Preview

Вавиловский журнал генетики и селекции

Расширенный поиск

Генетическая изменчивость бурятской и алтайской пород крупного рогатого скота, оцененная на основе анализа полиморфизма генов GH1, GHR и PRL

https://doi.org/10.18699/VJ18.417

Полный текст:

Аннотация

Малочисленные уникальные бурятская и алтайская породы крупного рогатого скота турано-монгольского корня хорошо адаптированы к суровым условиям континентального климата региона обитания. Информация о популяционно-генетической структуре этих пород практически отсутствует. В настоящей работе выполнен анализ генетической изменчивости следующих генов-кандидатов: GH1 (AC_000176.1: хромосома 19, экзон 5, rs41923484, g.2141C>G, L127V), GHR (AC_000177.1: хромосома 20, экзон 10, rs109300983, g.257A>G, S555G), PRL (AC_000180.1: хромосома 23, экзон 3, g.35108342A>G) в выборках бурятской породы из трех сопредельных государств – России, Китая и Монголии, а также аборигенной алтайской породы (Россия), относящихся в соответствии с происхождением к турано-монгольскому корню. Российская выборка бурятского скота дифференцируется от монгольской выборки этой породы на основе попарных значений G-теста и FST по изменчивости RsaI-локуса гена PRL и от китайской выборки – на основе значений G-теста для AluI-локуса гена GH1. При этом все выборки бурятского скота ведут себя согласованно в отношении алтайской породы, четко отличаясь от нее по данным G-теста и FST для локуса гена GHR и по значениям FST для комплекса локусов генов PRL, GH1 и GHR. Генетические расстояния Нея на основе комплекса генов также отделяют бурятскую и алтайскую породу. Наибольший вклад в межпородную дифференциацию двух пород вносит изменчивость гена GHR, что зафиксировано в результатах AMOVA (16 %) и FST (0.12–0.27). Кластерный анализ, выполненный в программе STRUCTURE, выявил четыре кластера в алтайской породе крупного рогатого скота, китайской и монгольской выборках бурятского скота, которые представлены специфично в каждой выборке. У российского бурятского скота отсутствует один кластер, его частота в других выборках достигает 15 %. Различия на внутрипородном уровне у бурятской породы определяют локусы генов PRL и GH1, на межпородном с алтайской породой – исследованный локус гена GHR, что отражает неодинаковый вклад разных локусов. Анализ на неравновесие по сцеплению генов доказал достоверное сцепление следующих пар генов у бурятской породы: GH1-GHR, GH1PRL, GHR-PRL.

Об авторах

И. В. Лазебная
Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова Российской академии наук.
Россия
Москва.


А. В. Перчун
Федеральный центр охраны здоровья животных.
Россия
Владимир.


Б. Б. Лхасаранов
Общество с ограниченной ответственностью «Шулуута», Республика Бурятия.
Россия
Улан-Удэ.


О. Е. Лазебный
Институт биологии развития им. Н.К. Кольцова Российской академии наук.
Россия
Москва.


Ю. А. Столповский
Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова Российской академии наук.
Россия
Москва.


Список литературы

1. Bal kov M.N. Buryat Cattle: Origin and Ways of Improvement. Ulan-Ude: Buryat Publ. House, 1962. (in Russian)

2. Benjamini Y., Hochberg Y. Controlling the false discovery rate: a practical and powerful approach to multiple testing. J. R. Stat. Soc. Ser. B. Stat. Methodol. 1995;57(1):289-300.

3. Chrenek P., Huba J., Oravcova M., Hetenyi L., Peskovicova D., Bulla J. Genotypes of bGH and bPRL genes in relationships to milk production. Proc. of the 50th Annual Meeting of the EAAP: Book of Abstracts. Zurich, 1999;40.

4. Chung E.R., Rhim T.J., Han S.K. Associations between PCR-RFLP markers of growth hormone and prolactin genes and production traits in dairy cattle. Korean J. Anim. Sci. 1996;38:321-336.

5. Di Stasio L., Destefanis G., Brugiapaglia A., Albera A., Rolando A. Polymorphism of the GHR gene in cattle and relationships with meat production and quality. Anim. Genet. 2005;36(2):138-140. DOI 10.1111/j.1365-2052.2005.01244.x.

6. Dmitriev N.G., Ernest L.K. Animal genetic resources of the USSR (No. FAO APHP 65). FAO, Roma (Italia), 1989.

7. Dybus A., Grzesiak W., Szatkowska I., Blaszczyk P. Association between the growth hormone combined genotypes and dairy traits in Polish Black-and-White cows. Anim. Sci. Pap. Rep. 2004;22(2): 185-194.

8. Gorlov I.F., Fedyunin A.A., Randelin D.A., Sulimova G.E. Polymorphisms of bGH, RORC, and DGAT1 genes in Russian beef cattle breeds. Russ. J. Genet. 2014;50(12):1302-1307.

9. Hiendleder S., Lewalski H., Janke A. Complete mitochondrial genomes of Bos taurus and Bos indicus provide new insights into intra-species variation, taxonomy and domestication. Cytogenet. Genome Res. 2008;120(1-2):150-156. DOI 10.1159/000118756.

10. Hradecka E., Citek J., Panicke L., Rehout V., Hanusova L. The relation of GH, GHR and DGAT1 polymorphisms with estimated breeding values for milk production traits of German Holstein sires. Czech J. Anim. Sci. 2008;53(6):238-245.

11. Inoue K., Goda H., Mogi C., Tomida M., Tsurugano S. The Role of Glucocorticoids and Retinoic Acid in the Pituitary Endocrine Cell Differentiation. In: Neuroplasticity, Development, and Steroid Hormone Action. CRC Press, 2001;73.

12. Kantanen J., Edwards C.J., Bradley D.G., Viinalass H., Thessler S., Ivanova Z., Kiselyova T., Cinkulov M., Popov R., Stojanović S., Ammosov I., Vilkki J. Maternal and paternal genealogy of Eurasian taurine cattle (Bos taurus). Heredity. 2009;103(5):404-415. DOI 10.1038/hdy.2009.68.

13. Lazebnaya I.V., Lazebny O.E., Khatami S.R., Sulimova G.E. Use of the Bovine Prolactin Gene (bPRL) for Estimating Genetic Variation and Milk Production in Aboriginal Russian Breeds of Bos taurus L. In: Nagy G.M. (Ed.). Prolactin. InTech, 2013. DOI 10.5772/54756. Available at: https://www.intechopen.com/books/prolactin/use-of-the-bovine-prolactin-gene-bprl-for-estimating-genetic-variation-and-milk-production-in-aborig

14. Lazebnaya I.V., Lazebny O.E., Sulimova G.E. Study of genetic variation in Yakutian cattle (Bos taurus L.) using the prolactin bPRL, growth hormone bGH, and transcription factor bPit-1. Russ. J. Genet. 2010;46(3):377-380.

15. Lewin H.A., Schmitt K., Hubert R., van Eijk M.J., Arnheim N. Close linkage between bovine prolactin and BoLA-DRB3 genes: genetic mapping in cattle by single sperm typing. Genomics. 1992;13(1): 44-48. DOI 10.1016/0888-7543(92)90200-C.

16. Mitra A., Schlee P., Balakrishnan C.R., Pirchner F. Polymorphisms at growth hormone and prolactin loci in Indian cattle and buffalo. J. Anim. Breed. Genet. 1995;112:71-74.

17. Moiseeva I.G., Ukhanov S.V., Stolpovsky Yu.A., Sulimova G.E., Kashtanov S.N. The Gene Pool of Farm Animals: The Genetic Resources of Livestock in Russia. (Ed. I.A. Zakharov). Moscow: Nauka Publ., 2006. (in Russian)

18. Mwai O., Hanotte O., Kwon Y.J., Cho S. African indigenous cattle: unique genetic resources in a rapidly changing world. Asian-Australas. J. Anim. Sci. 2015;28(7):911-921. DOI 10.5713/ajas.15. 0002R.

19. Nei M. Estimation of average heterozygosity and genetic distance from a small number of individuals. Genetics. 1978;89(3):583590.

20. Shabtay A. Adaptive traits of indigenous cattle breeds: The Mediterranean Baladi as a case study. Meat Sci. 2015;109:27-39. DOI 10.1016/j.meatsci.2015.05.014.

21. Stolpovsky Yu.A., Ahani A.M., Evsukov A.N., Kol N.V., Ruzina M.N., Voronkova V.N., Sulimova G.E. Comparison of ISSR polymorphism among cattle breeds. Russ. J. Genet. 2011;47(2):189-200.

22. Tapio I., Tapio M., Li M.H., Popov R., Ivanova Z., Kantanen J. Estimation of relatedness among non-pedigreed Yakutian cryobank bulls using molecular data: implications for conservation and breed management. Genet. Sel. Evol. 2010;42(1):28. DOI 10.1186/1297-9686-42-28.

23. Ukhanov S.V., Stolpovsky Yu.A., Bannikova L.V., Zubareva L.A., Ivanova Z.I., Verdiev Z.K. Cattle Genetic Resources: Rare and Endangered Native Breeds (Ed. I.A. Zakharov). Moscow: Nauka Publ., 1993. (in Russian)

24. Yurchenko A., Yudin N., Aitnazarov R., Plyusnina A., Brukhin V., Soloshenko V., Lhasaranov B., Popov R., Paronyan I.A., Plemyashov K.V., Larkin D.M. Genome-wide genotyping uncovers genetic profiles and history of the Russian cattle breeds. Heredity. 2017; 120(2):125-137. DOI 10.1038/s41437-017-0024-3.


Просмотров: 176


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2500-0462 (Print)
ISSN 2500-3259 (Online)