Г.С. Лозовая, Ю.В. Аржанкова

ФГОУ ВПО «Великолукская государственная сельскохозяйственная академия», г. Великие Луки, Россия

Современные генетические подходы к совершенствованию пород основаны на более полной оценке генотипа животных и генетического разнообразия популяций с помощью маркерных технологий. Значительное место среди них занимают микросателлиты. Сателлитные ДНК являются характерным компонентом всех эукариот.

Так как число тандемных копий в сателлитах сильно варьирует, они нашли применение в качестве высоко информативного генетического маркера у сельскохозяйственных животных    (Н.А. Зиновьева, Л.К. Эрнст, 2006). Частые повторы ДНК (сателлиты, мини- и микросателлиты) обладают более высокой степенью изменчивости, чем структурные гены (Л.А. Калашникова, И.М. Дунин, В.И. Глазко, 2001).

В связи с этим целью наших исследований было изучение полиморфизма микросателлитных локусов у коров черно-пестрой породы в СПК-колхозе «Красное знамя» Новосокольнического района Псковской области. ДНК-диагностика проводилась в лаборатории генетики сельскохозяйственных животных Всероссийского НИИ животноводства. Материалом для исследований послужили образцы ткани (ушные выщипы) животных. Средний удой по стаду (I) составил 5121,64 кг, по группе высокопродуктивных коров (II) – 5991,95 кг (р<0,001).

У черно-пестрого скота изучено 12 микросателлитных локусов. Результаты исследований представлены в таблице 1.

По локусу TGLA 126 выявлено 5 аллелей длиной от 115 до 123 п.н., отличающихся друг от друга на 2 п.н. Наибольшая частота встречаемости отмечена для аллельных вариантов 115 (0,4364) и 117 (0,2864).
При анализе ДНК коров изучаемого стада по локусу ILST 005 выявлено только три аллельных варианта длиной от 181 до 185 п.н., отличающихся друг от друга на 2 п.н. Причем, наиболее часто обнаруживается аллель 183 (0,5182), аллель 185 имеется у наименьшего числа животных (0,0909).

При исследовании полиморфизма локуса ETH 185 выявлено 11 аллелей с минимальным и максимальным размерами 220 и 244 п.н. Наибольшая частота встречаемости характерна для аллельных вариантов 234 (0,2000), 230 (0,1727) и 228 (0,1591). У единичных животных выявлены аллели 227 (0,0045), 222 (0,0091) и 244 ( 0,0136).

Таблица 1 - Полиморфизм микросателлитных локусов черно-пестрой породы

В локусе TGLA 122 получено 14 аллелей длиной от 139 до 183 п.н. Наиболее часто обнаруживается аллель 143 (0,3364). Относительно высокой частотой характеризуются аллельные варианты 149 (0,1727), 151 (0,1545). Единичны у исследуемых животных аллели 169 и 183 (по 0,0045), 171 (0,0091), 173, 161 и 167 (по 0,0136), 147 (0,0182).

При амплификационном анализе по локусу ILST 006 выявлено 13 аллелей. Примечательно, что у 42 коров отсутствует данный локус (38,18% исследованного поголовья). Наибольшее и наименьшее значения исследуемого локуса составили 281 и 309 п.н. Наибольшая частота встречаемости, равная 0,1919, выявлена у аллельного варианта 297. Относительно часто обнаруживаются аллели 295 (0,0909) и 299 (0,0773). Единичны аллели 281, 283 и 289, их частота встречаемости составляет 0,0045.

Полиморфизм локуса ETH 10 представлен 9 аллелями длиной от 209 до 226 п.н. Наиболее часто встречается аллель 219 (0,3091), немногим реже – 221 (0,2045) и 217 (0,1773). Только у отдельных животных выявлены аллели 226 (0,0045) и 215 (0,0182).

При амплификационном анализе локуса ETH 225 выявлено 10 аллелей с минимальным размером 138 п.н. и максимальным 160 п.н. Самая большая частота встречаемости характерна для аллельного варианта 150 (0,3591). Достаточно часто обнаруживаются аллели 148 (0,2773) и 140 (0,1318). У небольшого поголовья выявлены аллели 160 (0,0045), 156 (0,0136) и 152 (0,0182).
У исследованных животных определено 13 аллелей локуса TGLA 227. Наиболее часто обнаруживаются аллели 99 (0,2273) и 81 (0,2182). Относительно редки аллели 75 (0,0091), 95 и 105 (по 0,0182), 85 и 93 (по 0,0227). Размер аллелей составляет от 75 до 105 п.н.

Было выявлено 12 аллелей локуса ВМ 1818 длиной от 256 до 276 п.н. Наибольшая частота встречаемости выявлена для аллельных вариантов 262 (0,2636), 266 и 268 (по 0,2273). Единичны аллели 276 (0,0045), 256, 258, 269, 270 (по 0,0091), 272 (0,0136).

При исследовании полиморфизма локуса ВМ 2113 выявлено 11 аллелей с минимальным и максимальным размерами 125 и 143 п.н. Наиболее высокой частотой встречаемости характеризуются аллельные варианты 133 и 137 (по 0,2091). Относительно часто обнаруживаются аллели 127 (0,1727), 125 (0,1364), 135 и 139 (по 0,1091). Только у отдельных животных имеются аллели 142 (0,0045), 131 (0,0091), 129, 141 и 143 (по 0,0136).

Полиморфизм локуса ВМ 1784 у исследованных животных был незначительным. Нами выявлено только 5 аллелей длиной от 178 до 190 п.н. Наибольшая частота встречаемости характерна для аллельного варианта 182 (0,3818). С частотой 0,3136 встречается аллель 178. Редко обнаруживается аллель 190 (0,0409).

Наконец, локус SPS 115 представлен 9 аллелями длиной от 242 до 265 п.н. Причем, частота встречаемости аллельного варианта 248 (0,6636) значительно превышает аналогичные значения других аллелей. Так, аллели 250 и 258 обнаруживаются с частотой, равной 0,0864. Только у отдельных животных имеются аллели 252 (0,0045), 242 (0,0091) и 265 (0,0136).

Таким образом, в результате генотипирования коров черно-пестрой породы с использованием 12 микросателлитных маркеров было обнаружено 115 аллелей: 5 аллельных вариантов локуса TGLA 126, 3 – ILST 005, 11 – ETH 185, 14 – TGLA 122, 13 – ILST 006, 9 – ETH 10, 10 – ETH 225, 13 – TGLA 227, 12 – ВМ 1818, 11 – ВМ 2113, 5 – ВМ 1784 и 9 – SPS 115. Среднее число аллелей на локус составило 9,58±0,98.
Фактическая степень гетерозиготности во всех локусах, за исключением ILST 005 (0,4364), ILST 006 (0,4818) и SPS 115 (0,4091), оказалась выше 50%. Достоверных различий между фактической и ожидаемой степенями гетерозиготности выявлено не было, что свидетельствует о генетическом равновесии в группе. В целом степень гетерозиготности по отдельным локусам варьирует от 0,4091 (SPS 115) до 0,8455 (TGLA 227) и по большинству локусов незначительно отличается от теоретически ожидаемой.

Проведено сопоставление частот встречаемости исследованных аллелей микросателлитных локусов высокопродуктивных коров со средними данными по стаду.

Из таблицы видно, что высокопродуктивные коровы характеризуются большей частотой встречаемости следующих аллелей: 185 (в 1,51 раза) локуса ILST 005, 238 (в 2,40 раза) локуса ETH 185, 167 (в 1,84 раза) локуса TGLA 122, 215 (в 2,06 раза) локуса ETH 10, 138 (в 1,92 раза) и 160 (в 2,78 раза) локуса ETH 225, 85 и 93 (в 1,65 раза) локуса TGLA 227, 256 и 270 (в 2,75 раза) локуса ВМ 1818, 141 и 143 (в 1,84 раза) локуса ВМ 2113, 242 (в 2,75 раза) и 256 (в 1,83 раза) локуса SPS 115.

У них реже обнаруживаются аллели 293 (в 1,82 раза), 299 (в 1,55 раза) и 305 (в 2,55 раза) локуса ILST 006, 142 (в 2,18 раза) и 146 (в 2,06 раза) локуса ETH 225, 274 (в 2,91 раза) локуса ВМ 1818, 188 (в 2,55 раза) локуса ВМ 1784.

Группа    высокопродуктивных    коров    характеризуется    отсутствием нижеперечисленных аллелей: 227 и 244 локуса ETH 185, 147, 161, 169, 171 и 183 локуса TGLA 122, 281, 283, 289 и 301 локуса ILST 006, 226 локуса ETH 10, 144 локуса ETH 225, 97 локуса TGLA 227, 276 локуса ВМ 1818, 129, 131 и 142 локуса ВМ 2113, 252 и 260 локуса SPS 115.

Таким образом, у высокопродуктивных коров черно-пестрой породы выявлено некоторое своеобразие по частотам встречаемости отдельных аллелей микросателлитных локусов. При отборе животных следует отдавать предпочтение особям с наличием в геноме аллельных вариантов, чаще встречающихся в группе скота с высоким уровнем молочной продуктивности.

Литература

1.    Зиновьева Н.А. Проблемы биотехнологии и селекции сельскохозяйственных животных /Н.А. Зиновьева, Л.К. Эрнст. – Дубровицы. – ВИЖ, 2006. – 344 с.
2.    Калашникова Л.А. Селекция XXI века: использование ДНК-технологий /Л.А. Калашникова, И.М. Дунин, В.И. Глазко. – Московская обл. – ВНИИПлем, 2001. – 34 с.

Источник - ВЕСТНИК МИЧУРИНСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО АГРАРНОГО УНИВЕРСИТЕТА, научно-производственный журнал, 2010, № 2,  Печатная версия.