CC BY
67
новили, что чем генетически однороднее особи внутри Выводы. Таким образом, результаты наших иеследо-линии (породы), тем меньшим размахом изменчивости ваний открыщют широкий спектр прикладного исполь-
продуктивных показателей будет характеризоваться их зования микросателлитов в свиноводстве. МС-профили
потомстю [3|, Основываясь на полученных результатах, свиней можно использовать в популящганно-генетичес-
следует ожидать высокую выравненность потомства сви- ких и генеалогических исследованиях, в генетической
ней всех 4 пород по показателям продуктивности как при экспертизе происхождения, а также в качестве критери-
чистопородном разведении, так и при скрещивании. евдля определения породной принадлежности животных.
Литература.
1. Вейр Б. Анализ генетических данных. Пер. с англ. Зайкина Д.В., Пудовкина А.И., Татаренкова А.Н. — М.: Мир. 1995. — 400с.
2. Зиновьева Н.А., Попов А.Н., Эрнст Л.К. и др. Методические рекомендации по использованию метода полимеразной цепной реакции в животноводстве // Дубровицы: ВИЖ. — 1998. — 47 с.
3. Проскурина Н.В. Сравнительное исследование роли групп крови и ДНК~.микросателлитов в генетической оценке свиней пород йоркшир, ландрас и дюрок//автореф. дис.... канд. (тол. наук. — Дубровицы, 2008. — 21 с. «
4. Сулимова Г.Е. ДНК~маркеры в генетических исследованиях: типы маркеров, их свойства и области применения //Электронный журнал Лаборатории сравнительной генетики животных. 2004, Ml. Режим доступа: (http://www.lab-cga.m/articks/Jomal01/StaUal.htm).
5. Сыворотки иммуноспецифические для определения групп крови свиней. ТУ 9389-003- 00498254-00// ВИЖ. — 2001. — 24 с.
6. 1HGSC (Internationa! Human Genome Sequencing Consortium). Initial sequencing and analysis of the human genome //Nature. — 2001. — V. 409. -P. 860-927.
7. Jamieson A, Tayhr SCS Comparisons of three probability formulae for parentage exclusion //Animal Genetics. 1997. — V. 28. — P. 397-400.
8. Radko A., Zyga A., Sota E., Koscielny М., Brejta W. Evaluating the efficacy ofblood groups and DNA micmsateUite sequences in parentage control i/t cattle // Medycyna Weteiynaiyjna. — 2004. — V. 60. — M 11. — P. 1212-1215.
9. Zidek R., Jakabová D., Trandzfk J., Buleca J., Jakab Massdnyi P., Zoldág L. Comparison of microsatellite and blood group diversity among different genotypes of cattle // Acta Veterinaria Ilungarica. — 2008. — V. 56. — М3. — P. 323-333.
SOME ASPECTS OF MICROSATELLITE USAGE IN PIG BREEDING
N.A. Zinov’eva, E.l. Sizareva, E.A. Gladyr’, N.V, Proskurina, K.M. Shavyrina
Summary. The comparative inquiry of blood groups (BP) and microsatetlites (STR) as genetic markers for characterization of pig populations of different breeds is carried out. The pig origin determination accuracy account on the basis of BP and STR is performed. It is shown, that genetic profiles of pigs on the basis of STR can be used as a criterion for determination of breed belonging.
Keywords: genetic markers, microsatellites, blood group.
УДК 636.082
ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРИ ОТДАЛЕННОЙ ГИБРИДИЗАЦИИ ПОЛОРОГИХ
В.А БАГИРОВ, доктор биологических наук П. М. КЛЕНОВИЦКИЙ, доктор биологических наук, главный научный сотрудник
Ш.Н. НАСИБОВ, кандидат биологических наук, докторант
Б. С. ИОЛЧИЕВ, доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник
Н.А. ЗИНОВЬЕВА, член-корреспондент РАСХН, зам. директора
Л.К ЭРНСТ, академик РАСХН ВНИИ животноводства E-mail: vugarbagitvv@mai!. т
Резюме. В статье представлены результаты сравнительного изучения кариотипов исходных родительских форм и гибридов полорогих.
Ключевые слова: хромосома, кариотип, домашняя коза, сибирский козерог, крупный рогатый скот, як, европейский зубр, гибрид.
Эффективное развитие животноводства возможно при наличии в популяции генетического разнообразия, выдающихся генотипов и приспособленности животных
к конкретным условиям. Поэтому необходимо сохранение и рациональное использование генофонда, а также поиск и создание новых селекционных форм сельскохозяйственных животных. Гибридизация близкородственных видов — прием, который позволяет обогатить генофонд домашних животных путем введения ряда ценных генетических задатков, присущих диким видам.
Актуальность подобных работ особенно очевидна сегодня, когда процесс сокращения биологического разнообразия захватил не только дикую природу, но и многие домашние виды.
Биологической преградой для межвидовой гибридизации в большинстве случаев служат различия хромосомных наборов видов. Как правило, из-за этого полученные гибриды бывают бесплодны или у них наблюдается снижение фертильности. В некоторых случаях фертильность связана с полом гибрида. Зачастую гибридные самки бывают плодовиты, а самцы первой генерации бесплодны. Ряд исследователей склонны видеть причины бесплодия и снижения фертильности гибридов в различиях кариотипов исходных видов. Причем причиной может быть не только отличие числа хромосом, но и макро- или даже микроморфологи-ческие различия хромосом, особенно половых.
НТО: животноводство и кормопроизводство
Условия, материалы и методы. Мы провели сравнение кариогипов представителей 5 видов семейства полорогих (Bovidae), принад лежащих к родам Capra, Bos и Bison. Для анализа использован материал, полученный от домашней козы (С. hirous). сибирского козерога (С. sibirica), крупного рогатого скота (B.taums). яка (B.mutus), европейского зубра (B.bonasus). гибридов домашней козы с сибирским козерогом, а также крупного рогатого скота с зубром и яком.
Исследования выполнены с использованием культуры периферических лимфоцитов, стимулированной конканавалином А Препараты хромосом получали по общепринятой методике [1] с рядом внесенных модификаций (Кленовицкий П.М. и др., 1997). Для изучения тонкой морфологии хромосом воздействовали на культуру 5’бромдезоксиуридином (5’BrdU) и бромистым этидием в дозах 20 и 15 мкг/мл соответственно. Для получения изображения хромосом и их анализа использовали цифровую видеокамеру КС-583С и пакет программ, совместимых с Windows. Обработку изображений проводили по методике [5].
Результаты и обсуждение. Козы — это хромосом -но-мономорфный род. Диплоидное число у всех исследованных видов равно 60. основное число или число плеч аугосом (NFa) — 58. Аутосомы акроцентри-ческие, Х-хромосома крупный акроцентрик, морфология Y-хромосом варьирует. Например, у домашней козы она одна из самых мелких в наборе и метацентрична (рис. 1). Точная идентификация хромосом у
IIII М dlM fti
II II 10 II Al Ai
ib II II її II и
А І «
Рис. 1. Кариотип самца домашней козы. Окраска по Рома-новскому-Гимза. Увеличение х 100.
этого вида, за исключением У-хромосомы, возможна лишь с применение дифференциальной окраски.
Морфология Y-хромосомы сибирского козерога из-за ее малых размеров не ясна
Род Bos также характеризуется высокой хромосомной мономорфностью. Хромосомное число у большинства видов, за исключением гаура (В.gaums), равно 60, NFa — 58. У кауров величины этих показателей соответственно составляют 58 и 56.
По характеру дифференциального окрашивания хромосом изучаемые виды характеризуются высокой степенью гемеологии. Кариотипы представителей
рода Bos сходны с кариотипами родов Capra, Ovis и Bison s также принадлежащих семейству Bovidae.
Кариотипы домашнего быка (B.gaurus) и зубра (В. bison) мы охарактеризовали в предыдущих работах [3].
Число и морфология хромосом яка идентичны кари-отипу крупного рогатого скота (рис. 2). Он содержит
ІІУУіШІШ
íi'íi м м ли и к
7 12
ÍH ІК: 0П М 00
13 18
ГУ; ПП lV: Г, fl Г- ft ЛЛ
19
24
ЪЬ Лі» <іл л л л л
25 29
t* м
XY
Рис. 2. Кариотип самца яка (В. miitiis). Окраска по Романовскому- Гимза. Увеличение хКЮ.
29 пар акроцентрических аугосом, X- и У-хромосомы, как и у В./а/т, соответственно крупный субметацентрик и мелкая субметацентрической формы.
Существенных морфологических отличий между аугосомами этих видов не обнаружено. Сравнение дифференциальной окраски хромосом разных видов рода Bos L. говорит о высоком сходстве гомеологичных хромосом. В связи с чем принято говорить о высокой степени гомологии хромосом в пределах этого рода (Графод атский АС., Раджабли С.И., 1988).
Считают, что кариотип C.hirous наиболее близок к предковой форме всех полорогих. Характер рисунка хромосом, исключая 9 и 14, аналогичен рисунку хромосом крупного рогатого скота. Как и у крупного рогатого скота и овцы для большинства хромосом козы характерно относительно равномерное чередование светлых и темных блоков по длине.
Полагают, что расхождение ветвей, давших начало современным представителям семейства Bovidae, произош-
И \ II II II II II *
II 61 II II II II
II 13 II II И її 1»
и 1* I» é* •і •• ftft М
25 24
щ
Рис. 3. Кариотип гибрида первого поколения домашней козы с сибирским козерогом. Самка. Окраска по Романовскому-Гим-за. Увеличение х 100.
КА і и ал Ûft 66 £
Ь А 7 о о *А Яй ДА йо 12
й А Î 7 Об ft* АП Ой йа
\ „1 А О 19 Л А. АП ьп г\ й 1 о л Л 24
лл 25 л л Û — ап А т 29 II XX
Рис. 4. Каркал пт гибрида первою поколения круги юго рогатого ско-га с яком. Самка. Окраски по Романовскому-Him м. Увеличение х 100.
ло около 15...20 млн лет назад (Bunch. D. et. al.. 1993). На основании сопоставления хромосомных наборов у различных ею представителей принято считать, что эволюция кариотипов в семействе полорогих шла в результате центрических слияний (Wuister D.. Benirsehke К., 1968).
Женские половые хромосомы у зубра двуплечие, как и у крупного рогатого скота и яка, а Y-хромомома — суб-телоцентрическая. Морфологические различия между Y-хромосомами зубра и крупного рогатого скота могут быть одной из причин нарушения фертильности у гибридных самцов. Хотя не следует рассматривать ее как единственную причину стерильности таких животных. Она может быть связана с тем. что в процессе мейоза нарушается конъюгация между X- и Y-хромосомой.
В ходе исследований мы получены жизнеспособные гибриды домашней козы с сибирским козерогом, а также крупного рогатого скота с яком и европейским зубром.
Цитогенетическое исследование гибридов домашних и диких коз показало наличие высокого сходства их ка-риотипа (рис. 3) с хромосомным набором домашней козы.
Гибридные самцы первого поколения оказались плодовитыми, что редко бывает при отдаленной гибридизации. В совокупности с результатами цитогенетического анализа это свидетельствует о высокой степени близости сравниваемых видов. Известно, что при гибридизации домашней козы и с другими дикими представителями рода Capra самцы бывают плодовитыми. Поэтому не исключено, что правильнее говорить не о видах, а о подвидах коз. Окончательные выводы можно будет сделать после углубленного изу-
ЙА і № Н Ûft Ûft ¿ft £
an 7 О О ЙА flû Ай ЯП 12
ЙА 13 û а 61 АЛ ОЙ АО 18
ло 19 Л W АЛ ОН /10 à * 24
ft Л 25 4} А « —. ль А « 29 ІІ XX
Рис. 5. Карнотип гибрида первого поколения крупного рогатого скота с европейским зубром. Самка. Окраска по Романовскому- Гимта. Увеличение х 100.
чения генетики коз с привлечением современных методов молекулярно-генетического анализа.
Плодовитость гибридных самцов у коз позволяет мультитиражировать высокоценных особей, что служит основой создания новых высокопродуктивных популяций.
Высокое сходство хромосомных наборов с кариоти-пами исходных видов выявлено и у гибридов первого поколения крупного рогатого скота с яком и европейским зубром (рис. 4 и 5).
Несмотря на практически полное сходство кариотипов крупного рогатого скота, зубра и яка, межвидовые и межродовые скрещивания между ними затруднены. Гтавным образом это связано с нарушением фертильности самцов первого поколения. Плодовитость у самцов сохраняется лишь в двух вариантах гибридизации: крупный рогатый скот х зебу, бизон х зубр. Таким образом, в случае с В. tau ms кариологический анализ оказывается недостаточно информативным при решении вопроса о близости различных видов этого подсемейства. То есть перестройки генома в процессе филогенеза в подсемействе быков практически не затрагивали морфологию и число хромосом.
В то же время следует отметить, что идеальных методик хромосомного анализа не существует. Поэтому говорить о полной идентичности аутосом разных видов рода Bas преждевременно. тем более хромосомы — это очень сложный объект исследования. Их макро- и микроструктура у сельскохозяйственных животных мало изучена.
Литература.
1. Графодатский А.С., Раджабли С.И. Хромосомы сельскохозяйственных и лабораторных животных. Атлас. — Новосибирск: Наука, 1988.
2. Кариотип зубра (Bison Bonasus I.) /Графодатский А. С., Ширшов A. A.. Битулева Л.С., Попов В.А.// Цитология и генетика. — 1990. -Т. 24. —N9 3.- С. .14-37.
3. Сравнительная характеристика кариотипов самцов европейского iy6pa и крупного рогатого скота /Иплчиев Б.С., Стрекозов Н.И., Абшюв А. И., Кленовицкий П.М, Багиров В. А., Сип ко Т.П. // Достижения науки и техники АПК. - 2006. — № 2. — С. 27-29.
4. Вопросы прикладной цитогенетики сельскохозяйственных животных . Кленовицкий П.М., Багиров В.А., Иолчиев Б.С., Доцев А.В. // Достижения науки и техники АПК. - 2003. — №10. - С. 17-19.
5. Кленовицкий П.М., Багиров В.А., Зиновьева И.А. Насибов Ш.Н., Иолчиев Б.С. Цитогенетика животных. — М.: Россельхозакаде-мия, 2007. - 81 с.
CYTOGENETIC ANALYSIS WHEN DISTANT HYBRIDIZING OF CAVICORN
V.A. Bagirov, P.M. Klenovitskiy, S.N. Nasibov, B.S. lolchiev, N.A. Zinov’eva, L.K. Ernst
Summary. This article presents the results of comparative study of karyotypes of cavicorn initial parental forms and hybrids. Keywords: chromosome, karyotype, goat, Siberian ibex, cattle, yak, European aurochs, hybrid.
