CC BY
60МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ЭКСПЕРТИЗА ДОСТОВЕРНОСТИ ПРОИСХОЖДЕНИЯ ПЛЕМЕННЫХ ЛОШАДЕЙ
При регистрации лошадей в Государственных племенных книгах важно исключить возможность случайных и умышленных ошибок в племенных записях. Для подтверждения достоверности сведений, указанных в данных первичного зоотехнического учета, проводится генетическая экспертиза, в ходе которой определяются генотипы жеребенка и его родителей с последующим анализом их соответствия. По результатам анализа делается заключение о подтверждении соответствия происхождения жеребенка от указанных родителей.
В настоящее время в качестве генетических маркеров принято использовать микросателлитные локусы ДНК. Микросателлиты представляют собой короткие участки ДНК длиной от 1 до 6 пар оснований, которые тандемно повторяются много раз. Первые описания микросателлитной ДНК у лошади появились в научной литературе в начале 90-х годов ХХ века [3,4]. Установлено, что многие микросателлитные локусы имеют десятки аллелей, отличающихся друг от друга по числу тандемных повторов, поэтому анализ ДНК с использованием микросателлитных маркеров признан наиболее эффективным инструментом для проведения генетических экспертиз по индивидуальной идентификации и подтверждения достоверности происхождения лошадей различных пород [2].
Для генотипирования лошадей с использованием микросателлитных локусов пригодны образцы любой ткани, содержащей ДНК (цельная кровь, волосяные луковицы, криоконсервированная сперма и пр.). Для коневладельцев наиболее удобна возможность предоставлять для анализа образцы волос из гривы или хвоста лошадей.
Процедура генотипирования по микросателлитным маркерам ДНК проводится в несколько основных этапов, включающих выделение ДНК из биологического материала, амплификацию (т.е. копирование) необходимых для анализа участков ДНК с использованием технологии полимеразной цепной реакции (ПЦР), разделение и детекцию продуктов амплификации методом капиллярного электрофореза (Рисунок 1).
ЭФФЕКТИВНОЕ август
ЖИВОТНОВОДСТВО
Рис. 1. Схема
проведения генетической экспертизы в коневодстве России
После сбора данных электрофореза с помощью специальных компьютерных программ рассчитываются размеры ам-плифицированных фрагментов ДНК, при этом для обозначения аллелей применяется алфавитная номенклатура (Рисунок 2).
В наши дни в индустрии коннозаводства широко распространен международный обмен племенными и спортивными лошадьми, а также криоконсер-вированной спермой и эмбрионами. Часто при проведении генетической экспертизы на достоверность происхождения жеребят приходится анализировать ДНК-профили, полученные в лабораториях различных стран мира. В связи с этим важно, чтобы во всех лабораториях, тестирующих племенных лошадей, применялись при
анализе одни и те же маркеры ДНК и идентичная номенклатура аллелей. Совместное использование лабораториями разных стран единой базы данных устраняет необходимость повторного тестирования импортированных животных и предоставляет возможность проведения в случае необходимости генетической идентификации лошадей, перевезенных из одной страны в другую. Стандартизация методов гено-типирования в коннозаводстве осуществляется под эгидой Международного Общества Генетики Животных (International Society for Animal Genetics — ISAG), которое каждые 2 года проводит межлабораторные сравнительные тестирования лошадей (Horse Comparison Tests) и семинары по пробле-
мам генетических экспертиз на достоверность происхождения. Регулярные международные сравнительные тестирования лошадей являются важнейшим мероприятием, обеспечивающим беспрепятственный обмен данными между генетическими лабораториями и студбуками различных пород во всем мире.
Эффективность контроля происхождения племенных животных при генетической экспертизе характеризуется показателем ожидаемой вероятности исключения неверно указанного родителя. Чем больше число анализируемых генетических маркеров, и чем выше уровень их полиморфности в исследуемой популяции лошадей, тем значительней будет этот показатель. Согласно рекомендациям ISAG при тестировании племенных лошадей необходимо обязательно использовать 12 ми-кросателлитных маркеров основной (международной) ДНК-панели. Для большинства заводских пород при тестировании триады «мать жеребенка — жеребенок — отец жеребенка» с использованием 12 основных микросателлитных маркеров эффективность контроля достоверности происхождения (т.е. теоретическая вероятность исключения неправильно указанного родителя) может достигать 99,99% и выше (Рисунок 3). Основная ДНК-панель определяет минимальное число маркеров, необходимых для проведения стандартной процедуры по генотипированию лошадей.
Рис. 2. ДНК-профиль, полученный после анализа данных электрофореза в программе GeneMapper™ V.4.
Спецвыпуск Золотая осень
В случае необходимости повышения эффективности генетической экспертизы в спорных случаях используются дополнительные маркеры [1].
Высокая дискриминационная способность микросателлитных маркеров, а также простота сбора, транспортировки и хранения биологических образцов обеспечили рост популярности методу генотипирования лошадей по микросателлитам. В мировой практике коннозаводства ДНК-тестирование стало применяться повсеместно в качестве обязательной процедуры при регистрации племенного поголовья [2].
Наиболее высокие требования к качеству генетического тестирования предъявляются Племенными книгами чистокровных верховых лошадей. Связано это, прежде всего, с рекордно высокими аукционными ценами на жеребят чистокровной верховой породы, где покупатели платят, прежде всего, за заявленную родословную. По требованиям Международного Комитета по Племенным Книгам (International Stud Book Committee — ISBC) эффективность контроля при генетическом тестировании чистокровных верховых
лошадей должна быть не менее 99,95 %, при этом каждая лаборатория, предоставляющая услуги по генотипированию чистокровных верховых лошадей, должна являться членом Международного Общества Генетики Животных (1БАв) и принимать участие в сравнительных тестированиях
www.agroyug.ru
лошадей, показывая при этом высокий результат соответствия. Так, в международном сравнительном тестировании лошадей, проведенном 1БАв в 2017 году, приняли участие 96 лабораторий из различных стран мира.
В Российской Федерации в настоящее время принято обязательное ДНК-тестирование по микросателлитным маркерам всех жеребят чистокровной верховой, арабской, ахалтекинской и орловской рысистой пород. Жеребята, не прошедшие контроль достоверности происхождения, не допускаются к регистрации в Государственных книгах племенных лошадей.
Использование надежного и высокоэффективного метода генотипирования в полном соответствии с современными международными требованиями позволяет свести к минимуму возможность непреднамеренных ошибок и умышленных фальсификаций происхождения племенных лошадей и повысить конкурентоспособность отечественного коннозаводства.
Рис. 3. Пример проведения генетического анализа по уточнению отцовства с использованием 12 маркеров основной (международной) ДНК-панели
Генотипы
Локусы Жеребенок Мать жеребенка Предполагаемые Отцы Жеребец №1 Жеребец №2
AUTfl 1 /м м/о Н/1 JVK*
ДНТ5 М/О N/N I/O N/0
A562 Q/Q cm C/Q B/Q
A! ¡в 17 M/R M/R M/N R/R
A гз JA L/U J/S J/K
H Mi ¡г K/L К/К K/L L/M
H м ¡3 М/Р р/р М/Р 1/М
H M ¡G К/Р р/р К/О Мт/М*
H М< ¡7 J/L K/L VI 1/Ы
к те л м/м к/м к/м м/м
HI ne L0 L/M L/L м /я г/г
Vi HL го Н/Н m N/R M/R
ЗАКЛЮЧЕНИЕ;
Отцовство жеребца № 1 возможно, огцов^твв жеребца № 2 исключается
!Л( !ны зллели, па которым исключается возможность отцовства жеребца № 2)
Литература:
Калинкова, Л.В. Эффективность дополнительных микросателлитных маркеров при тестировании чистокровных арабских лошадей на достоверность происхождения. // Ветеринария, зоотехния и биотехнология. — 2017. — № 12. — С. 51-57. Bailey E.F., Brooks, S.A. Horse genetics. — CABI, 2013. — 272 p.
Ellegren, H. Cloning of highly polymorphic microsatellites in the horse / Ellegren, H., Johansson, M., Sandberg, K., Andersson, L. // Animal Genetics. — 1992. — Vol. 23. — P. 133-42.
Marklund, S. Parentage testing and linkage analysis in the horse using a set of highly polymorphic microsatellites / Marklund, S., Ellegren, H., Eriksson, S., Sandberg, K., Andersson, L. // Animal Genetics. — 1994. — Vol. 25. — P. 19-23.
