Оценка дифференциации линий в чистокровной верховой породе лошадей с использованием микросателлитов ДНК

Чистокровная верховая лошадь является лучшей породой для использования в скаковой индустрии. Почти около 300 лет эта порода имеет закрытую племенную книгу. В России чистокровных верховых лошадей разводят со второй половины XVIII в. Современный российский племенной регистр чистокровных верховых лошадей частично представлен жеребцами и племенными кобылами, импортированными из разных стран. Генеалогическая структура породы включает 17 линий, среди которых явно доминирует линия Northern Dancer (30.9 %). С целью оценки генетической дифференциации генеалогической структуры чистокровной верховой породы было проведено изучение особенностей разных линий с использованием 17 локусов микросателлитов ДНК (VHL20, HTG4, AHT4, HMS7, HTG6, AHT5, HMS6, ASB23, ASB2, HTG10, HTG7, HMS3, HMS2, ASB17, LEX3, HMS1 и CA425). Результаты генотипирования 8 091 чистокровной верховой лошади по панельным микросателлитным локусам свидетельствуют, что аллелофонд отечественной популяции представлен 100 аллелями, типичными для этой породы. Сравнительный анализ лошадей разных линий показал, что они различаются по числу аллелей (85–99), частотам встречаемости аллелей, уровню полиморфности Ae (2.93–3.48) и степени фактической гетерозиготности Ho (0.653–0.739). Генетические дистанции между линиями варьировали в широком диапазоне: от 0.014 (Nasrullah – Northern Dancer) до 0.125 (Massine – Teddy). Соответствие распределению HWE наблюдали во всех линиях, что подтверждают отрицательные значения Fis. Кластерный анализ продемонстрировал соответствие полученной дендрограммы генетических дистанций по Nei генеалогической схеме линий. Генетическая дифференциация линий по индексу Fst варьировала в интервале 0.005–0.073 при среднем значении Fst = 0.024.

Полученные данные свидетельствуют о генетической дифференциации линий чистокровной верховой породы по STR-маркерам и подтверждают эффективность системы линейного разведения для поддержания внутрипородного биоразнообразия.

1. Barmintsev Yu.N. Horse Breeding and Equestrian Sport. Moscow: Kolos Publ., 1972.

2. Blohina N.V., Khrabrova L.A. Molecular and genetic features of subpopulations of Thoroughbred horses. Konevodstvo i Konny Sport = Horse Farming and Equestrianism. 2012;4:13-15. (in Russian)

3. Boev M.M., Kakushka Ye.V., Noshchenko A.S. Evaluation of intralinear rearing and crosses of dairy cattle lines with account for inheritance of genetic markers. Vestnik of the Russian Academy of Agricultural Sciences. 2012;4:72-75. (in Russian)

4. Bowling A.T., Ruvinsky A. The Genetics of the Horse. Wallingford: CABI Publ., 2000.

5. Cothran E.G., Luis C. Genetic distance as a tool in conservation of rare horse breeds. In: Bodó I., Alderson L., Langlois B. (Eds.) Conservation Genetics of Endangered Horse Breeds. EAAP Publ. No. 116. Slovenia, Bled, 2005;55-72. DOI 10.3920/978-90-8686-546-8.

6. Cunningram E.P., Doley J.J., Splan R.K., Bradley D.G. Microsatellite diversity, pedigree relatedness and the contributions of founder lineages to thoroughbred horses. Anim. Genet. 2001;32(6):360-364. Ernst L.K., Zinovieva N.A. Biological Problems of Livestock in XXI Century. Moscow: Russian Academy of Agricultural Sciences, 2008. (in Russian)

7. Jungwoo E., Jeong-An G., Bong-Hwan C., Kyoung-Tag D., ByungWook C., Heui-Soo K. Genetic profiling of Thoroughbred racehorses by microsatellite marker analysis. Genes Genomics. 2014;36: 119-123.

8. Kalashnikov V.V., Khrabrova L.A., Zaitcev A.M., Zaitceva M.A., Kalinkova L.V. Polymorphism of microsatellite DNA in horses of stud and local breeds. Selskokhozyaystvennaya Biologiya = Agricultural Biology. 2011;2:41-45. (in Russian)

9. Kharitonov S.N., Melnikova E.E., Osadchaya O.Yu., Yanchukov I.N., Ermilov A.N., Sermyagin A.A. In the concern to the question about principles of line breeding in Russian dairy cattle sector. Genetika i Razvedenie Zhivotnyh = Genetics and Breeding of Animals. 2018; 2:13-19. DOI 10.31043/2410-2733-2018-2-13-19. (in Russian)

10. Khrabrova L.A. Monitoring of the genetic structure of breeds in horse breeding. Russ. Agric. Sci. 2008;34(4):261-263. DOI 10.3103/S1068367408040150.

11. Khrabrova L.A. Genetic differentiation of the linear structure of Thoroughbred horse by DNA microsatellites. In: Proc. Int. Conf. “Advances in Genetics, Breeding and Reproduction of Agricultural Animals”. St. Petersburg, Pushkin, 2009;2:111-114. (in Russian)

12. Khrabrova L.A., Blohina N.V. Genetic monitoring of the Thoroughbred breed on loci of DNA microsatellite. Genetika i Razvedenie Zhivotnyh = Genetics and Breeding of Animals. 2018;3:11-16. DOI 10.31043/2410-2733-2018-3-11-16. (in Russian)

13. Konovalova G.K., Khlebosolova A.V. Thoroughbred Horse Breeding in Russia and Abroad. Moscow: Akvarium-Print Publ., 2016. (in Russian)

14. Ling Y.H., Ma Y.H., Guan W.J., Cheng Y.J., Wang Y.P., Han J.L., Mang L., Zhao Q.J., He X.H., Pu Y.B., Fu B.L. Evaluation of the genetic diversity and population structure of Chinese indigenous horse breeds using 27 microsatellite loci. Anim. Genet. 2011;42(1):56-63.

15. Nei M. Molecular Evolutionary Genetics. New York: Columbia Univ. Press, 1987.

16. Putnová L., Štohl R., Vrtková I. Genetic monitoring of horses in the Czech Republic: a large scale study with a focus on the Czech autochthonous breeds. J. Anim. Breed. Genet. 2018;135(1):73-83. DOI 10.1111/jbg.12313.

17. Rukavina D., Hasanbasic D., Ramic J., Zahirovic A., Ajanovic A., Beganovic K., Durnic-Pasic A., Kalamujic B., Pojskic N. Genetic diversity of Thoroughbred horse population from Bosnia and Herzegovina based on 17 microsatellite markers. Japan. J. Veter. Res. 2016;64(3):215-220. DOI 10.14943/jjvr.643.215.

18. Shelyov A.V., Melnyk O.V., Suprun I.O., Spyrydonov S.V., Melnychuk S.D., Dzitsiuk V.V., Gorka B.M. The comparative analysis of the allele pool of Thoroughbred horses in different countries. Iran. J. Appl. Anim. Sci. 2014;4(3):637-641.

19. Suleymanov O.I. International standards in Thoroughbred breeding records. Konevodstvo i Konny Sport = Horse Farming and Equestrianism. 2016;4:6-8. (in Russian)

20. Van de Goor L.H.P., van Haeringen W.A. A proposal for standardization in forensic equine DNA typing: allele nomenclature for equine-specific STR loci. Anim. Genet. 2010;41(2):122-127. DOI 10.1111/j.1365-2052.2009.01975.x.

21. Van de Goor L.H.P., van Haeringen W.A., Lenstra J.A. Population studies of 17 equine STR for forensic and phylogenetic analysis. Anim. Genet. 2011;42(6):627-633. DOI 10.1111/j.1365-2052.2011.02194.x.

22. Vitt V.O. Practice and Theory of Тhoroughbred Horse Breeding. Moscow, 1957.

23. Vlaeva R., Lukanova N. DNA microsatellite analysis of the Thoroughbred horse population in Bolgaria. Genetic relationships between the studied sirelines. Trakia J. Sci. 2015;83-87. DOI 10.15547/tjs.201501.011.

24. Weir B.S. Genetic Data Analysis II: Methods for Discrete Population Genetic Data. Sunderland. MA: Sinauer Associates, Inc., 1996.

25. Wright J.M., Bentzen P. Microsatellites: genetics markers for the future. Rev. Fish. Biol. Fish. 1994;4:384-388.

26. Zaitceva M.A., Khrabrova L.A., Kalinkova L.V. Intrabreed diversity on 17 loci of microsatellite DNA in Arabian horses of different lines. Konevodstvo i Konny Sport = Horse Farming and Equestrianism. 2010;1:19-21.