Изменчивость микросателлитов в породах овец, разводимых в России

Изменчивость микросателлитов в породах овец, разводимых в России

Автор: Денискова Т.Е., Селионова М.И., Гладырь Е.А., Доцев А.В., Бобрышова Г.Т., Костюнина О.В., Брем Г., Зиновьева Н.А.

Журнал: Сельскохозяйственная биология @agrobiology

Рубрика: Геномное сканирование, биоразнообразие

Статья в выпуске: 6 т.51, 2016 года.

Бесплатный доступ

На современном этапе развития предварительное исследование по ДНК-маркерам - обязательный этап разработки программ по сохранению и описанию генетических ресурсов. Российское овцеводство представлено многообразием пород, включающим все известные направления продуктивности и типы шерстного покрова. Однако до настоящего времени лишь некоторые породы, объединенные регионом разведения или типом хозяйственного использования, были исследованы по ДНК-маркерам, в том числе микросателлитам. В представленной работе мы изучили 25 пород овец ( n = 751), разводимых на территории России: тонкорунных - дагестанскую горную (DAG), грозненскую (GRZ), кулундинскую (KUL), манычского мериноса (MNM), сальскую (SAL), ставропольскую (STA), советского мериноса (SVM), волгоградскую (VOL), забайкальскую (ZBL); полутонкорунных - горноалтайскую полутонкорунную (ALT), куйбышевскую (KUI), северокавказскую мясошерстную (NC), русскую длинношерстную (RLH), цигайскую (TSIG); грубошерстных - андийскую (AND), буубэй (BUB), эдильбаевскую (EDL), карачаевскую (KAR), кучугуровскую (KCH), калмыцкую (KLM), каракульскую (KRK), лезгинскую (LEZ), романовскую (ROM), тушинскую (TSH), тувинскую короткожирнохвостую (TUV). Исследование проводилось по 11 локусам микросателлитов (OarCP49, INRA063, HSC, OarAE129, MAF214, OarFCB11, INRA005, SPS113, INRA23, MAF65, McM527). Для обработки данных использовали программное обеспечение GenAIEx 6.5 и PAST. В целом изучаемые породы характеризовались умеренно высоким аллельным разнообразием. Среднее число аллелей на локус (Na) варьировало от 7,20±0,98 у KUL до 10,30±0,99 у TSIG. Значения Na 10,0 были выявлены в породах TSIG, TUV, BUB и KRK, Na≤8,0 - у KUL, RLH и SVM. Эффективное число аллелей (Ne) оказалось максимальным в породах KRK и TUV (Ne≥5,7), минимальным - у KCH, ALT, RLH и NC (Ne≤4,3). Наблюдаемая гетерозиготность (Ho) в 21 из 25 исследованных пород варьировала от 0,489±0,095 у TUV до 0,651±0,050 у ROM и 0,651±0,060 у SVM, в четырех остальных породах (BUB, TSIG, ZBL и TUV) - от 0,798±0,023 у BUB до 0,977±0,017 у TUV. В 21 из 25 пород был выявлен существенный дефицит гетерозигот (значение Fis варьировало от 0,13 у ROM до 0,36 у KAR и SAL), в четырех остальных (BUB, TSIG, ZBL и TUV) отмечали избыток гетерозигот (значение Fis варьировало от -0,04 до -0,22). Проведенный анализ молекулярной вариансы (AMOVA) показал, что в генетической изменчивости пород 5,02 % приходилось на различия между породами, 94,98 % - на внутрипородную составляющую. При построении филогенетического дерева на основе матрицы попарных генетических дистанций M. Nei (1972) методом UMPGA было установлено, что характер выявленных связей главным образом обусловлен типом шерстного покрова, направлением продуктивности и регионом разведения пород. Таким образом, выявленный полиморфизм в 11 микросателлитных локусах достаточно информативен для дифференциации овец различных пород. Для более глубокого изучения популяционной структуры и получения новой информации о генетическом разнообразии на геномном уровне необходимо использовать ДНК-микроматрицы на основе множественных SNP-маркеров

Еще

Породы овец, микросателлиты, генетическое разнообразие

Короткий адрес: https://sciup.org/142213983

IDR: 142213983   |   DOI: 10.15389/agrobiology.2016.6.801rus

Список литературы Изменчивость микросателлитов в породах овец, разводимых в России

  • Crispim B., Seno L., Egito A., Vargas Junior F., Grisolia A. Application of microsatellite markers for breeding and genetic conservation of herds of Pantaneiro sheep. Electronic Journal of Biotechnology, 2014, 17: 317-321 ( ) DOI: 10.1016/j.ejbt.2014.09.007
  • Столповский Ю.А. Концепция и принципы генетического мониторинга для сохранения in situ пород доместицированных животных. Сельскохозяйственная биология, 2010, 6: 3-8.
  • Tautz D., Renz M. Simple sequences are ubiquitous repetitive components of eukaryotic genomes. Nucl. Acids Res., 1984, 12: 4127-4138.
  • Litt M., Luty J.M. A hypervariable microsatellite revealed by in vitro amplification of a dinucleotide repeat within the cardiac muscle actin gene. Am. J. Hum. Genet., 1989, 44: 397-401.
  • Putman A.I., Carbone I. Challenges in analysis and interpretation of microsatellite data for population genetic studies. Ecology and Evolution, 2014, 4(22): 4399-4428 ( ) DOI: 10.1002/ece3.1305
  • Dalvit C., Sacca E., Cassandro M., Gervaso M., Pastore E., Piasentier E. Genetic diversity and variability in Alpine sheep breeds. Small Ruminant Res., 2008, 80: 45-51 ( ) DOI: 10.1016/j.smallrumres.2008.09.005
  • Kusza S., Dimov D., Nagy I., Bõsze Z., Jávor A., Kukovics S. Microsatellite analysis to estimate genetic relationships among five bulgarian sheep breeds. Genet. Mol. Biol., 2010, 33(1): 51-56 ( ) DOI: 10.1590/S1415-47572010005000003
  • Ferrando A., Goyache F., Parés P.-M., Carrión C., Miró J., Jordana J. Genetic relationships between six eastern Pyrenean sheep breeds assessed using microsatellites. Spanish Journal of Agricultural Research, 2014, 12(4): 1029-1037 ( ) DOI: 10.5424/sjar/2014124-6173
  • Yilmaz O. Power of different microsatellite panels for paternity analysis in sheep. Animal Science Papers and Reports, 2016, 34(2): 155-164.
  • Baumung R., Cubric-Curik V., Schwend K., Achmann R., Sölkner J. Genetic characterization and breed assignment in Austrian sheep breeds using microsatellite marker information. J. Anim. Breed. Genet., 2006, 123: 265-271 ( ) DOI: 10.1111/j.1439-0388.2006.00583.x
  • Tapio I., Tapio M., Grislis Z., Holm L-E., Jeppsson S., Kantanen J., Miceikiene I., Olsaker I., Viinalass H., Eythorsdottir E. Unfolding of population structure in Baltic sheep breeds using microsatellite analysis. Heredity, 2005, 94: 448-456 ( ) DOI: 10.1038/sj.hdy.6800640
  • Neubauer V., Vogl C., Seregi J., Sáfár L., Brem G. Genetic diversity and population structure of Zackel sheep and other Hungarian sheep breeds. Archives Animal Breeding, 2015, 58: 343-350 ( ) DOI: 10.5194/aab-58-343-2015
  • Pariset L., Savarese M.C., Cappuccio I., Valentini A. Use of microsatellites for genetic variation and inbreeding analysis in Sarda sheep flocks of central Italy. J. Anim. Breed. Genet., 2003, 120(6): 425-432 ( ) DOI: 10.1046/j.0931-2668.2003.00411.x
  • Kijas J.W., Lenstra J.A., Hayes B., Boitard S., Porto Neto L.R., San Cristobal M., Servin B., McCulloch R., Whan V., Gietzen K., Paiva S., Barendse W., Ciani E., Raadsma H., McEwan J., Dalrymple B. Genome wide analysis of the world’s sheep breeds reveals high levels of historic mixture and strong recent selection. PLoS ONE, 2012, 10: e1001258 ( ) DOI: 10.1371/journal.pbio.1001258
  • Heaton M.P., Leymaster K.A., Kalbfleisch T.S., Kijas J.W., Clarke S.M., McEwan J., Maddox J.F., Basnayake V., Petrik D.T., Simpson B., Smith T.P.L., Chitko-McKown C.G., the International Sheep Genomics Consortium. SNPs for parentage testing and traceability in globally diverse breeds of sheep. PLoS ONE, 2014, 9(4): e94851 ( ) DOI: 10.1371/journal.pone.0094851
  • Clarke S.M., Henry H.M., Dodds K.G., Jowett T.W.D., Manley T.R., Anderson R.M., McEwan J.C. A high throughput single nucleotide polymorphism multiplex assay for parentage assignment in New Zealand sheep. PLoS ONE, 2014, 9(4): e93392 ( ) DOI: 10.1371/journal.pone.0093392
  • Deniskova T.E., Sermyagin A.A., Bagirov V.A., Okhlopkov I.M., Gladyr E.A., Ivanov R.V., Brem G., Zinovieva N.A. Comparative analysis of the effectiveness of STR and SNP markers for intraspecific and interspecific differentiation of the genus Ovis. Russian Journal of Genetics, 2016, 52(1): 79-84 ( ) DOI: 10.1134/S1022795416010026
  • Elshire R.J., Glaubitz J.C., Sun Q., Poland J.A., Kawamoto K., Buckler E.S., Mitchell S.E. A Robust, simple genotyping-by-sequencing (GBS) approach for high diversity species. PLoS ONE, 2011, 6(5): e19379 ( ) DOI: 10.1371/journal.pone.0019379
  • Эрнст Л.К., Зиновьева Н.А. Биологические проблемы животноводства в XXI веке. М., 2008.
  • Амерханов Х.А. Овцеводство и козоводство Российской Федерации в цифрах. Ставрополь, 2015.
  • Гладырь Е.А., Зиновьева Н.А., Бурылова С.С., Селионова М.И., Моисейкина Л.Г., Эрнст Л.К., Брем Г. Характеристика аллелофонда овец юга России. Достижения науки и техники АПК, 2012, 11: 34-37.
  • Zinovieva N.A., Selionova M.I., Gladyr E.A., Petrovic M.P., Caro Petrovic V., Ruzic Muslic D., Petrovic M.M. Investigation of gene pool and genealogical links between sheep breeds of southern Russia by blood groups and DNA microsatellites. Genetika, 2015, 47(2): 395-404 ( ) DOI: 10.2298/GENSR1502395Z
  • Денискова Т.Е., Канева Л.А., Гладырь Е.А., Селионова М.И., Зиновьева Н.А. Генетическая характеристика печорских овец с помощью микросателлитных маркеров. Достижения науки и техники АПК, 2016, 30(8): 75-78.
  • Tapio M., Ozerov M., Tapio I., Kantanen J., Toro M.A., Marzanov N., Ćinkulov M., Goncharenko G., Kiselyova T., Murawski M. Microsatellite-based genetic diversity and population structure of domestic sheep in northern Eurasia. BMC Genetics, 2010, 11: 76 ( ) DOI: 10.1186/1471-2156-11-76
  • Озеров М.Ю., Тапио М., Кантанен Ю., Марзанова С.Н., Бузеров В.В., Андрюхин А.П., Шарлапаев Б.Н., Петров С.Н., Марзанов Н.С. Генетическая категоризация полутонкорунных пород овец: приоритеты по их сохранению. Проблемы биологии продуктивных животных, 2013, 3: 16-24.
  • 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, 1998.
  • Peakall R., Smouse P.E. GenAlEx 6.5: genetic analysis in Excel. Population genetic software for teaching and research-an update. Bioinformatics, 2012, 28(19): 2537-2539 ( ) DOI: 10.1093/bioinformatics/bts460
  • Weir B.S., Cockerham C.C. Estimating F-Statistics for the analysis of population structure. Evolution, 1984, 38(6): 1358-1370 ( ) DOI: 10.2307/2408641
  • Nei M. Genetic distance between populations. Am. Nat., 1972, 106(949): 283-292 ( ) DOI: 10.1086/282771
  • Hammer O., Harper D.A.T., Ryan P.D. PAST: Paleontological statistics software package for education and data analysis. Palaeontologia Electronica, 2001, 4(1): 4-9.
  • Hartl D.L., Clark A.G. Principles of population genetics. Sunderland, United Kingdom, 1997.
  • Мороз В.А. Повышение эффективности использования генетического потенциала мериносов России. Овцы, козы, шерстяное дело, 2015, 2: 45-48.
  • Селькин И.И., Соколов А.Н. Создание и совершенствование полутонкорунных пород овец. Овцы, козы, шерстяное дело, 2002, 3: 10-12.
  • Медведев М.В., Ерохин А.И. Откормочные и убойные качества овец куйбышевской породы и ее помесей с мясошерстными баранами. Овцы, козы, шерстяное дело, 2004, 1: 29-30.
  • Селькин И.И. Северокавказская мясошерстная порода. Ставрополь, 2007.
  • Ерохин А.И., Котарев В.И., Ерохин С.А. Овцеводство. Воронеж, 2014.
  • Гаджиев З.К. Грубошерстные овцы Дагестана. Махачкала, 2010.
  • Мурзина Т.В., Вершинина В.А. Становление тонкорунного овцеводства и современное состояние овец в Забайкальском крае. Информационный бюллетень, 2016, 1(11): 35-41.
  • Билтуев С.И. Современное состояние полугрубошерстного и грубошерстного овцеводства в Республике Бурятия. Мат. Межд. науч.-практ. конф. «Значение и перспективы развития овцеводства в аграрной экономике Сибири и Дальнего Востока». Чита, 2016: 52-57.
  • Столповский Ю.А., Шимиит Л.В., Кол Н.В., Евсюков А.Н., Рузина М.П., Чургуйоол О.И., Сулимова Г.Е. Анализ генетической изменчивости и филогенетических связей у популяций тувинской короткожирнохвостой овцы с использованием ISSR-маркеров. Сельскохозяйственная биология, 2009, 6: 34-43.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp