ЗЕМЛЕДЕЛИЕ И РАСТЕНИЕВОДСТВО
Исследования проводили с целью оценки таксономического разнообразия микромицетов на семенах различных видов и сортов растений рода Amaranthus в условиях подтаежной зоны Томской области. Работу выполняли в 2020-2022 гг. Использовали семена растений из Сибирского ботанического сада следующих видов и сортов рода Amaranthus: A. cruenthus L. - щирица багряная сортов Валентина, Чергинский; A. hypochondriacus L. - щирица темная Кизлярец, Крепыш; A. blitoides S. Watson - щирица жминдовидная, A. blitum L. - щирица жминда, A. retroflexus L. - щирица запрокинутая. Зараженность семян микромицетами, локализацию мицелия фитопатогенов, длительность выживания микромицетов определяли методом микологического анализа на среде Чапека через 4...5 месяцев после уборки. Наиболее распространенными микромицетами, выделенными из семян амаранта, были грибы рода Fusarium (частота встречаемости в партиях 50.75 %) - F. culmorum (Wm. G. Sm.) Sacc., F. oxysporum Schltdl., F. equiseti (Corda) Sacc., F. avenaceum (Fr.) Sacc., F. graminearum Schwabe. В состав микоценоза семян входил Botrytis cinerea Pers. (встречался нерегулярно, зараженность отдельных партий до 34 %), а также микромицеты родов Alternaria (частота встречаемости 50.87,5 %), Cladosporium, Penicillium (12,5.50,0 %). На семенах амарантов присутствовали бактерии (частота встречаемости 50,0.83,3 %). Большая часть грибов рода Fusarium локализовалась в плодовой оболочке семян амарантов. Грибы рода Alternaria наблюдали преимущественно под оболочкой во внутренних частях семян. При длительном хранении (10 лет) семена амарантов теряли всхожесть и заселялись плесневыми грибами Penicillium spp. и сапротрофными бактериями. Из семян амарантов в условиях Томской области, на северной границе культигенного ареала видов, были впервые выделены F. culmorum, F. avenaceum и F. graminearum, а также возбудитель серой гнили Botrytis cinerea.
Исследования проводили с целью оценки уровня экологической адаптивности признака «масса семян с 1 растения» исходного материала сои в условиях юга лесостепи Среднего Поволжья, чтобы выявить ценные для селекции образцы. Материал для исследования – 112 образцов сои различного эколого-географического происхождения, стандарт – сорт Южанка. В 2019–2021 гг. лучше из них (14 образцов) оценивали по показателям экологической адаптивности. Почва опытного участка – чернозем типичный среднегумусный среднемощный среднеглинистый. Благоприятные для формирования урожайности условия сложились в 2021 г. (индекс условий среды Ij = 2,75), 2019 и 2020 гг. были неблагоприятными (Ij = -1,40 и -1,35 соответственно). Лучшие образцы определяли путем суммирования рангов 8 индексов экологической адаптивности (пластичность, стабильность, коэффициент адаптивности, компенсаторная способность, коэффициент отзывчивости, гомеостатичность, селекционная ценность, индекс экологической пластичности): первый ранг – лучший показатель адаптивности, пятнадцатый – худший. В условиях лесостепи Среднего Поволжья в среднем за 2019–2021 гг. самая высокая семенная продуктивность одного растения (11,71…12,17 г) отмечена у образцов 680-11 (Украина), 422 (Казахстан), ОХ 299 (Канада), Л-60/2018, Ника (Россия), превзошедших стандарт на 4,97…5,43 г. Наименьший суммарный ранг (39…50 баллов) по адаптивности получили образцы 422 (Казахстан), Л-59/2018, Gessener (Югославия), ОХ 299 (Канада), 680-11 (Украина), Ника (Россия), Л-60/2018, при величина этого показателя у стандарта 81 балл. Значимые парные корреляции между уровнем продуктивности растения сои и показателями адаптивных свойств выявили наиболее информативные параметры для проведения оценки: селекционная ценность (r = 0,51), компенсаторная способность (r = 0,59), коэффициент адаптивности (r = 0,79), индекс экологической пластичности (r = 0,99).
Исследования проводили с целью определения эффективности предпосевной обработки семян физиологическими активными препаратами на особенности формирования урожая и качества зерна озимой пшеницы в зоне неустойчивого увлажнения Ставропольского края. Работу выполняли в 2019–2022 гг. Объект исследования – сорта озимой пшеницы Ставка и Виктория 11. Семена обрабатывали препаратом Максим Форте и физиологическими активными препаратами Альфастим (0,05 л/т), Икар Фосто Сидс (0,5 л/т), Спринталга (0,5 л/т) и Биодукс (3 мл/т). Применение физиологически активных препаратов в среднем за годы исследований позволили обеспечить прибавку урожайности, по сравнению с контролем, от 0,32 до 0,43 т/га. Они оказывали положительное влияние на продуктивный стеблестой. У сорта Ставка величина этого показателя находилась в диапазоне от 591 шт./м2 (Альфастим) до 652 шт./м2 (Спринталга), Виктория 11 – от 675 шт./м2 (Биодукс) до 713 шт./м2 (Икар Фосто Сидс). Дополнительный агроприем способствовал увеличению массы 1000 зерен у сорта Ставка до 6,2 % (от 42,48 г (Альфастим) до 43,98 г (Спринтага)), Виктория 11 – до 3,9 % (соответственно от 43,03 г до 44,47 г). Применение изучаемых препаратов не снижало качества сырой клейковины в зерне. Общая стекловидность зерна сорта Ставка находилась в пределах от 34,7 % (Альфастим) до 42,2 % (Биодукс). У сорта Виктория 11 наибольшую величину этого показателя наблюдали в вариантах с применением Биодукс (36,7 %) и Альфастим (36,5 %). Самая высокая прибыль с 1 га отмечена при обработке семян полифункциональным препаратом Альфастим, при выращивании сорта Ставка она составила 27,3 тыс. руб., сорта Виктория 11 – 30,6 тыс. руб.
Исследования проводили в 2020–2022 гг. в зоне неустойчивого увлажнения Ставропольского края с целью выявления возможности конвейерного использования разнопоспевающих травостоев многолетних трав, способных обеспечить сельскохозяйственных животных высокопитательным зеленым кормом наиболее продолжительное время. Климат – умеренно континентальный (ГТК= 1,09), среднегодовое количество осадков – 560 мм. Почва – чернозем обыкновенный малогумусный среднемощный среднесуглинистый. Объектом исследования служили многолетние травы и их смеси разного срока кормовой спелости: раннеспелые травосмеси – фестулолиум + ежа сборная; фестулолиум + ежа сборная + донник жёлтый двулетний; фестулолиум + ежа сборная + донник жёлтый двулетний + эспарцет виколистный; среднеспелые травосмеси – кострец безостый + овсяница луговая; кострец безостый + овсяница луговая + донник жёлтый двулетний; кострец безостый + овсяница луговая + донник жёлтый двулетний + люцерна посевная; позднеспелые травосмеси – пырей удлинённый + донник белый двулетний; пырей удлинённый + донник белый двулетний + люцерна жёлтая. Раннеспелые травостои со средней урожайностью зеленой массы 20,2…25,6 т/га, сухого вещества – 4,0…4,8 т/га целесообразно создавать на основе травосмесей из фестулолиума, ежи сборной, донника желтого скороспелого и эспарцета виколистного; среднеспелые (22,0…27,9 т/га и 4,4…5,4 т/га) – из костреца безостого, овсяницы луговой, донника желтого и люцерны посевной; позднеспелые (23,6…31,7 т/га и 4,7…6,4 т/га соответственно) – из пырея удлиненного, донника белого и люцерны желтой. Расширение ассортимента кормовых трав позволит обеспечить производство высокоэнергетических кормов с выходом обменной энергии в раннеспелых травостоях 32...51 ГДж/га обменной энергии, среднеспелых – 44...52 ГДж/га, позднеспелых – 57...68 ГДж/ га. Травостои всех сроков созревания в среднем за 3 года исследований характеризовались высокими кормовыми достоинствами, содержание сырого протеина в абсолютно сухом веществе составляло 11,67…17,74 %, клетчатки – 18,40…30,77 %.
ЗООТЕХНИЯ И ВЕТЕРИНАРИЯ
Потребность в разработке технологий, направленных на мультитиражирование генетического потенциала лучших коров, обусловило развитие технологий, обеспечивающих возможности получения большего числа потомков от одной самки. Первой такой технологией стала MOET (полиовуляция и пересадка эмбрионов), коммерческое использование которой началось с конца 80-ых гг. прошлого века. Однако в последние годы наметилась тенденция замещения получения эмбрионов in vivo (IVD-эмбрионы) производством эмбрионов in vitro (IVP-эмбрионы) из ооцитов, преимущественно извлекаемых посредством прижизненной пункции фолликулов коров (OPU). Цель исследований – анализ динамики мирового производства OPU-IVP эмбрионов, а также направлений и результатов исследований, способствующих широкому распространению этой технологии в воспроизводстве крупного рогатого скота для обоснования целесообразности развития OPU-IVP технологии в России. Материалом для исследований служили статистические и аналитические данные комитета по сбору данных Международного общества по пересадке эмбрионов (IETS), представленные в ежегодных отчетах за 1991–2021 гг., а также научные публикации по изучаемой проблеме, представленные в российских и международных базах RSCI, PubMed. Анализ показал, что в мире наблюдается поступательное увеличение производства IVP-эмбрионов с 85,0 тыс. в 1998 году до 1521,0 тыс. в 2021 году, что составило 79,7% от общего объема произведенных эмбрионов коров. Преимущества OPU-IVP технологии, по сравнению с технологией MOET, заключается в уменьшении трудоемкости, отсутствии необходимости использования гормональной стимуляции доноров, возможности более быстрой смены доноров, увеличения числа комбинаций с элитными быками, использования для извлечения ооцитов самок-доноров в более широком возрастном спектре и в различном физиологическом состоянии, снижении количества сперматозоидов, необходимых для оплодотворения яйцеклеток. Преимущества технологии OPU-IVP делает актуальным проведение дальнейших исследований, направленных на повышение эмбриопродуктивности, улучшение качества и криорезистентности получаемых эмбрионов.
Ориентация систем сельскохозяйственного производства на использование ограниченного числа пород привела к резкому снижению численности локальных генетических ресурсов – носителей уникальных форм изменчивости. Выявление в геномах современных представителей локальных пород исторических (аутентичных) геномных компонентов – важнейший этап разработки эффективных программ сохранения генофонда. Цель исследований – сравнительное изучение генетического разнообразия, генеалогических связей и генетической структуры популяций исторических и современных образцов бурого и палево-пестрого скота. Спектр исторических образцов включал саратовский (n=5), горский (n=8), тувинский (n=6), курганский (n=2), тушинский (n=1), шортгорн-астраханский (n=2) и юринский (n=1) скот, аулиекольскую (n=1), костромскую (n=3), бурую швицкую (n=5), шортгорнскую (n=1) и симментальскую (n=10) породы. Выборка современных представителей пород включала горский скот (n=32), костромскую (n=40), бурую швицкую породу кавказского типа (n=13) и немецкой селекции (n=27), симментальскую породу (n=33). Молекулярно-генетические исследования проводили по 9 локусам микросателлитов (TGLA227, BM2113, ETH10, SPS115, TGLA122, INRA23, TGLA126, ETH225 и BM1824). Эффективность генотипирования исторических образцов в среднем по всем исследуемым локусам составила 92,12 %. Уровень генетического разнообразия в исторических популяциях был выше, чем у одноименных современных пород. Попарное сравнение одноименных пород по числу утраченных и новых аллелей микросателлитов выявило наибольшие изменения у горского скота (9 и 22 аллеля, соответственно) и в костромской породе (1 и 27 аллелей), наименьшие – в бурой швицкой породе (12 и 14 аллелей). Анализ структуры филогенетических деревьев, построенных по FST и Jost’s D, показал относительную близость исторических популяций скота между собой, в то время как современные популяции были более дивергентны. Исследование генетической структуры популяций показало сохранение в современных популяциях крупного рогатого скота части исторических генетических компонентов. Результаты исследований могут быть использованы для отбора животных, несущих наибольшую долю исторических (аутентичных) геномных компонентов, для участия в национальных программах сохранения генетических ресурсов.
Исследования проводили с целью определения влияния интенсивности селекции на изменение уровня инбредности популяции. Оценивали уровень геномного инбридинга в трех породах крупного рогатого скота, характеризующихся разной степенью селекционного давления: наибольшая – голштинская (HLST, n = 25); умеренная – красная степная порода (RED_STEPPE, n = 29); наименьшая – горский скот Дагестана (GRSK, n = 26). Всех исследуемых животных генотипировали с использованием ДНК-чипа Bovine GGP BeadChip (Illumina, San Diego, CA, USA), включающем около 150 тыс. SNP. Для поиска сегментов гомозиготности (ROH) использовали метод последовательных прогонов, реализованный в R пакете detectRUN. Сегменты ROH относили к различным классам в зависимости от их длины: 0,5…2, 2…4, 4…8, 8…16 и >16 Mb. Коэффициент геномного инбридинга (FROH) рассчитывали на основании данных о количестве и длине ROH в геноме. Животные группы HLST характеризовались наибольшей средней длиной ROH (365,26 Mb). У особей группы GRSK величина этого показателя была в 3 раза ниже (125,32 Mb). При этом индивидуальные максимальные значения длины ROH в GRSK были сопоставимы с аналогичными в HLST (452,71 Mb против 515,49 Mb соответственно). Среднее количество ROH в группе GRSK составило 104,88, RED_STEPPE – 155,21, HLST – 190,32. Средние значения FROH варьировали от 0,05 в GRSK до 0,145 в HLST. Во всех изучаемых группах преобладали короткие фрагменты ROH (0,5…2 Mb). В целом большее селекционное давление ассоциировано с увеличением средней длины и количества сегментов гомозиготности. Полученные результаты могут быть использованы при разработке селекционных программ и программ сохранения локальных пород.
Краниометрические характеристики рассматривают сегодня как источник фенотипической изменчивости, который во взаимосвязи с геномной изменчивостью может быть использован для уточнения происхождения популяций. Развитие цифровых технологий делает возможным получение более объективной информации о размерах и форме объектов. Исследования проводили с целью сравнительной морфометрической оценки черепов крупного рогатого скота ярославской породы на основе натурных и линейных измерений 3-D моделей для определения целесообразности создания цифровых образцов с их краниометрическими характеристиками. Работу выполняли с 2021 по 2023 гг. При проведении исследований использовали черепа крупного рогатого скота ярославской породы (n=18) из краниологической коллекции музея животноводства имени Е.Ф. Лискуна РГАУ – МСХА имени К.А. Тимирязева Трехмерные изображения получали с использованием 3-D сканера Spectrum, оснащённого двумя камерами 3,1 мегапикселя (RangeVision, Россия). 3-D измерения проводили с использованием программного обеспечения ScanCenter NG (RangeVision, Россия). Для оценки их ошибки осуществляли повторные измерения части черепов (n = 7). Натурные измерения черепов выполняли по общепринятой методике. Для оценки сходимости результатов, полученных разными способами, определяли отклонение значений между ними, выраженное в процентах. Использование 3-D моделей позволяет получать воспроизводимые результаты со средней относительной погрешностью при повторных измерениях 1,46±0,16%, при этом по ряду измерений она превышала 10 %. Сравнение значений натурных и 3-D модельных измерений показало высокую сходимость результатов в большинстве случаев, однако иногда наблюдали существенные различия. Сравнение ошибок при повторных 3-D модельных измерениях и отклонений между измерениями разными способами показало, что чаще всего, максимальные различия характерны для одних и тех же измерений: наименьшая внутренняя высота височной ямы (№ 39), наибольший оро-аборальный диаметр основания рогового стержня (№ 45), наименьший дорсо-базальный диаметр основания рогового стержня (№ 46). Для повышения точности и воспроизводимости 3-D модельных измерений необходимо более детальное описание локализации некоторых точек.
Интенсификация развития генетических аспектов в животноводстве – это приоритетная задача, поставленная перед селекционерами. Работу проводили с целью полногеномного ассоциативного исследования (GWAS) и выявления генов-кандидатов, потенциально связанных с показателем среднесуточного прироста и площадью мышечного глазка у боровков. Помесных свиней (n=96), полученных в результате трехпородного скрещивания (крупная белая+ландрас+дюрок), выращивали на автоматических кормовых станциях в селекционно-гибридном центре. Изучали откормочные, мясные (живая масса при постановке на кормовые станции – BW1, живая масса при снятии с кормовых станций – BW2, среднесуточный прирост – ADG, убойный выход – SY, площадь мышечного глазка – LMP, толщина шпика между 6…7 грудным позвонком – P2, толщина шпика над поясницей – P4) и физико-химические (влага, протеин, жир, зола, pH1, pH24) показатели. Расчет и визуализацию генетических и фенотипических корреляций проводили в R-studio с использованием пакета Corrplot package. Полногеномное генотипирование осуществлялми с использованием ДНК-чипа Porcine GGP HD (платформа GeneSeek Genomic Profiler, «Neogene», США), содержащим ~70 тыс. SNP. Данные визуализировали в пакете qqman с использованием языка программирования R. Для поиска генов-кандидатов, локализованных в области идентифицированных SNP, использовали геномный ресурс Sscrofa10.2 (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/NC_010449.4?report=graph). Функциональную аннотацию генов выполняли с привлечением базы данных GeneCards (http://www.genecards.org/). По результатам GWAS идентифицировано 29 SNP по признаку ADG и 16 SNP – по LMP. Функциональная аннотация по данным SNP выявила наличие 22 и 30 генов, отвечающих соответственно за биологические и молекулярные цели организма. Полученные результаты анализировали с использованием данных зарубежных исследователей, включая международную базу DAVID. По признаку ADG, наибольшее значение имеет ген-кандидат, расположенный на хромосоме свиньи (SSC) 7 – FSD257632077..57680567, отвечающий за качество свинины. Важное значение имеют гены-кандидаты по признаку LMP - LDLRAP176601373..76625132, SLC45A163294889..63417949, CA663673124..63695013, SLC2A763643189..63655297, WDFY216400193..16409752, ULK124875257..24913433, отвечающие за метаболический процесс, углеводный обмен, транспорт глюкозы и других сахаров, солей желчных и органических кислот, регулирование жировых клеток, чувство голода.
Исследования проводили с целью идентификации и функциональной аннотации генов, связанных с доместикацией, на основе сравнения геномов домашней овцы и диких видов рода Ovis. Выборка домашних овец включала особей следующих пород: волгоградская (n=21), гиссарская (n=20), карачаевская (n=24), романовская (n=24), лакон (n=36), рамбулье (n=27), суффольк (n=19), тексель (n=24), уэссан (n=18). Выборка диких сородичей состояла из азиатского муфлона (O. orientalis) (n=17), уриала (O. vignei) (n=13), архара (O. ammon) (n=37). В качестве материала для исследования были выбраны SNP-профили, сгенерированные с использованием ДНК-чипа Illumina OvineHD Beadchip или извлеченные из последовательностей полных геномов. Биоинформационный анализ проводили в программах PLINK 1.9, SplitsTree 4 и R пакетах “ggplot2” и StAMPP. Результаты анализа главных компонент, расчета значений FST и исследования генетических сетей показали, что домашние овцы четко дифференцируются от диких видов, а среди диких сородичей наиболее близки к ним азиатский муфлон и уриал. Поиск генов, связанных с доместикацией, осуществляли на основе расчета значений FST, выполненного попарно для каждого SNP, в программе PLINK 1.9. Аннотацию идентифицированных генов проводили с использованием геномного браузера Ensembl 109. Генную онтологию изучали с помощью онлайн ресурса DAVID. Всего идентифицировано 166 SNP, из которых 91 располагались внутри 67 генов. Выявлены гены-кандидаты (гены, которые могут быть связаны с проявлением какого-либо признака), вовлеченные в регуляцию репродуктивных процессов, в том числе спермиогенез (PARP9, GLIPR1L1, PRKCD), созревание и функционирование ооцитов (PSMC6, REC114, LARP1B), а также связанные с размером гнезда (IGF2BP2). Группа генов была связана с иммунной резистентностью (CLCA1, GMDS, ADGRB3), хозяйственно-полезными признаками, в том числе с мясной (CACHD1, HDAC9) и шерстной (PPP2R1B, CUX1) продуктивностью, а также с формированием адаптаций к факторам внешней среды (ZDHHC17, LONP1).
Исследования проводили с целью молекулярно-генетического генотипирования представителей рода Capra. Изучали образцы тканей домашних коз (Capra hircus) оренбургской (n=40), горноалтайской (n=70), советской шерстной (n=47), зааненской (n=53) пород, карачаевской популяции (n=54), а также диких видов, представленных мархуром (Capra falconeri, n=14), безоаровым козлом (Capra aegagrus, n=10) и сибирским козерогом (Capra sibirica, n=44). Работу выполняли с использованием двух мультиплексных панелей STR-маркеров, рекомендованных Международным обществом по генетике животных (ISAG), на генетическом анализаторе ABI3130xl (Applied Biosystems). Наибольшая генетическая межвидовая дифференциация домашних коз установлена с мархуром (Fst – от 0,270 до 0,317; Jost D – от 0,418 до 0,617), а наименьшая – с безоаровым козлом (Fst – от 0,109 до 0,164; Jost D – от 0,148 до 0,269). В генетической сети Neighbor-Net три диких вида образуют отдельный кластер от домашних коз, что частично находит отражение в результатах анализа главных компонент и кластерного анализа. Наблюдаемая гетерозиготность у всех пород домашних коз превышала 0,5. Среди диких видов наибольшая гетерозиготность отмечена у сибирского козерога (Ho=0,527, по сравнению с Ho=0,336 у безоарового козла и Ho=0,396 у мархура). Во всех изучаемых популяциях зафиксирован дефицит гетерозигот. У сибирского козерога отмечен самый высокий уровень аллельного разнообразия (Ar=7,88), по сравнению как с дикими видами (Ar от 3,81 до 4,36), так и породами домашних коз (Ar от 4,96 до 6,15). Результаты исследований демонстрируют информативность используемой мультилокусной панели микросателлитов для характеристики генетической изменчивости, определения филогенетических взаимоотношений и внутривидовых особенностей в исследованных таксонах рода Capra.
Структурная и функциональная аннотация генов, локализованных в геномных регионах, находящихся под давлением отбора, — один из методов идентификации генов-кандидатов селекционных признаков. Цель исследований – идентифицировать гены-кандидаты в популяциях овец, разводимых на территории России. Выборка включала SNP-профили представителей 27 пород овец, сгенерированных с использованием OvineSNP50 BeadChip и Ovine Infinium HD BeadChip (600 K или Infinium iSelect HD Custom BeadChip Kit. AgResearch_SheepHD Consortium) (Illumina, США). При проведении исследований осуществляли поиск островков гомозиготности (runs of homozygosity, ROH) как индикаторов геномных регионов, испытывающих давление селекции. Идентификацию сегментов ROH проводили методом последовательных прогонов, реализованным в R пакете detectRUNS для языка программирования R. В качестве индикаторов островков ROH в геноме были выбраны сегменты ROH с минимальной длиной 0,3 Мб, общие для более чем 50 % особей в породных выборках. Аннотацию осуществляли с использованием инструментов BioMart и DAVID. Островки ROH, содержащие от 3 до 30 SNP, были идентифицированы в 11 породах овец на первой, второй, шестой, десятой и тринадцатой хромосомах. Некоторые островки ROH пересекались с генами. У куйбышевской породы островок ROH на десятой хромосоме пересекался с геном GJA3 – известным кандидатом, ассоциированным с размерами туловища у овец. В выборках кучугуровской и карачаевской пород, а также буубэй в островке ROH на тринадцатой хромосоме располагался ген PDYN, влияющий на различные аспекты репродуктивных качеств. У овец породы буубэй островок ROH на тринадцатой хромосоме пересекался с геном SMOX, влияющим на рост до отъема и прижизненные качества туши овец. У русской длинношерстной породы на первой хромосоме были идентифицированы гены, ассоциированные с рядом таких экономически-значимых признаков, как SYT11 (влияет на размеры туловища), RXFP4 (потенциальное влияние на живую массу) и TMEM79 (связан с морфогенезом волосяных фолликулов у овец). Поиск таргетных SNP в выявленных генах-кандидатах перспективен для расширения программ маркерной селекции в овцеводстве.
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 (AR), наблюдаемую (HO) и несмещенную ожидаемую (UHE) гетерозиготность, а также несмещенный коэффициент инбридинга (UFIS). Оценку генетической структуры исследуемых выборок выполняли посредством анализа главных компонент (Principal Component Analysis, PCA). Степень генетической дифференциации определяли на основе оценки попарных значений FST 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: AR=6,124±0,676, HO=0,511±0,071, UHE =0,587±0,072, что вероятно обусловлено очень низкой или нулевой миграцией новых генов в этом стаде. Группа NKL характеризовалась самыми высокими величинами AR и UHE – 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.
Ненецкая порода северного оленя – самая многочисленная в Российской Федерации, обладает уникальными адаптационными способностями и играет ключевую роль в жизни многочисленных народов Крайнего Севера. В этой связи, актуален поиск и внедрение различных подходов, которые позволят расширить и уточнить имеющиеся данные о состоянии генетического разнообразия и филогенетических взаимоотношениях региональных популяций ненецкой породы. Цель исследований – выполнить апробацию разработанной тест-системы для выделения полных митохондриальных геномов северных оленей и провести филогенетический анализ домашних популяций ненецкой породы, в сравнении с дикой тундровой популяцией северных оленей. Разработанная тест-система основана на амплификации шести перекрывающихся фрагментов мтДНК, которые после очистки и проверки качества библиотек секвенировали с использованием технологии NGS на приборе miSeq (Illumina, США). Апробацию тест-системы выделения полных митохондриальных геномов северного оленя проводили на представителях шести региональных популяций ненецкой породы (n=63) и диких северных оленей (n=62). Длина полного митогенома составила 16367 пар оснований со следующим распределением частот нуклеотидов: А – 33,70 %, Т – 30,04 %, G – 13,16 %, C – 23,10 %. Все исследуемые особи ненецкой породы характеризовались высоким гаплотипическим и нуклеотидным разнообразием (Hd = 0,993±0,005; ϖ = 0,00391±0,00068). Четкой популяционной кластеризации исследуемых выборок северных оленей не наблюдали. Филогенетический анализ выявил наличие четырех основных кластеров со смешанным составом согласно распределению гаплотипов на медианной сети. В результате проведенного исследования разработана и апробирована тест-система для выделения полных митохондриальных геномов северного оленя, получены новые данные о филогенетических связях группировок ненецкой породы северного оленя различного географического происхождения, а также домашних и диких популяций этого вида животных.
Сибирский осетр (Acipenser baerii) – представитель осетровых рыб, который имеет большое экономическое и хозяйственное значение как источник ценной икры и высококачественной мясной продукции. Исследования проводили с целью определения точности оценок племенной ценности осетровых рыб по собственным показателям роста и развития в условиях установки замкнутого водоснабжения. Оценки племенной ценности, коэффициенты повторяемости, генетические и фенотипические корреляции рассчитывали по следующим признакам: коэффициент упитанности, коэффициент широкоспинности, общая живая масса и среднесуточный прирост. Для селекционно-генетического анализа на основе методологии наилучшего линейного несмещенного прогноза BLUP Animal Model (BLUP AM, «Модель животного») использовали 283 особи сибирского осетра ленской популяции. По фенотипическим значениям наблюдаемая повторяемость прироста живой массы, среднесуточного прироста и упитанности находилась на среднем уровне (rw = 0,45…0,56), что свидетельствует о неравномерности показателей, демонстрируемых животными в ходе их развития. Повторяемость фенотипических значений живой массы была очень высокой (rw = 0,88), что свидетельствует о линейной динамике роста поголовья. Самая высокая повторяемость оценок животных отмечена по признакам прироста живой массы (rw = 0,83) и среднесуточного прироста (rw = 0,96). При сопоставлении списков оценок рыб по среднесуточному приросту за первую и совокупность первых двух бонитировок из десяти лучших годовиков сибирского осетра ленской популяции пять остались в списке, не сохранив, однако, своего ранга. Наименьшей повторяемостью оценок племенной ценности отличались признаки коэффициента упитанности (rw = 0,19) и коэффициента широкоспинности (rw = 0,06), что свидетельствует о неравномерности влияния индивидуальных эффектов генотипа особей на оценки роста и развития исследуемых годовиков. Полученные результаты дают основания полагать, что использованные при проведении исследований признаки могут быть улучшены путем селекции у полиплоидных рыб.
Перепелиные яйца – ценный пищевой продукт, пользующийся большим спросом у населения. Рентабельность их производства напрямую связана с продуктивным потенциалом несушек, а также с товарными и инкубационными качествами яиц. Цель исследований – изучение породных особенностей биофизических, морфометрических и морфологических параметров перепелиных яиц, характеризующих их товарные и инкубационные качества. Объект исследований – яйца перепелов четырех пород яичного направления продуктивности: японской, маньчжурской, английской белой и английской черной. Сбор яиц осуществляли от несушек (n=51) в возрасте 120…150 дней. Всего исследовано 571 яйцо. Определяли длину и ширину яйца, большой и малый диаметр белка, диаметр и цвет желтка, упругую деформацию яйца, прочность и толщину скорлупы, прочность вителлиновой мембраны, массу яйца и его составных частей (белка, желтка, скорлупы). Весовые и морфометрические параметры яиц перепелов использовали для расчета индекса яйца, единиц Хау. Полученные данные обрабатывали методами вариационной статистики, t-test и ANOVA в пакете анализа данных Office 365. Максимальные в опыте величины показателей, характеризующих товарные качества яиц, были установлены у перепелов маньчжурской породы: масса яйца – 12,11±0,11 г, желтка – 3,92±0,06 г, белка – 3,53±0,10 г, что было выше, чем у японских перепелов, соответственно на 7,8 %, 12,2 %, 16,4 %, у английских белых – на 11,2 %, 12,1 %, 18,6 %, у английских черных – на 10,6 %, 5,2 %, 31,9 %. При этом по показателям, характеризующим биофизические параметры яиц (толщина и прочность скорлупы), максимальные в опыте величины были установлены у японских перепелов. Преимущество птицы этой породы над другими достигало 8,9 % (p<0,001).