Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ГЕНЕТИЧЕСКИЙ ПОЛИМОРФИЗМ СИСТЕМ БЕЛКОВ И ГРУПП КРОВИ В АХАЛТЕКИНСКОЙ ПОРОДЕ ЛОШАДЕЙ И ВОЗМОЖНОСТЬ ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В СЕЛЕКЦИИ

ВАК РФ 06.02.01, Разведение, селекция, генетика и воспроизводство сельскохозяйственных животных

Автореферат диссертации по теме "ГЕНЕТИЧЕСКИЙ ПОЛИМОРФИЗМ СИСТЕМ БЕЛКОВ И ГРУПП КРОВИ В АХАЛТЕКИНСКОЙ ПОРОДЕ ЛОШАДЕЙ И ВОЗМОЖНОСТЬ ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В СЕЛЕКЦИИ"



На правах рукописи

УСТЬЯНЦЕВА Анна Валерьевна

ГЕНЕТИЧЕСКИЙ ПОЛИМОРФИЗМ СИСТЕМ БЕЛКОВ И ГРУПП КРОВИ В АХАЛТЕКИНСКОЙ ПОРОДЕ ЛОШАДЕЙ И ВОЗМОЖНОСТЬ ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В СЕЛЕКЦИИ

06.02.0t - разведение, селекция, генетика и воспроизводство сельскохозяйственных животных

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Дивово 2004

Р0У

Работа выполнена в ГНУ Всероссийском научно-исследовательском и нституте коневодства

Научный руководитель: кандидат биологических наук,

доцент Рябова Татьяна Николаевна

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Захаров Виктор Алексеевич

кандидат сельскохозяйственных наук Зайцев Александр Михайлович

Ведущая организация: ФГОУ ВЛО Московская сельскохозяйственная

академия нм. К.А. Тимирязева

Защита состоится 18 января 2005 года в 10 часов на заседании диссертационного совета Д006.018.01 прк ГНУ Всероссийском научно-исследовательском институте коневодства.

Адрес ВНИИ коневодства: 391105 Рязанская обл., Рыбновский р-он, п. Дивово, п'о ВНИИ коневодства

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНУ Всероссийского научно-исследовательского института коневодства

А)ггорефе|>ат разослан

декабря 2004 года

Ученый секретарь диссертацию иного совета

Готлиб М.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В последние десятилетия одпоП га актуальных задач является повышение эффективности разведения животных малочисленных пород с ограниченным генофондом. Научно-технический прогресс н переход на интенсивное развитие животноводства привел к сужению породного разнообразия н замене локальных пород на узкоспециалюнрованныс и более высокопродуктивные. При этом селекция на желательные признаки трансформировала генетическую структуру мнопос сформировавшихся пород. Практика показала, что локальные породы обладают рядом общих характеристик, выгодно отличающих их от коммерческих пород: высокой адаптивной пластичностью, устойчивостью к заболеваниям, высокой фертнльностыо, плодовитостью, уникальным качеством продукта, и, как правило, комбинированным сочетанием хозяйственно-иенных признаков. Их утрата является не только потерей объективно бесценного генетического разнообразия, но н сужением генетического потенциала, принципиально ог])зничивающим возможности селекционной работы в будущем. Поэтому необходимо развитие теоретических основ и совершенствования организационных форм селекции сельскохозяйственных животных и, в первую очередь, сохранения и Тщательного изучения генетической структуры аборигенных пород В решении этих задач необходимо использование методов биохимической н молекулярной генетики. Для этого в настоящее время наиболее пригодно генетическое маркирование. Генотипнрование животных по антигенам групп крови, элсктрофоретнческим вариантам белков к ДНК-последовательностям является базой генетического мониторинга, который позволяет оценить уровень генетического разнообразия и его изменения в популяциях. Сохранение генетического разнообразия необходимо для обеспечения оптимального доступа к нужным генам и их комплексам, которые в будущем могут быть использованы при получении максимального количества и качества продукции в меняющихся условиях среды. В настоящее время формируется новая методология разведения: на практике добиться равновесия между селекционным эффектом и генетической регрессией, гае генетические изменения будут незначительными, сходными с медленным естественным развитием пород в древние века.

Учитывая уникальность н оригинальность одной из малочисленных локальных пород лошадей - ахалтекинской, имеющей ограниченный генофонд, нами были проведены исследования генетической структуры популяции данной породы по полиморфным системам белков н групп крови.

ЦНБ МСХА РСМД ■ литературы

Цель и задачи исследований. Целью проводимых нам к исследовший был анализ генетической струюуры ахадгекинсхой породы лошадей по локусад полиморфных сывороточных систем белков (траисферрнна, альбумина н зстерщы) и системе О групп крови; изучение влияния селекщш на 1енетическую структуру; изучение Э(|)фективностп использования генетических маркеров при совершенствовании ахалтекинской породы.

В свят с этим были поелтлены следующие задачи:

1. Изучить особенности генетической структуры лошадей ахалтекинской породы в статике и динамике по четырем полиморфным локусам: трансферрину, альбумину, эеггеразе к системе 1> групп крови.

2. Определить влияние селекционного процесса и, в частности, искусственного отбора на генетическую структуру породы.

3. Шучить генетическое разнообразие ахалтекинской породы лошадей.

4. Провеет»! мониторинг в некоторых генеалогических линиях н установить возможности использования аллотнпов полиморфных систем в качестве генетических маркеров.

5. Вы яви п. влияние отбора лошадей по отдельным селекционируемым признакам на аллелофонд популяций.

Научная новизна исследований. Впервые проведен генетический мониторинг лошадей ахалтекинской породы на протяжении нескольких периодов.

Выявлено влияние провозимой па протяжении 40-летнего периода селекции по хозяйственно-полезным гтрюнакам на генофонд породы.

Изучены особенности аиелофонда внутрипородных структур -генеалогических линий и маточных семейств, а также популяций разных регионов разведения.

Определены возможности использования аллотипов систем белков и О группы крови в качестве генетических маркеров при селекции лошадей ахалтекинской породы.

Теоретическая и практическая значимость работы. Исследование генофонда ахалтекинской породы лошадей является частью программы РАО/иЫНР «Сохранение геноцида животных» и Федеральной программы в России «Сохранение генофонда малочисленных порол сельскохозяйственных животных ш 1995-2005 г. г.».

Проведенный мониторинг позволяет оценить генетическую ситуацию в породе и в отдельных линиях, стожившуюся к настоящему моменту.

Дополнительное изучение аллелофонда внутрипородных структур покажет генетическую гетерогенность и консолидацию в породе и даст возможность в дальнейшем контролировать и сохранять своеобразие генеалогических структур в породе, а также использовать генетические маркеры в практической селекнии лошадей, что должно повысить эффективность класасческнх методов племенной работы.

Исследование влияния селекщш по фенотипнческим признакам на генетическую структуру популяции поможет в дальнейшем использовать

эффективные методы селекционной работы для совершенствования пароды тфИ сохранении генетического разнообразия.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на координационном совещании по коневодству (ВНИИ коневодства, 2004 г.), m ученом совете ВНИИ коневодсп-а (2004 г.).

Объем работы. Диссертационная работа ¡пложена на 156 страницах компьютерного текста, состоит ш введения, 3 глав, выводов, предложений производству и приложений. Содержит 57 таблиц, 2 схемы ti 12 рисунков. Список использованной литературы состоит из 132 источников, & том числе 29 на иностранных языках. [lo теме диссертации опубликовано 7 статей. Материал диссертации использован при составленин очередной селекционной про(рачмн на 2001-2010 г.г.

Материал и методика исследований. Материалом исследопаннй послужило практически вес поголовье лошадей чистокровной ахалтекинской породы с 1960 гола рождения по 2000 гол. протестированное п лаборатории иммуногенетмки ВНИИ коневодства по траисферрнну, альбумину, эстеразе, системе D трупп крови. Информация била взята из картотеки ахалтекинской породы, Государственных племенных книг. Всего в обработку пключены данные по 5839 лошадям.

Для нропеденпя мотгторинга все поголовье распределено на пять периодов с интервалом и 8 лет: 1 период —до 1968 г. р.; 2 период — с 1969 до 1976 г. р.; 3 период-с 1977 до 19f4 г. р.; 4 период-с 1935 до 1992 г. р.; 5 период - с 1993 г. р.

Для выяснения влияния искусственного отбора на генофонд породы в эти же периоды был сделан анализ производящею состава (29-13 головы).

Внутршю(1уля1ою11нун) л>«{>ферсшиш(кю изучали на современных 17 линиях и на 12 наиболее многочисленных и ценных семеГхгтвах. Кроме того, была изучена эволюция нешгорих линий но трем периодам: до 1976 год рождения; с 1977 до 1992 года рождения; с 1993 года рождении.

Межпопуляционнал генетическая дифференциация была исследовала на поголооьс различных регионов разведения, главным образом Туркмении, России, Казахстана к стран дальнего зарубежья: Пиропы и США, а таюне Азербайджана, где в настоящее врем«« начало свое развитие ахалтекинское коневодство. В России выделили районы Дагестана и Калмыкии, где генофонд складывался разными путями, и Ставропольский конный зашд, характеризующийся длитным производящим составом.

Исследование генофонда проведено параллельно с эволюцией сслекшюнирусмых хозяйственно-полезных признаков, п первую очередь: типичность, экстерьер, калибр, а также работоспособность.

Проводился генетический анализ модазьных классов лошадей, сгруппированных отдельно но хозяйственно-полезным признакам на три класса: меньше-lo; or-la до+la; больше +lo (М-, Мо,М+).

Определение систем белков н ■ групп крови проводили в лаборатории иммуногенетикн Института коие&одстоа.

Варианты белков выявляли методом горизонтального электрофореза на крахмальном геле согласно традиционным методикам no Smithies (1955), модифицированных применительно крови лошадей: для определения типов альбумина н трансфсррина - в модификации Gahne (1966), эстсразы - ТомашсвскоЙ-Гужкевнч (196$). Для определении aimireuoit группы кропи D пользовались методом (реакция гематглюпшаинн) с помощью монос11еш(ф)песких сывороток (Da, Dt>, Dc, Dd, Dc, Dg, Dh, Dk, Dm), ндентнфнцнрованых с между! гарол! i и ми эталонами.

Адлелофонл лошадей о не ш тали по частотам аллелей и генотипов соответствующих локусов, гомознгопюсти но аллелям нзучошых локусов. Помимо этого определяли генное равновесие в популяции, число эффекп'.вно действующих аллелей, рассчитывали генетическое сходство н генетическое расстояние между субпопуляинями (поголовье регионов, различных генеалогических лшшй) и эффективность кошроля происхождения. Расчеты этих показателен проводили по общепринятым методам (Е.К.Мсркурьева, 1977, В.ИГлазко, 1993, Д>€ровская P.M., Стародумов ИЛ!., 1995). Статистический анализ количестве!mux хо1я(1 стенных признаков проводился трааш аюниы ми методами (Е.К.Меркурьева, 1970, П.Ф.РокнцкиП, 1973).

РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ Мониторинг генофонда ахалтекинской породы

Анализ речультатов проведенных исследований показал, что у исследуемых лошадей аххттеки некой породи пяти периодов п локусе трансфсррина встречается пять кодомннантпых отдельных гаюо (Tfn, Tt*, Tl", Tf°, TtRX способных ко1гтрслнроватъ синтез 15 фенотипов (DD, FF, НИ, ОО, Rlt, DF, DH, DO, DR, FH, FO, FR, HO, liR, OR); наиболее распространенными в популяции являются аллели F (0,4886), а также D (0,1676) и R. (0,1540), к числу редких аллелей отноагтеи Н (0,0694).

В локусе альбумина идентифицировано 2 аллеля (Л1 , ЛIй), детермитгрующих 3 фенотипа (АЛ, АВ, BR); при этом частота аллеля Л (0,5937) доминирует над аллелем В (0,4063).

В локусе эстсразы определено 3 аллеля (EsF, Es°, Es!), комбинации которых образуют б фенотшов (FF, GG, 11, FG, FI, G1). Частоты аллелсП в убыгающем порядке располагаются следующим образом: I (0,8494)>0 (0,1237)>F (0,0269).

Локус системы D групп крови у лошадеД представлен 7 аллелями (D*1, D,a", D^", 1У®", D*, D^, D ), in которых наиболее распространенными в популяции являются ерп (0,3899), dk (0,2155), к числу редких 1ф|подлежат алл ели ad (0,0118), dgjun (0,0363) н eegm (0,0526).

Проведенный статистический анализ по хозяйственно-полезным признакам показал, •по селекция в основном велась по сохранению и

улучшению типа и экстерьера при некотором уменьшении о роете (рис. 1). Показателям работоспособности уделялось меньше внимания, особенно резвости и коэффициенту успеха, хотя дистанг:ионность была подвержена незначительным колебаниям.

Рисунок 1. Динамика селекционных признаков по нити периодам

Селенит, проведенная в течение исследуемых периодов но основным признакам — типу и экстсрЧлру - шла с юменошем ¡снеппсскоП структуры породы, особенно в до кусе системы О фунп крови (варьирование частот атлелей С}уп, Ьсш) и траисферрит (аллели О, О) (табл.1). В локусе эстсразы наблюдался канрашкжкыН отбор аллеля I (в сторону повышения частоты) за счет элммннзшш Характер

распределения аллелей альбумина колебался незначительна

Степень гомозкготности но четырем вместе тятым локусам в популяции лошадей ахалтекинской породи равен 44,91% (табл.2), Наибольшей го моз нготн остью выделяется л о кус эстеразы, увеличиваясь в периодах от 69,49% до 78,08% и превосходя ожидаемый уровень гочознготлости. Л менее гомозиготным локусом является В система фунп крови (по породе - 22,90%), котя в динамике наблюдается некоторое увеличение гомозиготносш, но все же меньшей, чем ожидаемая. В локусах трансфсррина и альбумина имелись незначительные изменения уровня го моз и гол юсгн. В целом же по 4 локусам до 3 периода шло нарастание ге1ерозиготности, превышающей ожидаемый уровень, а в дальнейшем — консолидация породы до 46,11% гомознготности при незначительном отклонении от ожидаем о Л - 46,30° о. Проиеходт- и уменьшение генетического разнообразия с уровня полиморфости 2,36 до 2,16.

Таблица 1

Динамика частот аллелей (в долях едишнш) локусов полиморфных систем белков (трансферрииа, __альбумина, зстеразы) н системы Р групп кропи пяти периодов__

Лок)с Аллель Периоды Всего

I II Ш IV V

тг п=551 ^=1041 п= 1898 п-2031 Х-;839

О 0,203£0,017 0.18110.012 0,15710.008 0.16110.006 0.171а;0,006 0.16810,004

Г 0.49-110.022 0,50210.015 0.48710,011 0.48410.008 0.49010.003 0,459*0,005

11 0,075¿0.011 0,04610.006 0.073Ю.006 0.06610.004 0,07610.001 0.06910,002

О 0,086*0.012 0,10010,009 0.12510,007 0.13310.006 0,11710.005 0,12010,003

К 0,14210.015 0.17210.011 0.15910.008 0,15610.006 0,14710.006 0,15410.003

А1 п =543 г.-1041 с=1£95 п=20!1 N-5813

А 0.59510.022 0.61310.015 0.57510.011 0.58310.008 0.60710,008 0.5 94 Ю,005

В 0.405 »0,021 0.38710.015 0,4 25 ±0.0 И .0.417*0.003 0.39310.005 0.40610.005

НБ п=1б2 п-354 л=1032 гг-1233 п=1510 N»4291

¥ 0,04910.012 0.03810.007 0.024Ю.003 0,02910,003 0,02310.003 0.02710,002

О 0,15110,020 0,143 ±0.013 0,14415,008 0,11610,007 0.10810,006 0,12410,004

1 0,79910.022 0,81910,015 033210.008 0,85510,007 0,86910.006 0,84910,004

Системы Б п=<45 п=138 п*496 11=1585 п=1928 N'4192

аЛ 0,05610,024 0,022(0,009 0,00910,003 0,01210,002 0,01 НО,002 0.01210,001

Ьсш 003310,045 0,22110,025 0.177Ю.012 0,11710.006 0,12210,005 0,131*0.004

седо 0,05610,024 0.04410,012 0,04310,007 0,05210,004 0,05610,004 0.05310,002

ерш 0,233±0.045 0.294Ю,027 0,30310,015 0,41610.009 0,40110,008 0.39010.005

«Ле 0.200-10.042 0,16710,022 0.16910,012 0.156Ю,006 0.16510,006 0,16310,004

ДОл) 0.02210.016 0,03610,011 0,05410.007 о,оззю,ооз 0,03510.003 0.036± 0.002

с1к 0,20010.042 0,21710.025 0.243Ю.014 0.214±0,007 0,210*0.007 0,21610,005

Сопоставление фактического числа тюти нон с их ожидаемыми величинами методом х>ьквазраг показало, что популяция нссгседованных ламн лошадей в течении юти периодов находилась в состоянии генного рашюнесня и лок^сах троисфсррнна и альбумина, тогда как по системе I) Фупп крови на всем протяжении иременн наблюдалось нарушение равновесия. А по аллелям локуса эстерззы популяция ат-пскннских лошадей находится в состоянии неустойчивою равновесия (табл.3).

Таким образом, проведение селекции на протяжении нескольких периодов, направленной на решение задач племенных планов, повлияло на генетическую структуру породы. Так, одной т основных задач плана племенной работы на 1977-1986 г,г. было расширение гетифоида, увеличение численности теменного ядра, что и было достигнуто в ущерб качественному улучшению поголовья: »горой н третий периоды, попавшие под действие данного нланг^ характеризуются наибольшей гетероз иютн остью н генетической изменчивостью. О следующем теменном плане 193Е-1997г.г. генеральной линией было «совершенствование теменных н спортивных качсстп ахалтекинских лошадей при сохраиенид оригинального типа». Решение этих задач привело к консолидации породы и уменьшении генетического разнообразия.

Проведенный генетический анализ грошнодящего состава пяти периодов подтвердил влияние искусственного отбора на аплелофонд популяции. При этом, чем больше генетическая изменчивость и разнородность популяции, что создает обширный материал для отбора, тем больше возможностей повысить интенсивность отбора, и, соответственно, эффективнее будет проведена селекция.

Поскольку единстпснным метолом [киведения лошадей данной породы является метод чистопородного разведения при обяютсльном контроле за чистогой происхождения, ко гари й осушестпляэтся путем централизованного племенного учета с применением нммуиогенетнческого контроля происхождения, возникла необходимость проверить эффективность иммуногенетического метода при ко1гтроле происхождения.

Проведенные нсследопання (но формуле Джсмисока) о о кагал и, что наиболее эффективным янляется система Э групп крови - можно выявить 54,2% ошибок в записях происхождения, а также система трансфсррина, по аллелям которой устанавливается *16,6 % ошибок. Эффективность контроля происхождсшм с использованием локусон альбумина и эстсразы равна 18,3% и 12,7/4 соответствен но. Всего, по четырем вместе взятым локуезм, можно определить до 82,6% ошибок.

Таблшп 2

Наблюдаемая (Но), ожидаема« (Сп) гомозмготностъ (в %) и уровень полнморфностн (п ед.) по аллелям четырех локусов

1* популяции лошадей пяти периодов

Периоды Го¥ о-зиготиость тг Л1 Нз О 110 4 доку Сам Поли-морфн.

1 Но 33.2) 46,12 70,99 26,67 44,25 2,36

Си 31,89 51.КО 66.43 19,56 42.42

11 Н|> 30.85 51,75 69,49 18.84 42.73 2,27

С:1 32,60 52.57 69.29 21,37 43,96

III Но 27, Кб 50.62 69,67 18,95 41,78 2.29

<С1 30.75 51,14 71,34 21,62 43,71

IV Но 31,35 51.08 77,37 23,97 45,94 2,19

Сл 30,67 51.39 74,51 26,11 45.67

V Но 30.23^ 52.91 7Х.0К 23.24 46,11 2,16

С( 30.99 52.29 76,77 25.16 46.30

Веет Но 30.37 51,50 74,88 22.90 44,91 2,21

С» 30.99 51.75 73.74 24.64 45.2 К

Таблица 3

Генное равновесие но локусам гринсферрнма, альбумина, эстеразы и системы Р групп крови в популяции лошадей пяти периодов

Периоды Гкнюлтель Локус

ТГ А1 КЗ Система О

1 ил: 10 1 2 И

г 14.23 3,514 7,3 К 24,37

1» - <0,1 <0,025 <0.025

11 (1.Л 10 1 ] 15

у* 16.КК 0,16 6,5К 33,21

1» <0.1 — <0,025 «МЮ5

Ш |1Г. 10 1 2 17

г 11,99 0,П 4,65 41,20

р - - <0,1 <0,005

IV Л£ 10 1 2 18

Г 3,45 «,ок 33,41 45,20

I1 — — <0,005 <0,0(15

V ll.fi 10 1 3 1К

г 7.07 0,35 7,70 36Л1

р - <0.1 <0.01

Внутрмнопулпционная дифференциация лошадей »халтскинской породы Разнообразие генофонда п такой небольшой породе, каковой в настоящее время считается ахалтекинская, сохраняется благодаря в основном поддержанию м но гол иней ной структуры породы. Ведение линий к семеГств под иммузкненетнческим контролем попытает

эффективность селекции и даст новые возможности для консолидации линейных животных.

Л нал из генетической структуры и хозяйственно-полезных признаков 17 линий представлен на графике (рис. 2) и в таблицах 4-5.

Различия между показателями селекционируемых признаков достоверны с уровнем вероятности 99,9%. (табл.4). Наиболее «типичной» линией в породе является линия Посмана, а также линия Гелншнкпн. По работоспособности выделяются линии Карлавача, Араба, Бля и Кир Сакара.

Генетический анализ но маркерным генам современной генеалогической структуры ахалтекинской породы показал, что представители всех исследованных нами генеалогических линий имеют свои характерные особенности. , Своеобразным аллелофондом выделяются линии Топорбая (высокой частотой аллелей Л1и), Лк Белека (Т*°, А1н, О'*"), Дор ПаИрама ГП", еД Эвердь: Телекс ф"^), Сере (Л1\ Е5-<г)> Лк Сакала (ТГ , АР), Гслишикли (С)13). Отсутствие аллеля О*1 наблюдается в линиях Ак Белека, Псрсна, Посмана, Топорбая и Эверды Телеке.

Расчет гомозиготносги выявил (табд.5), что наибольшая степень гомозиготностн наблюдается в локусс эстеразы (максимально в л. Эверды Телске-86,32%). Наименьший уровень гомозиготностн наблюдается в системах зрансферрииа (21,9794 в л. Канлаиа) и О групп крови (11,6394 в л. Эверды Телеке). В целом (по 4 локусам) по линиям фактический уровень гомозиготиости, с колебаниями 40,50*! & (л. Дор Байрама) — 50,0494 (л. Ак Белека). Уровень пазиморфШ'Сти показывает, что наибольшей генетической изменчивостью обладает линия Дор Байрама (2,34 эффективно действующих аллелей), линия Скака (2^)0), поэтому проведение дальнейшей селекшш с этими линиями может дать значительные результаты, в отличие от линий Ак Белека, Топорбая, Пере! 1а, характеризующиеся большой консолидацией и наименьшей наследственной изменчивостью (1,86; 1,89 н 1,97 соответственно). Поэтому в работе с данными линиями желательно обогатить генофонд за счет удачных сочетаний с представителями других линий (использовать кроссы линий).

На основании данных о распределении частот по четырем изучаемым локусам полиморфных сывороточных белков и трупп крови были рассчитаны коэффициенты генетического сходства между разными линиями в ахалтекинской породе, разброс которых составил 0,8327 - 0,9934. Наиболее близкое распределение частот аллелей к среднему но породе выявлено в линиях Едя, Факнрпельвана, Гслишикли, Араба, Скака н Перена. Из породы выд&тяегся линия Ак Белека (1=0,9222), которая берет свое начало от чистокровного верхового жеребца.

Таблица 4

Показатели ппшнакоа рать» линий ахалтекинской породи лошадей

Иска- Кнр C<!TiJ Кал- .ила Араба Эаердн Craa!"4** 1 на Топор-Од Kíp.ia- Кдч.1 Меле Сере Пгс-1 Геля-1 Факир-MSHÍ ¡шиклипсльмма Дер БЫф. Ах Ак Слс. | Вех

Тип. баллы

М 7,00 I 738 7,02 j 7J0 7,10 744 7,25 6.77 7.03 7,13 7^8 7.73 7,47 7,08 7,25 7AS 1 7,19

m 0.02610.031 0.0381 0,058 0.046 0f010 0,068 0.038 0.029 0.062 0,036 0,051 0,020 0,038 0,062 0,051 0,084

N 554 | 445 382 1 132 217 342 97 366 559 70 258 113 847 342 76 130 1 35

Экстерьер, баллы

М 7,41 1 7,45 j 7,44 7,40 7,08 7,47 7,56 7J7 | 730 7,47 735 I 7.77 7,69 I 739 7,09 7,48 1 736

ш 0,026|0,027 0,031 0,050 0.018 0,032 0,045 0,033 10.025 0.066 0,03310.040 0,017 0,033 0.089 0.053(0.079

N 554 ! 445 | 3S2 152 217 342 97 366 { 559 70 258 I 113 84? 1 342 76 130 f 35

Иромсри, (шли

М 7,89 7,69 ) 8,4S ¡ 739 j 7,53 I 7,41 7,72 i 7,71 7,61 7,54* 7,74 6,69 7,91 7.63 7М 6^3 7,43

m 0,099 0,088 0,1051 0,190 jo,122 0.121 0,205 1 0,107 0,086 0,246 0,128 0,238 0,074 0,125 0,182 0.182 0364

N 154 142 1 139 | 54 | 102 | 112 30 | 125 195 22 80 18 279 108 38 49 10

1'абскпь. сек.

М 14,27 14,41 14,18 14,51 14,41 1438 14,43 14,14 1434 14,34 14,61 1437 1438 1438 14,16 1437 14,46

m 0,030 0,044 0,047 0,063 0,083 0,052 0,117 0,037 0.035 0.078 0,081 0,101 0,039 0,042 0,103 0,088 0.128

К 364 254 1S0 96 104 184 37 248 323 50 97 59 390 175 23 66 25

Дистгнпиошюсп, м

М 1595^1510,7 1460,611467,0 1320 1422,4 1226,9 1565,7 [1540^1516 3j 1534,1 1324,1 1486,« 15563 1341,l'l466,( 1481,1

m 32,95 46.05 33,421 52,43 4835 34,45 43,21 36.20 27,81 86.27 67,50 72.30 28,89 42,83 85,90 64,28 111,13

N 153 | 126 83 I 54 47 102 12 112 | 160 | 25 45 15 161 76 8 30 13

Ко* :фш!иеит успеха, ло.ти единицы

М 10,312 0,298103471 0373 0383 0,289 0,291 0344 OpUO 0361 <U69|0373|0313 0309 0,264 0330 0398

ш 10.003 0.009 0.0141 0.016 0.015 0.013 0.0IR ft.009 0,009 0.018 0.020 0.023 0.010 0,013 0,028 0.019 0.025

К I 36) 254 | 170 | 96 96 184 37 248 323 50 86 1 59 | 388 175 23 66 25

/V A/// V '//////

V J? V V jß^

Рисунок 2. Частота аллелей системы D rpjim краен раыых линий в ахалтекинской породе лошадей

Таблица 5

Наблюдаемая (Но), ожидаемая (Са) гомозиготиость (п */*) и уровень полиморфностн (Na) (в ед.) в локусах

Линии п Но Са N'a

Кир Сакара 612 45.99 46,13 2.17

Капляна 519 43,62 44.95 2.22

Араба 451 43.12 44,71 2.24

Эверам Телеке 136 44,52 47,90 2.09

265 43,36 43.55 2,30

Мерена 370 47,01 50.68 1,97

Тоиорбяя 115 46,80 52.86 1,89

Карлавача 412 44.89 46.15 2,17

Ели 604 46,75 48.29 2.07

Меле Куша 84 47,05 47,80 2.09

Сере 303 43,92 47.64 2,10

П османа 128 42,11 48,11 2,08

Гелишнклн 953 45,29 45,33 2Д1

Ф а ки рпел ьва на 386 45,00 46.12 I 2,17

Дор Байрама S2 40,50 42.71 1 2,34

Ак Саколя 140 46,47 49,69 1 2.01

Л к Белек« 36 50.04 53,77 1 1.86

Л liai из ivueriPiecKoiî структуры различных семейств выявил, что сеыейстаа обладают особенностями аллелофонда, но при этом наблюдается большая л ол им орфность н меньшая гетерогенность, чем в линиях. Это подтверждает (как и по результатам анализа количссгееяних селекционных признаков), что в селекционной работе семействам уделяют меньшее внимание, чем линиям.

Межиоиулиционмаи дифференциации лошадей Анализ межпопуляционной дифференциации 1гр01юднлн на популяциях лошадей, разводимых в разных регионах, характеризующихся наибольшем ноголовдем лошадей - Туркмении, России, Казахстане, Европе, США и Азербайджане, Из России иыделилн Калмыкию, Дагестан н Ставропольский конный завод.

Значительными особенностями генофонда выделяются популяции Дальнего Зарубежья (высокая встречаемость аллелей Tl°, Dtera, а европейская и Es*, D'J). Популяция США состоит m малого числа генотипов, имеет малое число эффективных аллелей (1,99), и, соотггствешю, характергоустся наименьшей генетической изменчивостью. Своеобразным аллелофондом обладает немногочисленная отобранная популяция Азербайджана: относительно широко распространены редкие аллели Tf11, Es°, a Du и d*"^ - не пынлпены, и обладает значительной наследственной изменчивостью

(уропенъ полиморфности 2,37). Стаороиагн«кий конный заиол выделяется высокой частотой А1Ч и D*J. Остальные популяции регионов не имеют существенных отличий.

Высокий уровень генетического схолстиа (0,9562 — 0,9968 менаду регионами; 0,9821 — 0,9976 в сравнении с породой), который значительно выше, чем между линиями, вероятно, связан с тем, что популяции разных стран состоят, в конечном счете, из потомков лошадей, вывезенных в то или иное время in Туркмении. Проведенный кластерный анализ (рис. 3) показывает картину, близко со»падаюшую с исторически сложившейся.

Рисунок 3

Лспдрограмма еуфлопуляняй яufnfKHнсккх ошалей painut PCIUOHOII

осе ——... .... . ■ I . ■ .

O.OS 004

6

Анализ генетической структу ры н мониторинг аллелофокда

некоторых линий в ахалтекинской пороше лошадей Наиболее интересным и практичным было проведение мониторинга и анализ отдельно выбранных линий. Исследования пелись в разветвленных и многочисленных линиях, таких как линии Кир Сакара, Гелишнклн, Скака, а также линии Араба н Еля, т которой выделяется новая линия Совхоза 2-го.

Проведенный анализ показал, что про!ресс линий |ю селекционным признакам шел, соответствуя обшей тенденции по породе: в сторону улучшения типа и экстерьера при уменьшении массивности и показателей работоспособности. Одновременно наблюдались значительные изменения в генетической структуре линий, особенно в локусах трансферрина и системы О групп крови. Направлен нал селекция но двум признакам привела к большей консолнлшши изучаемых линий. Начало племенной работы с лини им и характеризовалось обогащением их генофондов, но в дальнейшем наблюдалось сужение генетической изменчивости. Лишь генофонд линии Гелишнклн остался на относительно высоком уровне

генетического разнообразия (уровень полиморфности 2,24), скорее всего это связано с широкой сочетаемостью этой линии с другими.

Анализируя аллелофонды основных продолжателей лшшй, выявили возможность идентификашти определенных аллелей до кусов тронсфсррнна и системы D ipynn крови (у некоторых и в локусе альбумина) потомков производителей с одноимеюсымн аллелями жеребцов.

Таблица б

Частота аллелей локусов трянсфсррина, альбумина и эстеразы и

Ло» Агкль Btpiiaeu по линия BT*r ПЛ1Н1И

ДсрСя2 КирСЗт ■upi 2 hfp*tMi

ТГ D 0.198 0.419 0.280 0.ПЗ 0.106

F 0,453 0,419 0299 0.476 0.582

Н 0.062 0,027 0.051 0.031 0218

О 0.152 0.061 0.158 0,264 0,041

R 0.135 0,074 0212 0,116 0.053

А. Л 0.622 0,811 0,618 0.656 0,554

Ii 0.378 0.189 0.382 0J44 0.446

К 0.017 0,029 0,013 0,021 0.015

О 0,161 0.M9 0.209 0,195 0.099

I 0.822 0.922 0.778 0.734 0,886

ad 0,004 0,000 0.006 0,00J 0.010

bem 0,185 0.0&3 0.093 0.232 0.144

ccem 0.(M6 0.017 0.056 0.055 0.029

egm 0.512 0.667 0,512 0.457 0.61 S

de 0.078 0.058 0,123 0.065 0.029

dahin 0.043 0.025 0.006 0.&16 0.018

<flC 0.132 0,150 0.204 0.№)2 0,125

Так, апалпзируя генетическую структуру потомков разных жеребнов линии Кир Сахара (табл. 6), находим некоторое своеобразие по частотам аллелей полиморфных локусов. Потомки Дерби 2 отличаются высокой встречаемостью аллелей ТГ (0,419), А1а (0,811), Es1 (0,922) и D,p° (0,667) по сравнению со средними значениями но линии (0,198; 0,622; 0,822; 0,512 соответственно), а также отсутствием аллеля ipynnbi крови D - ad. Что интересно заметить у самого Дерби 2-го в л о кусах трансферрнна, альбумина и эстераш били определены аллели, котратируювше фенотипы: Tf DR, AI AA, Es II, a в локусс системы D групп крови выявили аитигсиы Dc и ЕУ1. Но среди потомков Кирсзкара 2-го, у которого нлигтифицировалн аналогичный фенотип по трем локусам (Tf DR, AI AA, Iis II), наблюдается иной характер распределения аллелей: выделяются высокой частотой аллели Tt° (0,280) T1R (0,212), Es° (0,209), а также DA (0,204). У потомков Кервсна (Tf OR, AI AB, Iis |[, Dbcm-bcm) более распространенными аллелями являются Tf° (0,264) и D*™ (0,282). А потом»:» Комека, у которого путем семейного анализа определили

аллели Т1г и Л1В, характеризуются высокой частотой Т1Г (0,582), (0,218), Л1" (0,446), (0,615).

В линии Гслишикли, ветвь Юлдуза, был проведен детальный анализ передачи аллелей . родоначальника потомкам. При этом прослеживается наследование аллеля О1*", определенною нутем семейного анализа, до третьего поколения у 6 производителей щ 19. Поскольку Юлдуз гетерозиготен по локусу трансферрина, то аиал! пировал и передачу обоих аллелей. Трое из пяти продолжателей несут аллель Т^, двое — Т(°- Во втором поколении выяплено лишь 4 жеребца, несущие аллель родоначальника ^f и один с Т1°. Благодаря гомозиготному состоянию локуса альбумина — АЛ — передача аллеля Л ог Юлдуза к потомкам прослеживается до второго поколения - у 10 жеребноа из 24. По этим данным можно сказать, что в качестве генетических маркеров наиболее удобно использовать аллели сноемы О групп крови, т.е. того локуса, в котором выявлено больше аллелей с приблизительно равной частотой.

Генетическое маркирование по аллелям полиморфных систем п селекции базируется на явлении сопряженного действия генов. Сели аллели групп крови и полиморфных белков находшея п слепленном состоянии с блоком аддитивных генов родоначальника, то существует реальная возможность контролировать наследование генов родоначальника в смежных поколениях и с высокой вероятностью ожидать максимального проявления у животных селекционируемых признаков. Был проведен статистический а нолю селекционных признаков в ряде лошадей, несущих маркерные ¡сны. В результате была определена достоверная разница (В=95%) в опенке тина между группами животных с оллелем Т^ (7,69 балла) и не имеющие его (7,43), а также между лошадьми с .этим аллелем и с аллслем Т1" (7,15). Потомки Юлдуза, несущие маркерные аллелн Т1*1 и Т1®\ дэстопсрмо (В=99? о) облал;иот более высокими резпостшамн способностями (14,15 и 14,03 сек. соответственно), чем лошади, у которых маркерные аллели в локусе трансферрина не выявлены (14,46 и 14,42 сек.) (табл. 7).

Таблица 7

Характеристика потомков Юлдуза, несущих разные аллелн

трансферрина. по селекционным признакам

Пока- 131СЛЬ | Нене^щнс Т1п Не несшие т,б

Тип, балл и

.4 7,59 7,43 7,15 7,51

В1 0,105 0.036 0.11(0 0.036

N 39 162 13 1X8

Рсэвость, сек

М 14,15 14,46 14,03 14,42

ГП 0.0X3 0.0X6 0.125 0,070

N 26 65 и КО

Уровень генетического сходства между потомством продолжателей линий, в основном, был ниже но сравнению с линией п породой в мелом. Так, в линии Скака генетическое сходство и расстояние представлены в таблице 8.

Таблица 8

Генетические нзанмоотношения между потомством продолжателей лннн н Скака

Арсенала Сапера Сигнала Стрелка Огака 1 "«Р0^

Арсенала 0.0361 0,1214 02307 0.0213 | 0.0375

Стера 0,9454 0,1965 0,1«35 0,0450 0.0769

Сшнала 0,8837 0,8216 0,1651 0.0754 0,0758

Стрел »га У.794У 0,8324 0,8478 0,1089 0.0915

л. Скака 0,9789 0,9560 0,9274 0.8968 0.0079

Порола 0.9632 0,9260 0,9270 0.9126 0.9921 1

Примечание: выше диагонали—генетичсскнеднсгалинн ниже диагонали — гснстичсосое сходство Генетический анализ групп лошадей, классифнкнропаннмх

по модальным классам селекционных признаков Аналт аплелофонд.1 различных гругш, классифицируемых отдельно по селекционным признакам на три модальных класса (табл. 9), выявил действие отбора по отдельным признакам на генетическую структуру популяции. Вероятно, это связано с явлением сопряженного действия генов. Так, наиболее достоверным (99%) было изменение частоты алязлл альбумина А при отборе по типу и экстерьеру; аллеля трамсфсррина Н и аллеля системы О групп крови Ьст при отборе по работоспособности. Онгнмальный уровень гомознготностн наблюдается у модального класса по веем селекционным признакам. Популяция лошадей с ярко выраженным типом и правильным экстерьером более консолидирована и однородна, когда как популяция лошаасй, отличающихся высокой работоспособностью, обладает большей 1стерознготностыо, особенно влокусс системы О групп крови.

Таблица9

Границы модальных классов селекционных признаков

игк-'л. Тин, баллы баллы Проиеры, баллы Рявость, оек. Днэтаи-иной млеть, и К(Г>4> уепеха, .Ш.1Н сд

N 5229 522Е 1995 2785 1635 2754

М 7,20 7,48 7,72 14,34 1503,3 0.308

1П 10,010 Ю.00? ±0.031 ±0,013 111,17 Ю.003

я 0.69 0.60 153 0,63 390.8 0.168

М* -6.51 - 6.84 -6.47 15.03- — 1 ]12^5 -0.140

мс 6,52 6.89 -8,07 6.48 -8,97 (5.02 -13,67 1112,6 —1894,1 0,141 -0,476

М' 7,90- 8,08- 8,98- -13.66 1894,2- 0,477-

выводы

1. По пул яши лошадей ахалтекинской породы имеет некоторые особенности генетической структуры. В отличие от многих заводских пород обладает широкой наследственной изменчивостью. В изученных нами локусах полиморфных систем белкой и D группы крови было выявлено 17 аллелей, встречающихся в других породах. Степень гомозиготное™ изучаемой популяции оказалгеь довольно шпкоЯ -44,91%. Уровень палиморфностн популяции но четырем изученным локусам составляет 2Д1 эф^ктишю действующих аллелей.

2. Селекционная работа, проводимая в породе на протяжении 40-летнего периода, оказала заметное влияние на генетическую струюуру лошадей ахалтекинской породы и их гснотппнческую юменчивосп». К настоящему момапу под действием племенной работы пронюшла консолидация породы до уровня гомозиготности 46,11%, н некоторое сужение генетической изменчивости до уровня полиморфиости 2,16.

3. Результаты данной работы показывают возможность нроведгння (далее интенсивной и эффективной сслекцли при значительном генетическом разнообразии и широком спектре наследственной изменчивости.

4. Анализ меж- и внутрниопуляционной дифференциации позволил нам установить наличие межгрупповых рхзлнчнй но частотам отдельных аллелей и уровню консолидации. При этом большей гетерогенностью обладают внутрнпопуляшюнние единицы, которые в большей степени подвергаются селекционному процессу — в данной породе это генеалогические линии.

5. Исследования адлелофонда потомства отдельных жеребцов-производителей показывают возможность идеитификашш у приплода аналогичных аллелей в локусах трансферрши и системы D групп крови, а у некоторых и в локусе альбумина. Что позволяет соответственно маркировать группу животных, которые в свою очередь обладают характерными дня них ценными признаками. Потомки Юлдуза линии Гелншиклн, несущие маркерный аллель TÎ*, характеризуются более выраженным типом породы. А потомки Совхоза 2-го лшиш Еля, имеющие и с воем генотипе аллель Совхоза 2-го Т1°, отличаются хорошими дистанционными способностями.

6. Анализ аллелофонла различных групп лошадей выявил влияние отбора по отдельным селекционируемым признакам на генетическую структуру популяшш.

7. У лошадей со средними показателями признаков наблюдается оптимальный уровень гомозиготности. Группа лошадей с ярко выраженным типом н правильным зкетерьером батсс консолидирована и однородна, когда как лошади, отдичаюшисся высокой работоспособностью, характеризуются большей гетерозн гота остью.

ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ

t, D целях контроля уровня генетической изменчивости и консолидации необходимо периодически нроаод1ггь генетический мошпорииг с использованием им муио генетических тсстоп полиморфных белков и групп крови.

2. В нллях контроля за передачей генетической информации or родоначальника линий к се продолжателям необходимо слсдшь за передачей характерных для родоначальника аллелей.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМ Е ДИССЕРТАЦИИ

1. Устьянцсва A.B. Особенности скаковой работоспособности ахалтекинских лошадей// Журнал «Ахал-Теке Ииформ».->& 1-2.-2000.-С.48-49.

2. Устьянцсва A.B., Рябова Т.НЧ Дубровская P.M. Мониторинг аллслофоида трансфсррнна крови у ахалтекинских лошадей-'/ Сборник науч. трудов «Научные основы сохранения и совершенствования пород лошадей».- Днвово.-2002.- С, 255-265.

3. Устьянцсва A.D., Рябова Т.Н., Дубровская P.M. Взаимосвязь типа ахалтекинских лошадей с л оку сом трансфсррнна// Сборник науч. трудов «Научные основы сохранения и совершенствования пород лошадей».- Дшю(ю.-2002.- С. 265-274.

4. Устъягцсва A.B., Рябова Т.Н., Дубровская P.M. Особенности адл ело фонда популяции лошадей ахалтекинской' породы пяти поколений// Материалы Международной научно-пракппеской конференции молодых ученых и специалистов «Вклад молодых ученых в раз питие аграрной науки XXI пека».- Рязань.-2004.-С. 147-149.

5. Устышнсаа A.B., Рябова Т.Н., Дубровская P.M. Внутршю^ляционная дифференциация лошадей ахалтекинской породы по полиморфным белкам н эритрошпарпым шгтигенам// Материалы Международной иауч11о-пракп 1чсской конференшш молодых ученых н chchhxi истов «Вклад молодых ученых в развитие аграрной науки XXI века».- Рязань.-2004.-С. 149-151,

6. Устьянцсва A.B., Рябова Т.Н., Дубровская P.M. Влияние селекционного процесса па аллслофонд лошадей ахалтекинской породы И Материалы Межвузовской научно-практической конференции молодых ученых.- Ижевск.-2004.

7. Устьянцсва A.B., Рябова Т.Н., Дубровская P.M. Мсжтшпуляционная днфференшаиия лошадей ахалтекинской породы по полиморфным белкам и эритрошггарным антигенам// Материалы Межвузовской научно-практической конференции молодых ученых,- Ижсвск.-2004.

Подписано в печать 16.12,2004г. Формат 60x84 1/16 Пен. л. 1,25 Тираж_100 зю. Заказ № 116

Издат. л и иен. ИД 05806 от 10.09.01 Участок печати ВНИИ коневодстпа РыбновскиЙ район. Рязанская область