Некоторые аспекты использования микросателлитов в свиноводстве

НТП: животноводство и кормопроизводство

Таблица 3. Циклы изменения живой массы в пери- Восстановление живой массы до уровня отела про-од первой лактации коров исходит медленнее, чем ее снижение во время раздоя. У

голштинских первотелок она выравнялась через 104 дня после достижения минимального уровня, или на 202 день лактации, у эйрширских — на 166 и 258 день соответственно. Продолжительность этого периода тем больше, чем выше удои. При удоях голштинских первотелок 6,0...7,0 тыс. кг молока он составляет 82 дня, а при

9.0 тыс. кг — удлиняется на 60 дней.

Выводы. На основании результатов исследований

можно отметить следующее:

интенсивность суточного прироста по периодам выращивания телок и нетелей неравномерна и имеет разнонаправленную связь с уровнем удоев по первой лактации;

среднесуточная интенсивность иммобилизации тканевых резервов тела в период раздоя мало зависит от продуктивности животных в первую лактацию.

между ростом продуктивности первотелок с 5,0 до

10.0 тыс. кг и продолжительностью снижения и восстановления живой массы в течение лактации существует прямая положительная связь.

Литература.

1. Нормы и рационы коршения сельскохозяйственных животных. Справочное пособие. 3-е издание переработанное и дополненное / Под ред. А.П. Калашникова, В.И. Фисинина, В.В. Фисинина, В.В. Щеглова, II. И. Клейменова. — М., 2003. — 456 с.

2. Рябов Л-С., Сивкин Н.В., Стрекозов Н.И. Параметры живой массы у коров первотелок голштинской иайрширской пород в течение лактации // Проблемы увеличения производства продуктов животноводства и пути их решения: мат. междун. научи. -практ. конференции: научные труды ВИЖа/ГНУ ВНИИЖ. - ДубровицькВНИИЖ, 2008. - Вып. 64. - С. 128-130.

3. Методика оценки упитанности коров молочно-мясных пород // Н.В. Сивкин, А Н. Лавелин, Н.И. Стрекозов, С.Ф. Погодаев, В.Я. Виноградов, В.И. Сельцов. Дубровицы, 2006. — 16 с.

4. Сивкин Н.В., Стрекозов II.И., Лавелин А.Н. Оценка упитанности коров молочных пород как инструмент управ.'1ения стадом /// Актуальные проблемы технологии приготовления кормов и коршения сельскохозяйственных животных: матер, юбилейной научн. -практ. Конференции/ ВИЖ. — Дубровицы, 2006. — с. 216-218.

5. Сивкин Н.В., Сивкина МА. Пожизненный удой в зависимости от экстерьера и живой массы у коров симментальской породы // Науч.тр. ВИЖа. - Вып. 61. - 2001 - с. 165-170.

6. Brotherstone S., Coffey М.P., Banos G. Genetic Parameters of Growth in Dairy Cattle and Associations Between Growth and Health Traits///!. Dairy ScL, 200790:444-450.

DEPENDENCE OF GROWTH INTENSITY WITH MILK PRODUCTIVITY OF HOLSTEIN AND AYRSHIRE COWS N.I. Strekozov, N.V. Sivkin, D.S. Ryabov

Summary. In this article are set out investigations of heifer live weight change dynamics from birth to 305 days of first lactation in connection with the yield of milk level at the first lactation. According to daily accounting data of live weight and milk productivity during the first lactation the duration of negative energy balance of cows with different yield of milk levels is defined taking into account the breed aspect,

Keywords: growth intensity, energy balance, live weight, milk productivity.

Продуктивный класс по первой лактации, кг молока Чис- ло День наступления минимальной живой массы после отела День восстановления живой массы после достижения минимума

М т М ! т

Черно-пестрая порода

До 6000 9 65 10 125 24

6001... 7000 20 77 8 82 15

7001... 8000 26 76 6 104 9

8001... 9000 27 81 6 110 10

9001... 10000 12 79 8 139 15

10001 и более 7 91 10 146 20

В среднем 101 78 3 104 6

Айрширская порода

До 6000 11 66 10 127 13

6001... 7000 31 70 6 155 16

7001... 8000 36 68 11 168 35

8001... 9000 16 82 8 169 16

9001 и более 6 96 13 238 34

В среднем 100 72 3 166 10

УДК 575.174.015.3

НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МИКРОСАТЕЛЛИТОВ В СВИНОВОДСТВЕ

НА ЗИНОВЬЕВА, член корреспондент РАСХН, зам. директора

ВНИИ животноводства

ЕМ. СИЗАРЕВА, генеральный директор

ООО «Знаменский СГЦ»

ЕЛ ГЛАДЫРЬ, кандидат биологических наук, зав. лабораторией

ВНИИ животноводства

Н.В. ПРОСКУРИНА, кандидат биологических наук, зам. директора

ООО «Агрофест-Орел»

КМ. ШАВЫРИНА, кандидат биологических наук, зав. лабораторией

ВНИИ животноводства E-mail: vij@vij.ru

Резюме, Проведено сравнительное изучение групп крови (ГК) и микросателлитов (МС) в качестве генетических маркеров для характеристики популяций свиней различных

пород. Выполнен расчет точности определения происхождения свиней на основании ГК и МС. Показано, что генетические профили свиней по микросателлитам можно использовать в качестве критерия для определения породной принадлежности.

Ключевые слова: генетические маркеры, микросателлиты, группа крови.

Более 50 % генома сельскохозяйственных животных приходится на высоковариабельные, повторяющиеся последовательности (LINE, SINE. LTR-ретротранспозо-ны, дупликации хромосомных сегментов, ДНК-транспо-зоны, минисателлиты, микросателлиты) |6|. Благодаря высокой степени полиморфизма, а также относительно равномерному распределению по всему геному, наибольшее применение в геномном анализе сегодня находят микросагеллиты (МС) [4]. Их рассматривают в качестве альтернативы группам крови (ГК) в генетической экспертизе происхождения животных и геномном анализе. Внедрению систем, основанных на анализе микросателлитов, в оценку достоверности происхождения животных предшествовал рад работ по сравнительному исследованию МС и ГК. Так, Radko с соавторами [8], изучив 56 голов скота герефордской породы, идентифицировали 35 аллелей в 9 системах групп крови и 62 аллеля в 11 локусах микросателлитов. В 7 системах ГК (J, М, Т\ L. Н, Z и N) полиморфизма выявлено не было. Параметры PIC и Н. рассчитанные дтя систем групп крови А, В, С. F и R. варьировали соответственно от 0.036 и 0,037 (система F) до 0.669 и 0,697 (система С). МС маркеры характеризовались высоким уровнем полиморфизма. За исключением яокуса ЕТНЗ (Р1С=0,475 и НЮ,570). величины Р1С превышали 0.5, в то время как значения Н варьировали от 0.557 до 0,820. Основываясь на показателе вероятности исключения (РЕС), был сделан вывод, что использование групп крови и микросателлитов позволяет выявлять несоответствие происхождения с точностью 84,5 и 99,9 % соответственно.

Zidek с соавторами (9), исследуя генетическое разнообразие и связи между пятью породами скота (голштинская, пинцгау, лимузин, словацкая пестрая и ша-роле), разводимыми в Словакии с использованием 11 МС и 61 системы ГК, показали сходные результаты в параметрах F-статистики. Анализ профилей по группам крови и микросателлитам продемонстрировал близкое родство пинцгау и словацкого пестрого скота. Вместе с тем при характеристике пород лимузин и ша-роле между различными типами маркеров наблюдались существенные расхождения.

Результатов сравнительных исследований групп крови и микросателлитов для характеристики свиней в литературе не опубликовано.

Цель нашей работы — оценка информативности ГК и МС в исследовании свиней.

Условия, материалы и методы. Материалом послужили пробы крови племенных свиней пород ландрас (п=38), дюрок (п=55), йоркшир (п=73) канадской селекции и пород ландрас (n=51), в том числе линии D (п=24) и GL (п=27). дюрок (п=23), крупная белая (п=46) и Bod-

Y (п=18) голландской селекции. Исследования проводили согласно инструкции «Сыворотки иммуноспецифи-ческие идя определения групп крови свиней» [5]. Расчет популяционно-генетических параметров осуществляли на основании результатов анализа 16 эритрощггарных антигенов (ЭА) 6 закрытых систем ГК (В, D, Е. F. G и L). Степень гетерогенности подборов оценивали на основании анализа 20 ЭА 10 систем ГК (А, В, D. Е, F, G, Н, К, L и М). Выделение ДНК и постановку ПЦР проводили согласно «Методическим рекомендациям ...» [2], определение профита свиней — по 12 МС (S0155, S0355, S0386, SW24. SW72, SW951, S0101, SW240, SW857. S0228, SW911 и SW936). Данные об аллелях каждого животного суммировали в электронной таблице Microsoft Excel. Полученная матрица генотипов служила основой для статистической обработки результатов. Обработку данных осуществляли по Вейр [1] с использованием программ MSA_WIN v 2.65, Pliylip, TreeView

Рис. 1. Дендроіраммьі филогенетического родства исследуемых групп свиней трех пород (NEI). построенные на основании результатов анализа по ГК (А) и МС (Б): Y — йоркшир, L — ландрас, D - дюрок.

Результаты и обсуждение. Аналогично данным Radko с соавторами |8], установлена более высокая степень полиморфизма микросателлитов, по сравнению с группами крови. Среднее число аллелей МС на локус было в 2,4 раза выше среднего числа аллелей на локус систем ПС Доля полиморфных локусов закрытых систем групп крови варьировала от 75,0 % у свиней породы ландрас до 87,5 % у животных пород йоркшир и дюрок, в то время каклокусы МС характеризовались 100 %-ным полиморфизмом. Уровни гегерозиготности по группам крови варьировали от 0,183 до 0,317. а по микросателлитам — от 0,606 до 0,736.

Сравнительный анализ показателей F-статистики, рассчитанных на основе ГК и МС, выявил положительные значения индексов Fis (0,011 и 0,194) и Fit (0,184 и 0,280), что указывает на снижение гетерозиготности индивидуумов в каждой из групп вследствие неслучайно-го спаривания, как без учета (Fis), так и с учетом (Fit) генетических различий между группами. Это по всей видимости следствие линейного разведения и использования умеренного инбридинга для закрепления ценных качеств производителей.

Анализ индекса Fst показывает, что различия в степени гетерозиготности по группам крови обусловлены меж-групповыми различиями на 16,1 %, а по микросателлитам — на 10,2 %. Эта тенденция подтверждается расчетом значений Fst (AMOVA), указывающих на большую долю межгрупповых различий по ГК в общих различиях, по сравнению с МС (24,1 и 14,1 %, соответственно). Таким образом, ГК характеризовались большей межгрупповой изменчивостью, чем МС. Причиной этого может служить связь некоторых ЭА с показателями продуктивности, вследствие чего различия в направлениях селекции свиней изучаемых пород могли привести к различиям в частотах встречаемости некоторых аллелей ГК Аллели изучаемых МС по всей видимости в меньшей степени подвержены влиянию направленного отбора.

Анализ генетических дистанции Nei показывает сходный характер генетических различий между изучаемыми группами по ГК и МС. Более уд аленная группа свиней породы дюрок, более близки группы пород йоркшир и ландрас (г=-Ю,99, р<0,001). Генеалогические деревья, построенные по группам крови и микросателлитам, имеют сходную структуру (рис, 1). Высоко полиморфный характер МС выражаегсяна генеалогическом дереве в виде больших генетических различий между изучаемыми группами.

Таким образом, использование в качестве критериев оценки как ГК, так и МС дает сходную картину генетических различий между исследуемыми породами, которая отражает их историческое происхождение.

В рамках сравнительной оценки групп крови и микро-

сателлитов в качестве критериев в генетической экспертизе происхождения установлено, что вероятность совпадения генотипов свиней при тестировании по 20 ЭА 10 систем ГК составляет 0,0005. Это означает, что у одного животного из каждых 2000 протестированных возможно появление идентичного генотипа по всем протестированным ЭА При тестировании по 12 локусам МС вероятность совпадения генотипов составляет Ю'!\ то есть практически исключена. Вероятность совпадения генотипов сибсов по ГК составляет 0,02358, по МС — 0,00001. Учитывая, что число сибсов одного возраста, как правило, не превышает 15 голов, обе системы информативны для их генетической идентификации.

Расчет вероятности исключения отцовства [7] на основании анализа по группам крови и микросателлитам показал, что если известны оба родителя, точность определения несоответствия происхождения с использованием ГК составляет 76.5...87,3 % (в зависимости от породы), ас МС — 99,78...99,99 %. В случае, если известен один родитель, она равна 41,1...64,3 и 96,5...99,5%, аточ-ность исключения обоих родителей — 91,7...96,6 и 99,9999 % соответственно.

Важное прикладное значение в свиноводстве имеет определение и подтверждение пород ной принадлежности животных. Исследование свиней 4 пород показало, что для хорошо консолидированных пород (чистых линий) принадлежность животных можно определить на основании анализа их генотипа по МС. И, наоборот, в случае помесных животных, он показывает отсутствие единого породного кластера и генетической разобщенности пород. Оценка племенных свиней, проведенная по 12 локусам микросателлитов, показала, что в 3 из 4 исследованных пород свиней породная принадлежность животного была идентифицирована в 100 % случаев, и только один из 18 исследованных хряков породы Вод-У генетически был более близок ландрасам, что связано с использованием ландрасов в селекции свиней Воё-У. Проведенный анализ указывает на высокую типичность каждой особи внутри породы (рис. 2). Этот факт имеет очень большое значение с точки зрения продуктивности. Ранее мы уста-

-30 -25 -20 -15 -10      -5 •

* ш и Ш  -10 >

у . . >15 •

-20 •

к ^ о -25  -30

Рие. 2. Анализ генетической принадлежности пород свиней: Щ — дюрок, крупная белая, Х— лаццрас (линия О), (О — ланшрас (линия ОЬ); ♦ — Вос1-У.

новили, что чем генетически однороднее особи внутри Выводы. Таким образом, результаты наших иеследо-линии (породы), тем меньшим размахом изменчивости ваний открывают широкий спектр прикладного исполь-

продуктивных показателей будет характеризоваться их зования микросателлитов в свиноводстве. МС-профили

потомстю [3|, Основываясь на полученных результатах, свиней можно использовать в популяционно-генегичес-

следуег ожидать высокую выравненность потомства сви- ких и генеалогических исследованиях, в генетической

ней всех 4 пород по показателям продуктивности как при экспертизе происхождения, а также в качестве критери-

чистопородном разведении, так и при скрещивании. евдля определения породной принадлежности животных.

Литература.

1. Вейр Б. Анализ генетических данных. Пер. с англ. Зайкина Д.В., Пудовкина А.И., Татаренкова А.Н. — М.: Мир. 1995. — 400с.

2. Зиновьева Н.А., Попов А.П., Эрнст Л.К. и др. Методические рекомендации по использованию метода полимеразной цепной реакции в животноводстве // Дубровицы: ВИЖ. — 1998. — 47 с.

3. Проскурина Н.В. Сравнительное исследование роли групп крови и ДНК-микросателлитов в генетической оценке свиней пород йоркшир, ландрас и дюрок//автореф. дис.... канд. (тол. наук. — Дубровицы, 2008. — 21 с. «

4. Сулимова Г.Е. ДНК-маркеры в генетических исследованиях: типы маркеров, их свойства и области применения //Электронный журнал Лаборатории сравнительной генетики животных. 2004, Ml. Режим доступа: (http://\vww.lab-cga.m/artic1es/Jomal01/Statial.htm).

5. Сыворотки иммуноспецифические для определения групп крови свиней. ТУ 9389-003- 00498254-00// ВИЖ. — 2001. — 24 с.

6. 1HGSC (International Human Genome Sequencing Consortium). Initial sequencing and analysis of the human genome //Nature. — 2001. — V. 409. -P. 860-927.

7. Jamieson A, Taylor SCS Comparisons of three probability formulae for parentage exclusion //Animal Genetics. 1997. — V. 28. — P. 397-400.

8. Radko A., Zyga A., Sola E., Koscielny М., Brejta W. Evaluating the efficacy ofblood groups and DNA microsatellite sequences in parentage control i/t cattle // Medycyna Weterynaryjna. — 2004. — V. 60. — M II. — P. 1212-1215.

9. Zidek R., Jakabovd D., Trandzjk J., Buleca J., Jakab E., Massdnyi P., Zoldag L. Comparison of microsatellite and blood group diversity among different genotypes of cattle // Acta Veterinaria Hungarica. — 2008. — V. 56. — М3. — P. 323-333.

SOME ASPECTS OF MICROSATELLITE USAGE IN PIG BREEDING

N.A. Zinov’eva, E.I. Sizareva, E.A. Gladyr’, N.V, Proskurina, K.M. Shavyrina

Summary. The comparative inquiry of blood groups (BP) and microsatellites (STR) as genetic markers for characterization of pig populations of different breeds is carried out. The pig origin determination accuracy account on the basis of BP and STR is performed. It is shown, that genetic profiles of pigs on the basis of STR can be used as a criterion for determination of breed belonging.

Keywords: genetic markers, microsatellites, blood group.

УДК 636.082

ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРИ ОТДАЛЕННОЙ ГИБРИДИЗАЦИИ ПОЛОРОГИХ

В.А БАГИРОВ, доктор биологических наук П. М. КЛЕНОВИЦКИЙ, доктор биологических наук, главный научный сотрудник

Ш.Н. НАСИБОВ, кандидат биологических наук, докторант

Б. С. ИОЛЧИЕВ, доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник

НА. ЗИНОВЬЕВА, член-корреспондент РАСХН, зам. директора

Л.К ЭРНСТ, академик РАСХН ВНИИ животноводства E-mail: vugarbagiwv@mail. т

Резюме. В статье представлены результаты сравнительного изучения кариотипов исходных родительских форм и гибридов полорогих.

Ключевые слова: хромосома, кариотип, домашняя коза, сибирский козерог, крупный рогатый скот, як, европейский зубр, гибрид.

Эффективное развитие животноводства возможно при наличии в популяции генетического разнообразия, выдающихся генотипов и приспособленности животных

к конкретным условиям. Поэтому необходимо сохранение и рациональное использование генофонда, а также поиск и создание новых селекционных форм сельскохозяйственных животных. Гибридизация близкородственных видов — прием, который позволяет обогатить генофонд домашних животных путем введения ряда ценных генетических задатков, присущих диким видам.

Актуальность подобных работ особенно очевид на сегодня, когда процесс сокращения биологического разнообразия захватил не только дикую природу, но и многие домашние виды.

Биологической преградой для межвидовой гибридизации в большинстве случаев служат различия хромосомных наборов видов. Как правило, из-за этого полученные гибриды бывают бесплодны или у них наблюдается снижение фертильности. В некоторых случаях фертильность связана с полом гибрида. Зачастую гибридные самки бывают плодовиты, а самцы первой генерации бесплодны. Ряд исследователей склонны видеть причины бесплодия и снижения фертильности гибридов в различиях кариотипов исходных видов. Причем причиной может быть не только отличие числа хромосом, но и макро- или даже микроморфологи-ческие различия хромосом, особенно половых.