Популяционно-генетический анализ полутонкорунных пород овец по биохимическому полиморфизму ферментов крови

УДК 636.32/.38.082.12

ПОПУЛЯЦИОННО-ГЕНЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПОЛУТОНКОРУННЫХ ПОРОД ОВЕЦ ПО БИОХИМИЧЕСКОМУ ПОЛИМОРФИЗМУ ФЕРМЕНТОВ КРОВИ

Л.В. Ольховская, кандидат с.-х. наук

Разработка и внедрение научно обоснованных методов использования молекулярно - генетических маркеров с целью оценки и формирования оптимальной структуры популяций позволит существенно повысить продуктивность стад и сохранить генофонд пород.

Исследования проводились в период 1987 и 1989 гг. на овцепоголовье в племенных хозяйствах Ставропольского края, остфризской и цигайской полутонкорунных пород - Молдавии,1987 г.; корридель, латвийской темноголовой и оксфоршир - Латвии, 1989 г., генетико-статистические расчеты - в 2012 г.

Иммуногенетическое типирование животных проводили с помощью стандартов полиморфных систем белков - сывороточной арилэстеразы (АБв), щелочной фосфатазы (Ар), прошедших ряд международных сравнительных испытаний согласно методическим указаниям ВНИИОК (1994), генетико-статистические расчеты - монографии Л.В. Ольховской, В.В. Абонеева (2007).

Данная статья является продолжением исследований по популяционно-генетическому анализу вышеперечисленных пород овец по полиморфизму белков.

Сокращения: АБв - сывороточная арилэстераза; Ар - щелочная фосфатаза; породы овец: ОФ - остфризская, Ц - цигайская

полутонкорунная, КР - корридель, ЛТ - латвийская темноголовая, ОКСФ - оксфоршир, СК - северокавказская.

Сывороточная арилэстераза. У всех изученных нами полутонкорунных пород овец идентифицировано наличие трех феновариантов локуса: гомозиготные типы АБвВВ и АБвНН,

гетерозиготный вариант сывороточной арилэстеразы АБвНВ, кодируемые двумя кодоминантными аллелями АБв В и АБв Н с более высокой встречаемостью аллеля В (0,577 - 0,767, рис.1).

Основу пород составляют генотипы, в состав которых входит аллеломорф АБв В: ВВ - 36,5-43,2% и НН -40,5-49,4% - остфризская и цигайская полутонкорунные породы; НВ -70,8-76,9% - корридель, латвийская темноголовая, оксфоршир; ВВ и НВ -53,3 и 46,7% соответственно северокавказская.

0,7

ОСТФ

1 ь  ц

Рисунок 1. Частота аллелей полиморфных систем ферментов крови овец полутонкорунных пород

При сравнении фактического распределения фенотипов с теоретически возможным нарушение генного равновесия (х2=8,68-68,96) выявлено у цигайской, корридель, латвийской темноголовой, оксфоршир пород. В остальных популяциях животных генное равновесие сохранено (Х2=0,15-1,35, табл.1).

Уровень гомозиготности (Са) у всех пород был высоким. Колебания составили от 51,2% у пород овец корридель и оксфоршир до 64,2% у северокавказской породы. Доля гомозигот колебалась в пределах от 23,1% у корриделей до 83,8% у цигайской породы овец.

Число эффективно действующих аллелей (уровень полиморфности локуса, Nа), которое является величиной, обратной степени гомозиготности (Са), составило 1,6 - 2,0.

Животные большинства анализируемых пород, как правило, отличаются избытком относительной гетерозиготности, полученной по фактическим данным, по сравнению с относительной гетерозиготностью, вычисленной по теоретическому количеству генотипов, о чем свидетельствуют тест гетерозиготности (ТГ, выше +0,074) и правосторонний эксцесс (от + 0,042 до +0,575), за исключением цигайской породы, где наблюдается её недостаток.

Таблица 1 - Популяционно-генетический анализ структуры полутонкорунных пород овец по локусу сывороточной арилэстеразы

Коли Рас- Сте- Доля Уро- Коэф х2

че- про- Показатели гетерозиготности пень гомо вень фицие (хи-

ство стра гомо зигот, поли нт квадр

Породы жи- нени гетеро гомо- К= ТГ= зиг., % - эксцес ат),

вот- е зиго- зи- гетер./ Кф.- Са, мор са, D генное

ных, п гено ти- пов ты го- ты гомо Кт. % фно- сти, № равно весие

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

ОСТФ 85 Факт. 42 43 0,976 +0,074 52,6 50,6 1,9 +0,042 0,15

Теор. 40,3 44,7 0,902 бсть

Ц 37 Факт. 6 31 0,194 -0,670 53,6 83,8 1,9 -0,850 28,15

Теор. 17,1 19,8 0,864 нет

КР 26 Факт. 20 6 3,333 +2,385 51,2 23,1 2,0 +0,575 8,68

Теор. 12,7 13,4 0,948 нет

ЛТ 332 Факт. 235 97 2,423 +1,477 51,4 29,2 2,0 +0,456 68,96

Теор. 161,4 170,7 0,976 нет

ОКСФ 45 Факт. 32 13 246,2 +1,505 51,2 28,9 2,0 +0,455 9,35

Теор. 22,0 23,0 0,957 нет

СК 30 Факт. 14 16 0,875 +0,312 64,2 53,3 1,6 +0,296 1,35

Теор. 10,8 19,2 0,563 есть

Щелочная фосфатаза. У большинства изученных нами грубошерстных пород овец установлено наличие трёх феновариантов локуса щелочной фосфатазы: гомозиготные типы Ар BB и Ар СС, гетерозиготный вариант Ар ВС, кодируемые двумя кодоминантными аллелями Ар В и Ар С. Исключение составляют остфризская и латвийская темноголовая породы, в которых дополнительно идентифицированы как более быстрые гетерозиготные варианты Ар АВ и АС, так и медленный СD и соответственно кодоминантные аллели Ар А и Ар 0 (рис.1).

Более высокой встречаемостью аллеля В (0,522-0,662) обладают цигайская, латвийская темноголовая, северокавказская породы овец, С (0,519 - 0,552) - остфризская, корридель, оксфоршир.

Основу пород составляет генотип, в составе которого объединены аллеломорфы АрВ и Ар С (ВС - 50,0-73,3%).

Нарушение генного равновесия (х2=10,03-18,09) при сравнении фактического распределения фенотипов с теоретически возможным выявлено у остфризской, латвийской темноголовой, оксфоршир пород. В остальных популяциях животных генное равновесие сохранено (Х2=0,14-2,69, табл.2).

Уровень гомозиготности (Са) у всех пород был высоким. Колебания составили от 48,6 у остфризов до 55,3% у цигайской породы овец. Доля гомозигот колебалась в пределах от 26,7% у оксфоршир до 50,0% у северокавказской породы овец.

Таблица 2 - Популяционно-генетический анализ структуры полутонкорунных пород овец по локусу щелочной _______________________фосфатазы __________ _____

Коли Рас- Сте- Доля Уро- Коэф X

че- про- Показатели гетерозиготности пень гомо вень фицие (хи-

ство стра- гомо зигот, поли нт квадр

Породы жи- нени гетеро гомо- К= ТГ= зиг., % - эксцес ат),

вот- е зиго- зи- гетер./ Кф.- Са, мор са, Р генное

ных, гено ты го- гомо Кт. % фно- равно

п ти- пов ты сти, № весие

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

ОСТФ 87 Факт. 61 26 2,346 +1,284 48,6 29,9 2,1 +0,362 14,81 нет

Теор. 44,8 42,2 1,062

Ц 37 Факт. 21 16 1,313 +0,508 55,3 43,2 1,8 +0,273 2,69 есть

Теор. 16,5 20,5 0,805

КР 26 Факт. 15 11 1,364 +0,364 50,1 42,3 2,0 +0,154 0,62 есть

Теор. 13,0 13,0 1,000

ЛТ 334 Факт. 196 138 1,420 +0,483 51,6 41,3 1,9 +0,213 18,09 нет

Теор. 161,6 172,4 0,937

ОКСФ 45 Факт. 33 12 2,750 +1,759 50,1 26,7 2,0 +0,473 10,03 нет

Теор. 22,4 22,6 0,991

СК 32 Факт. 16 16 1,000 +0,118 53,1 50,0 1,9 +0,067 0,14 есть

Теор. 15 17 0,882

Уровень полиморфности локуса (число эффективно действующих

аллелей, Ыа) составил 1,8 - 2,1.

Тест гетерозиготности (ТГ= +0,118 - +1,759) и коэффициент эксцесса (правосторонний эксцесс +0,067-+0,473) свидетельствуют о том, что животные большинства анализируемых пород отличаются некоторым избытком относительной гетерозиготности.

Подробный генетико-статистический анализ популяций овец может служить отправной базой при дальнейшем мониторинге в процессе проведения селекционно-племенной работы.

Литература:

1. Казановский С.А. Методические указания по контролю за

происхождением ягнят с использованием групп крови и полиморфных белков /С.А. Казановский, Т. А. Анфиногенова, Л.В. Ольховская, В. И. Остапенко и др.- ВНИИОК. - Ставрополь, 1982. - 33с.

2. Казановский С.А. Методические указания по использованию

антигенных эритроцитарных факторов и полиморфных систем белков и ферментов крови в селекции овец /С.А. Казановский, Т.А.

Анфиногенова, Л.В. Ольховская и др. - ВНИИОК. - Ставрополь, 1994. -55 с.

3. Ольховская Л.В. Биохимический полиморфизм в селекции коз /Л.В. Ольховская, В.В. Абонеев - Ставрополь, 2007.- 190 с.

4. Белов Д.Е. Совершенствование биотехнологических и молекулярно-генетических методов при изучении генов, определяющих устойчивость к заболеваниям и молочную продуктивность /Д.Е. Белов //Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук /Ставропольский государственный университет. Ставрополь, 2006

5. Белов Д.Е. Технологии разработки систем управления информацией с открытым исходным кодом, проблемы внедрения в животноводстве России /Д.Е.Белов, В.В.Абонеев, А.Ф.Шалин //Сборник научных трудов Ставропольского научноисследовательского института животноводства и кормопроизводства

6. Абонеев В.В. Доктрина информатизации сельского хозяйства /В.В.Абонеев, Ю.Д.Квитко, Д.Е.Белов, А.Е.Мищенко, А.Ф.Шалин, С.О. Сиптиц, М.В. Макеев, И.М. Кузнецов, Ю.И. Соколов //Сборник научных трудов Ставропольского научно-исследовательского института животноводства и кормопроизводства. 2012. Т. 3. № 1-1. С. 3-7.

7. Квитко Ю.Д. Применение математических методов для оптимизации рационов сельскохозяйственных животных / Ю.Д. Квитко, Б.Т. Абилов, Д.Е. Белов, Т.В. Ефимова, А.Ф. Шалин //Сборник научных трудов Ставропольского научно-исследовательского института животноводства и кормопроизводства. 2012. Т. 2. № -1. С. 257-260.

8. Ольховская Л.В. Биохимический полиморфизм в селекции коз. / Л.В.Ольховская, В.В. Абонеев -Ставрополь, 2007.- 190 с.

9. Букаров Н.Г. И еще раз о маркерной селекции в скотоводстве /Н.Г.

Букаров, С.Ф. Силкина, Д.Е. Белов //Сборник научных трудов Ставропольского научно-исследовательского института

животноводства и кормопроизводства. 2012. Т. 3. № 1-1. С. 61-62.

10. .Чижова Л.Н. Методические рекомендации по применению генетических тестов в селекции овец и коз /Л.Н. Чижова, М.И. Селионова, В.В. Абонеев, Л.В. Ольховская, Е.Н. Барнаш, А.Н. Скокова, Г.Н. Шарко //Ставрополь, СНИИЖК, 2005. - 40 с.

11. .Чижова Л.Н. Способ оценки, прогноза продуктивности сельскохозяйственных животных в раннем возрасте на основе биохимических тест-систем, генетических маркеров /Л.Н. Чижова, А.К. Михайленко, Л.В. Ольховская, Н.Г. Марутянц, Е.Н. Барнаш, А.В. Скокова, Г.Н. Шарко, С.В. Криворучко, Е.Е. Абонеева, К.П. Ковалева, А.Р. Каграманов //Методические указания. -Ставрополь, СНИИЖК, 2010.