Содержание к диссертации
Введение
Обзор литературы 10
Общая характеристика состояния птицеводства в России 10
Современные направления в селекции кур
Современное состояние генофонда домашних кур
Микросателлитные маркеры и их свойства
Использование микросателлитных меркеров для поиска QTL у кур
Использование микросателлитных маркеров для генетической характеристики пород и популяций кур
Краткое заключение по обзору литературы 40
Материалы и методы исследований 43
Животные 43
Реактивы и оборудование 45
Реактивы и расходные материалы 45
Оборудование 45
Банк проб и ДНК 46
Методы исследований 47
Исследование функциональных характеристик и потребительских свойств тест-системы
Функциональные характеристики 48
Потребительские свойства 49
Создание генетических паспортов пород 50
Результаты исследований
Характеристика системы сохранения и рационального использования пород кур генофондного стада
Разработка мультиплексной тест-системы анализа восьми микросателлитов кур
1. Выбор локусов и теоретическое моделирование системы генетического анализа кур на основе МС
2. Экспериментальная апробация системы анализа МС кур Оценка функциональных характеристик и потребительских свойств разработанной тест-системы
1. Функциональные характеристики 62
2. Потребительские свойства Характеристика генетической структуры изучаемых пород кур по восьми микросателлитным локусам
Оценка генетической консолидированности и определение степени генетического сходства российских пород кур по микросателлитным локусам при создании паспортов курти пород
Выводы 102
Практические предложения 104
Список использованной литературы
- Современные направления в селекции кур
- Использование микросателлитных маркеров для генетической характеристики пород и популяций кур
- Реактивы и расходные материалы
- Экспериментальная апробация системы анализа МС кур Оценка функциональных характеристик и потребительских свойств разработанной тест-системы
Введение к работе
Актуальность темы. Важную роль в продовольственной безопасности страны играет птицеводство, обеспечивающее 40% животного белка в рационе россиян [Фисинин В.И., 2008].
По данным ФАО [2010], от 70 до 90 % пород разных видов домашней птицы, внесенных во Всемирный перечень разнообразия домашних животных (WWL–DAD) близки к вымиранию или статус их неизвестен. Из 1273 пород кур лишь 321 находится вне состояния риска, 40 отнесены к исчезнувшим, судьба 493 не известна, остальные находятся на разных стадиях риска. Наиболее интенсивно этот процесс идет в странах Европы и Северной Америки [Pym, 2011].
Местные породы кур, созданные народной селекцией, являются ценнейшими генетическими ресурсами [Сахацкий, и др.,1990; Эрнст, и др., 1992; Горбачева, 1993; Столповский и др., 1997, 2006]. Изучение местных пород, объективная оценка генофонда малочисленных пород и замкнутых популяций кур, являющихся источником племенного материала российской перспективной селекции и резервом для создания новых форм и новых кроссов птицы, является актуальной задачей для современной генетики и селекции [Моисеева и др., 1999, 2006]. При создании отечественных конкурентоспособных кроссов используются генофондные коллекции редких и исчезающих пород птицы, а также новый генетический материал ведущих фирм. В России собраны и сохраняются самые крупные мировые генофондные стада кур, насчитывающие 76 пород [Фисинин, 2010]. Всестороннее изучение генофонда пород кур, их генетической изменчивости и дифференциации необходимо для решения задач создания высокопродуктивной птицы.
В связи с этим, возникает необходимость в разработке и использовании для паспортизации животных и птицы высокопроизводительных систем ДНК анализа. В решении данной проблемы с высокой степенью надежности могут быть использованы микросателлитные маркеры, позволяющие получать молекулярно-генетическую информацию для детальной характеристики видов и пород животных [Зиновьева и др., 2002, 2011, 2012; Букаров, 2010; Марзанов, и др., 2004, 2011], в том числе и птицы [Фисинин, и др., 2011, Новгородова и др., 2011, 2012] в рамках генетической паспортизации пород и линий кур.
Цель работы и задачи исследования. Целью работы явилось изучение аллелофонда пород кур с использованием разработанной универсальной системы анализа микросателлитов.
Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:
1. Дать характеристику системы сохранения и рационального использования пород кур генофондного стада;
2. Разработать мультиплексную тест-систему анализа восьми микросателлитов кур;
3. Оценить функциональные характеристики и потребительские свойства разработанной тест-системы;
4. Дать характеристику генетической структуры изучаемых пород кур по восьми микросателлитным локусам;
5. Выполнить оценку генетической консолидированности и определить степень генетического сходства российских пород кур по микросателлитным локусам при создании паспортов кур 12-ти пород.
Научная новизна. Впервые в России разработана мультиплексная тест-система микросателлитного анализа. С использованием созданной тест-системы определена степень генетической близости и дана характеристика аллелофонда 12 пород кур, в том числе 11 пород генофондного стада, в сравнении с породой леггорн.
Научная и практическая значимость. Предложена автоматическая система мультиплексного микросателлитного анализа кур для установления генетических различий между породами и кроссами кур. Дана характеристика аллелофонда 12 пород кур генофондного стада различного направления продуктивности.
Апробация работы. Результаты исследований были доложены и обсуждены: на конференциях - «Современные достижения и проблемы биотехнологии сельскохозяйственных животных: роль нанотехнологий в реализации приоритетных задач биотехнологии», БиоТехЖ-2008. - Дубровицы. 23-24 октября 2008; «Научные основы повышения продуктивности сельскохозяйственных животных», Краснодар. – 2009; на 8-й международной научной конференции «Современные достижения и проблемы генетики и биотехнологии сельскохозяйственных животных», Био-ТехЖ-2009. – Дубровицы. – 2009; «Ориентированные фундаментальные исследования и их реализация в АПК России», Сергиев Посад. 28-30 октября 2009; на международной научной молодежной конференции-школе «Биотехнологии в сельском хозяйстве: современные достижения и проблемы биотехнологии сельскохозяйственных животных, БиоТехЖ-2012» -Дубровицы - май, 2012; на научных конференциях Центра биотехнологии и молекулярной диагностики животных ГНУ ВИЖ Россельхозакадемии в период с 2009-2012 гг.
Основные положения, выносимые на защиту.
1. Разработана тест-система анализа восьми микросателлитов Gallus Gallus, которая характеризуется высокой производительностью (8 аллелей на локус), информативностью (не менее 4 аллелей в локусе), точностью подтверждения происхождения по обоим родителям (P1X) - 99,60%, точность подтверждения происхождения по одному родителю (P2X) – 96,08%, вероятность исключения родителей (Р3Х) – 99,99%.
2. Созданы ДНК- паспорта 12 пород кур, в т.ч. 11 пород кур генофондного стада по восьми микросателлитным локусам.
3. Подтверждена гипотеза о наличии породоспецифических аллелей, свойственных замкнутым популяциям кур.
4. Установлены филогенетические связи между изучаемыми породами кур, обусловленные общностью их исторического происхождения.
Публикации результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 6 статей, из них 2 в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК РФ («Проблемы биологии продуктивных животных»,2011, №1; «Достижения науки и техники АПК», 2011, № 10).
Структура и объем работы. Диссертация написана на 118 страницах, состоит из следующих разделов: введение, обзор литературы, материалы и методы исследований, результаты и обсуждение, выводы, практические предложения, список литературы. Диссертационная работа содержит 25 таблиц и 23 рисунка. Список литературы включает 153 источников, в том числе 114 источника на иностранном языке.
Современные направления в селекции кур
В настоящее время в РФ, как и в других странах мира, производство яиц и мяса бройлеров основывается на использовании различных кроссов. Практически все отечественное птицеводство базируется на кроссировании пород: корниш и плимутрок в мясном птицеводстве, а в яичном птицеводстве род-айленд, белый плимутрок и леггорн. Такая монополия этих пород кур обусловлена высоким генетическим потенциалом продуктивности и воспроизводительных качеств [Зр}іст Л.К., 2008].
Кур-несушек селекционируют, главным образом, по яичной продуктивности и спряженным признакам. В настоящее время основными селекционными показателями являются: количество продаваемых яиц на несушку в год, эффективность конверсии корма, качество яиц и адаптивность птицы к различным средовым условиям.
В 1970-е годы была начата прямая селекция по эффективности конверсии корма в мясную продукцию. В течение прошедших двух десятилетий селекция все более ориентируется на признаки, имеющие приоритетное значение для перерабатывающих предприятий - развитие грудных мышц, масса тушки, однородность продукта и низкие уровни смертности и отходов.
Одной из важнейших проблем промышленного птицеводства является устойчивость к инфекционным болезням (лейкоз, микоплазмоз и сальмонеллез, болезнь Марека, Е. coli, Campylobacter coli и птичий грипп) [Фисинин В.И., 2010].
Не менее важна проблема повышения адаптации кур-несушек к разным системам содержания - например, выклевывание перьев и каннибализм при бесклеточном содержании, сердечно-сосудистые заболевания (синдром внезапной смерти и асцит) и болезни конечностей у бройлеров и индюков исследований [ФАО, 2010].
Одним из подходов к повышению эффективности селекции на основе прогнозирования продуктивных качеств в раннем возрасте является выявление полиморфных генов и их маркирующего действия на различные хозяйственно полезные признаки. Классическим примером использования генетических маркеров в селекции птицы стало раннее определение пола цыплят.
В настоящее время для сортировки цыплят по полу служит ряд генов-маркеров, сцепленных Z-хромосомой, позволяющих создать аутосексные линии. Наиболее широко при этом применяют три пары аллелей: В/b -полосатость и сплошная окраска; S/s - серебристая и золотистая окраска оперения; К/k - быстрая и медленная оперяемость. Особенностью аутосексных кроссов является то, что доминантные аллели должны находиться у самок, а самцы должны быть гомозиготны по рецессивному гену [Генофонды сельскохозяйственных животных, 2006; Ройтер Я.С., 2011].
На основе аллелей гена К создан ряд отечественных кроссов кур мясного и яичного направления. При оценке кур-носителей гена быстрой оперяемости "к" в суточном возрасте оставляют только быстрооперяющихся цыплят, маховые перья у них длиннее кроющих. В линиях, селекционируемых на медленную оперяемость, в суточном возрасте (носители гена "К") оставляют для дальнейшей селекции медленнооперяющихся курочек и петушков.
В ГУП ППЗ "Конкурсный" Московской области с на основе трех линий, несущих разные аллельные варианты гена К, был создан новый кросс мясных кур "Конкурент 3". При создании кросса линия К8 породы корниш использована как носитель аллеля "к"; линия У КЗ породы плимутрок является источником аллеля "К"; линия К9 породы плимутрок несет аллель "к" [Елизаров Е.,2002].
Аутосексеный по скорости оперяемости четырехлинейный отечественный мясной кросс - РОСС 308. Получен скрещиванием петухов отцовской формы Росс 14М и кур материнской формы Росс 78Ф. Курочки несут аллель "к", а петушки - "К". РОСС 308 включен во 2 том «Государственного реестра селекционных достижений, допущенных к использованию» [http://bestpravo. ru/rossijskoje/do-postanovlenija/w9p/page- 7 htm.]. На основе породы леггорн и трехлинейных аутосексных кроссов "Бугульма" и "Радонеж" был получен кросс Смена-4. Точность сексирования цыплят этого кросса по скорости роста пера - 98-99% [Фиситт В.И., 2002].
Четырехлинейный кросс "Родонит 3" создан в ОАО ППЗ "Свердловский" на базе исходных линий кросса "Родонит 2" и завезенного с фирмы "Ломанн Тиерцухт" (Германия) генетического материала кросса "Ломанн Браун". Отцовская и материнская родительские формы кросса аутосексные по скорости оперения цыплят в суточном возрасте, финальный гибрид аутосексный по цвету пуха. При создании кросса использованы линии Р35, Р36,Р37иР38.
Линия Р35 породы красный род-айланд, гомозиготная по рецессивным генам золотистости (s) и быстрой оперяемости (к), используется в качестве отцовской линии в отцовской родительской форме.
Линия Р36 породы красный род-айланд используется в качестве материнской линии в отцовской родительской форме. Линия гомозиготна по рецессивному маркерному гену золотистости (s) и по доминантному гену медленной оперяемости (К), последнее позволяет легко отличить линию Р36 от линии Р35.
Линия Р37 используется в качестве отцовской линии в материнской родительской форме. Линия отселекционирована по доминантному гену серебристости (S) и рецессивному гену быстрой оперяемости (к).
Линия Р38 используется в качестве материнской линии в материнской родительской форме, отселекционирована по доминантным генам серебристости (S) и медленной оперяемости (К), фенотипическая оценка суточных цыплят позволяет легко отличить линию Р38 от линии Р37 по наличию доминантного гена медленной оперяемости [http //www.rodonit org/0]
Аутосексный по скорости роста пера цыплят трехлинейный кросс «Радонеж» создан методом скрещивания петухов линии ВР1 с курами материнской ВР23, включен во 2 том «Государственного реестра селекционных достижений, допущенных к использованию» [http://bes tpravo. ru/rossijskoje/do-postanovlenija/w9p/page- 7. htm.]. При работе с трехлинейным кроссом яичных кур селекция направлена на получение аутосексных финальных гибридов (носителем гена "К" является отцовская линия материнской родительской формы). Для этого скрещивают петухов леггорн генотипа кк (быстрооперяющихся) с курами леггорн материнской родительской формы (двухлинейными) генотипа К-(медленнооперяющихся). Гибридные петушки имеют генотип Кк (медленнооперяющиеся), гибридные курочки имеют генотип к— (быстрооперяющиеся).
В коричневоскорлупных кроссах родительские формы являются аутосексными по гену "К": куры - быстрооперяющиеся, петухи отцовской и материнской форм - медленнооперяющиеся. Суточные петушки и курочки родительских форм сортируются по скорости роста пера с точностью 98,5-99,0%.
В финальных гибридах аутосексность проявляется по цвету пуха: курочки имеют генотип s- (коричневые с разной интенсивностью), петушки Ss (светло-желтые). Точность сексирования составляет 99% и выше.
При работе с четырехлинейным кроссом мясных кур в одних случаях селекцию направляют на получение аутосексных материнских родительских форм. Носителем аллеля в первом случае «К» является материнская линия материнской родительской формы. Во втором, носителем аллеля «К» является отцовская линия материнской родительской формы. Для получения по медленной оперяемости аутосексных бройлеров в двухлинейных кроссах селекционируют материнскую линию. [Генофонды сельскохозяйственных животных, 2006; Ройтер Я.С., 2011].
Основываясь на применении гена В/- известные селекционные фирмы создали несколько кроссов: «Б-390», Старкросс и А-браун. Суточные петушки этих кроссов имеют белое пятно на затылке. В дальнейшем у них формируется полосатое оперение. У курочек светлое пятно отсутствует, оперение взрослой птицы черное с золотистой гривой. Петушки четырех линейного аутосексного кросса «Хайсекс коричневый» имеют светло-желтую окраску, курочки в основном коричневые [Кочиш И.И., 1992].
Использование микросателлитных маркеров для генетической характеристики пород и популяций кур
Определение генетических вариаций в пределах видов является важным шагом в направлении сохранения генетических ресурсов [OldenbroekJ.K., 1999].
Разнообразие местных кур проявляется в основном по фенотипу, включающему массу тела взрослых особей, массу яйца, воспроизводительную способность и иммунную реакцию на различные заболевания [Gueye E.F., /998; Msoffe P.L.M., 2001, 2004]. Это исследование имело целью установить генетическую структуру местных кур 9 экотипов на основе ручного типирования микросателлитов ДНК.
Установлена генетическая уникальность местных экотипов кур. Установлено, что существует более высокая степень генетического родства внутри коренных экотипов кур, чем между экотипами. Это дает основной шаг в направлении принятия рациональных решений о методах селекции без ущерба существованию каждого уникального генетического ресурса [Msoffe P.L.M., 2005].
Clementine C.S. с соавт. [2010] исследовали биоразнообразие бразильских экотипов кур с использованием двадцати микросателлитных локусов. Эти экотипы кур различаются по фенотипу в результате почти 5 00-летнего естественного отбора в разных агро-экологических регионах.
В ходе исследования были обнаружены 191 аллель, число которых варьировало от трех до 18. Число аллелей (LEI0258) в среднем составило 9,6 на локус. Среднее количество аллелей у бразильских экотипов было выше, чем у местных кур Ганы (7,8), Ирана (5,4) и Китая (3,8) [Osei-Amponsah R., 2010; MohammadabadiM.R., 2010; Liu G.Q., 2008].
Наблюдаемая гетерозиготность (НО) была выше, чем ожидаемая (НЕ). Наблюдаемая гетерозиготность для всех полиморфных локусов варьировала от 0,478 для локуса MCW0248 до 0,936 в локусе LEI0258 и в среднем составила 0,785. Ожидаемая гетерозиготность колебалась от 0,118 (LEI0194) до 0,990 (LEI0221) со средним показателем 0,688. Эти значения сопоставимы с гетерозиготностью у других аборигенных пород (эфиопские, иранские, индийские и китайские) [Hassen К, 2009; Nasiri М.Т.В., 2007; Rajkumar U., 2008; Ya-Bo Y, 2006; Wu X.S., 2010]. Кроме того, среднее полиморфное значение (0,731) отразило высокий уровень полиморфизма по всем локусам.
Из всех полиморфных локусов 40% показали значительное отклонение от закона Харди-Вайнберга (HWE), что может быть связано с эффектом Валунда, инбридингом, наличием нулевых аллелей или даже с небольшим размером выборки [Lessios Н.А., 1992; De La Rua P., 2001].
Современные методы оценки генетической структуры животных на уровне ДНК позволяют использовать данные анализа в планировании селекционной работы в популяциях сельскохозяйственных животных и птицы. В предыдущих исследованиях для оценки генетической изменчивости линий кур использовались минисателлиты [Hillel J., 1989], ДНК фингерпринтинг [Kuhnlein V., 1989; Siegel PB, J 992], полиморфизм случайно амплифицированной ДНК (RAPD) [Smith E.J., 1996], и микросателлиты [Groen A.F., 1994]. Микросателлитные маркеры оказались менее трудоемким и более точным и эффективным методом для оценки генетических вариаций, чем другие методы, которые использовались ранее.
Важным для селекционной работы является также оценка генетической вариабельности в генофондных популяциях, которые являются носителями ценных комбинаций генов, утерянных в промышленных линиях и породах. Получение данных по генетическим взаимоотношениям в различных популяциях позволяет лучше понять породообразовательный процесс, прогнозировать развитие пород и планировать селекционно-генетическую работу с существующими породами [Гладыръ Е А., 2005]
В этой связи перспективным является создание аналитических систем на основе ДНК-микросателлитов, так как рядом авторов показано сцепление микросателлитов с генами-кандидатами локусов количественных признаков, с генами наследственных заболеваний и применение микросателлитов для изучения популяций в целом.
Анализ патентных источников по теме показывает, что проблема изучения аллелофонда кур разных пород по микросателлитам является актуальной на сегодняшний день в птицеводстве всего мира [WO 2009/046724 А2, WO 2006/090136 А2], но в России запатентованные тест-системы для определения породной принадлежности кур, основанные на методе ПНР и определения микросателлитов, на сегодняшний день отсутствуют.
Но, как было показано, при использовании динуклеидных МС возникает ряд проблем, в то время как три-, тетра- или пентануклеотидные повторы оказываются значительно меньше подвержены подобным проблемам [Edwards А., 1991] Van Asch В. с соавт [2010] предлагают выбирать тетрануклеотидные повторы с более чем 11, но меньше чем 16 повторами. Нижняя граница основана на сообщениях, что для аллелей с 11 повторами характерна более высокая частота мутаций, таким образом, повышается вероятность идентифицировать высокополиморфные локусы. Верхняя граница определена, исходя из
предположения, что для аллелей с числом повторов более 16 характерна более высокая вероятность накопления прерванных мотивов, которые мешают интерпретации результатов [Guichoux Е., 2011].
Реактивы и расходные материалы
Наличие приватных аллелей указывает на уникальность аллелофонда пород и популяций различных видов животных. Так, у Смоленского типа бурой швицкой породы выявлено 35 приватных аллеля, а у Вазузского типа сычовской породы - 26 [Горелов П.В., 2010]. У лошадей так же установлены существенные межпородные различия по спектру и частотам встречаемости аллелей, при этом у башкирских и якутских лошадей обнаружены уникальные варианты приватных аллелей, не встречающиеся в европейских популяциях [ХраброваЛ.А.,2011]. На рисунке 14 видно, что в десяти породах кур было выявлено 14 приватных аллелей, принадлежащих 6-ти микросателлитным маркерам с частотой встречаемости от 1,70%, определенной в 8-ми породах ЮРЛ_Г (аллель 290 локуса LEI0094), РУС_Б (аллель 197 локуса MCW0104), ПЕР (аллель 237 локуса MCW0104), ЛЕН_Б (аллель 272 локуса LEI0094), КУЧ_Ю (аллель 108 локуса MCW0111), ГЛШ (аллель 319 локуса MCW0183), ЗАГ_Л (аллель 289 локуса MCW0183 и аллель 126 локуса MCW0081) и АВС_ЧП (аллель 112 локуса MCW01U) до 25,00% в породе РУС_Б (аллель 195 локуса MCW0104). Показано, что в трех породах кур выявлено три аллеля с частотой 5% - ЛЕН_Б аллель 274 локуса LEI0094, ЗАГ_Л аллель 187 локуса MCW0067 и РУС_Б аллель 195 локуса MCW0104. Полученные результаты подтверждают гипотезу о наличии породоспецифических аллелей, свойственных замкнутым популяциям.
В исследовании у ЮРЛ_Г из 8 маркерных локусов в 58 аллелях выявлен один приватный аллель, а в исследованиях Hillel J. с соавт [2003] из 22 маркерных локусов с идентификацией 213 аллелей выявили 8 приватных аллелей, что говорит об информативности созданной панели.
Оценка генетической консолидированное и определение степени генетического сходства российских пород кур по микросателлитным локусам при создании паспортов кур 12-ти пород
С целью оценки генетической изменчивости в изучаемых породах кур был выполнен расчет наблюдаемой и ожидаемой степеней гетерозиготно сти. Как известно, показатель гетерозиготности является отражением мутационных процессов, различных типов отбора, дрейфа генов, неслучайных спариваний и других факторов динамики популяций. Результаты анализа уровней гетерозиготности обобщены в таблице 21.
Как видно из таблицы 21, фактическая степень гетерозиготности варьировала от 42,5% у ГЛШ породы кур до 75,4% у кур породы ЮРЛ_Г и в среднем составила 62,1%. В шести из 12 исследованных пород (АВС_ЧП,
ЗАГ_Л, ГЛШ, КОТЛ, КУЧ_Ю, ЛЕГ_Б) выявлен дефицит гетерозигот, при этом наибольшее значение показателя отмечено в породе ЛЕГ_Б - 11,4%. Выявленный дефицит гетерозигот указывает на возможное использование в селекции пород умеренного инбридинга.
Во втором исследовании проекта AVIANDIV (1999-2000) было показано, что степень гетерозиготности ЮРЛ_Г по 25 микросателлитным локусам в среднем составила 0,50, причем у российской популяции она была выше (Не=0,66), чем у украинской (Не=0,58) [Моисеева И.Г., 2009]. Полученные нами данные уровня фактической и ожидаемой гетерозиготности (0,754 и 0,728, соответственно) указывают на возросшее генетическое разнообразие внутри Юрловкой породы кур, что может быть обусловлено как разными генофондными стадами - ГНУ ВНИТИП и ВНИИГРЖ, так и произошедшими изменениями в селекционном подходе к работе с породой, произошедшие за генераций.
Для оценки доли межпородной изменчивости в общем генетическом разнообразии изучаемых пород был проведен расчет индекса фиксации Fst.
Расчет значений Fst (AMOVA) показал, что доля межпопуляционной изменчивости в общей изменчивости по МС составляет 19,46%, в то время как на изменчивость внутри индивидуумов приходится 80,54%. Таким образом, возможно, именно замкнутость разведения кур в малочисленных стадах и является ведущим фактором в формировании генетического разнообразия птицы генофондного стада ГНУ ВНИТИП.
Как представлено в таблице 22 значение Fst варьировало от 0,0640 в локусе MCW0123 до 0,1884 в локусе MCW0183. Среднее значение Fst по 8-й локусам для всех пород составило 0,1583. Это свидетельствует о том, что 84,17%о всей изменчивости обусловлено внутрипородным разнообразием и только 15,83% приходится на межпородное разнообразие.
Значение данного показателя было ниже по сравнению с исследованными ранее породами крупного рогатого скота (Fst=0,114), свиней (Fst=0,152) и коз (Fst=0,143), где внутрипородное разнообразие было соответственно 88,6, 84,8 и 85,7%. Это указывает на меньшую генетическую изолированность пород кур друг от друга по сравнению с породами крупного рогатого скота, свиней и коз.
В результате проведенных исследований установлена высокая генетическая консолидированность изучаемых пород кур, основанная на генотипе каждой особи по МС, а так же на числе и частотах встречаемости аллелей, общих для каждой из пород (рис. 15-16).
Анализ пространственного распределения (рис. 15) изучаемых пород кур показал, что они в большинстве своем представляют собой хорошо консолидированные частично перекрывающиеся массивы, что указывает на различия в ДНК-профилях, и с другой стороны - на возможную общность происхождения. Вероятность идентификации породной принадлежности особи на основании анализа 8 МС в зависимости от породы варьировала от 88,89 до 100% и в среднем составила 97,08%, в то время как у крупного рогатого скота породная принадлежность на основании анализа по МС (13 локусов) может быть определена в 65,5%) случаев, у свиней (12 локусов) - в 90,2%) случаев [Зиновьева Н.А., 2010]. Анализ пространственного распределения изучаемых пород кур генофондного стада показал, что они представляют собой хорошо консолидированные, во многом перекрывающиеся массивы, что указывает на некоторые различия в ДНК-профилях, с другой стороны - на общность происхождения.
Экспериментальная апробация системы анализа МС кур Оценка функциональных характеристик и потребительских свойств разработанной тест-системы
Анализ пространственного распределения (рис. 15) изучаемых пород кур показал, что они в большинстве своем представляют собой хорошо консолидированные частично перекрывающиеся массивы, что указывает на различия в ДНК-профилях, и с другой стороны - на возможную общность происхождения. Вероятность идентификации породной принадлежности особи на основании анализа 8 МС в зависимости от породы варьировала от 88,89 до 100% и в среднем составила 97,08%, в то время как у крупного рогатого скота породная принадлежность на основании анализа по МС (13 локусов) может быть определена в 65,5%) случаев, у свиней (12 локусов) - в 90,2%) случаев [Зиновьева Н.А., 2010]. Анализ пространственного распределения изучаемых пород кур генофондного стада показал, что они представляют собой хорошо консолидированные, во многом перекрывающиеся массивы, что указывает на некоторые различия в ДНК-профилях, с другой стороны - на общность происхождения.
Генетические расстояния между исследуемыми породами кур, рассчитанные по Nei [1983], представлены в виде дендограммы на рисунке 16.
Дендрограмма филогенетического родства двенадцати пород кур, построенная на основании значений генетических дистанций по Nei М. (1983) методом UMPGA Анализ структуры филогенетического дерева показывает, что формирование кластеров и ветвей носило ярко выраженный породный характер. Единый центральный кластер формируют породы, созданные на основе породы ЛЕГ_Б и производных от него пород: ЛЕН_Б, РУС_Б, АДЛ_С, МОС_Б. КУЧ_Ю через АВС_ЧП, при выведении которого была использована производная от ЛЕГ_Б порода, примыкает к центральному кластеру. ЗАГ_Л объединяет центральный кластер пород на основе ЛЕГ_Б с ЮРЛ_Г, КОТЛ, ПЕР и АСТ_ЧП. Дальше всех отстоит ГЛШ, образующая единственную ветвь и объединяющая все другие изучаемые породы кур.
На рисунках 17-23 видно, что 10 из 12 пород достаточно хорошо консолидированы, что говорит о направленном селекционном отборе. ЮРЛ_Г и ЛЕГ_Б, наоборот, разобщены.
Как видно из приведенных на рисунке 17 данных у большинства исследованных птиц породы АВС_ЧП в различной степени преобладали аллели типичные для этой породы. И только в 2 случаях преобладает комплекс аллелей, встречающихся у других пород. Подобная картина, обусловлена, очевидно, тем, что формирование АВС_ЧП шло главным образом за счет генофонда одной породы - австралорп черный. Возможность участия в этом процессе белого плимутрока маловероятно, т.к. эта порода, по имеющимся данным, использовалась лишь для соматической гибридизации. Достоверное же существование последней не доказано.
Сходный характер консолидации генетического материала отмечен и у АДЛ_С (рис. 18), хотя по своему происхождению эта порода более гетерогенна, чем АВС_ЧП. Не исключено, что в данном случае имеет место консолидация генетического материала в результате давления искусственного отбора. Необходимо отметить, что у одной из исследованных особей преобладали аллели, входящие в 6 ряд. 0% 10% 20%
Австралорп черно-пестрый Австралорп черно пестрый Австралорп черно пестрый Австралорп черно пестрый Австралорп черно пестрый Австралорп черно пестрый Австралорп черно пестрый і Австралорп черно пестрый і Австралорп черно-пестрый Австралорп черно пестрый Австралорп черно-пестрый Австралорп черно пестрый Австралорп черно-пестрый Австралорп черно пестрый Австралорп черно-пестрый I Австралорп черно пестрый I Австралорп черно-пестрый Австралорп черно пестрый Австралорп черно пестрый Австралорп черно пестрый Австралорп черно пестрый Австралорп черно пестрый Австралорп черно пестрый Австралорп черно пестрый Австралорп черно пестрый
Результаты кластерного анализа АДЛ_С на основании расчета значений критерия Q по аллельным профилям, полученного с использованием разработанной тест-системы Похожая картина отмечена у ЗАГ_Л (рис. 19). Учитывая, что по происхождению эта порода также более гетерогенна, чем АВС_ЧП, вероятно, и в этом случае имела место консолидация генетического материала в результате давления искусственного отбора.
Заюрская лососевая Загорская лососевая Загорская лососевая Заюрская лососевая За юрская лососе воя Заюрская лососевая Загорская лососевая Заюрская лососевая Заюрская лососевая Загорская лососевая Загорская лососевая Заюрская лососевая Загорская лососевая 3 морская лососевая Заюрская лососевая Загорская лососевая Заюрская лососевая Заюрская лососевая Заюрская лососевая Заюрская толевая Заюрская лососе с ая Загорская лососевая Заюрская лососевая Заюрская лососевая Заюрская лососевая гомогенны по происхождению, что говорит об однородности исходного материала. Приведенные на рисунке 23 данные указывают на разобщенность пород ЛЕГ_Б и ЮРЛ_Г. Известно, что из 52 пород, исследованных в рамках проекта AVIANDIV (1999-2000), ЮРЛ_Г характеризовалась наибольшей гетерозиготностью [Захаров, 2006] Возможно, этот факт можно объяснить историческими аспектами формирования породы. ЮРЛ_Г на протяжении всего времени отбиралась по способности петухов к низкому и протяжному пению, а так же на позднеспелость. Селекцию породы на голосистость петухов начали проводить в 1950 и 1960-е годы сотрудники ВНИТИПа. С 1996 г. под руководством А.А. Севастьяновой приступили к отбору петухов по длине исполнения песни. За 2000-2002 год продолжительность пения у некоторых петухов удалось увеличить до 12 с [Моисеева И.Г., 2009].
С ЛЕГ_Б сложилась аналогичная ситуация: несмотря на наличие тщательно разработанных рекомендаций по селекции этой породы, каждый селекционер имеет свой «почерк». К тому же, при переходе на использование гибридной птицы, ЛЕГ_Б стали включать в однопородные кроссы, что привело к образованию популяций ЛЕГ_Б, получивших названия тех стран, где с ними велась дальнейшая племенная работа [Столповский Ю.А., 2007]. Полученные данные вошли в состав ДНК паспортов 12 пород кур. В подготовленных паспортах нашли отражение популяционно-генетические параметры, полученные при изучении аллелофонда 12 пород кур, в том числе 11 пород генофондного стада, разводимого в ГНУ ВНИТИП Россельхозакадемии. Для более удобного сравнения данные по частотам встречаемости аллелей микросателлитных локусов вынесены в таблицу 23.
