Использование класстерного анализа при изучении генетической структуры популяции крупного рогатого скота

УДК 636.2.082.005

Н. Ю. Литвинова, кандидат с.-х. наук, старший преподаватель кафедры частной зоотехнии, технологии производства продуктов животноводства

Использование класстерного анализа при изучении генетической структуры популяции крупного рогатого скота

Аннотация: Для анализа тесноты связей между структурными единицами различных пород крупного рогатого скота может быть использован кластерный анализ. В статье приведен анализ генетической структуры популяции черно-пестрого скота, что создаёт предпосылки для создания научно-обоснованной системы учёта и управления генетическими ресурсами.

Ключевые слова: Крупный рогатый скот, популяция, генетическая структура, кластерный анализ

Кластерный анализ может быть использован для анализа тесноты связей между структурными единицами различных пород крупного рогатого скота.

На основании исследования систем групп крови и других полиморфных систем, с использованием кластерного анализа, выявляются филогенетические связи между видами, породами и вну-трипородными структурными единицами. Анализ антигенофонда позволяет выявить долю генов одной породы при формировании другой, определить их филогенетическое родство, установить

степени родства внутрипородных групп.

В результате выявленного спектра антигенов групп крови появляется возможность рассчитать генетическое сходство и расстояния, которые отражают эволюционное взаимодействие популяций скота.

Показатели иммуногенетического сходства (г) определяются как коэффициент корреляции между частотой антигенов в различных группах животных. Иммуногенетическая дистанция ^) между породами и популяциями вычисляли по формуле d = 1 - г, где г - показатель

I а = 0,246

На = 0,310

а = 0,545

а = 0,346

я

= 0,152

а = 0,141

а = 0,009

-г

0,56

т

0,42

т

0,28

т

0,14

Хартон 2132 Танталус 203 Анштурм 53

Нико 31652 Примус 59 Рикус 25415 Роттерд Рауль 36498 Аннас Адема 30587

0 Генетическое

расстояние

Рис. 1. Дендрограмма, характеризующая генетические расстояния между линиями черно-пестрого скота

иммуногенетического сходства.

Дендрограммы иммуногенетических дистанций строится методом невзвешенной попарной кластеризации показателей, в соответствии с рекомендациями Нея в модификации Машурова и Черка-щенко.

Для идентификации генкомплексов использовались генеалогические схемы линий, представленные в плане селекционно-племенной работы в молочном скотоводстве в хозяйствах Вологодской области на 2005-2010 годы.

Статистическая обработка данных проводилась на персональном компьютере с использованием программного продукта Microsoft Excel XP.

На основе полученных данных, мною была построена дендрограмма, характеризующая генетические расстояния между линиями черно-пестрого скота (рис. 1). По антигенному составу 8 анализируемых линий разделились на 2 кластера. Первый: Аннас Адема 30587, Роттерд Пауль 36498, Рикус 25415, Примус 59, Нико 31652 и второй: Хартон 2132, Танталус 203, Анштурм 53.

Обращает на себя внимание то обстоятельство, что в первом кластере со-

N.Yu. Litvinova

средоточены линии голландского корня, за исключением линии Примуса 59. Это, скорее всего, объясняется тем, что в процессе разведения данной линии интенсивно использовалось скрещивание с животными голландских линий.

Проведенный анализ генетической структуры популяции черно-пестрого скота создаёт реальные предпосылки для создания научно-обоснованной системы учёта и управления генетическими ресурсами. Теоретические расчеты и практические результаты, проведенные рядом исследователей свидетельствуют о том, что чем выше сходство между спариваемыми особями (популяциями), тем ниже эффект гетерозиса при скрещивании и наоборот. Гетерогенность животных по составу антигенов при разведении в пределах породы может привести к проявлению внутрипородного гетерозиса.

В свете вышесказанного, согласно дендрограммы (рис. 1), для получения эффекта гетерозиса желательно к животным линий, входящих в первый кластер, подбирать животных, относящихся к линиям второго.

Cluster analysis application in the research of the cattle population genetic structure

Abstract: For the analysis of the ties proximity between the structural units of various cattle breeds the cluster analysis can be used. The article presents the genetic structure analysis of the black-pied cattle population that provides pre-requisites for the development of scientifically-based system of the genetic resources calculation and management.

Keywords: cattle, population, genetic structure, cluster analysis