CC BY
72
УДК 636.4.082.2
Характеристика аллелофонда беркширской породы свиней
В.Р. Харзинова, Н.А. Зиновьева
ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт животноводства Росселъхозакадемии, МО, п. Дубровицы
Введение
Из всех английских аборигенных пород, подвергшихся улучшению путем “прилития крови” китайских свиней, начиная с конца 17 столетия, наиболее отзывчивыми оказались валийские красные свиньи, разводившиеся в графстве Беркшир. Метизация этой беркширской старой породы с китайской совершенно изменила формы этих свиней и во всех отношениях улучшила их качества. Улучшение свиней старого типа особенно интенсивно проводилось в XVIII столетии. Образование беркширской породы длилось более полувека: окончательно порода сложилась к 1851 году, и с этого времени она разводится «в чистоте». Вследствие многих скрещиваний с китайской свиньей, уменьшился размер беркшира, но улучшились скороспелость и нежность мяса (Иванчук В.Н., 2011).
Беркширские свиньи впервые были завезены в Российскую империю в конце 70-х годов XIX - столетия, а уже в начале XX столетия получили широкое распространение в самых разных регионах огромной страны. Многие российские исследователи отличали высокие продуктивные качества беркширов и настойчиво рекомендовали разводить их и распространять по всей территории России. Беркширская порода свиней относится к универсальному направлению продуктивности. Современные беркширы имеют гармоничное сложение, крепкую конституцию и черную масть. Свиньи хорошо приспособлены к выпасу. Плодовитость свиноматок составляет шесть - семь поросят. Средняя живая масса маток достигает 180 - 250 кг, хряков - 300 - 340 кг.
Часто используемыми для характеристики полиморфизма животных являются короткие повторяющиеся последовательности, или микросателлиты. Микросателлитные локусы с большой частотой встречаются в геноме и достаточно равномерно распределены по длине генома. В основе полиморфизма микросателлитов лежат различия в числе повторяющихся единиц. В настоящее время имеется множество публикаций, в которых показана их прикладная значимость в характеристике состояния популяций, в контроле и управлении структурой стад (Зиновьева Н.А. и др., 2011).
Целью настоящей работы явилось исследование генетического полиморфизма беркширской породы свиней, определение породной принадлежности особей, а также установление генеалогических связей с другими породами с использованием микросателлитов.
Материалы и методы исследований
Материалом для исследований служили пробы ткани свиней (ушной выщип) породы беркшир (BERK, n=46). В качестве сравнения были использованы животные пород крупная белая (LW, n = 47), ландрас (L, n =59) и дюрок (DU, n = 64), пробы, ДНК которых поддерживаются в банке ДНК Центра биотехнологии и молекулярной диагностики ГНУ ВИЖ Россельхозакадемии.
В качестве молекулярно-генетических маркеров были выбраны микросателлиты. Исследования микросателлитов проводили по 10 локусам (S0155, S0355, S0386, SW72, SW951, S0101, SW240, SW857, S0228, и SW936), используя разработанную тест-систему для проведения ДНК-экспертизы свиней (Зиновьева Н.А., Гладырь Е.А., 2011). Разделение и детекцию продуктов амплификации выполняли на генетическом анализаторе АВ13130xl. Данные об аллелях каждого животного суммировали в электронной таблице Microsoft Excel (2007). Полученная матрица генотипов служила основой для статистической обработки результатов. Статистическую обработку данных проводили по Б. Вейр (2005) с плагином GenAlEx (ver. 6.4). Расчет генетических дистанций проводили по M. Nei (1983). Построение филогенетического дерева осуществляли методом попарного внутригруппового невзвешенного среднего (UPGMA) с использованием программного обеспечение Past (ver. 2.15).
Результаты исследований
На основе полученного ДНК-профиля каждой популяции (каждого животного) по микросателлитам, а также общих для каждой группы числа и частоты аллелей показано распределение исследуемых животных по принадлежности к собственной популяции (рис.1).
Как следует из данных рисунка 1, породная принадлежность и консолидированность исследуемых популяций подтверждена в 100% случаев. Исходные породы формировали относительно обособленные массивы, при этом популяция беркширской породы свиней была более консолидированной, что, по всей видимости, является отражением стратегии селекционно-племенной работы, направленной на поддержание типа конституции и совершенствование продуктивных качеств.
Примечание: порода BERK - беркширская, DU - дюрок, L - ландрас, LW - крупная белая.
Рисунок 1 - Результаты анализа породной принадлежности свиней изучаемых пород.
Результаты анализа полиморфизма микросателлитов у беркширской породы свиней в сравнительном аспекте представлены на рисунке 2.
Примечание: Na - среднее число аллелей, Ne - среднее число эффективных аллелей, I - информационный индекс Шеннона; породы свиней: BERK -беркширская, DU - дюрок, L - ландрас, LW - крупная белая.
Рисунок 2 - Сравнительные исследования полиморфизма беркширской породы свиней по 10 микросателлитам в сравнительном аспекте.
Как показано на рисунке 2, среднее число аллелей на локус (Na) варьирует от 3,6±0,3 у породы дюрок до 6,3±0,5 у породы крупная белая. Анализируя полученные данные, следует отметить, что более высоким уровнем полиморфности (Ne) характеризуются животные породы крупная белая (3,7±0,3). Меньший уровень полиморфности отмечен у животных породы дюрок. Популяция беркширской породы свиней характеризуется относительно невысоким уровнем полиморфизма микросателлитов: среднее число аллелей на локус составляет 4,9±0,4. Можно предположить, что это является следствием локального разведения. Существенных различий в числе эффективных аллелей между изучаемыми популяциями выявлено не было. Учитывая, что уровень полиморфности. по сути, является показателем эффективно действующих в популяции аллелей, то эта величина коррелирует с числом аллелей, выявленных в каждом из исследованных локусов.
Мерой генетической изменчивости в популяции является наблюдаемая степень гетерозиготности. Мутационный процесс, различные типы отбора, дрейф генов, неслучайное скрещивание и другие факторы динамики популяций влияют на гетерозиготность популяций. В таблице 1 приведены показатели генетического разнообразия
Таблица 1 - Показатели генетического разнообразия изучаемых
популяции свинеи
Порода Ho He Fis
BERK 0.65±0.05 0.67±0.03 -0.01 ±0.05
DU 0.38±0.05 0.4±0.1 0.01 ±0.05
L 0.5±0.05 0.56±0.05 0.1 ±0.06
LW 0.72±0.02 0.7±0.2 -0.02±0.05
Примечание: Ho - наблюдаемая гетерозиготность; He - ожидаемая
гетерозиготность; Fis - индекс фиксации;порода BERK - беркширская, DU -дюрок, L - ландрас, LW - крупная белая.
Проведенный анализ показал, что коэффициент Fis имел отрицательное значение у животных породы беркшир и крупная белая, что указывает на смещение генетического равновесия в данных группах в сторону избытка гетерозигот. Почти во всех случаях наблюдалась различная степень преобладания показателей наблюдаемой гетерозиготности над ожидаемой, за исключением животных породы дюрок и ландрас. Кроме этого, у животных этих пород было отмечено положительное значение коэффициент Fis, что свидетельствует о недостатке гетерозигот в данных группах.
На основе частот аллелей по используемым микросателлитным локусам были рассчитаны показатели стандартной генетической дистанции М.Нея (1983) между исследуемыми популяциями свиней (Рис.3)
M. (1983)
Как видно из полученной дендрограммы, свиньи породы ландрас и крупная белая образовали один кластер. Животные беркширской породы свиней образовали отдельный кластер, примыкающий к первому. И особняком находятся представители породы дюрок. Следует отметить, что массив беркширской породы свиней, хотя и отличается консолидированностью и уникальностью генотипа, вместе с тем генетически близок к породам крупная белая и ландрас.
Таким образом, проведенные исследования, основанные на анализе микросателлитов, показали, что животные беркширской породы свиней характеризуется высоким генетическим разнообразием, отличаются высокой консолидированностью, на что указывает формирование массива, и, хотя генетически и близки к другим породам, имеют уникальный аллелофонд.
