По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 575.22:636.082.12/.13

Изучение генома различных пород крупного рогатого скота путем сравнительного анализа спектров продуктов амплификации ДНК

Н. Костомахин д-р биол. наук, профессор, ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К. А. Тимирязева», e-mail: kostomakhin@mail.ru
А. Хованкина магистр с.-х., ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К. А. Тимирязева»

Большинство программ по селекционному усовершенствованию животных основывается на статистическом анализе больших баз данных по связям между генотипами и фенотипическими характеристиками у модельных животных, на основании которых в дальнейшем делается прогноз развития желательных признаков у носителей определенных генотипов. Появление методов геномного картирования высокоплотного распределения мононуклеотидных замен (Single Nucleotide Polymorphisms – SNP), объединенных с новыми статистическими обработками получаемых данных для ранних оценок племенной ценности животных, позволило сформулировать новое направление MAS (marker-assisted selection), получившее название «геномная селекция». Необходимость выявления различий между генофондами аборигенных и специализированных молочных пород, а также гибридного скота, обусловлена необходимостью разработки простых методов контроля генетической консолидированности групп животных, популяционногенетических преобразований, возникающих в процессе селекционной работы, а также при адаптации животных к разным условиям разведения. Проведенный сравнительный анализ геномной ДНК ряда пород крупного рогатого скота по полилокусным спектрам ISSR-PCR-маркеров с использованием в качестве праймеров фрагментов двух- и трехнуклеотидных микросателлитных локусов свидетельствует о породоспецифичных особенностях сочетаний фрагментов ДНК разной длины, фланкированных инвертированными повторами микросателлитов.

Литература:

1. Костомахин Н.М. Генетический мониторинг молочной продуктивности черно-пестрого скота в Омской области / Н.М. Костомахин // Главный зоотехник. – 2006. – №5. – С. 4‒10.

2. Костомахин Н. Качественное улучшение генофонда российского животноводства / Н. Костомахин // Главный зоотехник. – 2012. – №4. – С. 10‒15.

3. Костомахин Н. Племенные ресурсы крупного рогатого скота России и их рациональное использование / Н. Костомахин // Главный зоотехник. – 2015. – №4. – С. 3‒9.

4. Рукин И.В. Геномная селекция – будущее в разведении животных / И.В. Рукин, Е.С. Пантюх, Д.С. Груздев // Зоотехния. – 2013. – №7. – С. 8‒9.

5. Состояние всемирных генетических ресурсов животных в сфере продовольствия и сельского хозяйства / Пер. с англ. The State of the World’s Animal Genetic Resources for Food and Agriculture, edited by Barbara Rischkowsky & Dafydd Pilling. Rome. FAO, 2007 // ФАО, 2010. ВИЖ, РАСХН. – М., 2010. – С. 359‒361.

6. Сулимова Г.Е. Анализ полиморфизма ДНК с использованием метода полимеразной цепной реакции: методическое пособие к практикуму «ДНК-маркеры для генетической паспортизации и улучшения геномов животных хозяйственно ценных видов» / Г.Е. Сулимова, В.В. Зинченко. – М: Изд-во «Цифровичок», 2011. – 95 с.

7. Хованкина А.В. Межпородная дифференциация крупного рогатого скота по ISSR-PCR-маркерам / А.В. Хованкина, Ю.В. Потириди, Д.М. Рихмаер, А.В. Архипов, Г.Ю. Косовский // Мат-лы Московской междунар. науч.-практ. конф. «Биотехнология и качество жизни», Москва, 18‒20 марта 2014. – М.: ЗАО «Экспо-биохимтехнологии», РХТУ имени Д.И. Менделеева, 2014. – С. 322‒323.

8. Buske F.A. Potential in vivo roles of nucleic acid triplehelices / F.A. Buske, J.S. Mattick, T.L. Bailey // RNA Biology. – 2011. – Vol. 8. – № 3. – P. 427‒439.

9. Guimarães E. Marker-assisted selection / E. Guimarães, J. Ruane, B.Scherf, A. Sonnino, J. Dargie. – Rome, Italy: Chief, Electronic Publishing Policy and Support Branch Communication Division – FAO. – 2007.

10. Garcia-Vallve S. DendroUPGMA: A dendrogram construction utility / S. Garcia-Vallve, P. Puigbo. – 2002.– Режим доступа: http://genomes. urv.cat/UPGMA/.

11. Goddard M.E. Genomic selection / M.E. Goddard, B.J. Hayes// Journal of Animal Breeding and Genetics. – 2007. – №124 (6). – P. 323‒330.

12. Page R. TreeView: An application to display phylogenetic trees on personal computers/ R. Page // CABIOS applications note. – 1996. – V. 12, No. 4. – P. 357‒358.

13. Peakall R. GenAl Ex 6.5: genetic analysis in Excel. Population genetic software for teaching and research-an update / R. Peakall, P.E. Smouse // Bioinformatics. – 2012. – Vol. 28. – P. 2537‒2539.

Актуальность темы. Главной целью селекционной работы является подбор таких пар для спариваний с высокой племенной ценностью, чтобы в следующем поколении был получен прогнозируемый селекционный успех. Большинство программ по селекционному усовершенствованию животных основывается на статистическом анализе больших баз данных по связям между генотипами и фенотипическими характеристиками у модельных животных, на основании которых в дальнейшем делается прогноз развития желательных признаков у носителей определенных генотипов. Однако долгая история исследований в области использования генетических маркеров для таких прогнозов свидетельствует об ограниченных возможностях их прямого внедрения в практические программы разведения. Появление методов геномного картирования высокоплотного распределения мононуклеотидных замен (Single Nucleotide Polymorphisms – SNP), объединенных с новыми статистическими обработками получаемых данных для ранних оценок племенной ценности животных, позволило сформулировать новое направления MAS (marker-assisted selection), получившее название «геномная селекция».

Геномная селекция – метод племенной работы, основанный на изучении корреляции набора ДНКмаркеров и племенной ценности животного, оцененной в системе BLUP. Эта методика внедрена в селекционные программы во многих странах мира, она позволяет проводить отбор производителей на ранних этапах их жизни [4].

Геномная селекция является одной из форм MAS-селекции с помощью маркеров, в которой генетические маркеры покрывают геном полностью и все локусы количественных признаков (QTL) оказываются сцеплены хотя бы с одним маркером. Этот подход возможен благодаря высокой распространенности мононуклеотидных замен, обнаруженных при прочтении генома и новым методам эффективного генотипирования по огромному количеству SNP.

Известно, что в мире распространена практика внедрения в новые регионы пород сельскохозяйственных животных, показавших себя эффективными в местах происхождения породы (например, голштинизация местных пород) [5, 9]. На акклиматизацию животных и адаптацию пород к новым эколого-климатическим условиям разведения и эксплуатации расходуется большое количество ресурсов. При этом желательным является не только повышение продуктивности, но и совершенствование качества получаемой сельскохозяйственной продукции, снижение количества заболеваний и падежа животных, а также снижение затрат на единицу продукции [9]. Для этого необходим качественно новый подход к ведению племенной работы с целью улучшения генофонда пород [1‒3], использующихся в животноводстве на территории России. Как возможное решение подобных вопросов может выступить применение такой передовой области аграрной науки, как геномная селекция [11].

Для Цитирования:
Н. Костомахин, А. Хованкина, Изучение генома различных пород крупного рогатого скота путем сравнительного анализа спектров продуктов амплификации ДНК. Главный зоотехник. 2016;11.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: