Генетические ресурсы животных: развитие исследований аллелофонда российских пород крупного рогатого скота - миниобзор

Генетические ресурсы животных: развитие исследований аллелофонда российских пород крупного рогатого скота - миниобзор

Автор: Зиновьева Н.А., Сермягин А.А., Доцев А.В., Боронецкая О.И., Петрикеева Л.В., Абдельманова А.С., Brem G.

Журнал: Сельскохозяйственная биология @agrobiology

Рубрика: Обзоры, проблемы

Статья в выпуске: 4 т.54, 2019 года.

Бесплатный доступ

В современной биологической науке изучение и сохранение биоразнообразия рассматривается как одна из важных и актуальных задач (L.F. Groeneveld с соавт., 2010). В ХХ столетии во всем мире в животноводстве использовалось ограниченное число пород, что привело к существенному снижению численности локальных пород, которые до недавнего времени активно вовлекались в сельскохозяйственное производство (B. Rischkowsky с соавт., 2007). Настоящий обзор описывает современное состояние знаний о генофонде крупного рогатого скота (КРС), при этом особое внимание уделено российским генетическим ресурсам. Дано краткое описание эволюции методов, применяемых при изучении генетического разнообразия. Обобщены результаты исследований аллелофонда пород крупного рогатого скота на основе анализа полиморфизма митохондриальной ДНК и микросателлитов (M.-H. Li с соавт., 2009; J. Kantanen с соавт., 2009; P.V. Gorelov с соавт., 2011; T.Yu. Kiseleva с соавт., 2014; A.A. Traspov с соавт., 2011; R. Sharma 2015)...

Еще

Биоразнообразие, отечественные породы крупного рогатого скота, днк маркеры, исторические образцы днк

Короткий адрес: https://sciup.org/142222181

IDR: 142222181   |   DOI: 10.15389/agrobiology.2019.4.631rus

Список литературы Генетические ресурсы животных: развитие исследований аллелофонда российских пород крупного рогатого скота - миниобзор

  • Groeneveld L.F., Lenstra J.A., Eding H., Toro M.A., Scherf B., Pilling D., Negrini R., Finlay E.K., Jianlin H., Groeneveld E., Weigend S., GLOBALDIV Consortium. Genetic diversity in farm animals -a review. Anim. Genet., 2010, 41: 6-31 ( ). DOI: 10.1111/j.1365-2052.2010.02038.x
  • Toro M., Fernández J., Caballero A. Molecular characterization of breeds and its use in conservation. Livestock Science, 2009, 120(3): 174-195 ( ). DOI: 10.1016/j.livsci.2008.07.003
  • The state of the world's animal genetic resources for food and agriculture/B. Rischkowsky, D. Pilling (eds.). FAO, Rome, Italy, 2007.
  • Численность породного скота в колхозах и совхозах СССР на 1 января 1960 г. Статистический сборник. М., 1961.
  • Ежегодник по племенной работе в молочном скотоводстве в хозяйствах Российской Федерации (1991 год). М., 1992.
  • Ежегодник по племенной работе в молочном скотоводстве в хозяйствах Российской Федерации (2015 год). М., 2016.
  • Yang W., Kang X., Yang Q., Lin Y., Fang M. Review on the development of genotyping methods for assessing farm animal diversity. Journal of Animal Science and Biotechnology, 2013, 4(1): 2-6 ( ).
  • DOI: 10.1186/2049-1891-4-2
  • Rendel J. Relationships between blood groups and the fat percentage of the milk in cattle. Nature, 1961, 189: 408-409.
  • Neimann-Sorensen A., Robertson A. The association between blood groups and several production characteristics in three Danish cattle breeds. Acta Agriculturae Scandinavica, 1961, 11(2): 163-196 ( ).
  • DOI: 10.1080/00015126109433054
  • Kühn Ch., Freyer G., Weikard R., Goldammer T., Schwerin M. Detection of QTL for milk production traits in cattle by application of a specifically developed marker map of BTA6. Animal Genetics, 1999, 30(5): 333-340 ( ).
  • DOI: 10.1046/j.1365-2052.1999.00487.x
  • Loftus R.T., MacHugh D.E., Bradley D.G., Sharp P.M., Cunningham E.P. Evidence for two independent domestications of cattle. PNAS USA, 1994, 91: 2757-2761 ( ).
  • DOI: 10.1073/pnas.91.7.2757
  • Loftus R.T., MacHugh D.E., Ngere L.O., Balain D.S., Badi A.M., Bradley D.G., Cunningham E.P. Mitochondrial genetic variation in European, African and Indian cattle populations. Animal Genetics, 1994, 25(4): 265-271 ( ).
  • DOI: 10.1111/j.1365-2052.1994.tb00203.x
  • Bradley D.G., MacHugh D.E., Cunningham P., Loftus R.T. Mitochondrial diversity and the origins of African and European cattle. PNAS USA, 1996, 93(10): 5131-5135 ( ).
  • DOI: 10.1073/pnas.93.10.5131
  • MacHugh D.E., Shriver M.D., Loftus R.T., Cunningham P., Bradley D.G. Microsatellite DNA variation and the evolution, domestication and phylogeography of taurine and zebu cattle (Bos taurus and Bos indicus). Genetics, 1997, 146(3): 1071-1086.
  • Loftus R.T., Ertugrul O., Harba A.H., El-Barody M.A.A., MacHugh D.E., Park S.D.E., Bradley D.G. A microsatellite survey of cattle from a centre of origin: the Near East. Molecular Ecology, 1999, 8(12): 2015-2022 ( ).
  • DOI: 10.1046/j.1365-294x.1999.00805.x
  • Edwards C.J., Baird J.F., MacHugh D.E. Taurine and zebu admixture in Near Eastern cattle: a comparison of mitochondrial, autosomal and Y-chromosomal data. Animal Genetics, 2007, 38(5): 520-524 ( ).
  • DOI: 10.1111/j.1365-2052.2007.01638.x
  • Cymbron T., Freeman A.R., Isabel Malheiro M., Vigne J.D., Bradley D.G. Microsatellite diversity suggests different histories for Mediterranean and Northern European cattle populations. Proc. R. Soc. B., 2005, 272: 1837-1843 ( ).
  • DOI: 10.1098/rspb.2005.3138
  • Li M.-H., Kantanen J. Genetic structure of Eurasian cattle (Bos taurus) based on microsatellites: clarification for their breed classification. Animal Genetics, 2009, 41(2): 150-158 ( ).
  • DOI: 10.1111/j.1365-2052.2009.01980.x
  • MacNeil M.D., Alexander L.J., Kantanen J., Ammosov I.A., Ivanova Z.I., Popov R.G., Ozerov M., Millbrooke A., Cronin M.A. Potential emigration of Siberian cattle germplasm on Chirikof Island, Alaska. Journal of Genetics, 2017, 96(1): 47-51 ( ).
  • DOI: 10.1007/s12041-016-0739-6
  • Sharma R., Kishore A., Mukesh M., Ahlawat S., Maitra A., Kumar Pandey A., Tantia M.S. Genetic diversity and relationship of Indian cattle inferred from microsatellite and mitochondrial DNA markers. BMC Genetics, 2015, 16: 73 ( ).
  • DOI: 10.1186/s12863-015-0221-0
  • Kantanen J., Edwards C.J., Bradley D.G., Viinalass H., Thessler S., Ivanova Z., Kiselyova T., Ćinkulov M., Popov R., Stojanović S., Ammosov I., Vilkki J. Maternal and paternal genealogy of Eurasian taurine cattle (Bos taurus). Heredity, 2009, 103(5): 404-415 ( ).
  • DOI: 10.1038/hdy.2009.68
  • Горелов П.В., Кольцов Д.Н., Зиновьева Н.А., Гладырь Е.А. Сравнительный анализ групп крови и микросателлитов в характеристике новых типов скота бурой швицкой и сычевской пород. Сельскохозяйственная биология, 2011, 6: 37-40.
  • Kiseleva T.Yu., Kantanen J., Vorobyov N.I., Podoba B.E., Terletsky V.P. Linkage disequilibrium analysis for microsatellite loci in six cattle breeds. Russian Journal of Genetics, 2014, 50: 406-414 ( ).
  • DOI: 10.1134/S1022795414040048
  • Долматова И.Ю., Зиновьева Н.А., Горелов П.В., Ильясов А.Д., Гладырь Е.А., Траспов А.А., Сельцов В.И. Особенности аллелофонда башкирской популяции симментальского скота по микросателлитам. Сельскохозяйственная биология, 2011, 6: 70-74.
  • Эрнст Л.К., Бегучев А.П., Левантин Д.Л. Скотоводство. М., 1977.
  • Felius M. Cattle breeds -an encyclopedia. Misset, Doetinchem, The Netherlands, 1995.
  • Столповский Ю.А., Лазебный О.Е., Столповский К.Ю., Cулимова Г.Е. Применение метода ISSR-PCR для оценки популяционной структуры идентификации и сходства генофондов пород и видов доместицированных животных. Генетика, 2010, 46(6): 1-9.
  • Глазко В.И., Феофилов А.В., Бардуков Н.В., Глазко Т.Т. Видоспецифичные ISSR-PCR-маркеры и пути их формирования. Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии, 2012, 1: 118-125.
  • Столповский Ю.А., Ахани Азари M., Евсюков А.Н., Кол Н.В., Рузина М.Н., Воронкова В.Н., Cулимова Г.Е. Сравнительный анализ полиморфизма ISSR-маркеров у пород крупного рогатого скота. Генетика, 2011, 47(2): 213-226.
  • Столповский Ю.А., Ахани Азари M., Евсюков А.Н., Кол Н.В., Рузина М.Н., Воронкова Л.Н., Cулимова Г.Е. Дифференциация пород крупного рогатого скота с использованием мультилокусного межмикросателлитного анализа (ISSR-PCR). Сельскохозяйственная биология, 2011, 4: 36-45.
  • Хлесткина Е.К. Молекулярные маркеры в генетических исследованиях и селекции. Вавиловский журнал генетики и селекции, 2013, 17(4/2): 1044-1054.
  • Coates B.S., Sumerford D.V., Miller N.J., Kim K.S., Sappington T.W. Comparative performance of single nucleotide polymorphism and microsatellite markers for population genetic analysis. Journal of Heredity, 2009, 100(5): 556-564 ( ).
  • DOI: 10.1093/jhered/esp028
  • Fries R., Durstewitz G. Digital DNA signatures for animal tagging. Nature Biotechnology, 2001, 19(6): 508 ( ).
  • DOI: 10.1038/89213
  • Martınez-Arias R., Calafell F., Mateu E., Comas D., Andre´s A., Bertranpetit J. Sequence variability of a human pseudogene. Genome Research, 2001, 11(6): 1071-1085 ( ).
  • DOI: 10.1101/gr.167701
  • Xing C., Schumacher F.R., Xing G., Lu Q., Wang T., Elston R.C. Comparison of microsatellites, single-nucleotide polymorphisms (SNPs) and composite markers derived from SNPs in linkage analysis. BMC Genetics, 2005, 6(Suppl. 1): S29 ( ).
  • DOI: 10.1186/1471-2156-6-S1-S29
  • Morin P.A., Luikart G., Wayne R.K., Grp S.N.P.W. SNPs in ecology, evolution and conservation. Trends in Ecology & Evolution, 2004, 19(4): 208-216 ( ).
  • DOI: 10.1016/j.tree.2004.01.009
  • Vignal A., Milan D., SanCristobal M., Eggen A. A review on SNP and other types of molecular markers and their use in animal genetics. Genetics, Selection, Evolution, 2002, 34(3): 275-305 ( ).
  • DOI: 10.1051/gse:2002009
  • Steemers F.J., Gunderson K.L. Whole genome genotyping technologies on the BeadArrayTM platform. Biotechnology Journal, 2007, 2(1): 41-49 ( ).
  • DOI: 10.1002/biot.200600213
  • Shen R., Fan J.B., Campbell D., Chang W., Chen J., Doucet D., Yeakley J., Bibikova M., Garcia E.W., McBride C., Steemers F., Garcia F., Kermani B.G., Gunderson K., Oliphant A. High-throughput SNP genotyping on universal bead arrays. Mutation Research, 2005, 573(1-2): 70-82 ( ).
  • DOI: 10.1016/j.mrfmmm.2004.07.022
  • Decker J.E., Pires J.C., Contant G.C. et al. Resolving the evolution of extant and extinct ruminants with high-throughput phylogenomics. PNAS USA, 2009, 106(44): 18644-18649 ( ).
  • DOI: 10.1073/pnas.0904691106
  • Kuehn L.A., Keele J.W., Bennett G.L., McDaneld T.G., Smith T.P., Snelling W.M., Sonstegard T.S., Thallman R.M. Predicting breed composition using breed frequencies of 50,000 markers from the US Meat Animal Research Center 2,000 Bull Project. J. Anim. Sci., 2011, 89(6): 1742-1750 ( ).
  • DOI: 10.2527/jas.2010-3530
  • McTavish E.J., Decker J.E., Schnabel R.D., Taylor J.F., Hillis D.M. New World cattle show ancestry from multiple independent domestication events. PNAS USA, 2013, 110(15): 1398-1406 ( ).
  • DOI: 10.1073/pnas.1303367110
  • Decker J.E., McKay S.D., Rolf M.M., Kim J., Molina Alcalá A., Sonstegard T.S., Hanotte O., Götherström A., Seabury C.M., Praharani L., Babar M.E., Regitano L.C.A., Yildiz M.A., Heaton M.P., Wan-Sheng L., Lei C.-Z., Reecy J.M., Saif-Ur-Rehman M., Schnabel R.D., Taylor J.F. Worldwide patterns of ancestry, divergence, and admixture in domesticated cattle. PLoS Genet., 2014, 10(3): e1004254 ( ).
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1004254
  • Decker J.E., Taylor J.F., Cronin M.A., Alexander L.J., Kantanen J., Millbrooke A., Schnabel R.D., MacNeil M.D. Origins of cattle on Chirikof Island, Alaska elucidated from genome-wide SNP genotypes. Journal of Heredity, 2016, 116(6): 502-505 ( ).
  • DOI: 10.1038/hdy.2016.7
  • Iso-Touru T., Tapio M., Vilkki J., Kiseleva T., Ammosov I., Ivanova Z., Popov R., Ozerov M., Kantanen J. Genetic diversity and genomic signatures of selection among cattle breeds from Siberia, eastern and northern Europe. Animal Genetics, 2016, 47(6): 647-657 ( ).
  • DOI: 10.1111/age.12473
  • Zinovieva N.A., Dotsev A.V., Sermyagin A.A., Wimmers K., Reyer H., Sölkner J., Deniskova T.E., Brem G. Study of genetic diversity and population structure of five Russian cattle breeds using whole genome SNP analysis. Sel'skokhozyaistvennaya biologiya, 2016, 51(6): 788-800 ( ).
  • DOI: 10.15389/agrobiology.2016.6.788eng
  • Yurchenko A., Yudin N., Aitnazarov R., Plyusnina A., Brukhin V., Soloshenko V., Lhasaranov B., Popov R., Paronyan I.A., Plemyashov K.V., Larkin D.M. Genome-wide genotyping uncovers genetic profiles and history of the Russian cattle breeds. Heredity, 2018, 120(2): 125-137 ( ).
  • DOI: 10.1038/s41437-017-0024-3
  • Sermyagin A.A., Dotsev A.V., Gladyr E.A., Traspov A.A., Deniskova T.E., Kostjunina O.V., Reyer H., Wimmers K., Barbato M., Paronyan I.A., Plemyashov K.V., Sölkner J., Popov R.G., Brem G., Zinovieva N.A. Whole-genome SNP analysis elucidates the genetic structure of Russian cattle and its relationship with Eurasian taurine breeds. Genetics, Selection, Evolution, 2018, 50: 37 ( ).
  • DOI: 10.1186/s12711-018-0408-8
  • Катмаков П.С., Гавриленко В.П., Бушов А.В., Стенькин Н.И. Совершенствование генофонда бестужевской породы с использованием потенциала голштинской и красных пород европейской селекции. Вестник Ульяновской ГСХА, 2014, 1(25): 126-132.
  • Кертиев Р.М., Пархоменко Л.А., Никулкин Н.С., Высоцкая В.М., Пархоменко Л.Б. Программа разведения и совершенствования крупного рогатого скота холмогорской породы. Зоотехния, 2016, 2: 14-15.
  • Прожерин В.П., Ялуга В.Л. Использование национальных племенных ресурсов молочного скота. Зоотехния, 2017, 7: 6-9.
  • Кавардакова О., Кузнецов В. Результаты голштинизации черно-пестрого скота Пермского края. Молочное и мясное скотоводство, 2007, 7: 37-38.
  • Быданцева Е., Кавардакова О. Зависимость продуктивного долголетия коров от генетических факторов. Молочное и мясное скотоводство, 2012, 3: 17-18.
  • Сулимова Г.Е., Лазебная И.В., Перчун А.В., Воронкова В.Н., Рузина М.Н., Бадин Г.А. Уникальность костромской породы крупного рогатого скота с позиции молекулярной генетики. Достижения науки и техники АПК, 2011, 9: 52-54.
  • Казаков Д.С., Белокуров С.Г. Влияние быков-производителей разной селекции на продуктивное долголетие коров костромской породы. Вестник биотехнологии, 2017, 2: 11.
  • Новиков В.М., Кольцов Д.Н., Цысь В.И., Леутина Д.В., Татуева О.В. Проблемные вопросы крупномасштабной селекции бурой швицкой породы крупного рогатого скота. Генетика и разведение животных, 2016, 1: 46-51.
  • Специализированный портал «Быки-производители». Режим доступа: http://testfb.pli-nor.ru/plem/stat. Дата обращения: 17.03.2018.
  • Moser C., Reiter M. Die Rinderrasse der Tux-Zillertaler -Ein Stück Tiroler Kultur. Verlag Edition Tirol, 1996.
  • Tux Zillertaler. Режим доступа: http://en.zar.at/Cattle_breeding_in_Austria/Cattle_breeds/Additional_Breeds/Tux_Zillertaler.html. Дата обращения: 18.03.2018.
  • Лискун Е.Ф. Отечественные породы крупного рогатого скота. М., 1949.
  • Боронецкая О.И., Чикурова Е.А., Никифоров А.И. Возникновение, особенности и породообразования, и практика сохранения белого паркового скота. Известия ТСХА, 2017, 6: 68-84 ( ).
  • DOI: 10.26897/0021-342X-2017-6-68-84
  • Браунер А. Породы сельскохозяйственных животных. Крупный рогатый скот. Одесса, 1922.
  • Лискун Е.Ф. Методика краниологических исследований. Доклад, сделанный на XII съезде естествоиспытателей и врачей. С.-Петербург, 1910. В кн.: Избранные труды/Под ред. Е.А. Арзуманяна. М., 1961: 42-75.
  • Боронецкая О.И., Барбосова М.Е., Никифоров А.И., Быкова А.В., Михеенков В.Е., Рабаданова Г.Ш., Петрикеева Л.В., Полуротова А.И., Рукавицина Е.А. Каталог краниологической коллекции академика Е.Ф. Лискуна/Под ред. В.П. Панова. М., 2012.
  • MacHugh D.E., Edwards C.J., Bailey J.F., Bancroft D.R., Bradley D.G. The extraction and analysis of ancient DNA from bone and teeth: a survey of current methodologies. Ancient Biomolecules, 2000, 3(2): 81-102.
  • Beja-Pereira A., Caramelli D., Lalueza-Fox C., Vernesi C., Ferrand N., Casoli A., Goyache F., Royo L.J., Conti S., Lari M., Martini A., Ouragh L., Magid A., Atash A., Zsolnai A., Boscato P., Triantaphylidis C., Ploumi K., Sineo L., Mallegni F., Taberlet P., Erhardt G., Sampietro L., Bertranpetit J., Barbujani G., Luikart G., Bertorelle G. The origin of European cattle: evidence from modern and ancient DNA. PNAS USA, 2006, 103(21): 8113-8118 ( ).
  • DOI: 10.1073/pnas.0509210103
  • Gargani M., Pariset L., Lenstra J.A., De Minicis E., European Cattle Genetic Diversity Consortium, Valentini A. Microsatellite genotyping of medieval cattle from central Italy suggests an old origin of Chianina and Romagnola cattle. Frontiers in Genetics, 2015, 6: Article 68 ( ).
  • DOI: 10.3389/fgene.2015.00068
Еще
Статья обзорная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp