Исследование микросателлитных локусов в породах индеек российской селекции

Автор: Фисинин В.И., Селионова М.И., Шинкаренко Л.А., Щербакова Н.Г., Кононова Л.В.

Журнал: Сельскохозяйственная биология @agrobiology

Рубрика: Птицеводство: наука и технологии

Статья в выпуске: 4 т.52, 2017 года.

Бесплатный доступ

В настоящее время мясо индеек ( Meleagris gallopavo ) занимает второе место в мире в общем объеме производства мяса птицы. По оценке аналитического агентства Global Reach Consulting (GRC), за последние 10 лет этот сегмент вырос более чем в 8 раз. Положительная динамика наблюдается и в России: в 2015 году прирост производства мяса индеек составил 34,9 %, в основном благодаря достижениям современной генетики и использованию высокопроизводительных технологий. В мировом птицеводстве жесткая конкуренция на рынке генетического материала определяет важность контроля его происхождения и генетической консолидированности. Анализ микросателлитных локусов относят к числу наиболее информативных методов изучения генетического биоразнообразия у животных и птицы. Изучение микросателлитов у пород и коммерческих линий индеек, разводимых в США, Турции, Венгрии и других странах, позволило установить генетические профили пород, их дифференциацию, сходство и различия, однако до настоящего времени подобные исследования на российских породах индеек не проводились. В представляемой работе мы впервые оценили полиморфизм микросателлитных локусов и генетическую дифференциацию у пород индеек российской селекции. Исследования выполняли в условиях Северо-Кавказской зональной опытной станции по птицеводству на породах, разводимых в Селекционно-генетическом центре Северо-Кавказской зональной опытной станции по птицеводству (Ставропольский край). MLVA (multiple locus variable, number tandem repeats analysis) генотипирование проводили по 12 VNTR-локусам (MNT9-MNT20). Пробы крови отбирали у индеек семи пород: белой широкогрудой ( n = 12), бронзовой северокавказской ( n = 12), белой северокавказской ( n = 9), серебристой северокавказской ( n = 15), московской белой ( n = 12), черной тихорецкой ( n = 10), узбекской палевой ( n = 8). ДНК выделяли с применением гуанидинтиоционата. Качество образцов ДНК оценивали спектрофотометрически. Детекцию продуктов ПЦР-амплификации осуществляли по наличию специфических полос на электрофореграмме в агарозном геле. Для количественной оценки дискриминирующей способности метода генотипирования использовали индекс Хантера-Гастона (Hunter Gaston Discriminatory Index, HGDI). Кластерный анализ осуществляли методом невзвешенного попарного среднего (UPGMA), дендрограмму строили с помощью компьютерной программы START 2. Из 12 исследованных VNTR-локусов 3 оказались мономорфными (MNT11, MNT15, MNT17), в 6 было выявлено по 2 аллеля (MNT9, MNT10, MNT12, MNT14, MNT19 и MNT20). В локусе MNT16 обнаружили 3 и лишь в двух VNTR-локусах (MNT13 и MNT18) - по 4 аллеля. Из 26 выявленных аллелей 21 ранее не был описан и не аннотирован в специализированных международных базах данных, что указывает на генетическое своеобразие исследованных российских пород индеек. Филогенетический анализ с построением дендрограммы генетических дистанций позволил выделить два неравнозначных кластера - I и II. Первый кластер был образован частью генотипов белой широкогрудой и всеми генотипами узбекской палевой породы. Второй сформировали две крупные группы - C и D. Группа C объединяла генотипы пород бронзовая северокавказская, белая северокавказская и белая широкогрудая; группа D - генотипы пород черная тихорецкая, серебристая северокавказская и московская белая. Особенности генетической дифференциации пород индеек российской селекции обусловлены историей их происхождения и участием генофонда одних пород при создании других. Впервые выявленные аллельные варианты в локусах позволяют провести исследования по генетической дифференциации пород индеек российской и зарубежной селекции.

Еще

Породы индеек, микросателлиты, vntr-локусы, филогенетический анализ, генетическое разнообразие

Короткий адрес: https://sciup.org/142214163

IDR: 142214163   |   DOI: 10.15389/agrobiology.2017.4.739rus

Список литературы Исследование микросателлитных локусов в породах индеек российской селекции

  • Putman A.I., Carbone I. Challenges in analysis and interpretation of microsatellite data for population genetic studies. Ecology Evolution, 2014, 4(22): 4399-4428 ( ) DOI: 10.1002/ece3.1305
  • Новгородова И.П., Волкова В.В., Гладырь Е.А., Селионова М.И., Растоваров Е.И., Фисинин В.И., Зиновьева Н.А. Изучение информативности микросателлитов кур G. gallus для характеристики аллелофонда индеек M. gallopavo. Достижения науки и техники АПК, 2011, 10: 66-67.
  • Фисинин В.И., Гладырь Е.А., Волкова В.В., Севастьянова А.А., Зиновьева Н.А. Анализ генетической структуры пород домашних кур с использованием микросателлитных маркеров. Проблемы биологии продуктивных животных, 2011, 1: 68-72.
  • Jarne P., Lagoda P.J.L. Microsatellites, from molecules to populations and back. Trends in Ecology & Evolution, 1996, 11(10): 424-429 ( ) DOI: 10.1016/0169-5347(96)10049-5
  • Weigend S., Romanov M.N. The world watch list for domestic animal diversity in the context of conservation and utilisation of poultry biodiversity. World's Poultry Science Journal, 2002, 58(4): 411-430 ( ) DOI: 10.1079/WPS20020031
  • 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. Genetic diversity in farm animals: a review. Animal Genetics, 2010, 41(1): 6-31 ( ) DOI: 10.1111/j.1365-2052.2010.02038.x
  • Soller M., Weigend S., Romanov M.N., Dekkers J.C.M., Lamont S.J. Strategies to assess structural variation in the chicken genome and its associations with biodiversity and biological performance. Poultry Science, 2006, 85(12): 2061-2078 ( ) DOI: 10.1093/ps/85.12.2061
  • Wilkinson S., Wiener P., Teverson D., Haley C.S., Hocking P.M. Characterization of the genetic diversity, structure and admixture of British chicken breeds. Animal Genetics, 2012, 43(5): 552-563 ( ) DOI: 10.1111/j.1365-2052.2011.02296.x
  • Reed K.M., Roberts M.C., Murtaugh J., Beattie C.W., Alexander L.J. Eight new dinucleotide microsatellite loci in turkey (Meleagris gallopavo). Animal Genetics, 2000, 31(2): 140 ( ) DOI: 10.1046/j.1365-2052.2000.00571.x
  • Burt D.W., Morrice D.R., Sewalem A., Smith J., Paton I.R., Smith E.J., Bentley J., Hocking P.M. Preliminary linkage map of the turkey (Meleagris gallopavo) based on microsatellite markers. Animal Genetics, 2003, 34(6): 399-409 ( ) DOI: 10.1046/j.1365-2052.2003.01033.x
  • Chaves L.D., Knutson T.P., Krueth S.B., Reed K.M. Using the chicken genome sequence in the development and mapping of genetic markers in the turkey (Meleagris gallopavo). Animal Genetics, 2006, 37(2): 130-138 ( ) DOI: 10.1111/j.1365-2052.2005.01396.x
  • Gholizadeh M., Mianji G.R. Use of microsatellite markers in poultry research. International Journal of Poultry Science, 2007, 6(2): 145-153 ( ) DOI: 10.3923/ijps.2007.145.153
  • Colombo E., Strillacci G., Cozzi M.C., Madeddu M., Mangiagalli M.G., Mosca F. Feasibility study on the FAO chicken microsatellite panel to assess genetic variability in the turkey (Meleagris gallopavo). Italian Journal of Animal Science, 2014, 13(4): 887-890 ( ) DOI: 10.4081/ijas.2014.3334
  • Reed K., Mendoza K.M., Beattie C.W. Comparative analysis of microsatellite loci in chicken and turkey. Animal Genetics, 2000, 43: 796-802 ( ) DOI: 10.1139/g00-045
  • Latch E.K., Smith E.J., Rhodes O.E. Isolation and characterization of microsatellite loci in wild and domestic turkeys (Meleagris gallopavo). Molecular Ecology Notes, 2002, 2: 176-178 ( ) DOI: 10.1046/j.1471-8286.2002.00183.x
  • Reed K., Roberts M.C., Murtaugh J., Beattie C.W., Alexander L.J. Eight new dinucleotide loci in turkey (Melagris gallopavo). Animal Genetics, 2000, 31: 140-157 ( ) DOI: 10.1046/j.1365-2052.2000.00571.x
  • Kamara D., Gyenai K.B., Geng T., Hammade H. Microsatellite marker-based genetic analysis of relatedness between commercial and heritage turkeys (Meleagris gallopavo). Poultry Science, 2007, 86(1): 46-49 ( ) DOI: 10.1093/ps/86.1.46
  • Smith E.J., Geng T., Long E., Pierson F.W., Sponenberg D.P., Larson C., Gogal R. Molecular analysis of the relatedness of five domesticated turkey strains. Biochemical Genetics, 2005, 43(1-2): 35-47 ( ) DOI: 10.1007/s10528-005-1065-5
  • Knutson T.P., Chaves L.D., Hall M.K., Reed K.M. One hundred fifty-four genetic markers for the turkey (Meleagris gallopavo). Genome, 2004, 47(6):1015-28 ( ) DOI: 10.1139/g04-076
  • Kusza S., Mihók S., Czeglédi L., Jávor A., Árnyasi M. Testing the breeding strategy of Hungarian Bronze turkey strains for maintaining genetic diversity with microsatellites. Archiv Tierzucht, 2011, 54(4): 419-429.
  • Aslam M., Bastiaansen J., Elferink M., Megens J. Crooijmans R., Blomberg L., Fleischer R., Van Tassell C., Sonstegard T., Schroeder S., Groenen M., Long J. Whole genome SNP discovery and analysis of genetic diversity in Turkey (Meleagris gallopavo). BMC Genomics, 2012, 13: 391-404 ( ) DOI: 10.1186/1471-2164-13-391
  • Reed K., Chaves L.D., Rowe J.A. Twelve new turkey microsatellite loci. Poultry Science, 2002, 81: 1789-1791 ( ) DOI: 10.1093/ps/81.12.1789
  • Hunter P.R., Gaston M.A. Numerical index of the discriminatory ability of typing systems: an application of Simpson's index of diversity. Journal of Clinical Microbiology, 1988, 26(11): 2465-2466 (PubMed ID: 3069867).
  • START 2. Режим доступа: http://pubmlst.org/software/analysis/start. Без даты.
  • Guan X., Silva P., Gyenai K.B., Xu J., Geng T., Tu Z., Samuels D.C., Smith E.J. The mitochondrial genome sequence and molecular phylogeny of the turkey, Meleagris gallopavo. Animal Genetics, 2009, 40(2): 134-141 ( ) DOI: 10.1111/j.1365-2052.2008.01810.x
Еще
Статья научная