов ДНК высокая и имеет достаточный генетический фонд. Обнаруженные особенности позволяют более эффективно использовать отдельные локусы для различных целей генетико-популяционных исследований.

Исходя из этого для усиления передачи хозяйственно-полезных свойств родоначальника линии потомкам, рекомендуем подобрать кобыл, имеющих высокую частоту встречаемости аллелей, свойственных данной линии, а также применение целенаправленного умеренного инбридинга.

При построении селекционных программ, при проведении генетического мониторинга линий и семейств в породе, при оценке генетической разновидности рекомендуем применение локусов полиморфных микросателлитов ДНК в качестве универсального генетического маркера.

Литература:

1 Костюченко М.В., Удина И.Г., Зайцев А.М., Храброва Л.А., Сулимова Г.Е. ДНК-технологии для оценки генетического разнообразия пород лошадей отечественной селекции //С.-х. биология. Сер. Биология жив-х. - 2001. - №6. – С. 29-34.

2 Храброва Л.А., Зайцева М.А. Рекомендации по взятию и транспортировке проб крови для генетической экспертизы происхождения лошадей. Издание ВНИИК, 2004.

 3 Зайцева М.А. Породоспецифические особенности аллелофонда микросателлитов ДНК лошадей заводских и местных пород: автореф. дисс. канд. с.-х. наук:. 06.02.07. – Дивово, 2010. – 22 с.