Всероссийский научно-исследовательский институт коневодства
391105, Рязанская обл., Рыбновский р-н, п/о Институт коневодства
В настоящее время проблема сохранения генофондов локальных пород лошадей становится особенно актуальной. Ряд местных пород, разводящихся только на территории России, находятся под угрозой исчезновения. С целью их сохранения МСХП РФ, РАСХН И РАН была создана Федеральная программа «Сохранение генофонда малочисленных пород сельскохозяйственных животных на 1995-2005 г.г.». Для соответствующего выполнения такого рода программ сохранения необходимы глубокие исследования их генетических особенностей и проведение мониторинга генетического разнообразия. Для этих целей наиболее пригодно генетическое маркирование. Генотипирование лошадей по антигенам групп крови, электрофоретическим вариантам белков и ДНК-последовательностям является базой генетического мониторинга, который позволяет оценить уровень генетического разнообразия и его изменения в популяциях лошадей. Изучение генетических особенностей распределения аллельных частот, появляющихся под влиянием факторов отбора представляет интерес и с точки зрения изучения филогенетических связей между породами.
Одной из малочисленных аборигенных пород севера России является вятская лошадь, выведенная методами народной селекции на севере Удмуртии. «Вятка» входит в состав группы северных пород лошадей и, по мнению ряда исследователей, имеет зоологическую основу, характерную для азиатской породной группы. Существуют разные мнения о происхождении вятской лошади. Несомненно, что в ее формировании использовались улучшающие породы. К сожалению, сведения о влиянии других пород на вятскую не документированы и исследователи приводят целый ряд пород, которые могли использоваться как улучшатели. Однако, несмотря на все это, вятские лошади сохранили свое генетическое своеобразие. Вятская порода, ранее широко распространенная, встречается сейчас также в Кировской и Костромской областях. Поголовье вятской лошади очень невелико, но достаточно для возрождения. К 1996 году было выявлено около 200 лошадей в типе «вятка» в 20 хозяйствах, самое типичное поголовье сосредоточено в колхозе «Колос» (Бобкова Н.Ф., 1996).
Вятские лошади описываются как сравнительно некрупные, приземистые, с небольшой головой. Масть вятской лошади - высокоустойчивый признак, преобладает саврасая масть с встречающимися атавистическими признаками, характерными для аборигенных степных и лесных пород («ремень» на спине, частичная зеброидность, «крылья», «налеты»), однако встречаются типичные вятки и других мастей. Лошади отличаются спокойствием в работе, выносливостью, быстротой, энергичностью, неприхотливостью, хорошо адаптированы к местным климатическим и кормовым условиям (в частности, к глубокому снеговому покрову). Рекорды лучших вятских жеребцов, установленные в прошлом, указывают на большие потенциальные возможности совершенствования рабочих качеств. Вятские лошади менее подвержены заболеваниям, отличаются большей плодовитостью и выживаемостью, чем лошади других пород, содержащиеся в одинаковых с ними условиях. Эти характеристики позволили вятской породе в прошлом стать популярной рабочей и военной обозной лошадью и послужили предпосылкой того, что уже в XVII веке вятки активно вывозилась из мест разведения.
Новое возрождение вятской породы началось с середины 80-х годов. В 1994-1995 г.г. утверждены и изданы «Инструкция по бонитировке лошадей вятской породы», «Каталог племенных вятских лошадей Удмуртии, Кировской и Костромской областей».
По просьбе Министерства сельского хозяйства Удмуртии в 2000-2002 гг. лабораторией иммуногенетики ВНИИК было проведено тестирование производящего состава (n=124) вятских лошадей из ряда хозяйств Удмуртии («Колос», «Чутырский», «Россия», «Коротай») и одного хозяйства Кировской области («Гордино») по 8 полиморфным системам крови, включая группы крови А, D, К, белки и ферменты (Es, Tf, Alb, PGD, Ca). Также было проведено определение полиморфизма RAPD-маркеров ДНК с праймерами UBC-85 и UBC-126. Определение полиморфных типов структурных генов - трансферрина, альбумина и сывороточной карбоксилэстеразы - проводили методом горизонтального электрофореза в крахмальном геле по общепринятым методикам (Дубровская Р.М., 1986). Эритроцитарные антигены тестировали с помощью моноспецифических сывороток-реагентов, изготовленных в лаборатории иммуногенетики. Анализ полиморфизма последовательностей ДНК проводился по методике E. Bailey, T. L. Lear, 1994, в адаптациях Г. Е. Сулимовой, 1999, и В. И. Глазко, 1996. На основании полученных данных был проведен генетико-статистический анализ популяции вятской лошади, результаты которого представлены в таблице.
Таблица
Распределение аллельных частот пяти локусов белков и
ферментов крови в субпопуляциях лошадей вятской породы
| Локус | Аллель | Хозяйство | ||||
| Удмуртия | Кировская область | |||||
| «Колос» | «Чутырское» | «Россия» | «Коротай» | «Гордино» | ||
| n=59 | n=20 | n=9 | n=5 | n=31 | ||
| Tf | D | 0,1356 ±0,0315 | 0,0250 ±0,0247 | 0,1111 ±0,0741 | 0,1000 ±0,0949 | 0,0000 |
| F | 0,5254 ±0,0460 | 0,7000 ±0,0725 | 0,6111 ±0,1149 | 0,7000 ±0,1449 | 0,5000 ±0,0635 | |
| H | 0,0509 ±0,0202 | 0,2250 ±0,0660 | 0,1111 ±0,0741 | 0,0000 | 0,0000 | |
| O | 0,1271 ±0,0307 | 0,0000 | 0,0556 ±0,0540 | 0,1000 ±0,0949 | 0,0484 ±0,0273 | |
| R | 0,1271 ±0,0307 | 0,0250 ±0,0247 | 0,0556 ±0,0540 | 0,1000 ±0,0949 | 0,4516 ±0,0632 | |
| Alb | A | 0,2457 ±0,0396 | 0,2750 ±0,0706 | 0,3889 ±0,1149 | 0,3000 ±0,1449 | 0,2097 ±0,0517 |
| B | 0,7203 ±0,0396 | 0,7250 ±0,0706 | 0,6111 ±0,1149 | 0,7000 ±0,1449 | 0,7903 ±0,0517 | |
| Es | F | 0,1695 ±0,0345 | 0,3250 ±0,0741 | 0,1111 ±0,0741 | 0,0000 | 0,3065 ±0,0586 |
| G | 0,1356 ±0,0315 | 0,1250 ±0,0523 | 0,0556 ±0,0540 | 0,2000 ±0,1265 | 0,0807 ±0,0346 | |
| I | 0,6610 ±0,0436 | 0,5500 ±0,0787 | 0,8333 ±0,0879 | 0,8000 ±0,1265 | 0,6129 ±0,0619 | |
| Ca | F | 0,0170 ±0,0119 | 0,0000 | 0,0000 | 0,0000 | 0,0161 ±0,0160 |
| L | 0,0763 ±0,0244 | 0,0000 | 0,0000 | 0,0000 | 0,0484 ±0,0273 | |
| I | 0,9067 ±0,0268 | 1,0 | 0,9444 ±0,0540 | 1,0 | 0,9355 ±0,0312 | |
| O | 0,0000 | 0,0000 | 0,0556 ±0,0540 | 0,0000 | 0,0000 | |
| PGD | F | 0,8136 ±0,0359 | 1,0 | 0,8333 ±0,0879 | 0,9000 ±0,0949 | 0,5645 ±0,0630 |
| S | 0,1864 ±0,0359 | 0,0000 | 0,1667 ±0,0879 | 0,1000 ±0,0949 | 0,4355 ±0,0630 |
Распределение аллельных частот локуса альбумина было сходно у субпопуляций всех исследованных хозяйств, незначительное снижение частоты аллеля AlA было отмечено в кировской субпопуляции.
При тестировании вятских лошадей в локусе трансферрина выявлено 5 аллелей - TfD, TfF, TfH, TfO, TfR. Преобладающим являлся аллель TfF, частота встречаемости которого оказалась минимальной в популяции хозяйства «Колос» (0,5431), а в среднем для удмуртской популяции – 0,0604, и генотип TfFF (в среднем 35,1%), другие аллели представлены в выборке с близкими частотами (TfD - 0,1064, TfH - 0,0958, TfO - 0,0958, TfR - 0,0958). Распределение аллельных частот изученных локусов между кировской и удмуртской популяциями значительно отличалось. Так, в кировской популяции было представлено всего три аллеля локуса трансферрина из пяти, обнаруженных у вятских лошадей Удмуртии, причем суммарная частота двух из них составила 0,9516.
В локусе эстеразы у вятской лошади выявлено три аллеля - EsF, EsG и EsI. Преимущественное распространение имел аллель EsI, частота которого колебалась от 0,5500 («Чутырский») до 0,8333 («Россия») и в среднем для всей популяции составляла 0,6809. Частоты аллелей EsF и EsG для популяции в целом соответственно равны 0,1862 и 0,1330. Следует отметить высокую частоту аллеля EsF (0,3250) в колхозе «Чутырский» и низкую частоту аллеля EsG (0,0556) в колхозе «Россия». Поголовье хозяйства «Гордино» отличалось относительно высокой частотой аллеля EsF и сниженной – аллеля EsG.
В локусах эритроцитарных ферментов также прослеживалась определенная дифференциация между субпопуляциями. В локусе карбоангидразы наибольшее сходство отмечено между субпопуляциями хозяйств «Колос» и «Гордино», обладающих наибольшим поголовьем. Среди лошадей хозяйства «Россия» выявлен аллель СаL, не представленный у других лошадей вятской породы. Поголовье двух хозяйств Удмуртии оказалось полностью гомозиготным по этому локусу.
Генетическая система 6-фосфоглюконатдегидрогеназы представлена двумя аллелями – PGDF и PGDS. Частота аллеля PGDF у лошадей Удмуртии колебалась от 0,8136 до 1,0. Кировская субпопуляция отличается от удмуртской пониженной частотой аллеля PGDF (0, 5645)
Аллелофонд по группе крови А был характерным для местных пород и значительно отличался от такого у заводских пород лошадей, в том числе и тех, которые предположительно участвовали в улучшении вятской лошади. Выявлено 3 варианта эритроцитарных антигенов группы крови А: А-, Аa, Аd. Тип Аad встречался с частотой более 59 %, тип Аd - 33,8%, при этом антиген А- встречался с низкой частотой, а тип Аaа не был представлен. Сравнительный анализ генотипов по группе крови D выявил преобладание редкого аллеля Dad - 0,3716 и генотипа Dad/de - более 27 %, что также характерно для аборигенных пород. Дифференциация субпопуляций по системам групп крови была выражена в меньшей степени, общей тенденцией является повышение уровня генетической гетерогенности в больших выборках.
На уровне молекулярно-генетических маркеров ДНК при сравнении спектров распределения продуктов амплификации удмуртской и кировской субпопуляций выявлены четко наблюдаемые различия, проявляющиеся в неравномерном распределении фрагментов амплифицированной ДНК разной длины.
Между субпопуляциями разных хозяйств отмечены существенные различия как по наличию аллелей, так и по распределению аллельных частот практически всех изученных локусов. В наибольшей степени дифференциация проявилась при сравнении удмуртской и кировской популяций. Интересно, что наличие дифференциации по промерам между этими группами вятских лошадей было отмечено еще в 50-е годы прошлого столетия.
Наиболее типичные вятки хозяйств «Колос» и «Гордино» имели самую высокую полиморфность практически всех исследованных локусов.
Полученные результаты позволяют утверждать, что аллелофонд вятских лошадей имеет оригинальную генетическую структуру, в целом характерную для аборигенных пород, а порода – достаточно высокий уровень полиморфизма.
Для поддержания генетического разнообразия в этой малочисленной локальной породе необходимо разработать научно обоснованную программу сохранения генофонда, основанную на результатах генетического тестирования с использованием биохимических и ДНК-маркеров и систематическом проведении генетического мониторинга.
ЛИТЕРАТУРА
1. Генетические ресурсы сельскохозяйственных животных в России и сопредельных странах//Составители Л. К. Эрнст, Н. Г. Дмитриев, И. А. Паронян.–С.-Пб.: ФАО/ЮНЕП и РАСХН.–1994.–471 с.
2. Книга о лошади//Под ред. С. М. Буденного.–М.–Гос. изд-во с/х литературы.–1952.–т. 1.–608 с.
3. М. В. Костюченко, И. Г. Удина, А. М. Зайцев и др. ДНК-технологии для оценки генетического разнообразия пород лошадей отечественной селекции//Сельскохозяйственная биология.–2001.–№ 6.–С. 29-33.
4. Методические рекомендации по использованию иммуногенетических маркеров для оценки изменений генетической структуры популяций (пород) лошадей.–Дивово, 1995.–33 с.
5. Столповский Ю. А. Консервация генетических ресурсов сельскохозяйственных животных: проблемы и принципы решения.–М. –1997–109 c.
6. Храброва Л. А., Зайцев А. М. Оценка вятской лошади удмуртской популяции// Тез. докл. научно-практ. конф. «Перспективы коневодства России в XXI веке». – ч. 2.–Дивово, 2000.–С. 70-73.
7. L. A. Khrabrova, A. M. Zaitcev The genetic structure of Vyatka horse populations//XXVIII Intern. Conf. on Animal Genetics ISAG.–Gettingen.–2002.–p. 109.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОЛИМОРФНЫХ БЕЛКОВ КРОВИ
ПРИ СЕЛЕКЦИИ МЕЗЕНСКИХ ЛОШАДЕЙ
НА ВОСПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫЕ СПОСОБНОСТИ
Вдовина Н.В.
Архангельский научно-исследовательский институт сельского хозяйства
163059, г. Архангельск, ул. Ильича, д. 43
Воспроизводительная способность лошадей является одним из важных показателей в селекционно-племенной работе с любой породой.
Воспроизводство в условиях Крайнего Севера сопряжено с трудностями приспособительного характера. Значительные колебания зимних и летних температур, большая продолжительность тёмного периода времени, краткосрочность пастбищного сезона и возможности восполнить запасы организма требуют от животных высоких адаптационных способностей. Микроэволюция лошадей местной породы Архангельской области – мезенской - на протяжении многих столетий способствовала созданию массива крепких, выносливых животных.
Лошади мезенской породы имеют хорошие воспроизводительные способности. У жеребцов наблюдается высокий процент зажеребляемости – 86,4 %. Кобылы также имеют высокий процент зажеребляемости (88,7 %) и благополучной выжеребки (91,2 %).
В коневодстве за последние годы отмечается значительное продвижение в области иммуногенетики. В частности изучена связь и выявлена зависимость между воспроизводительными способностями и гетерогенностью воспроизводящего состава по полиморфным белкам крови, что отмечается многими авторами (Дубровская Р.М. и др., 1982; Нехорина Е.Е. и др., 2000; Купцова Н.А. и др., 2001) .
В связи с этим нами были проведены исследования оплодотворяющей способности мезенских жеребцов разного уровня гетерозиготности по локусам полиморфных белков - трансферрина, альбумина, эстеразы. Репродуктивные показатели кобыл изучались по локусу трансферрина.
В исследование взяты 154 образца крови мезенских лошадей из 5 хозяйств Мезенского района.
Оплодотворяющая способность жеребцов мезенской породы (n = 33) определена по результатам 578 покрытий 121 кобылы за период с 1993 по 2001 годы. Результаты покрытий кобыл взяты из племенных карточек.
В зависимости от степени гетерозиготности по аллелям отдельных локусов полиморфных белков крови, жеребцы были разбиты на две группы: гомозиготные и гетерозиготные. Об оплодотворяющей способности производителей каждой группы судили по зажеребляемости кобыл.
Показатели оплодотворяющей способности мезенских жеребцов в зависимости от уровня их гетерозиготности по аллелям локусов трансферрина, альбумина и эстеразы приведены в таблице.
Таблица
Оплодотворяющая способность мезенских жеребцов в зависимости от уровня гетерозиготности полиморфных белков крови
| Локус | Уровень гетерозиготности | Число жеребцов | Число покрытий | Оплодотворяющая способность, в % |
| Tf | гомозиготные | 94,6 | ||
| гетерозиготные | 96,0 | |||
| Al | гомозиготные | 96,2 | ||
| гетерозиготные | 94,5 | |||
| Es | гомозиготные | 94,8 | ||
| гетерозиготные | 95,8 |
Как видно из таблицы, гетерозиготные по локусам трансферрина и эстеразы жеребцы незначительно превосходят по оплодотворяющей способности гомозиготных производителей, а в локусе альбумина гомогенные жеребцы превосходят гетерогенных на 1,7 %. В целом же все жеребцы имеют высокую оплодотворяющую способность (94,5 – 96,2 %), которая, как подтвердили наши исследования, не связана с уровнем их гетерозиготности по локусам полиморфных белков.
Воспроизводительную способность кобыл мезенской породы определяли по показателям зажеребляемости и благополучной выжеребки.
Сравнивались показатели плодовитости кобыл при различных сочетаниях, с учётом особенностей родительских пар по трансферриновому локусу. Все варианты подборов объединили в три группы. В первую группу вошли родительские пары, в которых оба родителя гомозиготны по локусу трансферрина. Вторая группа включала в себя родительские пары, в которых один из родителей был гомозиготным, а второй из родителей – гетерозиготным. В третьей группе и кобылы и жеребцы были гетерозиготны по локусу трансферрина.
Анализ проведённых иследований показал, что во всех трёх группах уровень зажеребляемости кобыл мезенской породы очень высокий и варьирует в пределах 94,0 – 96,4 %. Однако наиболее высокий выход молодняка отмечен в варианте, когда кобыла и жеребец гетерозиготны по Tf (89,2 %). В сочетании гомозиготных пар выход молодняка самый низкий и составляет 80,0 %.
Варианты подборов в зависимости от вероятности рождения гомозиготного или гетерозиготного по аллелям трансферринового локуса потомства были объединены в четыре группы.
В первом варианте подбора весь полученный молодняк был гомозиготный. Второй вариант подбора давал равное количество гомозиготных и гетерозиготных по локусу трансферрина жеребят. От подборов третьей группы получали 25 % гомозиготных и 75 % гетерозиготных жеребят. В четвёртой группе рождались только гетерозиготные животные.
Результаты исследований показали, что наименьший процент живых жеребят (79,2 %) приходится на вариант подбора, когда от кобыл и жеребцов рождается только гомозиготный по трансферрину приплод, хотя процент зажеребляемости кобыл в данной группе и высок (93,0 %). Лучшие показатели по выходу жеребят (90,5 %) отмечены при подборах, в которых 25 % приходится на гомозиготный приплод и 75 % - на гетерозиготный. Зажеребляемость кобыл в этой группе составила 94,2 %. Деловой выход жеребят во второй и четвёртой группах практически одинаков и составил 85,4 % и 85,0 % соответственно.
Результаты проведенных исследований позволяют сделать вывод о возможности использования генетических маркеров, в частности локусов полиморфных белков крови, при селекции лошадей на воспроизводительные способности.
ЗАДАЧИ ПЛЕМЕННОЙ РАБОТЫ