Биология

К.б.н. Волкова В.В.¹, к. с.-х. н. Седых Т.А.²

¹ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт животноводства

Россельхозакадемии, Россия

²ФГБОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет», Россия

Использование полиморфизма микросателитных

локусов крупного рогатого скота для оценки

общности происхождения

Введение. В реализации Подпрограммы развития мясного скотоводства на период 2013-2020 гг. одним из основных мероприятий значится развитие племенной базы мясного скотоводства, где среди прочих не менее важных, определено направление по стимулированию селекционной работы, направленной на совершенствование племенных и продуктивных качеств сельскохозяйственных животных. Таким образом, создаются все условия для устойчивого развития отрасли специализированного мясного скотоводства и производства высококачественной говядины в Российской Федерации [4].

С целью развития мясного скотоводства в Республику Башкортостан в 2009 г. был завезен из Австралии крупный рогатый скот герефордской породы, представленный популяциями, разводимыми в штатах Южная Австралия, Виктория, Новый южный Уэльс и на о. Тасмания. В хозяйствах, где содержатся животные, используется стойлово-пастбищная технология содержания мясного скота, практикуются туровые отелы в зимне-стойловый период. Первые 6-8 дней новорожденных телят содержат в индивидуальных боксах совместно с матерями, затем коров переводят на выгульные площадки и используют режимный подсос. Раздельное содержание коров и молодняка обеспечивает лучшие зоогигиенические условия для телят и сокращает затраты. В летний период коровы и телята содержатся на естественных пастбищах, осенью в конце пастбищного периода молодняк переводится на доращивание и на откормочные площадки, где находятся, как правило, до 18-20-месячного возраста. Коровы и быки содержатся зимой на кардах [2,3].

В настоящее время для объективной характеристики видов и пород сельскохозяйственных животных широко используются молекулярно-генетические маркеры и одним из высокоинформативных типов ДНК-маркеров, характеризующих генофонд, являются микросателиты [6,8]. Микросателлиты являются удобными генетическими маркерами в геноме сельскохозяйственных животных вследствие высокого уровня полиморфизма и стабильного аутосомного кододоминантного наследования [5,9,10].

Целью работы стало исследование аллелофонда крупного рогатого скота герефордской породы различных эколого-генетических генераций и использование полиморфизма микросателитных локусов для оценки общности происхождения.

Материалы и методы исследований. Исследования проводились на базе ЦКП «Биоресурсы и биоинженерия сельскохозяйственных животных» ГНУ ВИЖ Россельхозакадемии. Материалом для исследований служили пробы ткани (ушной выщип) крупного рогатого скота герефордской породы трёх генетико-экологических генераций в количестве 66 голов, разводимых в МТС «Центральная» Республики Башкортостан, в т.ч. завезённые из Австралии, (ГРФ_АВСТР, n=30), первой российской генерации, (ГРФ_F1, n=26) и второй российской генерации (ГРФ_F2, n=10).

Выделение ДНК проводили с помощью набора реагентов для выделения ДНК DIAtomTM DNA Prep100 (ООО «Лаборатория Изоген», Россия). Анализ ДНК и постановку ПЦР проводили по методикам, разработанным ранее [7]. Набор маркеров для анализа включал 9 микросателлитных локусов - TGLA126, TGLA122, TGLA227, ILST005, ETH185, ETH10, ETH225, BM1818 и BM2113. Фрагменты амплификации идентифицировали на генетическом анализаторе ABI Prism 3130xl («Applied Biosystems», США). Статистическую обработку данных проводили по стандартным методикам [1] с использованием программного обеспечения GenAlEx v 6.4 [12] в соответствии с методическими подходами, разработанными в ГНУ ВИЖ РАСХН [11].

Результаты собственных исследований. На рисунке 1 (а, б, в, г, д, е, ж, з, и) представлены частоты аллелей 9 изученных микросателлитных локусов.

а)	б)
в)	г)
д)	е)
ж)	з)
	и) Рисунок 1 Аллельные частоты по микросателлитным маркерам в разрезе генераций герефордского скота

По ряду локусов между различными генетико-экологическими генерациями отмечаются довольно значительные различия по частотам аллелей. Так, частота аллеля 238 локуса ETH185 возрастает от 0,18 у завезённых герефордов (ГРФ_АВСТР) до 0,4 у ГРФ_F1 и 0,6 у ГРФ_РФ_F2. Частоты аллеля 215 локуса ETH10 и аллеля 264 локуса BM1818 также повышаются от 0,1 до 0,6 и от 0,2 до 0,7 соответственно у ГРФ_АВСТР ГРФ_РФ_F2. У ГРФ_РФ_F2 частота аллеля 140 локуса ETH225 выше в 4 раза по сравнению с исходной ГРФ_АВСТР.

Число аллелей в исследованных локусах варьирует от 2 в локусе ILST005 до 9 в локусах ETH185, TGLA227 и BM1818. Суммарно в изученной популяции животных выявлено 66 аллелей.

На рисунке 2 представлен анализ пространственного распределения изученных генераций герефордского скота, проведённый на основании генотипа по микросателлитам каждого исследованного животного, а также на количестве и частоте встречаемости аллелей, общих для каждой группы.

Рисунок 2 Двухмерное распределение в группах скота разных генераций ГРФ_АВСТР, ГРФ_РФ_F1 ГРФ_РФ_F2

Видно, что все три генерации представляют собой хорошо консолидированные, частично перекрывающиеся массивы, что указывает на некоторые различия в ДНК-профилях, с другой стороны, - на общность происхождения.

Вывод. На основании проведенных исследований полиморфизма микросателитных локусов популяции крупного рогатого скота герефордской породы австралийской генерации и их потомков первого (F1) и второго (F2) поколений по 9 микросателлитным локусам установлено, что в трёх последовательных эколого-генетических генерациях показано снижение среднего числа аллелей локус с 6,00 до 3,33. Изученные генерации герефордского скота представляет собой хорошо консолидированные, частично перекрывающиеся массивы, что указывает, с одной стороны, на некоторые различия в ДНК-профилях и на общность происхождения - с другой.

Литература:

1. Вейр Б. Анализ генетических данных // М.: Мир, 1995. 319 с.

2. Гизатуллин Р.С. Хазиахметов Ф.С., Седых Т.А., Мударисов Р.М. Ресурсосберегающая технология разведения мясного скота и производства говядины: рекомендации – Уфа: Издательство Башкирский ГАУ, 2013. 64 с.

3. Гизатуллин Р.С., Седых Т.А. Резервы увеличения производства говядины в Башкортостане // Вестник Башкирского государственного аграрного университета. 2011. № 3. С. 25-29.

4. Государственная программа развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2013-2020 годы // Постановление Правительства РФ от 14 июля 2012 г. № 717 (в ред. постановления Правительства РФ от 015 апреля 2014 г. № 315) UTR:http://mcx.ru/documents/file_document/show/23220.htm

5. Долматова И.Ю. Зиновьева Н.А., Горелов П.В., Ильясов А.Г., Гладырь Е.А., Траспов А.А., Сельцов В.И. Особенности аллелофонда башкирской популяции симментальского скота по микросателлитам// Сельскохозяйственная биология. 2011. №6. С. 70-74.

6. Зиновьева Н.А., Гладырь Е.А. Генетическая экспертиза сельскохозяйственных животных: применение тест-систем на основе микросателлитов // Достижения науки и техники АПК. 2011. № 9. С. 46-48.

7. Зиновьева Н.А., Попов А.Н., Эрнст Л.К., Марзанов Н.С., Бочкарев В.В., Стрекозов Н.И., Брем Г. Методические рекомендации по использованию метода полимеразной цепной реакции в животноводстве // Дубровицы. ВИЖ, 1998. 47 с.

8. Зиновьева Н.А., Стрекозов Н.И., Молофеева Л.А. Оценка роли ДНК-микросателлитов в генетической характеристике популяции черно-пестрого скота // Зоотехния. 2009. № 1. С. 2-4.

9. Стрекозов Н.И., Зиновьева Н.А., Горелов П.В., Листратенкова В.И., Коновалова Е.Н., Чернушенко В.К., Эрнст Л.К. Генетическая характеристика созданных типов скота бурой швицкой и сычевской пород с использованием полиморфизма микросателлитных локусов// Сельскохозяйственная биология. 2009. № 2. С. 10-15.

10. Траспов А.А., Зиновьева Н.А., Долматова И.Ю., Гладырь Е.А. Аллелофонд башкирской популяции черно-пестрого скота по микросателлитам в связи с показателями молочной продуктивности коров // Проблемы биологии продуктивных животных. 2011. Т. 1. С. 65-68.

11. Nei, M. 1978. Estimation of average heterozygosity and genetic distance from a small number of individuals. Genetics 76: 379-390.

12. Peakall, R., Smouse P.E. GENALEX 6: Genetic analysis in Excel. Population genetic software for teaching and research. //. Molecular Ecology Notes, 2006, 6, 288-295. V. GENALEX 6.4 UTR: http://appliedpopulationgenetics2010.wikispaces.com/file/view/GENALEX6.4_documntation.pdf, (дата обращения 19.12.2010).