Геногеографическое исследование киргизского горного мериноса с использованием микросателлитных маркеров

Проведено геногеографическое изучение породы овец киргизский горный меринос (КГМ). Проанализированы образцы ДНК 109 овец данной породы, разводимых в трех государственных племенных заводах (ГПЗ) в Республике Кыргызстан: ГПЗ «Оргочор» (Иссык-Кульская область), ГПЗ «Катта-Талдык» (Ошская область) и ГПЗ им. М.Н. Лущихина (Таласская область). В 12 исследованных микросателлитных маркерах (McM042, INRA006, McM527, ETH152, CSRD247, OarFCB20, INRA172, INRA063, MAF065, MAF214, INRA005, INRA023) идентифицировано 126 аллелей. Число аллелей в каждом локусе варьировало от 6 до 16 при среднем значении 10.500 ± 0.957 аллелей на локус. Определено 67 редких аллелей (с частотой встречаемости менее 5.0 %), что составляет 53.2 % от общего количества выявленных аллелей. Наибольшее количество редких аллелей установлено для STR-маркеров CSRD247, INRA023, INRA005, INRA006, MAF214 и OarFCB20. Для каждой группы имеются индивидуальные различия в профиле распределения частот аллелей по всем исследуемым STR-локусам, наиболее значимые из которых следующие: в группах TALAS и OSH для локуса McM042 в мажорном состоянии находится аллель 87 (35.6 и 45.7 % соответственно), в то время как для группы ISSYK-KUL наибольшую распространенность получил аллель 95 (36.2 %); для локуса INRA172 во всех группах мажорным аллелем был 154, однако в сравнении с группой TALAS его распространенность была меньше в 1.25 (ISSYK-KUL) и 1.66 (OSH) раза – 55.2 и 41.4 % соответственно, а аллели 156 и 158 встречались только в группе ISSYK-KUL; для локуса ETH152 частота встречаемости аллеля 186 в группе TALAS составила 51.1 %, для групп ISSYK-KUL и OSH значительную распространенность приобретает аллель 190 – 34.5 и 34.3 % соответственно. При оценке генетической подразделенности исследуемых выборок КГМ (при К от 3 до 10) показана однородность структуры – вклад каждого субкластера равноценный. При анализе AMOVA обнаружено, что выборки расположены равноудаленно. Таким образом, генетическое разнообразие овец породы КГМ среди трех государственных племенных заводов Кыргызской Республики достаточно высокое и сопоставимое между собой.

1. Ahmed Z., Babar M.E., Hussain T., Awan F.I. Genetic diversity analysis of Kail sheep by using microsatellite markers. J. Anim. Plant Sci. 2014;24(5):1329-1333.

2. Bekturov A.B., Chortonbayev T.D., Chebodayev D.V. Tien Shan type of Kyrgyz mountain merino sheep and their performance. Vestnik Altayskogo Gosudarstvennogo Agrarnogo Universiteta = Bulletin of the Altai State Agrarian University. 2017;5(151):100-103. (in Russian)

3. Deniskova T.E., Dotsev A.V., Okhlopkov I.M., Bagirov V.A., Brem G., Zinovieva N.A., Kramarenko A.S. Characterization of the genetic structure of snow sheep (Ovis nivicola lydekkeri) of the Verkhoyansk mountain chain. Russ. J. Genet. 2018;54(3):328-334. DOI:10.1134/S1022795418030031.

4. Deniskova T.E., Selionova M.I., Gladyr E.A., Dotsev A.V., Bobryshova G.T., Kostyunina O.V., Brem G., Zinovieva N.A. Variability of microsatellites in sheep breeds raced in Russia. Selskokhozyaystvennaya Biologiya = Agricultural Biology. 2016;51(6):801-810. DOI:10.15389/agrobiology.2016.6.801rus. (in Russian)

5. Dossybayev K., Orazymbetova Z., Mussayeva A., Saitou N., Zhapbasov R., Makhatov B., Bekmanov B. Genetic diversity of different breeds of Kazakh sheep using microsatellite analysis. Arch. Anim. Breed. 2019;62(1):305-312. DOI:10.5194/aab-62-305-2019.

6. Evanno G., Regnaut S., Goudet J. Detecting the number of clusters of individuals using the software STRUCTURE: a simulation study. Mol. Ecol. 2005;14(8):2611-2620. DOI:10.1111/j.1365-294X.2005.02553.x.

7. Excoffier L. Analysis of molecular variance inferred from metric distances among DNA haplotypes: Application to human mitochondrial DNA restriction data. Genetics. 1992;131(2):479-491. DOI:10.1093/genetics/131.2.479.

8. Francis R.M. POPHELPER: An R package and web app to analyse and visualise population structure. Mol. Ecol. Resour. 2016;17(1): 27-32. DOI:10.1111/1755-0998.12509.

9. Hammer Q., Harper A.T., Ryan P.D. PAST: Paleontological statistics software package for education and data analysis. Palaeontol. Electron. 2001;4(1):1-9.

10. Isakova Zh.T., Isaev M.A., Kipen V.N., Kalinkova L.V., Aitbaev K.A., Arzybaev M.A., Mukeeva S.B., Osmoykul k. Meerim, Aldasheva N.M. Genetic diversity of the Kyrgyz horse breed using microsatellite markers – extended genogeographic study. Russ. J. Genet. 2021;57(4):438-445. DOI:10.1134/S1022795421040037.

11. Isakova Zh.T., Toktosunov B.I., Kipen V.N., Kalinkova L.V., Talaibekova E.T., Aldasheva N.M., Abdurasulov A.H. Phylogenetic analysis of Kyrgyz Horse using 17 microsatellite markers. Russ. J. Genet. 2019;55:100-104. https://doi.org/10.1134/S1022795419010071.

12. Kharzinova V.R., Zinovieva N.A. The pattern of genetic diversity of different breeds of pigs based on microsatellite analysis. Vavilovskii Zhurnal Genetiki i Selektsii = Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2020;24(7):747-754. DOI:10.18699/VJ20.669. (in Russian)

13. Lemesh V.A., Ageets V.Yu., Nosonova A.Yu., Kipen V.N., Tsar N.I., Sergeeva T.A., Savicheva E.A. Genetic structure of the carp population (Cyprinus carpio carpio) grown in aquaculture in the Republic of Belarus. Doklady Natcionalnoj Akademii Nauk Belarusi = Reports of the National Academy of Sciences of Belarus. 2021; 65(1):68-75. DOI:10.29235/1561-8323-2021-65-1-68-75. (in Russian)

14. Nosova A.Yu., Kipen V.N., Tsar A.I., Lemesh V.A. Differentiation of hybrid progeny of Silver Carp (Hypophthalmichthys molitrix Val.) and Bighead Carp (H. nobilis Rich.) based on microsatellite polymorphism. Russ. J. Genet. 2020;56:317-323. https://doi.org/10.1134/S1022795420030126.

15. Peakall R., Smouse P.E. GenAlEx 6.503: genetic analysis in Excel. Population genetic software for teaching and research – an update. Bioinformatics. 2012;28:2537-2539. DOI:10.1093/bioinformatics/bts460.

16. Pritchard J.K., Stephens M., Donnelly P. Inference of population structure using multilocus genotype data. Genetics. 2000;155(2):945959. DOI:10.1093/genetics/155.2.945.

17. Sambrook J., Russell D.W. Molecular Cloning: A Laboratory Manual. 3rd ed. New York: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2001.

18. Szumiec A., Radko A., Koseniuk A., Rubis D., Bugno-Poniewierska M. Application of 11 STR markers for the evaluation of genetic variation in sheep. ICAR Tech. Ser. 2018;23:141-145.