Генетическая структура лошадей татарской породы по белкам крови и микросателлитной ДНК

Автор: Хаертдинов Р.А., Феткуллова Г.И., Камалдинов И.Н., Закирова Г.М.

Журнал: Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана @uchenye-zapiski-ksavm

Статья в выпуске: 1 т.257, 2024 года.

Бесплатный доступ

В работе изложены результаты изучения генетической структуры новой татарской породы лошадей, созданной недавно (2019). Такие исследования у этой породы проводились впервые. Исследованиями установлено, что татарская порода лошадей характеризуется богатым генофондом по белкам трансферрину и альбумину крови, а также микросателлитной ДНК, которые имеют высокий уровень полиморфизма, обусловленного множественным аллелизмом (от 4 до 6 аллелей каждого локуса). Это позволило решить важные вопросы селекции татарских лошадей, таких как определение их генетического сходства и различия с родственной башкирской породой, и выявление ошибочности в записях о происхождении потомства.

Еще

Лошади, татарская порода, генотип, аллели, частота, трансферрин, альбумин крови, микросателлитная днк

Короткий адрес: https://sciup.org/142240437

IDR: 142240437 | DOI: 10.31588/2413_4201_1883_1_257_267

Текст научной статьи Генетическая структура лошадей татарской породы по белкам крови и микросателлитной ДНК

Татарская порода – новая порода лошадей, созданная недавно, в 2019 году путем чистопородного разведения местных лошадей, находящихся в хозяйствах различных регионов России и Казахстана: Татарстана, Башкортостана, Челябинской, Оренбургской областей и Северного Казахстана, в прошлом входящих в состав Золотой Орды. Татарские лошади имеют средние размеры тела и живую массу равную 475 кг, относятся к универсальной рабоче-пользовательной группе лошадей, обладают оригинальной соловой (75 %) и буланой мастью (25 %) [4]. В настоящее время насчитывается 1100 голов лошадей татарской породы, разводимых в 9-ти хозяйствах: 2-х оригинаторах, 1-м племенном репродукторе и 6-ти товарных хозяйствах. Планируется увеличить поголовье татарских лошадей к 2034 году до 2 тыс. голов [6].

К местным породам лошадей относятся породы одного генетического корня: татарская, башкирская, вятская, алтайская, бурятская, якутская, тувинская, казахская джабе и некоторые другие, имеющие общее происхождение, эти лошади Золотой Орды [7]. Генетически более близкими являются татарские и башкирские лошади. Тем не менее, в наших предыдущих исследованиях было обнаружено, что между этими породами существуют значительные фенотипические различия по морфологическим признакам. Например, у татарских лошадей, в отличии от башкирских, очень большая доля (75%) животных, имеющих соловую масть, у последних, напротив, преобладают другие масти, такие как гнедая, рыжая, черная, мышастая и другие. Татарские лошади в сравнении с башкирскими, оказались более крупными и превосходили их по промерам тела и живой массе. Так, превосходство по длине туловища составило 8,1 см, высоте в холке – 5,3 см, обхвату пясти – 1,6 см, живой массе – 68 кг (P<0,001) [4].

Настоящие исследования посвящены выявлению генетических различий между этими породами. Для этой цели изучена генетическая структура татарских лошадей по полиморфным системам крови: трансферрину и альбумину. Трансферрин (Tf) – сывороточный белок крови связывает и транспортирует железо, которое используется при синтезе эритроцитов крови, этот белок у всех видов сельскохозяйственных животных является наиболее полиморфным, в том числе и у лошадей. Альбумин (Al) – крупный сывороточный белок крови связывает и переносит жирные кислоты и другие слабо растворимые соединения. Белок является менее полиморфным, чем трансферрин.

Материал и методы исследований. Исследования проводили в течение 2022-2023 годов в хозяйстве- оригинаторе КФХ «Набиуллин С.Ф.» Лениногорского района Республики Татарстан, где определяли генотипы по трансферрину и альбумину у 200 голов лошадей татарской породы методом электрофореза в полиакриламидном геле [5].

Результат исследований. У лошадей локус трансферрина оказался очень высоко полиморфным, данный локус был представлен 6-ю аллелями: D, F, K, H, O, M, из них у татарских лошадей не обнаружен последний аллель М (Таблица 1). Пять аллелей трансферрина могли образовать 15 различных генотипов, из них не выявлен лишь один – гомозигота ОО (Таблица 1). У татарских лошадей наиболее часто встречающимися являлись аллели F, R и D, их частота составила соответственно 0,437; 0,265; и 0,168; а среди генотипов высокую частоту имели генотипы FR, FF, DF, их частота составила соответственно 25,0; 18,5; 14,5%.

Локус альбумина оказался слабо полиморфным и представлен лишь двумя аллелями: А и В, их частота у татарских лошадей была высокой и почти равной, соответственно 0,485 и 0,515. Два аллеля альбумина могли образовать три генотипа: АА, ВВ и АВ. У татарских все три генотипа обнаружены с достаточно высокой частотой, соответственно 24,0; 27,0; 49,0.

Таблица 1 – Генетическая структура татарской породы лошадей по частоте аллелей белков крови

Локус	Аллель	Их частота по породам
Локус	Аллель	татарская	башкирская
Трансферрин	D	0,168	0,179
	F	0,437	0,422
	R	0,265	0,006
	H	0,077	0,105
	O	0,053	0,265
	M	-	0,023
Итого	6	1,0	1,0
Альбумин	A	0,485	0,377
	B	0,515	0,623
Итого	2	1,0	1,0

Полученные данные по этим локусам использованы для установления генетического сходства и различия татарской и башкирской пород. Как уже было отмечено в предисловии, эти породы исторически являются наиболее близкими, однако, как показали фенотипические и генетические исследования, они являются разными породами и отличаются друг от друга по многим морфологическим и экстерьерным признакам, аналогичные сходства и различия обнаружены между ними по их генетической структуре в локусах Tf и Al. Эти породы оказались сходными по частоте аллелей D и F трансферрина, соответственно у татарской породы – 0,168 и 0,437; башкирской – 0,179 и 0,422 [3]. Однако по частоте других аллелей трансферрина такого сходства не выявлено, а, напротив, существуют значительные различия. Так, по аллелю R частота составила у татарских лошадей – 0,265; башкирских – 0,006; аллелю Н, соответственно – 0,077 и 0,105; аллелю О – 0,053 и 0,265. Кроме того, у татарской породы аллель М вовсе не обнаружен, тогда как у башкирской породы этот аллель имел частоту 0,023.

Межпородные различия по аллелям А и В альбумина были выражены в меньшей степени, чем у трансферрина, и составили, соответственно 0,485 и 0,477; 0,515 и 0,623. Однако, эти различия оказались более значительными по частоте генотипов, по которым разница между породами выражалась несколькими крайними числами. Например, по трансферрину частота генотипа FF у татарской породы была выше, чем у башкирской в 2 раза, по генотипу RR – в

14 раз, DD - в 2 раза, FR – в 52 раза, DR – в

18 раз и т.д., а по генотипу ВВ альбумина – в 1,7 раза.

Таблица 2 – Генетическая структура татарской породы лошадей по частоте генотипов белков крови

Локус	Генотип	Число лошадей	Частота генотипов по породам, %
Локус	Генотип	Число лошадей	татарская	башкирская
Трансферрин	FF	37	18,5	9,71
	RR	14	7,0	0,05
	DD	7	3,5	1,69
	HH	1	0,5	0,18
	FR	50	25,0	0,48
	DF	22	14,5	17,19
	FH	11	5,5	11,35
	FO	11	5,5	34,14
	DR	14	7,0	0,39
	OR	7	3,5	0,14
	DH	9	4,5	3,09
	DO	1	0,5	9,27
	HO	2	1,0	3,43
	HR	7	3,5	-
	OO	-	-	4,35
	MM	-	-	0,05
	MD	-	-	1,01
	MF	-	-	2,61
	MH	-	-	0,34
	MO	-	-	0,58
	MR	-	-	0,05
Итого	14	200	100	100
Альбумин	AA	48	24,0	21,0
	BB	54	27,0	45,0
	AB	98	49,0	34,0
Итого	3	200	100	100

Следовательно, генетические исследования подтвердили, что, хотя татарская и башкирская породы лошадей исторически являются близкими породами, однако они являются разными породами, довольно существенно отличающимися друг от друга не только по фенотипическим признакам, но и по генотипу.

Другим важным направлением в племенном коневодстве является проверка происхождения лошадей. Подлинность записей о происхождении животных имеет важное значение при отборе животных в племенную группу стада, при оценке производителей по потомству, импорте и экспорте животных, выведении новых линий и семейств, при покупке и реализации на племя и т.д. Ранее этот вопрос решался с помощью групп крови и белкового полиморфизма. В настоящее время более популярным стало использование для этой цели полиморфизма микросателлитной ДНК, которая характеризуется высоким разнообразием и множественным аллелизмом, простой методикой выполнения и высокой вероятностью выявления ошибочности происхождения

Таблица 3 – Генотипирование лошадей татарской породы по генам микросателлитной ДНК

№ п/п	Наименование локуса STR	Аллели у потомка и родителей						Достоверность
№ п/п	Наименование локуса STR	жеребенок		мать кобыла №8404		отец жеребец №7288		Достоверность
1	AHT4_FAM	L	O	L	O	J	O	достоверно
2	AHT5_VIC	J	N	M	N	J	N
3	ASB17_PET	N	Q	M	N	P	Q
4	ASB2_VIC	M	R	K	R	L	M
5	ASB23_VIC	J	K	J	K	J	U
6	CA425_PET	L	N	L	N	M	N
7	HMS1_PET	J	N	J	M	N	Q
8	HMS2_NED	H	I	H	I	I	K
9	HMS3_NED	N	P	O	P	N	N
10	HMS6_VIC	O	P	L	P	M	O
11	HMS7_FAM	M	N	M	O	L	N
12	HTG10_NED	I	O	I	O	N	O
13	HTG4_FAM	M	O	O	Q	M	M
14	HTG6_VIC	J	O	G	O	J	J
15	HTG7_NED	K	O	K	K	N	O
16	LEX3_PET	K	L	K	L	L	M
17	VHL20_FAM	P	Q	P	Q	N	Q
		жеребенок		мать кобыла №6059		отец жеребец №7288
1	AHT4_FAM	N	O	H	O	J	O	ошибочно, отец другой
2	AHT5_VIC	M	N	K	N	J	N
3	ASB17_PET	G	Q	G	O	P	Q
4	ASB2_VIC	C	M	C	M	L	M
5	ASB23_VIC	L	U	J	L	J	U
6	CA425_PET	M	N	M	N	M	N
7	HMS1_PET	M	N	I	M	N	Q
8	HMS2_NED	H	I	H	K	I	K
9	HMS3_NED	M	N	M	Q	N	N
10	HMS6_VIC	M	O	O	P	M	O
11	HMS7_FAM	L	N	M	N	L	N
12	HTG10_NED	L	O	L	O	N	O
13	HTG4_FAM	K	M	K	M	M	M
14	HTG6_VIC	G	J	G	M	J	J
15	HTG7_NED	N	O	M	N	N	O
16	LEX3_PET	K	L	L	M	L	M
17	VHL20_FAM	M	Q	M	M	N	Q

При проверке происхождения путём ДНК-генотипирования исходят из нижеследующих правил:

1. Правило правильности происхождения. При этом у потомства присутствует только те аллели, которые имеются у родителей.
2. Правило ошибочности происхождения. При этом у потомства обнаруживается аллель или аллели,
3. Правило установления отцовства. Для этой цели используются лишь аллели, присутствующие у отца, аллели матери нельзя использовать.
4. Правило установления материнства. Для этой цели используются лишь аллели, присутствующие у матери, аллели отца нельзя использовать.

отсутствующие у предполагаемых родителей.

Генотипирование животных привлекается также для решения других вопросов теории и практики разведения и селекции, таких как изучение истории и генеалогических связей пород, их генетического сходства и различий, для установления внутрипородной дифференцировки, степени гомо-, гетерозиготности и т.д.

Татарская порода лошадей в настоящей работе впервые генотипируется по генам микросателлитной ДНК. Полученные данные использованы для проверки происхождения татарских лошадей. Результаты проверки приведены в таблице 3, где рассматриваются два случая в записях о происхождении животных. В первом случае жеребёнок имеет правильное происхождение, т.е. у него в генотипе присутствуют только те аллели, которые имеются у родителей, а во втором случае у жеребёнка в генотипе присутствуют аллели, отсутствующие у родителей, точнее у отца, т.е. отец записан ошибочно. У жеребёнка отцом является другой жеребец, не Захар 7288, а Полкан 2498. Ошибочность записи о происхождении жеребёнка установлена по аллелям М и К двух локусов AHT5-VIC и LEX3-PET, они унаследованы от другого отца – Полкана 2498.

Испытание показало, что микросателлитная ДНК обладает высокой степенью полиморфизма. Так, у лошадей татарской породы такая ДНК имеет 17 полиморфных локусов, причём у каждого локуса наблюдается множественный аллелизм. Например, у локуса AHT4-FAM обнаружено 4 аллеля, ASB17-PET – тоже 4 аллеля, ASB2-VIC – 6 аллелей и т.д. Это обеспечивает высокую точность – 99 % достоверности происхождения. Кроме того, что очень важно для лошадей с косячным способом воспроизводства, этот метод позволяет в спорных случаях установить отцовство жеребёнка.

Следовательно, метод можно с успехом использовать для тестирования лошадей татарской породы.

Заключение. Таким образом, в результате исследований установлено, что татарская порода лошадей характеризуется богатым генофондом по белкам крови и микросателлитной ДНК, которые имеют высокий уровень полиморфизма, обусловленного множественным аллелизмом. Это позволило решить важные вопросы селекции татарских лошадей, таких как определение их генетического сходства и различия с родственной башкирской породой, и выявление ошибочности в записях о происхождении потомства.

Список литературы Генетическая структура лошадей татарской породы по белкам крови и микросателлитной ДНК

Гончаренко, Г. Г. Микросателлитные ДНК-маркеры в генетической дактилоскопии особей Felis catus и родственных видов семейства Кошачьи / Г. Г. Гончаренко, С. А. Зятьков // Известия гомельского государственного университета имени Ф. Скорины. - 2016. -№3(96). - С. 21-25. EDN: WFBSRV
Машуров, А. М. Генетические маркеры в селекции животных / А. М. Машуров // М. "Наука". - 1980. - С. 318.
Ниятшин, Ф. И. Популяционногенетическая характеристика лошадей башкирской породы / Ф. И. Ниятшин // Автор дисс.. док. био. наук. - 06.02.07 -Уфа. - 2018. - С. 140. EDN: SSTFES
Хаертдинов, Р. А. Татар атлары / Р. А. Хаертдинов, Н. Н. Хазипов, Р. У. Зарипов [и др.] // Казань: "Идель-Пресс". - 2019. - С. 120.
Хаертдинов, Р. А. Методические рекомендации по проведению качественного и количественного анализа белков молока методом электрофореза в полиакриламидном геле / Р. А. Хаертдинов // М.: ВАСХНИЛ. - 1989. - С. 31.
Хаертдинов, Р. А. План селекционно-племенной работы по разведению лошадей татарской породы в Республики Татарстан на 2024-2033 годы / Р. А. Хаертдинов, Г. М. Закирова, И. Н. Камалдинов // Казань. - 2023. - С. 95.
Эрнст, Л. К. Генетические ресурсы сельскохозяйственных животных в России и сопредельных стран / Л. К. Эрнст, Н. Г. Дмитриев, И. А. Паронян // С.-П., РАСХН. - 1993. - С. 473.

Еще

Статья научная