Genetic monitoring of the Thoroughbred horse breed on loci of DNA microsatellite

The article presents the results of genetic monitoring of allele pool of 8160 Thoroughbred horses on the following 17 loci of DNA microsatellites: VHL20, HTG4, AHT4, HMS7, HTG6, AHT5, HMS6, ASB23, ASB2, HTG10, HTG7, HMS3, HMS2, ASB17, LEX3, HMS1, CA425. All the horses in the study were divided into three groups according to the year of birth: 1 - horses foaled in 1987-1999, 2 - horses foaled in 2000-2009, 3 - 2010-2017 years of foaling. The periods correspond to the interval of generations change in horse breeding.100 alleles of STR loci were identified in tested horses that indicates a high genetic consolidation of the Thoroughbred breed. The number of alleles in the studied loci varied from 3 to 9 with variations in the mean value of Ae from 2.60 to 6.55 per locus. Comparative analysis of the genetic structure of Thoroughbred horses in different periods showed insignificant changes in the main genetic and population characteristics for three generations from 1987 to 2017: Na (5.71 - 5.82), Ae (3/41-3/51), Ho (0,674-0,686). The highest level of genetic diversity of Thoroughbred horses bred in Russia was in the late 1990s (1 period) when the largest number of broodmares was at studs and breeding farms. Increased imports of Thoroughbreds in the second period slightly increased the variability of rare alleles, but didn’t significantly change the genetic structure of the breed. The monitoring revealed a tendency of slight decrease in the genetic diversity in the native population of the Thoroughbred breed for all basic indices (Na , Ае, Но). Genetic disequilibrium (Fis=0,002) was found only in the 2^nd period and was explained by genetic drift. Sires and dams bred in Russia had typical for the breed set of alleles but were characterized by a bit lower variability of some STR loci. Monitoring of genetic and population parameters on the base of microsatellite loci adequately reflects the specificity of breeding process in populations and allows to control genetic plasticity especially important for purebred breeding.

genetic monitoring, horse, DNA microsatellite, population analysis, Thoroughbred

1. Алтухов, Ю. П. Генетические процессы в популяциях: 3-е изд. / Ю.П. Алтухов. - М.: Акадекмкнига, 2003. - 431с

2. Блохина Н. В. Мониторинг генофонда лошадей русской тяжеловозной породы по полиморфным системам крови / Н. В. Блохина, Л. П. Готлиб, Т. И. Орехова, Е. Г. Самандеева, М. А. Царева // Коневодство и кон. спорт. - 2018. - № 1. - С.29-30.

3. Блохина Н. В. Молекулярно-генетические особенности субпопуляций лошадей чистокровной верховой породы // Н. В. Блохина, Л. А. Храброва / Коневодство и кон. спорт. - 2012. - № 4. - С.13-15.

4. Вейр Б. С. Анализ генетических данных: Дискретные генетические признаки / Б. С. Вейр. - М.: Мир, 1995. - 400 с.

5. Калашников В. В. Полиморфизм микросателлитной ДНК у лошадей заводских и локальных пород / В. В. Калашников, Л. А. Храброва, А. М. Зайцев, М. А. Зайцева, Л. В. Калинкова // С.-х. биология. - 2011. - № 2. - С. 41-45.

6. Коновалова Г. В. Чистокровное коннозаводство в России и за рубежом // Г. В. Коновалова, А. В. Хлебосолова - М.: Аквариум-Принт, 2016. - 254 с.

7. Столповский Ю. А. Сохранение и управление генофондами сельскохозяйственных животных // Ю. А. Столповский / Аборигенные породы лошадей: их роль и место в коневодстве Российской Федерации: мат. I Всерос. науч.-практ. конференции. - Ижевск, 2016. - С. 131-138.

8. Храброва Л. А. Методические рекомендации по ведению генетического мониторинга местных пород лошадей / Л. А. Храброва, А. М. Зайцев, И. Б. Юрьева и др. - Дивово, 2005. - 50 с.

9. Храброва Л. А. Мониторинг генетической структуры пород в коневодстве / Л. А. Храброва // Доклады РАСХН. - 2008. - №3. - С.42-44.

10. Храброва Л. А. Влияние степени гомозиготности микросателлитных локусов на плодовитость и работоспособность кобыл чистокровной верховой породы // Л. А. Храброва, Н. В. Блохина / Коневодство и кон. спорт. - 2011. - № 4. - С.8-9.

11. Храброва Л. А. Инбридинг и степень гомозиготности микросателлитных локусов у лошадей (EQUUS CABALLUS) орловской рысистой породы / Л. А. Храброва, Н. В. Блохина, А. В. Устьянцева // С.-х. биология. - 2014. - №4. - С.35-41.

12. Putnova L. Genetic monitoring of horses in the Czech Republic: A large scale study with a focus on the Czech autochthonous breeds // L. Putnova, R. Stohl, I. Vrtkova / J. Anim. Breeding & Genetics. 2018. - Vol. 135. Issue 1. - P.73-83. doi: 10.1111/jbg.12313.

13. Seo J-H. Genetic diversity of Halla horses using microsatellite markers // J-H. Seo, K-D. Park, H.-R. Lee, H-S. Kong / J. Anim. Science & Technology. - 2016. - 58 (40). doi: 10.1186/s40781-016-0129-6.

14. The Second Report on the State of the World’s Animal Genetic Recourses for Food and Agriculture Organization of the United Nations. Rome, 2015.

15. Van de Goor, L. H. P. A proposal for standardization in forensic equine DNA typing: allele nomenclature for equine-specific STR loci / L.H.P. Van de Goor, W.A. van Haeringen // J. Animal Genetics. - 2010. - Vol. 41. - P. 122-127. doi: 10.1111/j.1365-2052.2009.01975.x.