Вариабельность последовательности D-петли митохондриальной ДНК у лошадей забайкальской породы

Забайкальская лошадь – аборигенная порода лошадей Сибири универсального использования. Она х рактеризуется выносливостью и хорошей приспособленностью к круглогодичному табунному содержанию в суровых условиях байкальских степей. Для определения генетических особенностей материнских линий забайкальской породы на основе полиморфизмов митохондриальной ДНК мы собрали образцы волос от 31 лошади, принадлежащей племенным хозяйствам Забайкальского края. Анализ последовательности D-петли мтДНК размером 530 п. н. проводили с использованием модели максимального правдоподобия (MCL) в сочетании с бутстрэп-анализом. При изучении полиморфизма гипервариабельного региона D-петли мтДНК у забайкальских лошадей был выявлен 31 гаплотип, представляющий восемь гаплогрупп: B, C, G, H, L, M, Q и R, согласно современной классификации. Секвенированный фрагмент D-петли (нуклеотидная позиция 15471–16000) содержал 17 полиморфных сайтов, в основном представленных транзициями A→G, G→A и T→C. В структуре мтДНК породы преобладали гаплогруппы Q (25.81 %), B (19.35 %), G (16.3 %) и H (12.90 %). Генетический анализ митохондриального генома забайкальской лошади выявил высокий уровень разнообразия гаплотипов и гаплогрупп, которые типичны для популяции лошадей Евразии.

1. Achilli A., Olivieri A., Soares P., Landoni H., Kashani B.H., Perego U.A., Nergadze S.G., Carossa V., Santagostino M., Capomaccio S., Felicetti M., Al-Achkar W., Penedo M.C.T., Verini-Supplizi A., Houshmand M., Woodward S.R., Semino O., Silvestrelli M., Giulotto E., Pereira L., Bandelt H.-J., Torroni A. Mitochondrial genomes from modern horses reveal the major haplogroups that underwent domestication. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2012;109:7:2449-2454. DOI 10.1073/pnas.1111637109.

2. Bigi D., Perrota G., Zambonelli P. Genetic analysis of seven Italian horse breeds on mitochondrial DNA D-loop variation. Anim. Genet. 2014;45(4):593-595. DOI 10.1111/age.12156.

3. Bowling A.T., Del Valle A., Bowling M. A pedigree-based study of mitochondrial D-loop DNA sequence variation among Arabian. Anim. Genet. 2000;31(1):1-7.

4. Bowling A.T., Ruvinski A. The Genetics of the Horse. Wallingford: CABI Publishing, 2000.

5. Cardinali I., Lancioni H., Giontella A., Capodiferro M.R., Capomaccio S., Buttazzoni L., Biggio G.P., Cherchi R., Albertini E., Olivieri A., Cappelli K., Achilli A., Silvestrelli M. An overview of ten Italian horse breeds through mitochondrial DNA. PLoS One. 2016; 11(4):e0153004. DOI 10.1371/journal.pone.0153004.

6. Dell A.C., Curry M.C., Yarnell K.M., Starbuck G.R., Wilson Ph.B. Mitochondrial D-loop sequence variation and maternal lineage in the endangered Cleveland Bay horse. PLoS One. 2020;15(12): e0243247. DOI 10.1371/journal.pone.02443247.

7. Glazewska I., Wysocka A., Gralak B., Sell J. A new view on dam lines in Polish Arabian horses based on mtDNA analysis. Genet. Sel. Evol. 2007;39(5):609-619. DOI 10.1051/gse:2007025.

8. Hill E.W., Bradley M., Al-Barody M., Ertugrul O., Splan R.K., Zakharov I., Cunningham E.P. History and integrity of Thoroughbred dam lines revealed in equine mtDNA variation. Anim. Genet. 2002; 33(4):287-294.

9. Jansen T., Foster P., Levine M.A., Oelke H., Hurles M., Renfrew C., Weber C., Olek K. Mitochondrial DNA and the origin of the domestic horse. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2002;99(16):10905-10910. DOI 10.1073/pnas.152330099. PMCID: PMC125071.

10. Karaush O.N. Zabaikalskaya horse. In: The Book about Horse. Moscow: Selkhozgiz Publ., 1952;1:564-568. (in Russian)

11. Khakimov N.V., Pankova T.Yu., Vinogradov I.I. To the question of Zabaikalskaya horse. In: Scientific Support for Sustainable Development of the Agro-industrial Complex of East Transbaikalia: Proceedings of the International Scientific-Practical Conference. Chita, 2002;II:102-104. (in Russian)

12. Khamiruev T.N., Bazaron B.Z., Kalashnikov R.V. Some biological features of the Transbaikal horse. Konevodstvo i Konny Sport = Horse Breeding and Equestrian Sports. 2014;4:20-22. (in Russian)

13. Khanshour A.M., Cothran E.G. Maternal phylogenetic relationships and genetic variation among Arabian horse populations using whole mitochondrial DNA D-loop sequencing. BMC Genet. 2013;14:83. DOI 10.1186/1471-2156-14-83. PMCID: PMC3847362.

14. Khaudov A.D., Duduev A.S., Kokov Z.A., Amshokov K.K., Zhekamukhov M.Kh., Zaitsev A.M., Reissmann M. Genetic analysis of maternal and paternal lineages in Kabardian horses by uniparental molecular markers. Open Vet. J. 2018;8(1):40-46. DOI 10.4314/ovj.v8iI.7.

15. Khrabrova L.A. Characterization of Genetic Horse Breeding Resources in Russia. Lap Lambert Acad. Publ., 2015.

16. Khrabrova L.A., Zaitsev A.M., Kalashnikov V.V., Blohina N.V., Belousova N.F., Sorokin S.I. Structure of Vyatskaya horse breed by haplogroups mtDNA. Konevodstvo i Konny Sport = Horse Breeding and Equestrian Sports. 2020;4:4-6. DOI 10.25727/HS.2020.4.62190. (in Russian)

17. Khrabrova L.A., Zaitsev A.M., Vikulova L.L., Adamkovskaya M.V., Blohina N.V., Sorokin S.I. MtDNA haplotype analysis in dam families of the Thoroughbred riding horses. In: Modern Trends in Agricultural Production in the World Economy: Proceedings of XVIII International Scientific and Practical Conference. Kemerovo, Russia, 2019;34-42. DOI 10.32743/kuz.agri.2020.34-42.

18. Lopes M.S., Mendonca D., Cymbron T., Valera M., da Costa-Ferreira J., da Câmara Machado A. The Lusitano horse maternal lineage based on mitochondrial D-loop sequence variation. Anim. Genet. 2006; 36(3):196-202. DOI 10.1111/j.1365-2052.2005.01279.x.

19. Lukashov V.V. Molecular Evolution and Phylogenetic Analysis. Moscow: Binom. Laboratoriya Znanij Publ., 2009. (in Russian)

20. McGahern A., Bower M.A., Edwards C.J., Brophy P.O., Sulimova G., Zakharov I., Vizuete-Forster M., Levine M., Li S., MacHugh D.E., Hil E.W. Evidence for biogeographic patterning of mitochondrial DNA in Eastern horse populations. Anim. Genet. 2006;37(5):494-497. DOI 10.1111/j.1365-2052.2006.01495.x.

21. Moridi M., Masoudi A.A., Vaez Torshizi R., Hill E.W. Mitochondrial DNA D-loop sequence variations in maternal lineages of Iranian native horses. Anim. Genet. 2012;44(2):209-213. DOI 10.1111/j.1365-2052.2012.02389.x.

22. Sorokin S.I. Molecular and genetic analysis of D-loop mitochondrial DNA of blood families of Vladimir breed. Konevodstvo i Konny Sport = Horse Breeding and Equestrian Sports. 2015;6:27-29. (in Russian)

23. Vilstrup J.T., Seguin-Orlando A., Stiller M., Ginolhac A., Raghavan M., Nielsen S.C.A., Weinstock J., Froese D., Vasiliev S.K., Ovodov N.D., Clary J., Helgen K.M., Fleischer R.C., Cooper A., Shapiro B., Orlando L. Mitochondrial phylogenomics of modern and ancient equids. PLoS One. 2013;8(2):e55950. DOI 10.1371/journal.pone.0055950. PMCID: PMCPMC3577844.

24. Voronkova V.N., Stolpovskiy Yu.A. Assessment of the genetic diversity of native breeds of the Sayano-Altai region using nuclear and mitochondrial DNA markers. In: Aboriginal Horse Breeding in Russia: History, Present, Prospects: Proceedings of II All-Russian Res. Pract. Conference. Arkhangelsk, 2018;60-69. (in Russian)

25. Xu X., Arnason U. The complete mitochondrial DNA sequence of the horse. Equus caballus: extensive heteroplasmy of control region. Gene. 1994;1480:357-362.