GENETIC DIVERSITY OF THE HOLSTEIN CATTLE POPULATION IN THE YAROSLAVL REGION
Authors: ИЛЬИНА А.В. , ЕВДОКИМОВ Е.Г. , МАЛИНА Ю.И. , АБРАМОВА М.В. 
Published: November 2021

В работе представлена генетическая структура популяции крупного рогатого скота голштинской породы 9-ти племенных хозяйств Ярославской области, основанная на иммуногенетических показателях групп крови по EAB-локусу. Было проанализировано 6343 головы крупного рогатого скота и выявлено 78 аллельных вариантов. Генотипирование животных по генетическим маркерам позволяет оценить динамику генетических процессов в породе и отдельных стадах. На основании расчета частот аллельных вариантов проведена клатеризация хозяйств методом k-means для выявления генетически близких групп. Популяция голштинской породы разделилась на несколько кластеров, имеющих различное генетическое происхождение и отличающихся уникальными аллельными вариантами групп крови. Доли дисперсии, объясняемые главными компонентами, имеют значения от 0,14 до 0,22, что свидетельствует о высокой степени отражения главными компонентами реальной дисперсии частот. Мера информационного полиморфизма (PIC) для всех хозяйств находится на уровне 0,022—0,024, что говорит о невысокой дискриминационной способности данного маркера. Разброс показателей среднего на локус индекса информации Шенона (I) составил 0,031±0,001—0,039±0,001 и генного разнообразия (Ht) — 0,022±0,005—0,024±0,005, что свидетельствует о более высоком селекционном потенциале животных отдельных хозяйств и об уменьшении вероятности внутрипородного инбридинга. Представленные методы анализа данных и параметры генетического разнообразия позволяют выявить группы скота внутри популяции и оценить его генный потенциал. Это даст возможность судить о генетических процессах, происходящих в стадах, и рекомендовать представленные методы для оценки эффективности и направленности селекционного процесса.

The article presents the genetic structure of Holstein cattle population of 9 breeding farms in the Yaroslavl region, based on the immunogenetic parameters of blood types at the EAB-loci. 6343 heads of cattle and 78 allelic variants were analyzed and identified. Genotyping of animals by genetic markers makes it possible to assess the dynamics of genetic processes in the breed and individual herds. Based on the frequency calculations of allelic variants, we carried out the clustering of farms by the k-means method to identify genetically similar groups. The population of the Holstein cattle was divided into several clusters with different genetic origins and differing in unique allelic variants of blood types. The proportions of dispersion explained by the principal components have values from 0.14 to 0.22, which indicates a high degree of reflection by the principal components of the real frequency dispersion. The measure of information polymorphism (PIC) for all farms is at the level of 0.022—0.024, which indicates a low discriminatory ability of this marker. The scatter of the indices of the average per locus of the Shannon information index (I) was 0.031 ± 0.001—0.039 ± 0.001 and of genetic diversity (Ht) — 0.022 ± 0.005-0.024 ± 0.005, this indicates a higher breeding potential of animals on individual farms and a decrease in the probability of inbreeding. The presented methods of data analysis and parameters of genetic diversity make it possible to identify groups of livestock within a population and assess its genetic potential. This will make it possible to judge the genetic processes occurring in herds, and to recommend the presented methods for assessing the performance and direction of the breeding process.