Preview

Генетика и разведение животных

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Геномная характеристика межпородного семейства овец как основы для создания ресурсной популяции для идентификации QTL и генов-кандидатов, ассоциированных со скоростью роста

Полный текст:

Аннотация

Идентификация локусов количественных признаков (QTL) и генов-кандидатов, ассоциированных с интенсивностью роста у овец, является важным элементом для ускорения селекционного прогресса и, соответственно, для наращивания производства отечественной баранины. Разработка и внедрение высокопроизводительных платформ для SNP генотипирования революционизировали область молекулярно-генетического анализа и вывели картирование QTL на новый уровень. Создание специальных ресурсных популяций для проведения полногеномных ассоциативных исследований (GWAS) способствует повышению уровня точности и снижению возможности получения ложноположительных результатов. Целью нашей работы стал поиск QTL и генов-кандидатов, связанных с энергией роста овец, с помощью полногеномных ассоциативных исследований (GWAS). Для выполнения данной цели нами были заложены семейства на основе скрещивания пород с контрастным проявлением интересующего признака- быстрорастущей (катадин) и медленнорастущей (романовские матки). Для особей F1 была создана база фенотипических признаков, в том числе данных по живой массе в возрасте 6, 42, 90, 180 и 270 дней. Родительские формы и особи F1 прогенотипированы с помощью ДНК-чипа высокой плотности Ovine Infinium® HD SNP BeadChip (Illumina, San Diego, CA). Генотипы были получены с помощью с помощью программы GenomeStudio 2. В PLINK v1.09 был проведен контроль качества генотипирования. Многомерное шкалирование (MDS-анализ) был проведен на основе матрицы дистанций идентичности по состоянию (IBS). Генетическая сеть Neighbour Net была построена в программе SplitsTree 4.14.5. Для анализа генетической структуры внутри семейства использовали программу Admixture. Результаты Admixture и MDS-анализа согласовались между собой: изучаемые животные четко распределились согласно своему происхождению, а именно: особи F1 располагались между бараном и матками. График Neighbor Net показал, что для большинства особей была характерна кластеризация по принципу мать-дочь, а не по породным группам. Следующим этапом нашей работы скрещивание животных F1 для получения ресурсной популяции с расщеплением признаков.

Об авторах

Т. Е. Денискова
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный научный центр животноводства - ВИЖ имени академика Л.К. Эрнста»
Россия


А. В. Доцев
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный научный центр животноводства - ВИЖ имени академика Л.К. Эрнста»
Россия


М. С. Форнара
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный научный центр животноводства - ВИЖ имени академика Л.К. Эрнста»
Россия


С. Н. Петров
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный научный центр животноводства - ВИЖ имени академика Л.К. Эрнста»
Россия


Х. Рейер
Институт геномной биологии, Лейбницкий институт биологии сельскохозяйственных животных
Россия


К. Виммерс
Институт геномной биологии, Лейбницкий институт биологии сельскохозяйственных животных
Россия


Г. Брем
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный научный центр животноводства - ВИЖ имени академика Л.К. Эрнста»
Россия


Н. А. Зиновьева
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный научный центр животноводства - ВИЖ имени академика Л.К. Эрнста»
Россия


В. А. Багиров
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный научный центр животноводства - ВИЖ имени академика Л.К. Эрнста»
Россия


Список литературы

1. Lescheva M. Current state and perspectives of sheep breeding development in Russian modern economic conditions / M. Lescheva, A. Ivolga // Economics of Agriculture. - 2015. - №62. - P. 467-480.

2. Soller M. Strategies to assess structural variation in the chicken genome and its associations with biodiversity and biological performance / M. Soller, S. Weigend, M. N. Romanov, J. C. Dekkers, S. J. Lamont // Poult Sci. - 2006. - № 85. - P. 2061-2078.

3. Hu Z. L. Animal QTLdb: an improved database tool for livestock animal QTL/association data dissemination in the post-genome era / Z. L. Hu, C. A. Park, X. L. Wu, J. M. Reecy // Nucleic Acids Res. - 2013. - № 41(Database issue). - P. - D871-879.

4. URL: https://www.animalgenome.org/cgi-bin/QTLdb/OA/index

5. Jonas E. Genome-wide association study and fine mapping of QTL on OAR 21 for body weight in sheep / E. Jonas, P. C. Thomson, H. W. Raadsma //In Proceeding of the 9th World Congress on Genetics Applied to Livestock Production: 1-6 August 2010; Leipzig. 2010

6. Riggio V. Genome-wide association and regional heritability mapping to identify loci underlying variation in nematode resistance and body weight in Scottish Blackface lambs / V. Riggio, O. Matika, R. Pong-Wong, M. J. Stear, S. C. Bishop // Heredity (Edinb). - 2013. - №110. - P. 420-429.

7. Gonzalez M. V. A divergent Artiodactyl MYADM-like repeat is associated with erythrocyte traits and weight of lamb weaned in domestic sheep / M. V. Gonzalez, M. R. Mousel, D. R. Herndon, Y. Jiang, B. P. Dalrymple, J. O. Reynolds, W. C. Johnson, L. M. Herrmann-Hoesing, S. N. White // PLoS One. - 2013. - №8 (8). - P. e74700.

8. Zhang L. Genome-wide association studies for growth and meat production traits in sheep / L. Zhang, J. Liu, F. Zhao, H. Ren, L. Xu, J. Lu, S. Zhang, X. Zhang, C. Wei, G. Lu, Y. Zheng, L. Du // PLoS One. - 2013. - №8 (6). - P. e66569.

9. Wang H. Genome-Wide Specific Selection in Three Domestic Sheep Breeds / H. Wang, L. Zhang, J. Cao, M. Wu, X. Ma, Z. Liu, R. Liu, F. Zhao, C. Wei, L. Du // PLoS One. - 2015. - №10 (6). - P. e0128688.

10. Al-Mamun H. A. Genome-wide association study of body weight in Australian Merino sheep reveals an orthologous region on OAR6 to human and bovine genomic regions affecting height and weight / H. A. Al-Mamun, P. Kwan, S. A. Clark, M. H. Ferdosi, R. Tellam, C. Gondro // Genetics, Selection, Evolution. - 2015. - №47 (1). - P. 66.

11. Fossat N. Conditional restoration and inactivation of Rbm47 reveal its tissue-context requirement for viability and growth / N. Fossat, T. Radziewic, V. Jones, K. Tourle, P. P. L. Tam // Genesis. - 2016. - № 54(3). - P. 115-122.

12. Ledur M.C. Large-scale SNP genotyping in crosses between outbred lines: how useful is it? / M. C. Ledur, N. Navarro, M. Perez-Enciso // Heredity. - 2010. - №105. - P. 173-182.

13. Gu X. Genome-Wide Association Study of Body Weight in Chicken F2 Resource Population / X. Gu, C. Feng, L. Ma, C. Song, Y. Wang, Y. Da // PLoS ONE. - 2011. - №6 (7). - P. e21872.

14. Alexander L. J. Quantitative trait loci with additive effects on palatability and fatty acid composition of meat in a Wagyu-Limousin F2 population / L. J. Alexander, M. D. MacNeil, T. W. Geary, W. M. Snelling, D. C. Rule, J. A. Scanga // Animal Genetics. - 2007. - №38. - P. 506-513.

15. Houston R. D. A QTL affecting daily feed intake maps to chromosome 2 in pigs / R. D. Houston, C. S. Haley, A. L. Archibald, K. A. Rance // Mamm Genome. - 2005. - №16. - P. 464-470.

16. Qiao R. Genome-wide association analyses reveal significant loci and strong candidate genes for growth and fatness traits in two pig populations /R. Qiao, J. Gao, Z. Zhang, L. Li, X. Xie, Y. Fan, L. Cui, J. Ma, H. Ai, J. Ren, L. Huang // Genet Sel Evol. - 2015. - № 47(1). - P 17.

17. Ji J. Genome-wide association study identifies 22 new loci for body dimension and body weight traits in a White Duroc×Erhualian F2 intercross population / J. Ji, L. Zhou, Y. Guo, L. Huang, J. Ma// Asian-Australas J Anim Sci. - 2017. - №30 (8). - P. 1066-1073.

18. Fan J. B. Highly parallel SNP genotyping / J. B. Fan, A. Oliphant, R. Shen et al. // Cold Spring Harb Symp Quant Biol. - 2003. - №68. - P. 69-78.

19. Purcell S. PLINK: a tool set for whole-genome association and population-based linkage analyses / S. Purcell, B. Neale, K. Todd-Brown et al. //Am J Hum Genet. - 2007. - №81 (3). - P. 559-575.

20. 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.

21. Alexander D. H. Fast model-based estimation of ancestry in unrelated individuals / D. N. Alexander, J. Novembre, K. Lange // Genome Res. - 2009. - № 19. - P. 1655-1664.

22. Francis R. M. POPHELPER: An R package and web app to analyse and visualise population structure / R. M. Francis //Mol Ecol Resour. - 2017. - №17. - P. 27-32.

23. R Core Team. R: a language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing. Vienna, Austria. 2012.

24. Deniskova T. E. Population structure and genetic diversity of 25 Russian sheep breeds based on whole-genome genotyping / T. E. Deniskova, A. V. Dotsev, M. I. Selionova, E. Kunz, I. Medugorac, H. Reyer, K. Wimmers, M. Barbato, A. A. Traspov, G. Brem, N. A. Zinovieva // Genet Sel Evol. - 2018. - №50 (1). - P.:29.


Для цитирования:


Денискова Т.Е., Доцев А.В., Форнара М.С., Петров С.Н., Рейер Х., Виммерс К., Брем Г., Зиновьева Н.А., Багиров В.А. Геномная характеристика межпородного семейства овец как основы для создания ресурсной популяции для идентификации QTL и генов-кандидатов, ассоциированных со скоростью роста. Генетика и разведение животных. 2018;(4):16-22.

For citation:


L.k. Ernst Federal Science Center For Animal Husbandry Т..., L.k. Ernst Federal Science Center For Animal Husbandry A..., L.k. Ernst Federal Science Center For Animal Husbandry M..., L.k. Ernst Federal Science Center For Animal Husbandry S..., Reyer Kh..., Wimmers K..., L.k. Ernst Federal Science Center For Animal Husbandry G..., L.k. Ernst Federal Science Center For Animal Husbandry N..., L.k. Ernst Federal Science Center For Animal Husbandry V... Genomic characteristics of the crossbreed sheep family as the basis for creating a resource population for identification of QTL and candidate genes associated with growth rate. Genetics and breeding of animals. 2018;(4):16-22. (In Russ.)

Просмотров: 66


ISSN 2410-2733 (Print)