Изучение популяционной структуры и генетического разнообразия чукотской породы северного оленя на основе анализа микросателлитов

Исследования проводили с целью характеристики генетического разнообразия и изучения генетических взаимоотношений популяций чукотской породы северного оленя на основе анализа микросателлитов. Выборка включала 580 северных оленей чукотской породы, из оленеводсческих сельхозпредприятий, расположенных в Анадырском (ADR, n=100), Билибинском (BIL, n=147), Чаунском (CHA n=100), Иультинском (село Конергино – ILK, n=100 и село Амгуэма – ILA, n=100) муниципальных районах Чукотского автономного округа, а также в Нижнеколымском улусе (NKL, n=33) Республики Саха (Якутия). Полиморфизм 9 микросателлитов определяли на генетическом анализаторе ABI3130xl. Для оценки аллелофонда каждой выборки рассчитывали рарифицированное аллельное разнообразие (A_R), наблюдаемую (H_O) и несмещенную ожидаемую (_UH_E) гетерозиготность, а также несмещенный коэффициент инбридинга (_UF_IS). Оценку генетической структуры исследуемых выборок выполняли посредством анализа главных компонент (Principal Component Analysis, PCA). Степень генетической дифференциации определяли на основе оценки попарных значений F_ST с последующим построением филогенетического дерева. Все использованные локусы микросателлитов характеризовались высокой степенью полиморфизма с максимальным количеством аллелей на локус равным 18. Наименьшее аллельное и генетическое разнообразие выявлено в популяции ADR: A_R=6,124±0,676, H_O=0,511±0,071, _UH_E =0,587±0,072, что вероятно обусловлено очень низкой или нулевой миграцией новых генов в этом стаде. Группа NKL характеризовалась самыми высокими величинами A_R и _UH_E – 7,626±0,377 и 0,776±0,028 соответственно. При этом наибольшая наблюдаемая гетерозиготность (0,809±0,055) детектирована в популяции ILK. По результатам PCA отмечено формирование трех массивов с наибольшей дифференциацией особей из стада ILK, что также было выявлено при анализе структуры филогенетической дендрограммы. Такая картина может быть обусловлена более направленным отбором, принятым в сельхозпредприятии. У популяций BIL и NKL, а также CHA, ADR и ILA отмечена близкая генетическая структура, что может быть связано, как с общей территорией выпаса стад, так и с тесным обменом производителями.

1. Стратегия развития северного оленеводства Российской Федерации до 2030 года. 2021. 76 c. URL: https://dprea.adm-nao.ru/media/uploads/userfiles/2021/05/25/%D0%9F%D1%80%D0%BE%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%8B_%D0%A1%D1%82%D1%80%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%B3%D0%B8%D0%B8_%D1%80%D0%B0%D0%B7%D0%B2%D0%B8%D1%82%D0%B8%D1%8F_%D1%81%D0%B5%D0%B2%D0%B5%D1%80%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE_%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B5%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%B0_%D0%A0%D0%A4_%D0%B4%D0%BE_2030_%D0%B3%D0%BE%D0%B4%D0%B0_%D0%B8_%D0%9F%D0%BB%D0%B0%D0%BD%D0%B0.pdf (дата обращения: 24.07.2023).

2. Крушанов А. И. История и культура чукчей. Историко-этнографические очерки. Л.: Наука, 1987. 288 с.

3. Грей П. А. Современное состояние оленеводства на Чукотке // Этнографическое обозрение. 2016. № 2. С. 44–56.

4. Bryzgalov G., Ignatovich L. Variability of genetic parameters of reindeer populations of the Сhukchi breed in time and geographical area // Genetics and breeding of animals. 2022. No. 3. P. 25–33. doi: 10.31043/2410-2733-2022-3-25-33.

5. Брызгалов Г. Я. Оценка генетической структуры чукотской породы северных оленей // Вестник ДВО РАН. 2016. № 2. С. 108–112.

6. Brizgalov G., Ignatovich L. Selection and breeding work in northern reindeer husbandry (to change the development paradigm) // Genetics and breeding of animals. 2021. No. 4. P. 29–36. doi: 10.31043/2410-2733-2021-4-29-36.

7. Evolution of the methods for estimation biodiversity in reindeer (Rangifer tarandus) (review) / V. R. Kharzinova, T. E. Deniskova, A. A. Sermyagin, et al. // Sel’skokhozyaistvennaya biologiya. 2017. Vol. 52. No. 6. P. 1083–1093. doi: 10.15389/agrobiology.2017.6.1083eng.

8. Гермак М. В., Калько Г. В. Микросателлитный анализ для оценки дифференциации популяций ели европейской на Северо-Западе России // Труды Санкт-Петербургского научно-исследовательского института лесного хозяйства. 2019. № 1. С. 4–14.

9. Genetic differentiation between coexisting wild and domestic reindeer (Rangifer tarandus L. 1758) in Northern Eurasia / G. Svishcheva, O. Babayan, T. Sipko, et al. // Genetic Resources. 2022. No. 3. P. 1–4. URL: https://www.genresj.org/index.php/grj/article/view/genresj.UYML5006 (дата обращения: 24.07.2023). doi: 10.46265/genresj.UYML5006.

10. Genetic characteristics of regional populations of Nenets reindeer breed (Rangifer tarandus) / T. E. Deniskova, V. R. Kharzinova, A. V. Dotsev, et al. // Sel’skokhozyaistvennaya Biologiya. 2018. Vol. 53. No. 6. P. 1152–1161. doi: 10.15389/agrobiology.2018.6.1152eng.

11. Study of the genetic diversity of domestic and wild reindeer (Rangifer tarandus L., 1758) populations using nuclear and mitochondrial genomic markers / O. A. Koshkina, A. D. Solovieva, T. E. Deniskova, et al. // Sel’skokhozyaistvennaya Biologiya. 2022. Vol. 57. No. 6. P. 1101–1116. doi: 10.15389/agrobiology.2022.6.1101eng.

12. Додохов В. В., Павлова Н. И., Калашникова Л. А. Полиморфизм микросателлитных локусов ДНК у оленей чукотской породы // Аграрный научный журнал. 2020. № 9. С. 49–53. doi: 10.28983/asj.y2020i9pp49-53.

13. Huson D. H., Bryant D. Application of phylogenetic networks in evolutionary studies // Molecular Biology and Evolution. 2006. No. 23. P. 254–267. doi: 10.1093/molbev/msj030.

14. Analysis on genetic diversity of reindeer (Rangifer tarandus) in the Greater Khingan Mountains using microsatellite markers / J. C. Zhai, W. S. Liu, Y. J. Yin, et al. // Zool. Stud. 2017. Vol. 56. Article 11. URL: https://zoolstud.sinica.edu.tw/Journals/56/56-11.html (дата обращения: 24.07.2023). doi: 10.6620/ZS.2017.56-11.

15. Microsatellite DNA evidence for genetic drift and philopatry in Svalbard reindeer / S. D. Cote, J. F. Dallas, F. Marshall, et al. // Mol. Ecol. 2002. No. 11. P. 1923–1930. doi: 10.1046/j.1365-294X.2002.01582.x.

16. Genetic diversity estimates point to immediate efforts for conserving the endangered Tibetan sheep of India / R. Sharma, K. Brijesh, A. Reena, et al. // Meta Gene. 2016. Vol. 8. P. 14–20. doi: 10.1016/j.mgene.2016.01.002.

17. Significance of caribou (Rangifer tarandus) ecotypes from a molecular genetics viewpoint / R. Courtois, L. Bernatche, J. P. Ouellet, et al. // Conserv. Genet. 2003. No. 4. P. 393–404. doi: 10.1023/A:1024033500799.

18. Брызгалов Г. Я. Актуальные вопросы селекционно-племенной работы в оленеводстве Крайнего Северо-Востока России (ФГБНУ Магаданский НИИСХ). Магадан: МАОБТИ, 2022. 183 с.