doi: 10.15389/agrobiology.2018.6.1152rus
УДК 636.294:575.174:575.113:577.2.08:51-76
При проведении исследований было использовано оборудование ЦКП «Биоресурсы и биоинженерия сельскохозяйственных животных» ВИЖ им. академика Л.К. Эрнста. Исследования выполнены при поддержке Российского научного фонда, проект 16-16-10068.
ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РЕГИОНАЛЬНЫХ ПОПУЛЯЦИЙ
НЕНЕЦКОЙ ПОРОДЫ СЕВЕРНОГО ОЛЕНЯ (Rangifer tarandus)
Т.Е. ДЕНИСКОВА1, В.Р. ХАРЗИНОВА1, А.В. ДОЦЕВ1,
А.Д. СОЛОВЬЕВА1,
Т.М. РОМАНЕНКО2, А.А. ЮЖАКОВ3,
К.А. ЛАЙШЕВ3, Г. БРЕМ1,4,
Н.А. ЗИНОВЬЕВА1
Ненецкая порода — наиболее многочисленная аборигенная порода домашнего северного оленя (Rangifer tarandus). Благодаря биологической пластичности представители породы легко приспосабливаются к новым пастбищам. Зона разведения породы охватывает территории от Кольского полуострова на западе до Таймыра на востоке. В настоящей работе впервые представлены данные молекулярно-генетических исследований по STR-маркерам северных оленей ненецкой породы из региональных популяций, зона разведения которых практически полностью охватывает современный ареал породы. Нашей целью была характеристика аллелофонда и изучение биоразнобразия региональных популяций домашних северных оленей ненецкой породы и установление филогенетических связей между ними. Выборка включала 787 образцов ткани, отобранных от домашних северных оленей (Rangifertarandus) ненецкой породы в 2017-2018 годах. Всего обследовали 15 популяций в Ненецком (KAN, ILB, IND, TAB, HRP, PIL, IZH, SEV) и Ямало-Ненецком (BRG2, SEY) автономных округах, Республике Коми (INT), Мурманской (MUR) и Архангельской (ARH) областях, а также в Таймырском муниципальном районе (TUH, DUD). Полиморфизм 14 STR-маркеров (NVHRT21, NVHRT24, NVHRT76, RT1, RT6, RT7, RT9, RT27, RT30, RT25, RT13, NV03, RT5 и NV73) определяли на генетическом анализаторе ABI3130xl («Applied Biosystems», США). Биоинформатическую обработку данных проводили в программах GenAIEx 6.501, GENETIX 4.05, в пакете R “diveRsity”. Генетическая сеть Neighbor Net на основе матрицы значений генетических дистанций по M. Nei была создана в программе SplitsTree 4.14.5. Среднее число аллелей на локус (Na) варьировало от 6,07 у DUD до 9,71 у INT. Эффективное число аллелей (Ne) было минимальным в группах DUD и KAN (3,63) и максимальным в PIL, IZN, INT, SEV, MUR (4,55). Число информативных аллелей возрастало с 4,42 у KAN до 5,57 у INT и TAB. Приватные аллели обнаружили в группах INT, MUR, TAB и TUH. В 14 популяциях наблюдаемая гетерозиготность (Ho) варьировала от 0,604 (DUD) до 0,693 (TAB) и 0,695 (IZM). Показатель аллельного разнообразия (Ar) находился в пределах от 5,73 у KAN до 7,07 у INT. Во всех популяциях выявили дефицит гетерозигот. Анализ структуры генетической сети показал, что популяции Ненецкого АО (кроме KAN) кластеризуются вместе с группами SEY, INT и ARH, территории выпаса и миграций которых сосредоточены в Ненецком АО. Таймырские группы DUD и TUH были отделены от других популяций ненецких северных оленей. Популяция KAN дифференцировалась от других популяций из Ненецкого АО (Fst от 0,058 с IND до 0,083 с INT), о чем косвенно свидетельствует наименьшая степень генетического разнообразия (Ho = 0,539; Ar = 5,727). Таким образом, нами получены наиболее полные данные о современном состоянии аллелофонда и биоразнообразии ненецкой породы северного оленя.
Ключевые слова: ненецкая порода, Rangifer tarandus, северный олень, STR маркеры, генетическое разнообразие.
GENETIC CHARACTERISTICS OF REGIONAL POPULATIONS
OF NENETS REINDEER BREED (Rangifer tarandus)
T.E. Deniskova1, V.R. Kharzinova1, A.V. Dotsev1, А.D. Solov'eva1,
Т.М. Romanenko2,
А.А. Yuzhakov3, К.А. Layshev3, G. Brem1,4,
N.A. Zinovieva1
Nenets breed is the most numerous indigenous breed of domestic reindeer (Rangifer tarandus). Due to their biological versatility, the breed’s representatives easily adapt to new pastures. The breeding zone covers the territory from the Kola Peninsula in the west to Taimyr in the east. However, there is still no information on the genetic structure of the Nenets domestic reindeer breed. This paper is the first to present data on STR markers of reindeer of the Nenets breed from the Russian regional populations, the breeding zone of which almost completely covers the current range of the breed. The aim of our work was to characterize the allele pool of domestic reindeer of the Nenets breed, which originate from different regional populations. The sample included 787 specimens from 15 Nenets populations collected in Nenets (KAN, ILB, IND, TAB, HRP, PIL, IZH, SEV) and Yamalo-Nenets Autonomous Districts, the Komi Republic (INT), Murmansk (MUR) and Arkhangelsk (ARH) regions, as well as from the Taimyr municipal district (TUH, DUD). Polymorphism in 14 STR markers, including NVHRT21, NVHRT24, NVHRT76, RT1, RT6, RT7, RT9, RT27, RT30, RT25, RT13, NV03, RT5 and NV73, was studied with the genetic analyzer ABI3130xl. Data processing was performed using software GenAIEx 6.501, GENETIX 4.05 and R package “diveRsity”. The Neighbor Net graph based on pairwise values of Nei’s genetic distances was created with SplitsTree 4.14.5 software. In the studied populations, the average number of alleles per locus (Na) ranges from 9.71 in INT to 6.07 in DUD. The effective number of alleles (Ne) is minimal in the groups DUD and KAN (Ne≤3.63) and the maximum in PIL, IZN, INT, SEV, and MUR (Ne≥4.55). The number of informative alleles increases from 4.42 in KAN to 5.57 in INT and TAB. Private alleles are found in the INT, MUR, TAB, and TUH groups. In 14 populations, observed heterozygosity (Ho) varies from 0.604 (DUD) to 0.693 (TAB) and 0.695 (IZM). The allelic richness (Ar) ranges from 5.727 in KAN to 7.070 in INT. A heterozygote deficiency was detected in all populations under study. The analysis of Neighbor Net graph showed that the populations of NAO (except KAN) are clustered together with the groups SEY, INT and ARH, the grazing and migratory areas of which are located in the NAO. The Taimyr groups DUD and TUH are separated from the other populations of the Nenets reindeer. The KAN differs from the other populations of the NAO territory, with Fst from 0.058 between KAN and IND to 0.083 between KAN and INT, which is indirectly indicated by the lowest level of genetic diversity (Ho = 0.539; Ar = 5.727). Thus, our present study provides the most complete data on the status of the allele pool and level of biodiversity of the Nenets reindeer breed.
Keywords: Nenets breed, Rangifer tarandus, reindeer, STR markers, genetic diversity.
11ФГБНУ ФНЦ животноводства — ВИЖ им. академика Л.К. Эрнста, |
Поступила в редакцию |
