Preview

Генетика и разведение животных

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Применение микросателлитных маркеров для идентификации представителей рода Ovis

Полный текст:

Аннотация

Установление видовой принадлежности представителей дикой фауны в пределах одного рода имеет важное значение как для популяционной генетики, выявления гибридов в зонах контакта, так и для криминалистической экспертизы и внесения вклада в создание программ по консервации генетических ресурсов. Наиболее информативным методом исследований диких видов является кросс-видовая амплификация панелей ДНК-маркеров, разработанных для домашних сородичей. В связи с этим, целью нашей работы стало изучение идентификации видов рода Ovis на основании данных микросателлитных маркеров домашней овцы. Исследование было проведено на трех группах архаров (n=7, n=6, n=16), муфлонах (n=22); снежных баранах, в том числе из якутского подвида, отобранных в нескольких хребтах (n=17, n=11, n=21, n=10), и чукотского подвида (n=3); домашних овцах (n=35). При анализе генетической сети NeighborNet было выявлено, что снежные бараны формируют собственный удаленный кластер (DN= от 1,544 до 2,225; от 1,685 до 2,424; 1,674 до 2,454 между группами снежного и муфлонами; овцами и архарами, соответственно). При этом остальные изучаемые виды формируют два кластера: первый включает группы архаров, а второй - муфлонов и овец. PCoA-анализ показал, что первая координата четко отделяла снежных баранов от остальных групп (Fst = 0,304; 0,333; 0,378 между снежными баранами и овцой, архарами, муфлонами, соответственно). Вторая главная координата отсоединяла чукотских от якутских толсторогов и группы архаров от овцы и муфлона. Для установления индивидуальной принадлежности к группе был проведен кластерный анализ в программе STRUCTURE. При К=2 муфлоны образуют единый кластер с домашними овцами, а снежные бараны - с архарами. При К=3 снежные бараны и архары формируют собственные кластеры. При К=5 каждый изучаемый вид формирует собственный кластер, при этом средние значения критерия членства для домашних овец, муфлонов и снежных баранов были высокими и составили Q3/5=0,976±0,004, Q2/5=0,980±0,004 и Q5/5=0,962±0,011, соответственно. Для группы архаров критерий членства был ниже (Q1/5=0,747±0,072). При К=6 чукотские толстороги (Q4/6=0,991±0,001) четко отделяются от своих якутских сородичей (Q6/6=0,947±0,014). Таким образом, нами было продемонстрировано, что разрешающей способности десяти микросателлитных маркеров домашних овец достаточно для идентификации диких представителей рода Ovis.

Об авторах

Т. Е. Денискова
Федеральный научный центр животноводства - ВИЖ имени академика Л. К. Эрнста
Россия


О. В. Костюнина
Федеральный научный центр животноводства - ВИЖ имени академика Л. К. Эрнста
Россия


В. В. Волкова
Федеральный научный центр животноводства - ВИЖ имени академика Л. К. Эрнста
Россия


Н. А. Зиновьева
Федеральный научный центр животноводства - ВИЖ имени академика Л. К. Эрнста
Россия


Список литературы

1. Arif I. A. DNA marker technology for wildlife conservation / I. A. Arif, H. A. Khan, A. H. Bahkali, A. A. Al Homaidan, A. H. Al Farhan, M. Al Sadoon, M. Shobrak // Saudi Journal of Biological Sciences. - 2011. - № 18. - P. 219-225.

2. Ogden R. Wildlife DNA forensics-bridging the gap between conservation genetics and law enforcement / R. Ogden, N. Dawnay, R. McEwing // E. Species Res. - 2009. - № 9. -P. 179-195.

3. Rezaei H. R. Evolution and taxonomy of the wild species of the genus Ovis (Mammalia, Artiodactyla, Bovidae) / H. R. Rezaei, S. Naderia, I. C. Chintauan-Marquiera, S. Jordan, P. Taberlet, A. T. Virk, H. R. Naghash, D. Rioux, M. Kaboli, G. Luikart, F. Pompanon // Molecular Phylogenetics and Evolution. - 2010. - № 54. - P. 315-326.

4. Feng J. Genetic differentiation of argali sheep Ovis ammon in Mongolia revealed by mitochondrial control region and nuclear microsatellites analyses / J. Feng, M. R. Frisina, M. S. Webster, G. Ulziimaa // Journal of the Bombay Natural History Society. - 2009. - № 106(1). - P. 38-44.

5. Fahmi A. I. Genetic Variation in Captive Herd of Arabian Oryx Using RAPD and ISSR Markers / Fahmi A. I., Al-Otaibi S. A. // African Journal of Biotechnology. - 2011. - № 10(27). - P. 5251-5262.

6. Budowle B. Forensics and mitochondrial DNA: applications, debates, and foundations / B. Budowle, M. W. Allard, M. R. Wilson, R. Chakraborty // Annu Rev Genomics Hum Genet. - 2003. - № 4. -P. 119-141.

7. Kol N. V. Polymorphism of ISSR-PCR markers in Tuvinian population of Reindeer Rangifer tarandus / N. V. Kol, O. E. Lazebny // Russ. J. Genet. - 2006. - № 42. - P. 1466 -1469.

8. Столповский Ю. А. Сравнительный анализ полиморфизма ISSR-маркеров в популяциях яка (Bos mutus) и гибридов F1 между яком и крупным рогатым скотом в Саяно-Алтайском регионе / Ю. А. Столповский, Н. В. Кол, А. Н. Евсюков, Л. В. Нестерук, Ч. М. Доржу, Ц. Цендсурэн, Г. Е. Сулимова // Генетика. - 2014. - № 50 (10). - С. 1163

9. Gaponova I. I. Comparative analysis of polylocus spectra of ISSR-PCR markers in dogs, jackals and wolves / I. I. Gaponova, V. I. Glazko, T. V. Blokhina, E. A. Knyaseva, T. T. Glazko // Central European Journal of Zoology. - 2017. - Т. 1. № 3. - С. 4 -18.

10. Serra I. A. Comparison of ISSR and SSR markers for analysis of genetic diversity in the seagrass Posidonia oceanica / I. A. Serra, G. Procaccini, M. C. Intrieri, M. Migliaccio, S. Mazzuca, A. M. Innocenti1 // Marine Ecology Progress Series. - 2007. - №8. - P. 71 -79.

11. Miller J. M. A genome-wide set of SNPs detects population substructure and long-range linkage disequilibrium in wild sheep / J. M. Miller, J. Poissant, J. W. Kijas, D. W. Coltman, the International Sheep Genomics Consortium //Molecular Ecology Resources. -2011. - № 11(2). - P. 314 - 322.

12. Garvin M. R. Application of single nucleotide polymorphisms to non-model species: a technical review / M. R. Garvin, K. Saitoh, A. J. Gharrett //Molecular Ecology Resources. - 2010.- №10.- P. 915 -934.

13. Ogden R. The use of cross-species genome-wide arrays to discover SNP markers for conservation genetics: a case study from Arabian and scimitar-horned oryx / R. Ogden, J. Baird, H. Senn, R. McEwing // Conservation Genetics Resources. - 2012.- №4. - P. 471 - 473.

14. Kharzinova V. R.A study of applicability of SNP chips developed for bovine and ovine species to whole-genome analysis of reindeer Rangifer Tarandus / V. R. Kharzinova, A. A. Sermyagin, E. A. Gladyr, G. Brem, N. A. Zinovieva, I. M. Okhlopkov //Journal of Heredity. - 2015. - № 106(6). - P. 758 -761.

15. Kim K.-S. Cross-Species Amplification of Bovidae Microsatellites and Low Diversity of the Endangered Korean Goral / K. S. Kim, M.-S. Min, J.-H. An, H. Lee // Journal of Heredity. - 2004. - № 95 (6). - P. 521-525.

16. Marín J. C. Cross-amplification of nonspecific microsatellites markers: a useful tool to study endangered/vulnerable species of southern Andes deer / J. C. Marín, P. Orozco-ter Wengel, K. Romero, J. P. Vásquez, V. Varas, J. A. Vianna // Genet Mol. Res. - 2014. - №13 (2). - P. 3193-3200.

17. Nguyen T. T. Genomic conservation of cattle microsatellite loci in wild gaur (Bos gaurus) and current genetic status of this species in Vietnam / T. T. Nguyen, S. Genini, L. C. Bui, P. Voegeli, G. Stranzinger, J. P. Renard, J. C. Maillard, B. X. Nguyen // BMC Genet. - 2007. - №6. - P.77.

18. Gutierrez E. Genetic variation and population structure in desert bighorn sheep: implications for conservation / E. Gutierrez, S. Kalinowski, W. Boyce, P. Hedrick // Conservation Genetics. - 2000. -№1(1). - P. 3-15.

19. Poissant J. Genome-wide cross-amplification of domestic sheep microsatellites in bighorn sheep and mountain goats / J. Poissant, A. B. Shafer, C. S. Davis, J. Mainguy, J. T. Hogg, S. D. Côté, D. W. Coltman // Mol Ecol Resour. - 2009 - № 9(4). - P. 1121-6.

20. Abad-Zavaleta J. Genetic diversity analysis of two desert bighorn sheep (Ovis canadensis mexicana) population in Mexico / J. Abad-Zavaleta, A. M. Sifuente-Rincon, A. Lafon-Terrazas, J. Gutierrez-Alderete, E. Gonzalez-Rodriguez, J. A. Ortega-Gutierrez, S. Del Moral, C. A. Meza-Herrera // Tropical and Subtropical Agroecosystems. - 2011. - № 14. - P.171 - 178.

21. Worley K. Population genetic structure of North American thin horn sheep (Ovis dalli) / K. Worley, C. Strobeck, S. Arthur, J. Carey, H. Schwantje, A. Veitch, D. W. Coltman // Molecular Ecology. - 2004. - №13(9). - P. 2545 -2556.

22. Petit E. Genetic structure of populations of the Mediterranean mouflon (Ovis gmelinl) / E. Petit, S. Aulagnier, R. Bon, M. Dubois, B. Crouau-Roy //Journal of Mammalogy. - 1997. - № 78 (2). - P. 459-467.

23. Sadeghi B. Genetic Diversity of Tandureh Mouflon Population / B. Sadeghi // Acta Vet Eurasia. - 2018. - № 44. - P. 20-25.

24. Nei. M. Molecular Evolutionary Genetics, Columbia University Press, NewYork, 1987

25. Peakall R. GenAlEx 6.5: genetic analysis in Excel. Population genetic software for teaching and research -an update / R. Peakall, P. E. Smouse // Bioinformatics. - 2012. - № 28. - P. 2537-2539

26. Huson D. H. Application of Phylogenetic Networks in Evolutionary Studies / D. H. Huson, D. Bryant //Molecular Biology and Evolution. - 2006. - № 23 (2). - P. 254-267.

27. Prichard J. K. Inference of population structure using multilocus genotype data / J. K. Prichard, M. Stephens, P. Donnelly // Genetics. - 2000. - №55. - P. 945-959.

28. Hartl D. L., Clark A. G. Principles of population genetics, United Kingdom: Sunderland, 1997.

29. Денискова Т. Е. Сравнительное исследование информативности STR и SNP маркеров для внутривидовой и межвидовой дифференциации рода Ovis / T. Е. Денискова, Сермягин А.А., В. А. Багиров, И. М. Охлопков, Е. А. Гладырь, Р. В. Иванов, Г. Брем, Н. А. Зиновьева // Генетика. - 2016. - № 52(1). - С. 90-96.

30. Vigne J. D. The origins of animal domestication and husbandry: a major change in the history of humanity and the biosphere / J. D. Vigne // C R Biol. - 2011. - №334(3). - P. 171-181.


Для цитирования:


Денискова Т.Е., Костюнина О.В., Волкова В.В., Зиновьева Н.А. Применение микросателлитных маркеров для идентификации представителей рода Ovis. Генетика и разведение животных. 2018;(3):3-10.

For citation:


Deniskova Т.Е., Kostyunina O.V., Volkova V.V., Zinovieva N.A. The identification of representatives of the genus Ovis by microsatellite markers. Genetics and breeding of animals. 2018;(3):3-10. (In Russ.)

Просмотров: 75


ISSN 2410-2733 (Print)