Мониторинг генетической структуры мезенской породы лошадей по микросателлитам ДНК

Мезенская лошадь (мезенка) – аборигенная порода России. Была выведена методом народной селекции в северных районах Архангельской области. Порода прекрасно приспособлена к условиям Крайнего Севера и обладает рядом ценных хозяйственно-биологических качеств. В настоящее время имеет ограниченный генофонд и разводится в чистоте только в Мезенском районе, где функционируют одна генофондно-племенная ферма и ряд базовых хозяйств, в которых осуществляется селекционно-племенная работа с породой. В связи с малочисленностью популяции мезенских лошадей проблема сохранения ее внутрипородного разнообразия очень актуальна. Для определения уровня генетической изменчивости в породе проведен мониторинг ее аллелофонда. Сравнительный анализ генетической структуры породы выполнен по микросателлитам ДНК с периодичностью в 10 лет (2000, 2010 и 2020 гг.). В специализированных лабораториях были исследованы образцы волос 198 лошадей. Установлено, что порода обладает широким генетическим разнообразием по 17 локусам ядерной ДНК. В исследуемые годы аллелофонд популяции включал 128, 139 и 133 аллеля соответственно (при среднем значении 7.53, 8.18 и 7.82 аллеля на локус). Наиболее распространенными в породе являются аллели AHT4О, AHT5N, ASB2K, ASB23S, CA425N, HMS1J, HMS1М, HMS2Н, HMS3М, HMS7L, HTG4М, HTG6О, HTG7K, HTG7О, LEX3М. С малой частотой (0.004–0.056) у мезенок было обнаружено 6 редких аллелей, которые не выявлены в популяциях лошадей отечественной селекции. Среднее значение уровня полиморфности (Ае) в породе по годам составляет 4.16, 4.21 и 4.06 соответственно. Наивысший его показатель приходится на локус ASB17 (6.49–6.90–6.76), наименьший – на локусы HTG6 (1.71–1.66–1.67) и HMS7 (1.77–1.95–1.77). Незначительный дефицит гетерозиготных генотипов (Fis = 0.003) отмечен у мезенских лошадей в 2010 г. В 2000 и 2020 гг. наблюдаемая гетерозиготность (Но) превышает величину ожидаемой (Не), что указывает на отсутствие внутрипопуляционного инбридинга (Fis = –0.014 и –0.011 соответственно). Полученные результаты свидетельствуют об эффективности проводимых селекционных мероприятий по сохранению, совершенствованию и поддержанию генетического разнообразия в популяции.

1. Altukhov Y.P. (Ed.). Dynamics of Gene Pools in Populations Exposed to Anthropogenic Effects. Moscow: Nauka Publ., 2004. (in Russian)

2. Avon Laurent. La conservation des ressources genetigues bovines en France: les causes d’amoindrissement. Ethnozootechnil. 1983;32:144-185.

3. Blokhina N., Gotlib L., Orekhova T., Tsareva М. Genotyping and identity control for local breed horses. In: Proceedings of the 2nd All-Russia Research-to-Practice Conf. with international participation “Indigenous Horse Breeding in Russia: History, Present, Prospects”, 22 June 2018. Arkhangelsk, 2018;43-47. (in Russian)

4. Chysyma R.B., Khrabrova L.А., Zaitsev А.М., Makarova E.Yu., Fedorov Yu.N., Ludu B.M. Genetic diversity in Tyva horses derived from polymorphism of blood systems and microsatellite DNA. Sel’skokhozyaistvennaya Biologiya = Agricultural Biology. 2017;52(4):679-685. DOI 10.15389/agrobiology.2017.4.679eng.

5. FAO. The Second Report on the State of the World’s Animal Genetic Resources for Food and Agriculture. B.D. Scherf, D. Pilling (Eds.). FAO Commission on Genetic Resources for Food and Agriculture Assessments, Rome, 2015. Available at http://aquacultura.org/upload/files/pdf/library/fao/State%20of%20the%20Worlds%20Aquatic%20Genetic%20Resources.pdf

6. Fewson D. Stellungrahme zur Bildung von Genreserver in der Tierzuchtung. Zuchtungskunde. 1979;51(5):329-331. Gendjieva O.B., Sulimova G.E. Study of the genetic diversity of Kalmyk cattle by ISSR fingerprinting. Zootekhniya = Zootechnics. 2009;3:4-5. (in Russian)

7. Isakova Zh.T., Toktosunov B.I., Kipen V.N., Kalinkova L.V., Talaibekova E.T., Altasheva N.M., Abdurasulov A.Kh. Genetic portrait of Kyrgyz horse. Konevodstvo i Konny Sport = Horse Breeding and Equestrian Sports. 2018;1:21-23. (in Russian)

8. Kalashnikov V.V., Kalinkova L.V., Zaitsev А.M., Brem G. Genetic structure of the Zabaikalskaya horse breed. Konevodstvo i Konny Sport = Horse Breeding and Equestrian Sports. 2017а;4:22-23. (in Russian)

9. Kalashnikov V.V., Kalinkova L.V., Zaitsev А.M., Brem G. Study of genetic variation in Kalmyk horses using DNA microsatellite markers. Konevodstvo i Konny Sport = Horse Breeding and Equestrian Sports. 2017b;5:20-21. (in Russian)

10. Kalashnikov V.V., Khrabrova L.A., Zaitsev A.M., Kalinkova L.V., Zaitseva M.A. Study of satellite DNA polymorphism in horses of stud farm and local breeds. Doklady RASKhN = Reports of the Russian Academy of Agricultural Sciences. 2010;6:48-50. (in Russian)

11. Kalinkova L.V., Gavrilicheva I.S., Zaitsev А.M., Zaitsevа M.A., Osipov V.G., Ivanov R.V. Genetic characterization of Yakut horse. Konevodstvo i Konny Sport = Horse Breeding and Equestrian Sports. 2015;1:22-23. (in Russian)

12. Kalinkova L.V., Zaitsev А.M., Brem G., Kalashnikov V.V. Genetic portrait of Bashkir horse. Konevodstvo i Konny Sport = Horse Breeding and Equestrian Sports. 2016;6:5-7. (in Russian)

13. Khrabrova L. Characterization of Genetic Horse Breeding Resource in Russia. Saarbrucken: Lambert Acad. Publ., 2015.

14. Khrabrova L. Сomparative analysis of the allele pool of local horse breeds by DNA markers. In: Proceedings of the 1st All-Russia Research-to-Practice Conf. with international participation “Aboriginal Horses Breeds: Role in Horse Breeding in the Russian Federation”. Izhevsk, 2016;171-177. (in Russian)

15. Khrabrova L., Kalinkova L., Zaborskih E., Yuryeva I., Bobkova N. Molecular characterization of local horse breeds in Russia. In: Topical Issues in Zootechnics. Moscow, 2009;92-95. (in Russian)

16. Khrabrova L., Zaitsev А., Yuryeva I., Vdovina N. Guidelines for Genetic Monitoring of Local Breeds of Horses. Divovo, 2005. (in Russian)

17. Khrabrova L., Zaitsev А., Zaitseva М. Method of Genetic Diversity and Genotypic Concordance Evaluation in Horses of Stud Farm and Local Breeds. Divovo, 2011. (in Russian)

18. Lehane Leigh. Conserving animal genetic resources. Rural Res. 1981;111:14-18.

19. Minchev M., Dzurbineva M. Problems with the preservation of the aboriginal sheep. In: Learn. Tr. HIGHER. Institute of Zootechnics and Veterinary Medicine Zootechnical Department. Stara Zagora, 1983;28:407-414. (in Bulgarian)

20. Moiseeva I.G., Ukhanov S.V., Stolpovsky Yu.A., Sulimova G.E., Kashtanov S.N. Gene Pools of Farm Animals. Moscow: Nauka Publ., 2006. (in Russian)

21. Simon D.l., Schulte-Coerne H. Verlust genetischer Alternativer in der Tierzucht – notwendige Konseguenzen. Zuchtungskunde. 1979;51(5):332-342.

22. Stolpovskiy Yu., Zakharov-Gezekhus I. The problem of conservation of gene pools of domesticated animals. Vavilovskii Zhurnal Genetiki i Selektsii=Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2017;21(4):477-486. DOI 10.18699/VJ17.266. (in Russian)

23. van de Goor L.H.P., Panneman H., van Haeringen W.A. A proposal for standardization in forensic equine DNA typing: allele nomenclature for 17 equine-specific STR loci. Anim. Genetics. 2010;41(2):122-127. DOI 10.1111/j.1365-2052.2009.01975.x.

24. Yuryeva I.B., Svishcheva G.R., Vdovina N.V., Khrabrova L.A., Stolpovsky Yu.A. Genetic diversity of the Mezenskaya horse breed (Eguus ferus caballus) revealed by microsatellite DNA. Genetika = Genetics. 2018;54(13):64-69. DOI 10.1134/S0016675818130210. (in Russian)

25. Yuryeva I., Vdovina N., Domozhirov V. Immunogenetic control in the Mezen horse population. Zootekhniya = Zootechnics. 2005; 8:8-10. (in Russian)