Microsatellite DNA polymorphism in Evenskaya reindeer

Толық мәтін

Введение.

Эвенская порода домашних северных оленей обладает длинным туловищем, хорошо развитыми мускулатурой и костяком и является результатом кропотливой работы эвенов, юкагиров и коряков, продолжавшейся на протяжении многих веков. Использование оленя не только как источник пищи, но и как транспортное средство отразилось на экстерьере и конституции животных.

В конце XIX века возросло использование домашних северных оленей в качестве транспорта, и это привело к тому, что основным критерием отбора оленей являлось рабочее качество, и практически не уделялось внимание мясной продуктивности. По мнению экспертов, оленина не уступает, а в некоторых моментах даже превосходит по качественным и технологическим свойствам мясо других сельскохозяйственных животных (Степанов К.М.и Лосорова Ю.Е., 2020; Величко Н.А. и др., 2021).

По зоотехническим характеристикам эвенская порода занимает промежуточное положение между эвенкийской и чукотской. Она лучше приспособлена к горным районам, где летние пастбища располагаются на высокогорьях, а зимние – в долинах и впадинах рек. Это обусловило особенности выпаса – короткие маршруты кочёвий с небольшим размером стад. Отличная адаптация к условиям лесотундры, тайги и горно-таёжных зон позволяет разводить эвенскую породув разных природно-климатических зонах. На территории Якутии породу разводят в Томпонском, Кобяйском, Оймяконском, момском, Верхоянском, Эвено-Бытантайском, Абыйском, Булунском, Усть-Янском, Среднеколымскомй и Верхнеколымском районах (Корякина Л.П. и др., 2024). Также эвенскую породу домашних северных оленей разводят в Магаданской области и Камчатском крае. Домашние северные олени эвенской породы – результат вековой народной селекции, основанной на образе жизни эвенков, чей традиционный уклад жизни привёл к созданию животных, идеально приспособленных к суровым условиям Севера (Федоров В.И. и др., 2021).

В условиях глобальных изменений климата, социально-экономических преобразований и возрастающего антропогенного воздействия на экосистему Крайнего Севера сохранение и устойчивое развитие оленеводства приобретают особую актуальность. Важным шагом для решения возникающих задач в развитии отрасли является изучение генетического разнообразия домашних северных оленей (Матюков В.С.и Жариков Я.А., 2022; Соловьева А.Д. и др. 2022; Тараканец Л.Д. и др., 2021).

Понимание генетических особенностей оленей поможет разработать эффективные стратегии сохранения, селекции устойчивого использования этих животных в будущем (Сёмина М.Т. и др. 2022; Романенко Т. М. и др., 2014). Кроме того, изучение генетики позволит определить риски инбридинга и создать программы по управлению поголовьем для поддержания здоровья и продуктивности оленей (Тараканец Л.Д. и др., 2022; Брызгалов Г.Я. и Кустова С.Б., 2019).

Генетическое разнообразие – основа адаптационного потенциала породы и её способности противостоять изменяющимся условиям окружающей среды.

Цель исследования.

Изучение полиморфизма микросателлитных локусов ДНК у домашних северных оленей эвенской породы.

Материалы и методы исследования.

Объект исследования. Домашние северные олени эвенской породы разных половозрастных групп.

Обслуживание животных и экспериментальные исследования были выполнены всоответствии с инструкциями и рекомендациями нормативных актов: Модельный закон Межпарламентской Ассамблеи государств-участников Содружества Независимых Государств "Об обращении с животными", ст. 20 (постановление МА государств-участников СНГ № 29-17 от 31.10.2007 г.). При проведении исследований были предприняты меры для обеспечения минимума страданий животныхи уменьшения количества исследуемых опытных образцов.

Схема эксперимента. Исследование было проведено в 2023 году на домашних северных оленях эвенской породы, разводимых в Томпонском районе (СПК (Ф) «Томпо») и Оймяконском районе (АО «Ючюгейское) Республики Саха (Якутия). Биоматериалы (цельная кровь) для дальнейшего выделения ДНК и генотипирования были отобраны из ярёмной вены, в асептических условиях. Генотипирование проведено по 16 микросателлитным локусам: Rt6, BMS1788, Rt30, Rt1, Rt9, C143, Rt7, OheQ, FCB193, C217, Rt24, C32, BMS745, NVHRT16, T40, C276.

Оборудование и технические средства. Лабораторные исследования проведены в лаборатории молекулярно-генетической экспертизы «Племэксперт» ГБУ РС (Я) «Сахаагроплем». Генотипирование проведено набором реагентов для мультиплексного анализа 16микросателлитных маркеров и полспецифичного маркера SRY северного оленя. (ООО «Гордиз», Россия), амплификация материала на термоциклере «Т100» (Bio-Rad, США), микросателлитный профиль получен, используя генетический секвенатор «Нанофор-05» с лазерным детектором (ООО «Синтол», Россия)

Статистическая обработка. Обработка данных произведена с использованием надстройки для Microsoft Excel «GeneAlex 6.51» (США).

Результаты исследований.

В последнее время поголовье домашних северных оленей сокращается (табл. 1), что вызывает серьёзную обеспокоенность специалистов.

Таблица 1. Динамика поголовья эвенской породы в Якутии

Table1. Dynamics of Evenskaya breed population in Yakutia

Проанализировано 16 микросателлитных локусов, всего было выявлено 133 аллели, среднее число наблюдаемых аллелей и среднее количество эффективных аллелей составили 8,31 и 4,66аллели соответственно. Значение показателей ожидаемой и наблюдаемой гетерозиготности имели незначительную разницу и составили Ho=0,718 и He=0,726, при этом индекс фиксации был равен 0,005. Значение PIC составило 0,693, что указывает на высокую информативность маркеров (табл. 2).

Таблица 2. Генетическая характеристика оленей СПК(Ф) «Томпо» (n=51)

Table2. Genetic characteristics of reindeer from APC(F) "Tompo" (n=51)

Большинство локусов демонстрировали высокое разнообразие аллелей, что указывает на значительный полиморфизм в популяции (табл. 3). Наибольшее количество аллелей было выявлено в локусах BMS1788 и OheQ, при этом в локусе BMS1788 у 9 аллелей из 14 частота встречаемости была ниже 5 %, а в локусе OheQ количество аллелей, частота которых ниже 5 %, составило 7.

Таблица 3. Частота встречаемости аллелей микросателлитных локусов ДНК (n=51)

Table 3. Allelic frequencies of microsatellite DNA loci (n=51)

Сравнительный анализ частот аллелей микросателлитных локусов ДНК у домашних северных оленей Оймяконского и Томпонского районов позволяет выявить различия в генетическом составе этих популяций. Так, заметные отличия были выявлены в локусах Rt6, BMS1788, Rt30, Rt7, FCB193 и C276. Наибольшая разница в частотах встречаемости аллелей была выявлена в локусе Rt6 (табл. 4).

Таблица 4.Сравнения частот аллелей микросателлитных локусов у двух популяций оленей (Оймяконской и Томпонской)

Table 4. Comparisons of allele frequencies of microsatellite loci in two reindeer populations (Oymyakonskaya and Tomponskaya)

Обсуждение полученных результатов.

Изучение полиморфизма микросателлитных локусов ДНК позволяет получить ценную информацию о генетическом разнообразии популяции эвенской породы домашних северных оленей. Эти данные могут быть использованы для различных исследований в области популяционной генетики, селекции и сохранения породы (Филиппова Н.П. и др., 2020; Додохов В.В., 2022; Брызгалов Г.Я. и Игнатович Л.С., 2020).

Наименьшее количество аллелей было выявлено в локусах C143, C217 и C32, показатель информативности для этих локусов составил 0,360, 0,263 и 0,560 соответственно.Локусы C143, C217 имели более неравномерное распределение частот.

Для оценки степени генетической дифференциации и выявления уникальных генетических характеристик исследуемой популяции проведено сравнение частот аллелей и показателей генетического разнообразия с другими популяциями домашних северных оленей эвенской породы. Для сравнения выбраны домашние северные олени эвенской породы соседнего Оймяконского района, результаты исследований были опубликованы в 2020 г. (Додохов В.В. и Павлова Н.И.).

У домашних северных оленей Томпонского района были выявлены 13 аллелей, которые не встречались у оленей Оймяконского района, в локусе OheQ было выявлено 4 аллеля, два (281 и 318 п.н.) из которых встречались с частотой 0,045, в остальных локусах (Rt6, BMS1788, Rt30, Rt9, C217, BMS745, NVHRT16 и C276) – по одному аллелю с частотой встречаемости ниже 5 %, кроме локуса FCB193, в котором аллель 144 п.н. встречался с частотой 0,049.

Несмотря на выявленные различия в частотах аллелей, генетическая дифференциация между домашними северными оленями Томпонского и Оймяконского районов остаётся на низком уровне. Результаты парного популяционного анализа генетических расстояний Nei показали относительно небольшую генетическую дистанцию (0,086), парный популяционный F_st-анализ подтвердил уровень различий и составил 0,017. Это объясняется тем, что обе популяции относятся к одной породе, и между хозяйствами происходит обмен животными. Дальнейшее сравнение с другими популяциями эвенской породы поможет понять, насколько типичны наблюдаемые уровни генетической дифференциации.       

Заключение.

Проведённые исследования представляют собой ценную информацию о генетическом разнообразии эвенской породы домашних северных оленей, имеют значение для сохранения и устойчивого развития этой уникальной породы, а также открывают перспективы для дальнейших исследований. Для эффективной защиты и сохранения поголовья эвенской породы домашних северных оленей необходимо разработать и реализовать комплекс мер, направленных на устранение причин снижения численности, сохранение генетического разнообразия и устойчивое использование генетических ресурсов.

Авторлар туралы

Vladimir Dodokhov

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: dodoxv@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9977-1400

Cand. Sci. (Biology), Chief Researcher of the Research Department

Әдебиет тізімі

Қосымша файлдар