ХАРАКТЕРИСТИКА АЛЛЕЛОФОНДА ДВУХ ПОПУЛЯЦИЙ ПЕРЕПЕЛОВ ЭСТОНСКОЙ ПОРОДЫ Волкова В.В.,Хатиб А.,Кленовицкий П.М.,Никишов А.А.,Аншаков Д.В.,Гладырь Е.А.

Всероссийский научно-исследовательский институт животноводства им. Л.К. Эрнста


Номер: 9-1
Год: 2016
Страницы: 20-24
Журнал: Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук

Ключевые слова

ДНК-маркеры, генофонд, перепел, микросателлиты, аллельные профили, DNA markers, gene pool, quail, microsatellites, allelic profiles

Просмотр статьи

⛔️ (обновите страницу, если статья не отобразилась)

Аннотация к статье

В ходе исследования дана генетическая характеристика 62 птиц из двух популяций перепелов эстонской породы по 6 микросателлитным маркерам (МС) кур. Выполнена оценка генетической изменчивости, установлена высокая генетическая консолидированность изученных популяций перепелов.

Текст научной статьи

Контроль происхождения и генетической консолидированности племенного материала является необходимым условием для эффективного ведения племенной работы. В настоящее время, в качестве одного из приемов для проведения таких работ в животноводстве и птицеводстве получило распространение использование микросателлитов (МС). Тест-системы для мультилокусного анализа МС разработаны и применяются для изучения генетического биоразнообразия различных видов животных и птицы [1, 2, 3, 4]. Получение такой информации исключительно важно для анализа генофонда и степени филогенетической близости пород, что необходимо для рационального использования генетических ресурсов животных [5]. В птицеводстве полиморфизм микросателлитной ДНК был использован для оценки генетической дивергенции пород кур [6, 7, 8] и индеек [9]. Работы по определению генетической изменчивости между популяциями и информация по полиморфизму микросателлитов у эстонских перепелов практически отсутствуют. Материалы и методы исследований. Исследования проводили в Центре биотехнологии и молекулярной диагностики (лаборатории молекулярной генетики животных) ФГБНУ Всероссийский научно-исследовательский институт животноводства имени академика Л.К. Эрнста (ВИЖ им. Л.К. Эрнста). В работе было использовано оборудование ЦКП «Биоресурсы и биоинженерия сельскохозяйственных животных». Исходным материалом для анализа служили образцы пульпы пера перепелов ФГУП "Загорское ЭПХ" ФГБНУ ФНЦ ВНИТИП РАН (Всероссийский научно-исследовательский и технологический институт птицеводства, г. Сергиев Посад, Московская область) (ЭСТ1, n=35) и РУДН (Российский университет дружбы народов - Аграрно-технологический институт) (ЭСТ2, n=27). Пробы пера отбирали с помощью щипцов и непосредственно после взятия помещали в пробирки, заполненные этиловым спиртом 96%. Законсервированные таким образом пробы хранили при +4ºС от нескольких дней до нескольких недель до момента их доставки в лабораторию. Дальнейшее хранение проб осуществляли при -20ºС. Выделение ДНК производили с помощью набора «ДНК-Экстран-2» (ЗАО «Синтол», Россия) в соответствии со стандартным протоколом производителя. В анализе МС использовали мультилокусную систему 8 микросателлитов кур: MCW0111, MCW0067, LEI0094, MCW0123, MCW0081, MCW0069, MCW0104 и MCW0183. ПЦР-анализ выполняли согласно «Методическим рекомендациям…» [10, 25]. Электрофоретическое разделение фрагментов ДНК методом капиллярного электрофореза проводили на приборе ABI 3130xl. Обработку данных капиллярного электрофореза проводили посредством перевода длин детектируемых фрагментов в числовые выражения на основании сравнения их подвижности со стандартом ДНК. Данные об аллелях каждого животного суммировали в электронной таблице Microsoft Excel. Полученная матрица генотипов служила основой для статистической обработки результатов. При проведении сравнительных популяционно-генетических исследований аллелофонда изучаемых перепелов эстонской породы для характеристики популяций рассчитывали следующие показатели: минимальное, максимальное и среднее число аллелей (Na), частоты встречаемости аллелей, число информативных аллелей, число эффективных аллелей (Ne), число и частоты встречаемости приватных аллелей; анализ распределения популяций [11] наблюдаемую (Ho) и ожидаемую (He) степени гетерозиготности; индекс фиксации Fst (AMOVA). Статистическую обработку данных проводили по стандартным методикам с использованием программного обеспечения GenAlEx (ver. 6.4.1), MSA_WIN 4.05. Результаты исследований. Восемь специфичных микросателлитов кур были использованы для анализа алелофонда перепелов эстонской породы. Продукты амплификации были получены в 6 (75%) микросателлитных локусах. Из них четыре МС - MCW0111, MCW0067, MCW0123 и MCW0183 были полиморфными (Na>2), два локуса MCW0081 и MCW0069 оказались мономорфными. Показано отсутствие специфических продуктов амплификации у представителей перепелов эстонской породы для локусов MCW0104 и LEI0094, что говорит о видовой избирательности праймеров данных МС для домашней курицы Gallus gallus [12] и индейки Meleagris gallopavo [9]. Стоит отметить, что число полиморфных аллелей для локусов MCW0104 и LEI0094 в популяции 12 пород домашней курицы [12] составило 7,75 и 6,92 аллеля на локус. Анализ полученных данных показал, что у вида Coturnix coturnix, представленных двумя популяциями перепелов эстонской породы, в 6 МС выявлено 19 аллелей. Из приведенных в таблице 1 результатов видно, что наиболее полиморфными оказались локусы MCW0067 и MCW0123, в которых для вида Coturnix coturnix было выявлено 6 различных аллелей. Число аллелей в локусах МС в изученных популяциях перепелов варьировало от 1 в локусах MCW0081 и MCW0069 у ЭСТ1 и ЭСТ2 до 6 в локусе MCW0123 у ЭСТ2., и в среднем составило 2,75±0,49. Полиморфизм МС варьировал в зависимости от принадлежности птиц к разным популяциям эстонского перепела: два и три аллеля в локусах MCW0111 и MCW0183, соответственно у ЭСТ1 и ЭСТ2, четыре в локусе MCW0123 (ЭСТ2), от 4 (ЭСТ2) до 5 (ЭСТ1) в локусе MCW0067. Таким образом в изученных популяциях перепелов наименее полиморфными оказались локусы MCW0081 и MCW0069, а наиболее полиморфным - локусы MCW0067 и MCW0123. Таблица 1 Число аллелей в локусах МС в исследуемых группах перепела эстонской породы Группа Число голов Локус МС MCW0111 MCW0067 MCW0123 MCW0081 MCW0069 MCW0183 ЭСТ1 35 2 5 4 1 1 3 ЭСТ2 27 2 4 6 1 1 3 Число аллелей в виде Coturnix coturnix, всего (Na) 2 6 6 1 1 3 Среднее число аллелей на локус M±SE 2,00±0,00 4,50±0,50 5,00±1,00 1,00±0,00 1,00±0,00 3,00±0,00 Данные об общем и эффективном числе аллелей у исследованных групп перепелов представлены в таблице 2. Таблица 2 Среднее число аллелей и число эффективных аллелей на локус МС в исследуемых группах перепела эстонской породы Группы Число голов Среднее число аллелей на локус (Na) Среднее число информативных аллелей на локус (Na>5%) Среднее число эффективных аллелей на локус (Ne) ЭСТ1 35 2,67±0,67 2,00±0,36 1,86±0,34 ЭСТ2 27 2,83±0,79 2,33±0,62 1,92±0,53 Итого 62 2,75±0,49 2,17±0,54 1,89±0,30 Как показано в таблице 2, среднее число аллелей на локус составило 2,67±0,67 у ЭСТ1 и 2,83±0,79 у ЭСТ2. Среднее число информативных (Na>5%) и эффективных аллелей ((Ne)) в расчете на локус составило по всем исследованным популяциям перепела 2,17±0,54 и 1,89±0,30, соответственно. Для оценки генетической изменчивости в изучаемых группах перепелов был выполнен расчет наблюдаемой и ожидаемой степеней гетерозиготности. Как известно, показатель гетерозиготности является отражением мутационных процессов, различных типов отбора, дрейфа генов, неслучайных спариваний и других факторов динамики популяций. Результаты анализа уровней гетерозиготности приведены в таблице 3. Анализ таблицы 3 показал, что фактическая степень гетерозиготности варьировала от 22,1% у ЭСТ1 до 22,9% у ЭСТ2 и в среднем составила 22,5%. В изученных популяциях перепела эстонской породы выявлен дефицит гетерозигот, который составил 35,7% и 31,4%, соответственно у ЭСТ1 и ЭСТ2, при этом наибольший недостаток гетерозиготных генотипов отмечен у ЭСТ1 - 13,6%. На дефицит гетерозигот указывают и положительные значения индеса фиксации (Fis), что, вероятно может быть следствием использования в селекции умеренного инбридинга. Таблица 3 Параметры генетического разнообразия изучаемых популяций перепела Группа Ho He Ho-He UHe Fis ЭСТ1 0,221±0,073 0,357±0,122 -0,136 0,363±0,124 0,333±0,100 ЭСТ2 0,229±0,085 0,314±0,128 -0,085 0,322±0,131 0,152±0,151 В среднем 0,225±0,053 0,335±0,084 -0,110 0,343±0,086 0,243±0,088 Примечание: Не - ожидаемая степень гетерозиготности, Ho - фактическая степень гетерозиготности, Разница Ho-He. «+/-» - избыток/дефицит гетерозигот, Fis - индекс фиксации Для оценки доли межпопуляционной изменчивости в общем генетическом разнообразии изучаемой породы перепела был проведен расчет индекса фиксации Fst. Расчет значений Fst (AMOVA) показал, что доля межпопуляционной изменчивости в общей изменчивости по МС составляет 6%, в то время как на изменчивость внутри и между индивидуумов приходится 94%. Примечание: изучаемые популяции: ЭСТ1, ЭСТ2. Рис. 1. Двухмерное распределение в изучаемых группах перепела по принадлежности к собственной популяции на основании анализа полиморфизма МС Анализ пространственного распределения (рис.1) изучаемых популяций перепела показал, что они представляют консолидированные, перекрывающиеся массивы, и это подтверждает общность их происхождения и принадлежность к одной породе.

Научные конференции

 

(c) Архив публикаций научного журнала. Полное или частичное копирование материалов сайта возможно только с письменного разрешения администрации, а также с указанием прямой активной ссылки на источник.