Analysis of mtDNA Haplogroup Variability in Horses of Native Breeds of Russia

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The article presents the results of studying the hypervariable sequence of the mtDNA D-loop of 205 horses from ten indigenous breeds, including the Buryatskaya, Vyatskaya, Zabaykalskaya, Mezenskaya, Pechorskaya, Priobskaya, Tavdinskaya, Tuvinskaya, Khakasskaya and Yakutskaya populations. A wide range of mtDNA haplotypes and haplogroups (Hd = 95.61) were identified in horses of the studied populations, including original mitotypes and new mitogroups not previously described in other horse breeds. In addition to 17 standard mtDNA groups (A–R), additional phylogenetic clusters were identified in horses of Buryatskaya (T, Y, Z), Vyatskaya (U and Y), Mezenskaya (U), Priobskaya (U, W) and Khakasskaya (Y) breeds. The results obtained demonstrate a certain commonality and originality of the matrilineal structure of the indigenous horse breeds of North-Eastern Eurasia.

About the authors

N. V Blohina

All Russian Research Institute for Horse Breeding

Email: nbloh16@yandex.ru
p. Divovo, Ryazan region, Russia

L. A Khrabrova

All Russian Research Institute for Horse Breeding

p. Divovo, Ryazan region, Russia

S. I Sorokin

All Russian Research Institute for Horse Breeding

p. Divovo, Ryazan region, Russia

References

  1. Bowling A.T., Ruvinski A. The genetics of the horse. CABI Publishing, Wallingford, 2000. 528 p. https://doi.org/10.1053/tvjl.2000.0534
  2. Agbani A., Aminou O., Machmoum M. et al. A systematic literature review of mitochondrial DNA analysis for horse genetic diversity // Animals 2025. V. 15. https://doi.org/10.3390/ani15060885
  3. Bowling A.T., Del Valle A., Bowling M. A pedigree-based study of mitochondrial D-loop DNA sequence variation among Arabian horses // Anim. Genet. 2000. V. 31(1). P. 1–7. https://doi.org/10.1046/j.1365-2052.2000.00558.x
  4. Cieslak M., Pruvost M., Benecke N. et al. Origin and history mitochondrial lineages in domestic horses // PLoS One 2010. V. 5. I. 12. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0015311
  5. Hill E.W., Bradley M., Al-Barody M. et al. History and integrity of Thoroughbred dam lines revealed in equine mtDNA variation // Anim. Genetics. 2002. V. 33(4). P. 287–314.
  6. Lei C.Z., Su R., Bower M.A. et al. Multiple maternal origins on native modern and ancient horse populations in China // Anim. Genetics. 2009. V. 40. P. 933–944. https://doi.org/10.1111/j.1365-2059.2009.01950.x
  7. Jansen T., Foster P., Levine M.A. et al. Mitochondrial DNA and the origin of the domestic horse // PNAS USA. 2002. V. 99(16). P. 10905–10910. https://doi.org/10.1073/pnas.152330099
  8. Achilli A., Olivieri A., Soares P. et al. Mitochondrial genomes from modern horses reveal the major haplogroups that underwent domestication // PNAS USA. 2012. V. 109(7). P. 2449–2454. https://doi.org/10.1073/pnas.1111637109
  9. Cardinali I., Lancioni H., Glontella A. et al. An overview of ten Italian Horse Breeds Through mitochondrial DNA // PLoS One. 2016. V. 11(4). https://doi.org/10.1371/journal pone.0153004
  10. 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. 2013. V. 44(2). P. 209–213. https://doi.org/10.1111/j.1365-2052.2012.02389.x
  11. Hristov P., Vordanov G., Ivanova A. et al. Mitochondrial diversity in mountain horse population from the South-Eastern Europe // Mitochohondrial DNA. Part A. 2017. V. 28(5). P. 787–792. https://doi.org/10.1080/24701394.2016.1186667
  12. Khanshour A.M., Cothran E.G. Maternal phylogenetic relationships and genetic variation among Arabian horse populations using whole mitochondrial DNA D-loop sequencing // BMC Genetics 2013. V. 14(83). https://doi.org/10.1186/1471-2156-14-83
  13. Lei C.Z., Su R., Bower M.A. et al. Multiple maternal ori-gins on native modern and ancient horse populations in China // Anim. Genet. 2009. V. 40. P. 933–944. https://doi.org/10.1111/j.1365-2059.2009.01950.x
  14. McGahern A., Bower M.A., Edwards C.J. et al. Evidence for biogeographic patterning of mitochondrial DNA in Eastern horse populations // Anim. Genet. 2006. V. 37(5). P. 494–497. https://doi.org/10.1111/j.1365-2052.2006.01495.x
  15. Воронкова В.Н., Столповский Ю.А. Оценка генетического разнообразия аборигенных пород Саяно-Алтайского региона с использованием ядерных и митохондриальных ДНК-маркеров // Аборигенное коневодство России: история, современность, перспективы. Сб. науч. тр., Архангельск, 2018. С. 60–69.
  16. Khrabrova L.A., Blohina N.V., Bazaron B.Z. et al. Variability of mitochondrial DNA D-loop sequences in Zabaikalskaya horse breed // Vavilov J. Genet. and Breeding. 2021. V. 25. № 5. P. 486–491. ttps://doi.org/10.18699/VJ21.055
  17. Khrabrova L.A., Blohina N.V., Belousova N.F., Cothran E.G. Estimation of the genealogical structure of Vyatka Horse breed (Equus ferus caballus) using DNA analysis // Russ. J. Genet. 2022. V. 58. № 4. P. 462–466. https://doi.org/10.1134/S1022795422040068
  18. Khaudov A.D., Duduev A.S., Kokov Z.A. et al. Genetic analysis of maternal and paternal lineages in Kabardian horses by uniparental molecular markers // Onen Veter. J. 2018. V. 8. № 1. P. 40–46. https://doi.org/dx.doi.org/10.4314/ovj.v8il.7
  19. Xu X., Arnason U. The complete mitochondrial DNA sequence of the horse. Equus caballus: Еxtensive heteroplasmy of control region // Gene 1994. V. 1480. Р. 357–362.
  20. Сорокин С.И. Молекулярно-генетический анализ петли митохондриальной ДНК представителей маточных семейств владимирской породы // Коневодство и конный спорт. 2015. Т. 6. С. 27–29.
  21. Kusliy M.A., Vorobieva N.V., Tishkin A.I. et al. Traces of Late Bronze and Early Iron age Mongolian horse mitochondrial lineages in modern populations // Genes. 2021. V. 12. № 3. https://doi.org/10.3390/genes12030412
  22. Koseman A., Ozsensoy Y., Erdogan M. et al. Investigation of genetic structures of colored horses by mtDNA D-loops sequence analysis in Turkey // Kafkas Univ. Vet. Fak. Derg. 2019. V. 25. № 6. P. 769–778. https://doi.org/10.9775/kvfd.2018.21844
  23. Zhu S., Zhang N., Yan X. et al. Ancient genomes reveal a rare maternal lineage of domestic horse in China // J. Archaeol. Sci. 2024. V. 57. https://doi.org/10.1016/jasrep.2024.104592
  24. Librado P., Khan N., Fages A. et al. The origins and spread of domestic horses from the Western Eurasian steppes // Nature. 2021. https://doi.org/10.1038/s41586-021-04018-9
  25. Outram A., Orlando L. Widespread horse-based mobility arose around 2200 bce in Eurasia // Nature. 2024. V. 631(8022). Р. 819–825. https://doi.org/10.1038/s41586-024-07597-5
  26. Kusliy M.A., Yurlova A.A., Neumestova A.I. et al. Genetic history of the Altai breed horses: From ancient times to modernity // Genes (Basel). 2023. V. 14(8). https://doi.org/10.3390/genes14081523
  27. Cieslak J., Wodas L., Borowska A. et al. Characterization of the Polish primitive horse (Konik) maternal lines using mitochondrial D-loop sequence variation // Peer J. 2017. V. 5. https://doi.org/10.7717/peerj.3714
  28. Ahlawat S., Sharma U., Niranjan S.K. et al. Unraveling the maternal heritage: identifying the complex origins of indigenous Indian horse and pony breeds through mitochondrial genome analysis // Mamm. Genome. 2024. V. 36. № 1. P. 118–128. https://doi.org/10.1007/s00335-024-10089-6
  29. Nikbakhsh M., Varkoohi S., Seyedabadi H.R. Mitochondrial DNA D-loop Hyper-variable region 1 variability in Kurdish horse breed // Vet. Mrd. Sci. 2022. V. 1–8. https://doi.org/wileyonlinelibrery.com/jornal/vms3
  30. Воронкова И.Н., Николаева Э.А., Пискунов А.К. и др. Оценка генетического разнообразия и структуры автохтонных пород лошадей России и Монголии с использованием ядерных и митохондриальных ДНК-маркеров // Генетика. 2022. Т. 58. № 8. С. 902–919. https://doi.org/10.31857/S0016675822080100

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».