Научная статья на тему 'Предварительные данные по генетической структуре популяции бездомных собак города Пензы'

Предварительные данные по генетической структуре популяции бездомных собак города Пензы Текст научной статьи по специальности «Ветеринарные науки»

CC BY
7
2
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
Canis familiaris / бездомные животные / популяционный полиморфизм / микросателлиты / Canis familiaris / stray animals / population polymorphism / microsatellites

Аннотация научной статьи по ветеринарным наукам, автор научной работы — Александр Викторович Кузьмин

Актуальность и цели. Домашняя собака (Canis familiaris) – одно из самых распространенных домашних животных, разнообразие ее экологического и социального статуса определяется темпами размножения и воспроизводства в городах и сельских населенных пунктах. В населенных пунктах собаки оказывают значительное влияние на фауну экосистемы. Целью исследования было проведение анализа генетической структуры популяции бездомных собак г. Пензы на основе изучения индивидуального полиморфизма по микросателлитным локусам ядерной ДНК. Материалы и методы. Материалом для исследования послужили образцы шерсти домашних и бездомных собак, собранные в период 2021–2024 гг. в приютах и центрах для передержки бездомных животных, на улицах г. Пензы и предоставленные владельцами домашних собак. Для выделения ДНК было собрано 23 образца шерсти, из которых 11 были получены от бездомных собак и 12 от собак домашнего содержания. Для амплификации фрагментов микросателлитной ДНК, состоящих из трии тетратандемных повторов, были использованы праймерные системы идентификационной панели Stock Marks Dog Genotyping Kit американской ассоциации собаководства. Результаты. Апробация шести микросателлитных систем (PEZ3 F/R, PEZ6 F/R, PEZ8 F/R, FHC2010 F/R, FHC2045 F/R, FHC2079 F/R) показала, что они являются крайне неспецифичными для матрицы ДНК, полученной от собак, живущих на территории РФ. По всей видимости, генетические линии домашней собаки Североамериканского континента довольно сильно отличаются от отечественных линий. Полученные микросателлитные аллельные спектры образцов ДНК бездомных и домашних собак представлены в основном гетерозиготными наборами. При этом гетерозиготность оказалась несколько выше в популяции бездомных собак (0,750) по сравнению с группировкой домашних собак (0,670). Выводы. Проведенная процедура выделения ДНК из образцов шерсти домашних и бездомных собак выявила ее низкую производительность. Для успешного исследования генетической структуры популяции бездомных животных следует применять более производительные методы, например, биопсию тканей. Результаты амплифицирования маркерных фрагментов микросателлитной ДНК бездомных собак показали плохую работоспособность апробируемых микросателлитных систем панели идентификации собак американской ассоциации собаководства. Следует приступить к разработке собственной панели микросателлитных маркеров, подходящих для изучения генетического полиморфизма собак отечественного культурного разведения.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Preliminary data on the genetic structure of the population of stray dogs in Penza

Background. A domestic dog (Canis familiaris) is one of the most common domestic animals, the diversity of their ecological and social status is determined by their reproduction and reproduction in cities and rural settlements. In populated areas, dogs have a significant impact on the fauna of the ecosystem. The purpose of the study was to analyze the genetic structure of Penza stray dog population based on the study of individual polymorphism by microsatellite loci of nuclear DNA. Materials and methods. The material for the study was hair samples of domestic and stray dogs collected in the period 2021–2024 in shelters and centers for overexposure of stray animals, on the streets of Penza and provided by pet dog owners. To isolate DNA, 23 wool samples were collected, of which 11 were obtained from stray dogs and 12 from domestic dogs. To amplify microsatellite DNA fragments consisting of triand tetra tandem repeats, the primer systems of the Stock Marks Dog Genotyping Kit identification panel of the American Kennel Association were used. Results. The approbation of 6 microsatellite systems (PEZ3 F/R, PEZ6 F/R, PEZ8 F/R, FHC2010 F/R, FHC2045 F/R, FHC2079 F/R) showed that they are extremely nonspecific for the DNA matrix obtained from dogs living in the territory of the Russian Federation. Apparently, the genetic lines of the domestic dog of the North American continent are quite different from domestic lines. The obtained microsatellite allelic spectra of DNA samples from stray and domestic dogs are mainly represented by heterozygous sets. At the same time, heterozygosity was slightly higher in the population of stray dogs (0.750) compared with the heterozygosity of domestic dogs (0.670). Conclusions. The performed procedure for DNA extraction from hair samples of domestic and stray dogs revealed its low productivity. For a successful study of the genetic structure of the population of stray animals, more productive methods should be used, for example, tissue biopsy. The results of amplification of marker fragments of microsatellite DNA of stray dogs showed poor performance of the tested microsatellite systems of the dog identification panel of the American Kennel Association. It is necessary to start developing its own panel of microsatellite markers suitable for the identification of dogs of domestic cultural breeding.

Текст научной работы на тему «Предварительные данные по генетической структуре популяции бездомных собак города Пензы»

УДК 599.742.1:574.3

doi: 10.21685/2307-9150-2024-3-4

Предварительные данные по генетической структуре популяции бездомных собак города Пензы

А. В. Кузьмин

Пензенский государственный университет, Пенза, Россия [email protected]

Аннотация. Актуальность и цели. Домашняя собака (Canis familiaris) - одно из самых распространенных домашних животных, разнообразие ее экологического и социального статуса определяется темпами размножения и воспроизводства в городах и сельских населенных пунктах. В населенных пунктах собаки оказывают значительное влияние на фауну экосистемы. Целью исследования было проведение анализа генетической структуры популяции бездомных собак г. Пензы на основе изучения индивидуального полиморфизма по микросателлитным локусам ядерной ДНК. Материалы и методы. Материалом для исследования послужили образцы шерсти домашних и бездомных собак, собранные в период 2021-2024 гг. в приютах и центрах для передержки бездомных животных, на улицах г. Пензы и предоставленные владельцами домашних собак. Для выделения ДНК было собрано 23 образца шерсти, из которых 11 были получены от бездомных собак и 12 от собак домашнего содержания. Для амплификации фрагментов микросателлитной ДНК, состоящих из три- и тетратандемных повторов, были использованы праймерные системы идентификационной панели Stock Marks Dog Gen-otyping Kit американской ассоциации собаководства. Результаты. Апробация шести микросателлитных систем (PEZ3 F/R, PEZ6 F/R, PEZ8 F/R, FHC2010 F/R, FHC2045 F/R, FHC2079 F/R) показала, что они являются крайне неспецифичными для матрицы ДНК, полученной от собак, живущих на территории РФ. По всей видимости, генетические линии домашней собаки Североамериканского континента довольно сильно отличаются от отечественных линий. Полученные микросателлитные аллель-ные спектры образцов ДНК бездомных и домашних собак представлены в основном гетерозиготными наборами. При этом гетерозиготность оказалась несколько выше в популяции бездомных собак (0,750) по сравнению с группировкой домашних собак (0,670). Выводы. Проведенная процедура выделения ДНК из образцов шерсти домашних и бездомных собак выявила ее низкую производительность. Для успешного исследования генетической структуры популяции бездомных животных следует применять более производительные методы, например, биопсию тканей. Результаты амплифици-рования маркерных фрагментов микросателлитной ДНК бездомных собак показали плохую работоспособность апробируемых микросателлитных систем панели идентификации собак американской ассоциации собаководства. Следует приступить к разработке собственной панели микросателлитных маркеров, подходящих для изучения генетического полиморфизма собак отечественного культурного разведения. Ключевые слова: Canis familiaris, бездомные животные, популяционный полиморфизм, микросателлиты

Для цитирования: Кузьмин А. В. Предварительные данные по генетической структуре популяции бездомных собак города Пензы // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Естественные науки. 2024. № 3. С. 33-43. doi: 10.21685/23079150-2024-3-4

© Кузьмин А. В., 2024. Контент доступен по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 License / This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.

Preliminary data on the genetic structure of the population of stray dogs in Penza

A.V. Kuzmin

Penza State University, Penza, Russia [email protected]

Abstract. Background. A domestic dog (Canis familiaris) is one of the most common domestic animals, the diversity of their ecological and social status is determined by their reproduction and reproduction in cities and rural settlements. In populated areas, dogs have a significant impact on the fauna of the ecosystem. The purpose of the study was to analyze the genetic structure of Penza stray dog population based on the study of individual polymorphism by microsatellite loci of nuclear DNA. Materials and methods. The material for the study was hair samples of domestic and stray dogs collected in the period 2021-2024 in shelters and centers for overexposure of stray animals, on the streets of Penza and provided by pet dog owners. To isolate DNA, 23 wool samples were collected, of which 11 were obtained from stray dogs and 12 from domestic dogs. To amplify microsatellite DNA fragments consisting of tri- and tetra tandem repeats, the primer systems of the Stock Marks Dog Gen-otyping Kit identification panel of the American Kennel Association were used. Results. The approbation of 6 microsatellite systems (PEZ3 F/R, PEZ6 F/R, PEZ8 F/R, FHC2010 F/R, FHC2045 F/R, FHC2079 F/R) showed that they are extremely nonspecific for the DNA matrix obtained from dogs living in the territory of the Russian Federation. Apparently, the genetic lines of the domestic dog of the North American continent are quite different from domestic lines. The obtained microsatellite allelic spectra of DNA samples from stray and domestic dogs are mainly represented by heterozygous sets. At the same time, heterozygosity was slightly higher in the population of stray dogs (0.750) compared with the heterozygosity of domestic dogs (0.670). Conclusions. The performed procedure for DNA extraction from hair samples of domestic and stray dogs revealed its low productivity. For a successful study of the genetic structure of the population of stray animals, more productive methods should be used, for example, tissue biopsy. The results of amplification of marker fragments of microsatellite DNA of stray dogs showed poor performance of the tested microsatellite systems of the dog identification panel of the American Kennel Association. It is necessary to start developing its own panel of microsatellite markers suitable for the identification of dogs of domestic cultural breeding.

Keywords: Canis familiaris, stray animals, population polymorphism, microsatellites

For citation: Kuzmin A.V. Preliminary data on the genetic structure of the population of stray dogs in Penza. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Povolzhskiy region. Estestven-nye nauki = University proceedings. Volga region. Natural sciences. 2024;(3):33-43. (In Russ.). doi: 10.21685/2307-9150-2024-3-4

Городские условия создают как проблемы, так и возможности для выживания животных. Микроклимат городов отличается от окружающей среды из-за того, что здания блокируют ветер и накапливают солнечное тепло. Большое количество отходов жизнедеятельности человека составляет основу пищи для различных видов, поэтому города становятся средой обитания как диких, так и синантропных животных.

Домашняя собака (Canis familiaris) - одно из самых распространенных домашних животных, разнообразие их экологического и социального статуса определяется масштабом размножения и воспроизводства в городах и сельских населенных пунктах [1, 2]. Уровень социализации популяции собак

определяет, относятся ли они к домашним, одичавшим, бродячим, бездомным или псевдодомашним коммунальным животным [3, 4]. В населенных пунктах собаки оказывают значительное влияние на фауну экосистемы. На самом деле проблема бездомных животных имеет более широкие и масштабные последствия в городских районах. Бродячие собаки представляют угрозу для здоровья населения из-за их способности передавать зоонозные заболевания, а их воздействие на городскую дикую природу и домашний скот также вызывает обеспокоенность [5]. Несмотря на серьезные общественные последствия этой проблемы, мало что известно о генетике популяций собак, живущих на улицах. В данном исследовании мы стремились охарактеризовать генетическую изменчивость и структуру популяции бездомных собак в г. Пензе путем геноти-пирования панели микросателлитных маркеров [6-11].

Данная работа актуальна в связи с использованием генетических методов в изучении поведения и идентификации особей и популяций бездомных собак. Однако исследования, опирающиеся только на молекулярно-генетиче-ские методы, могут не дать достаточной информации о поведении и социальной динамике видов, особенно таких высоко социальных животных, как собаки. Поэтому интеграция эколого-этологических и генетических методов в комплексных исследованиях популяций бродячих собак важна для получения всестороннего понимания индивидуальных и популяционных характеристик [12-14].

Целью исследования было проведение анализа генетической структуры популяции бездомных собак г. Пензы на основе изучения индивидуального полиморфизма по микросателлитным локусам ядерной ДНК.

Материал и методы

Материалом для исследования послужили образцы шерсти домашних и бездомных собак, собранные в период 2021-2024 г. в приютах и центрах для передержки бездомных животных, на улицах г. Пензы и предоставленные владельцами домашних собак. Для выделения ДНК было собрано 23 образца шерсти, из которых 11 были получены от бездомных собак (Центр по работе с бездомными животными «Питомец» (ЦРЖД), г. Пенза, ул. Саранская, 78, корп. 1.) и 12 от собак домашнего содержания (Ленинский р-н, породы: такса, французский бульдог, чихуахуа). Кроме этого, в анализе были использованы пять образцов ДНК бездомных животных, полученных ранее и хранящихся в коллекции проб ДНК кафедры «Зоология и экология». Таким образом, аналитическая выборка для проведения исследования составила: 16 бездомных собак и 12 собак домашнего содержания.

Перед процедурой выделения ДНК из шерсти животных образцы исследуемых волос промывали в дистиллированной воде в течение 1 ч при легком покачивании, а затем - в 1,0 мл буфера 8ТБ. Образцы, состоящие из сильно загрязненных волос, дополнительно промывали от биологических примесей, выдерживая (1-2 ч) их при низкой температуре (минус 20 °С - минус 70 °С) в абсолютном этиловом спирте. Выделение ДНК из подготовленных таким образом образцов волос проводили по стандартной методике, включающей обработку (додецилсульфат натрия) и протеиназой К при 50о С в течение ночи с последующей фенольной экстракцией [15, 16].

Реакцию аплификации проводили в реакционной смеси объемом 25 мкл реакционной смеси, содержащей 50 мМтрис-HCl (рН 8.9), 20 мМ сульфат аммония, 20 мкМ ЭДТА, 150 мкг/мл бычьего сывороточного альбумина, смесь дезоксинуклеозидтрифосфатов (200 мкМ каждого из четырех), 2 мМ хлористого магния, 15 пмоль каждого из праймеров, 2 ед. активности Taq-полиме-разы (с «горячим стартом» (Евроген, Россия) и смесь БиоМастер HS-Taq ПЦР-Color (Биолабмикс, Россия) и 0,1-0,2 мкг ДНК.

Для амплификации фрагментов микросателлитной ДНК, состоящих из три- и тетратандемных повторов, были использованы праймерные системы идентификационной панели Stock Marks Dog Genotyping Kit американской ассоциации собаководства [17](табл. 1).

Таблица 1

Праймеры, использованные для амплификации микросателлитных фрагментов ДНК домашней собаки

Название Последовательность (3'-5') bp Повтор Размер фрагмента Количество аллелей

1 PEZ3 F CACTTCTCATACCCAGACTC 20 AGG 95-149 19

PEZ3 R CAATATGTCAACTATACTTC 20

2 PEZ6 F ATGAGCACTGGGTGTTATAC 20 AAAT 166-215 27

PEZ6 R ACACAATTGCATTGTCAAAC 20

3 PEZ8 F TATCGACTTTATCACTGTGG 20 AAAG 215-251 17

PEZ8 R ATGGAGCCTCATGTCTCATC 20

4 FHC2010 F AAATGGAACAGTTGAGCATGC 21 ATGA 216-240 24

FHC2010 R CCCCTTACAGCTTCATTTTCC 21

5 FHC2054 F GCCTTATTCATTGCAGTTAGGG 22 GATA 131-183 12

FHC2054 R ATGCTGAGTTTTGAACTTTCCC 22

6 FHC2079 F CAGCCGAGCACATGGTTT 18 GGAT 266-294 24

FHC2079 R ATGATTCTGATATGCCCAGC 20

В полученные таким образом PCR-продукты были подвергнуты электро-форетическому исследованию в 8%-м полиакриламидном геле (ПААГ) с целью качественного подтверждения прохождения реакции, идентификации ал-лельного спектра и очистки маркерных аллельных проб для дальнейшего секвенирования. Пробоподготовку секвенсных проб проводили на амплифика-торе SimpliAmp™ Thermal Cycler с использованием реактивов BigDye® Terminator v3.1 Cycle Sequencing Kit. Секвенирование осуществляли на генетическом анализаторе ABI 3500 при использовании полимера POP-7 (Thermo Fisher Scientific).

Анализ полученных генетических данных осуществляли стандартными статистическими процедурами и при использовании программ Arlequin 3.5.2 (Excoffier and Lischer, 1995-2015).

Результаты и обсуждение

Выделение образцов ДНК из шерсти животных представляет собой довольно трудную задачу. Кроме того, этот биоматериал содержит очень мало сохранившейся ДНК, в основном только в луковицах волос, зачастую он довольно сильно загрязнен. Проведенная процедура выделения ДНК из образцов шерсти домашних и бездомных собак подтверждает эту особенность. Доля

полученных образцов ДНК в выборке собак домашнего содержания (n = 12) составила 75 %, тогда как в выборке бездомных животных (n = 11) - только 27 %.

Полученные результаты позволяют высказать некоторые методические замечания по формированию выборки образцов ДНК у домашних и бездомных собак. Прежде всего, при вынужденном использовании клочков шерсти для выделения ДНК следует учитывать довольно низкий выход такой процедуры выделения. Поэтому при планировании исследования следует закладывать в выборку запас проб биоматериала на холостые выделения. Следует признать, что для масштабных исследований популяций бездомных собак этот вид биоматериала мало подходит. В качестве альтернативы мы рекомендуем использовать процедуру биопсии кусочка ткани ушной раковины в результате просечки ее неваскуляризированной части. Отметим, что сбор биоматериала таким способом соответствует Директиве 2010/63/EU Европейского парламента и совета Европейского союза по охране животных, используемых в научных целях (ст. 9 и 42) и биоэтическим рекомендациям ASAB/ABS, Guidelines for the treatment of animals in behavioural research and teaching [18]. Кроме того, такая процедура биопсии позволяет также произвести рутинное мечение отдельных животных.

Таким образом, использование шерсти в качестве биоматериала для получения образцов ДНК является возможным, но и малоэффективным. Для успешного исследования генетической структуры популяции бездомных животных следует применять более производительные методы, например, биопсию тканей.

Вследствие того, что ДНК, полученная из образцов шерсти бездомных животных, является сильно деградированной, второй проблемой при изучении популяций этих животных является успешность проведения амплификации и получения первичной генетической информации. При этом следует учитывать, что встречаемые в литературных источниках праймерные системы зачастую плохо работают на новом, не используемом при их разработке материале. Необходимо проведение пионерных исследований с целью их апробации. Особо это становится актуальным при работе с популяциями животных, которые прошли сильный искусственный отбор и к которым в полной мере относится Canis familiaris.

При апробации микросателлитных систем панели идентификации американской ассоциации собаководства мы использовали два варианта амплифи-цирования. Первый вариант был связан с использованием готовой 2-кратной окрашенной смеси БиоМастер HS-Taq ПЦР-Color (Биолабмикс, Россия). Во втором мы использовали рекомбинантную Taq ДНК-полимеразу с «горячим стартом» (Евроген, Россия) и составной ПЦР-смесью, указанной в разделе методики.

Апробация шести микросателлитных систем (PEZ3 F/R, PEZ6 F/R, PEZ8 F/R, FHC2010 F/R, FHC2045 F/R, FHC2079 F/R) показала, что они являются крайне неспецифичными для матрицы ДНК, полученной от собак, живущих на территории РФ. По всей видимости, генетические линии домашней собаки Североамериканского континента довольно сильно отличаются от отечественных линий. Проявляется это прежде всего в том, что не получается добиться повторяемости получения ампликонов, используя одни и те же реактивы и матрицу. В нашем эксперименте ПЦР-продукты, по своему качеству подходящие

для электрофоретического разделения и секвенирования, были получены только при использовании системы БНС2010 Б/Я (ЛТОЛ-повтор). При этом использование различных методик сбора ПЦР-смесей и различных полимераз также имело свои различия (рис. 1).

Рис. 1. Результаты электрофоретического исследования продуктов амплификации микросателлитной ДНК Сатз£am.ilia.ris по системе праймеров БНС2010 Б/Я (ЛТвЛ-повтор) с использованием ПЦР-смеси БиоМастер HS-Taq ПЦР-Со1ог Биолабмикс, Россия (I) и Taq ДНК-полимеразы с «горячим стартом» Евроген, Россия (II): Д - домашние, Б и С - бездомные собаки. Рамкой ограничен аллельный спектр

Результаты исследования выявили лучшую работоспособность ПЦР-смеси БиоМастер HS-Taq ПЦР-Со1ог, о чем свидетельствует наличие мажорных полос продуктов амплификации. В то же время на фореграмме присут-свует большое количество неспецифических продуктов, что может осложнить выполнение дальнейших генетических аналитических процедур - секвенирования или в большей степени фрагментарного анализа.

Таким образом, проведенная апробация микросателлитных систем панели индивидуального генетического типирования собак американской ассоциации собаководства выявила неспецифичность этих маркеров для популяций домашних собак РФ. Кроме того, при проведении ПЦР-реакций в исследованиях микросателлитной изменчивости генома домашней собаки мы рекомендуем применять полимеразы, имеющие меньшую требовательность к точности соответствия праймеров матрице ДНК.

Проведенное секвенирование фрагментов микросателлитной ДНК, полученных при амплификации с праймерной системы БНС2010 Б/Я (ЛТОЛ-повтор) и двумя видами полимераз (ПЦР-смесь БиоМастер HS-Taq ПЦР-Со1ог и Taq ДНК-полимеразы с «горячим стартом»), выявило хорошее качество получаемых образцов в обоих вариантах синтеза.

В ходе анализа спектрограмм секвенированных фрагментов микросател-литной ДНК было установлен нуклеотидный состав последовательностей. Фрагмент образован повторяющимися тетрануклеотидами (ATGA) и фланкирован постоянными по нуклеотидному составу участками некодирующей цепи ДНК:

D11n FHC2010 D sequence 9/11 ATGA GCCCCCCTCAAGCTGAATGAATGAATGAATGAATGAATGAATGAATGA ATGAAAGAAATATACTCTTAT D11v FHC2010 D sequence GCCCCCCTCAAGCTGAATGAATGAATGAATGAATGAATGAATGAATGA ATGAATGAATGAAAGAAATATACTCTTAT

По длинам микросателлитных повторов проанализированных образцов были получены аллельные наборы для каждого образца по анализируемому локусу FHC2010. Для выяснения генетического статуса каждой конкретной особи в выборках собак был проведен анализ полиморфизма микросателлит-ной ДНК. При этом предполагалось, что высокий уровень генетического полиморфизма особей должен указывать на стабильное состояние образованной ими популяции, а также отсутствие действия какого-либо отбора. Обратная ситуация свидетельствует о дефектном состоянии популяции, временном объединении в группу и отсутствии обмена генетическим материалом, т.е. репродукции. С этой целью была проанализирована выборка бездомных собак (n = 9) и собак с домашним содержанием (n = 8).

Полученные микросателлитные аллельные спектры образцов ДНК бездомных и домашних собак представлены в основном гетерозиготными наборами (табл. 2). При этом гетерозиготность оказалась несколько выше в популяции бездомных собак (0,750) по сравнению с гетерозиготностью домашних собак (0,670).

Таблица 2

Результаты микросателитного анализа выборок бездомных (п = 9) и домашних (п = 8) собак г. Пензы

Генетический номер Аллели по локусу FHC2010 (количество повторов ATGA)

Бездомные собаки

В2 9/10

В3 10/11

В4 9/11

С3 9/11

С4 10/11

С5 12/12

С6 10/10

С7 10/11

Собаки с домашним содержанием

Д5 11/11

Д6 11/12

Д7 10/11

Д8 11/12

Д9 11/12

Д10 9/11

Д11 9/11

Д15 11/11

Д16 11/11

Аллельное разнообразие популяций бездомных и домашних собак достоверно различается по частотам аллелей в микросателлитных спектрах (Chi-Square = 70,41649 df = 3 p = 0,000000). Для домашних собак самым часто встречаемым аллелем является 11 ATGA, для бездомных - 10 ATGA (рис. 2). При этом как для популяции, находящейся в естественных условиях репродукции, для популяции бездомных собак характерно нормальное распределение частот выделенных аллелей. В отличие от этого в популяции домашних собак отмечается неравномерное распределение частот аллелей, что указывает на очевидное действие отбора, связанного с целенаправленной племенной работой собаководов.

0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0

9 ATGA 10 ATGA 11 ATGA 12 ATGA

Рис. 2. Аллельный спектр по маркеру FHC2010 F/R (ATGA-повтор) в популяциях бездомных и домашних собак г. Пензы

Полученные генетические данные указывают на то, что в популяциях бездомных собак в г. Пензе выявлено достаточно высокое генетическое разнообразие. Такую высокую гетерозиготность можно связать с естественными темпами репродукции в популяциях бездомных животных, которая часто происходит случайно, без какого-либо действия отбора, в отличие от однонаправленной селекционной работой при разведении C. familiaris.

Заключение

Проведенная процедура выделения ДНК из образцов шерсти домашних и бездомных собак выявила ее низкую производительность. Использование шерсти в качестве биоматериала для получения образцов ДНК является возможным, но малоэффективным. Для успешного исследования генетической структуры популяции бездомных животных следует применять более производительные методы, например, биопсию тканей.

Результаты амплифицирования маркерных фрагментов микросателлит-ной ДНК бездомных собак показали плохую работоспособность апробируемых микросателлитных систем панели идентификации собак американской ассоциации собаководства, что связано с неспецифичностью праймеров и сильными генетическими различиями домашних и бездомных собак,

0,666

обитающих на территории РФ и за рубежом. Следует приступить к разработке собственной панели микросателлитных маркеров, подходящих для идентификации собак отечественного культурного разведения с использованием имеющих образцов ДНК.

Список литературы

1. Соколов В. Е. Систематика млекопитающих. Т3: Отряды китообразных, хищных, ластоногих, трубкозубых, хоботных, даманов, сирен, парнокопытных, мозолено-гих, непарнокопытных : учеб. пособие. М. : Высш. школа, 1979. 528 с.

2. Larson G., Fuller D. The Evolution of Animal Domestication // Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics. 2014. Vol. 66. P. 115-36. doi: 10.1146/annurev-ecol-sys-120213-091620

3. Поярков А. Д. Стратегия контроля численности и регуляции бродячих собак в городских условиях // Экология, поведение и управление популяциями волка. М., 1989. С. 130-139.

4. Поярков А. Д., Верещагин А. О., Горячев К. С., Богомолов П. Л. Учет численности и популяциооные характеристики бездомных собак г. Москвы // Животные в городе : материалы Первой науч.-практ. конф. М. : ИПЭЭ РАН, 2000. 260 с.

5. Веселкова А. П. Бездомные животные - проблема каждого из нас // Проект для одаренных детей «Алые паруса». 2016.

6. DeNise S., Johnston E., Halverson J. [et al.]. Power of exclusion for parentage verification and probability of match for identity in American kennel club breeds using 17 canine microsatellite markers // Anim. Genet. 2004. Vol. 35. P. 14-17.

7. Holmes N. G., Mellersh C. S., Humphreys S. J. [et al.]. Isolation and characterization of microsatellites from the canine genome // Animal Genetics. 1993. Vol. 24. P. 289-292.

8. Holmes N. G., Strange N. J., Binns M. M. [et al.]. Three polymorphic canine microsatellites // Animal Genetics. 1994. Vol. 25. P. 200.

9. Patent US5874217. Microsatellite sequences for canine genotyping / Halverson J., Dvorak J., Stevenson T. Applicant Perkin Elmer Corp. № 05874217 ; filed 27.03.1996 ; published 23.02.1999.

10. Ostrander E. A., Sprague G. F., Rine J. Identification and characterization of dinucleo-tide repeat (CA)n markers for genetic mapping in dog // Genomics. 1993. Vol. 16. P. 207-213.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

11. Ostrander E. A., Mapa F. A., Yee M., Rine J. One hundred and one simple sequence repeat- basedmarkers for the canine genome // Mammalian Genome. 1995. Vol. 6. P. 192-195.

12. Аршавский И. А. Физиологические механизмы образования фенотипа в онтогенезе и проблема доместикации млекопитающих // Проблемы доместикации животных и растений. М. : Наука, 1972. С. 27-32.

13. Князев С. П., Тихонов В. Н., Танабе Ю., Морозов П. С. Формирование генетического полиморфизма в связи с филогенезом и микроэволюцией домашних собак Canis familiaris L. // Генетика. 1998. Т. 34, № 11. С. 1528-1536.

14. Gioso M. A. Mandible and mandibular first molar tooth measuremerts in dogs: relationschip of radiographic height to boody weight // I. Vet. Dent. 2001. Vol. 18. Р. 65-68.

15. Arrigi F. E., Bergendahl G., Mandel M. Isolation and characterization of DNA from fixed cells and tissues // Experimental Cell. Research. 1968. № 50. P. 47-53.

16. Sambrook J., Fritsch E. F., Maniatis T. Molecular cloning: A Laboratory Manual. New York : Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989. 509 p.

17. Andrzej J., Jezewska, G. Validation of StockMarks® Set for identifying origin of species from the canine family // Medycyna Weterynaryjna. 2008. Vol. 64. P. 832-835.

18. Buchanan K., Burt de Perera T., Carere C. [et al.]. Guidelines for the treatment of animals in behavioural research and teaching // Animal Behaviour. 2012. Vol. 83. P. 301-309.

References

1. Sokolov V.E. Sistematika mlekopitayushchikh. T3: Otryady kitoobraznykh, khishchnykh, lastonogikh, trubkozubykh, khobotnykh, damanov, siren, parnokopytnykh, mozolenogikh, neparnokopytnykh: ucheb. posobie = Mammalian system. Volume 3: Cetacean, rhinoceros, cerebrospinal, oviparous, chobotanical, damanov, siren, parotid, callused, impotid: textbook. Moscow: Vyssh. shkola, 1979:528. (In Russ.)

2. Larson G., Fuller D. The Evolution of Animal Domestication. Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics. 2014;66:115-36. doi: 10.1146/annurev-ecolsys-120213-091620

3. Poyarkov A.D. Strategy for population control and regulation of stray dogs in urban areas. Ekologiya, povedenie i upravlenie populyatsiyami volka = Ecology, behavior and management of wolf populations. Moscow, 1989:130-139. (In Russ.)

4. Poyarkov A.D., Vereshchagin A.O., Goryachev K.S., Bogomolov P.L. Accounting of the number and population characteristics of stray dogs in Moscow. Zhivotnye v gorode: materialy Pervoy nauch.-prakt. konf. = Animals in the city: proceedings of the 1st scientific and practical conference. Moscow: IPEE RAN, 2000:260. (In Russ.)

5. Veselkova A.P. Homeless animals are a problem for each of us. Proekt dlya odarennykh detey «Alye parusa» = Project for gifted children "Alye parusa". 2016. (In Russ.)

6. DeNise S., Johnston E., Halverson J. et al. Power of exclusion for parentage verification and probability of match for identity in American kennel club breeds using 17 canine microsatellite markers. Anim. Genet. 2004;35:14-17.

7. Holmes N.G., Mellersh C.S., Humphreys S.J. et al. Isolation and characterization of microsatellites from the canine genome. Animal Genetics. 1993;24:289-292.

8. Holmes N.G., Strange N.J., Binns M.M. et al. Three polymorphic canine microsatellites. Animal Genetics. 1994;25:200.

9. Patent US5874217. Microsatellite sequences for canine genotyping. Halverson J., Dvorak J., Stevenson T. Applicant Perkin Elmer Corp. № 05874217; filed 27.03.1996; published 23.02.1999.

10. Ostrander E.A., Sprague G.F., Rine J. Identification and characterization of dinucleo-tide repeat (CA)n markers for genetic mapping in dog. Genomics. 1993;16:207-213.

11. Ostrander E.A., Mapa F.A., Yee M., Rine J. One hundred and one simple sequence repeat- basedmarkers for the canine genome. Mammalian Genome. 1995;6:192-195.

12. Arshavskiy I.A. Physiological mechanisms of phenotype formation in ontogenesis and the problem of mammal domestication. Problemy domestikatsii zhivotnykh i rasteniy = Problems of domestication of animals and plants. Moscow: Nauka, 1972:27-32. (In Russ.)

13. Knyazev S.P., Tikhonov V.N., Tanabe Yu., Morozov P.S. Formation of genetic polymorphism in relation to phylogeny and microevolution of domestic dogs (Canis famil-iaris L.). Genetika. 1998;34(11):1528-1536. (In Russ.)

14. Gioso M.A. Mandible and mandibular first molar tooth measuremerts in dogs: relationschip of radiographic height to boody weight. I. Vet. Dent. 2001;18:65-68.

15. Arrigi F.E., Bergendahl G., Mandel M. Isolation and characterization of DNA from fixed cells and tissues. Experimental Cell. Research. 1968;(50):47-53.

16. Sambrook J., Fritsch E.F., Maniatis T. Molecular cloning: A Laboratory Manual. New York: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989:509.

17. Andrzej J., Jezewska, G. Validation of StockMarks® Set for identifying origin of species from the canine family. Medycyna Weterynaryjna. 2008;64:832-835.

18. Buchanan K., Burt de Perera T., Carere C. et al. Guidelines for the treatment of animals in behavioural research and teaching. Animal Behaviour. 2012;83:301-309.

Информация об авторах / Information about the authors

(Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40) E-mail: [email protected]

Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов / The author declares no conflicts of interests. Поступила в редакцию / Received 10.09.2024

Поступила после рецензирования и доработки / Revised 09.10.2024 Принята к публикации / Accepted 02.11.2024

Александр Викторович Кузьмин

аспирант,

Пензенский государственный университет

Aleksandr V. Kuzmin

Postgraduate student, Penza State University

(40 Krasnaya street, Penza, Russia)

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.