Анализ генетического разнообразия айрширского скота России. Сообщение 2. Анализ генома на основе данных распределения ROH-паттернов коров айрширской породы

Полный текст

АКТУАЛЬНОСТЬ

Оценка генетического разнообразия и структуры популяции имеют важное значение для разработки стратегий совершенствования молочного скота, а именно сохранения и повышения их продуктивного потенциала [1]. Улучшение продуктивных показателей в стаде достигается благодаря классическим инструментам селекции, таким как отбор лучших животных и подбор родительских пар. При этом важное место занимает родственное скрещивание — инбридинг, рациональное применение которого позволяет закрепить лучшие качества предков в последующих поколениях и в более короткие сроки повысить рентабельность стад. Однако повышение стихийного инбридинга может привести к инбредной депрессии, что негативно сказывается на продуктивных качествах и фертильности животных [2]. Близкородственное скрещивание оказывает влияние на генетическую изменчивость, понижая ее за счет уменьшения доли гетерозиготности и увеличения числа гомозиготных генотипов [3]. Традиционно оценку уровня инбридинга в стадах проводят на основе информации о родословной. Внедрение генетических технологий в программы разведения молочного скота сделало доступным и возможным получение более точных данных, в том числе и в случае отсутствия родословной [4]. Одним из инструментов анализа геномного инбридинга являются ROH-паттерны (прогоны гомозиготности), которые представляют собой непрерывные гомозиготные участки ДНК, передающиеся потомству от родителей, имеющих общего предка. Характеристика протяженности ROH-островков позволяет оценить степень инбридинга. Так, длинные паттерны гомозиготности характерны для инбредных особей, в то время как присутствие в геноме коротких участков свидетельствует о наличии «древнего» или «стихийного» инбридинга [5, 6]. Увеличение частоты ROH-паттернов характерно для популяций, подвергающихся искусственному отбору. Отбор лучших особей, обладающих высокой продуктивностью, сопровождается снижением разнообразия гаплотипов и увеличением гомозиготности вокруг целевых локусов генома. Как результат, возрастает частота ROH в регионах генома, включающих «мишени» селекции, что в целом позволяет использовать ROH для идентификации групп генов, ассоциированных с интенсивностью отбора по хозяйственно-полезным признакам у молочного скота [7, 8].

Популяция айрширского скота, разводимого в России, немногочисленна и занимает седьмое место среди 25 молочных пород крупного рогатого скота. При этом объем поголовья ее за последние годы относительно стабилен, а благодаря высоким качественным показателям молока на фоне возрастающих значений по удою данная порода занимает второе место по молочной продуктивности, уступая лидерство только голштинской породе. Ареал разведения айрширского скота включает большую часть территории России, кроме Уральского и Дальневосточного федеральных округов [9]. Для повышения конкурентоспособности айрширского скота важно внедрять в программы селекции информацию о генетической оценке как индивидуальной, так и популяционной, что позволит не только установить происхождение и историю разведения породы, но и значительно повысить эффективность селекции путем снижения негативных последствий инбридинга и выявления локусов в геноме, определяющих уникальные породные особенности айрширской популяции на территории России.

Цель работы — анализ внутрипородного генетического разнообразия и структуры популяции на основе данных распределения паттернов гомозиготности и идентификация локусов, ассоциированных с интенсивностью отбора по хозяйственно-полезным признакам у коров айрширской породы.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Для исследования сформировано 6 групп коров айрширской породы, которые принадлежат хозяйствам с различным уровнем селекционно-племенной работы (табл. 1).

 

Таблица 1. Исследуемые группы коров айрширской породы

Table 1. The studied groups of Ayrshire cows

№ группы	Число животных в выборке, голов	Категория племенного хозяйства	Регион Российской Федерации
1	98	Племенной завод	Ленинградская область
2	60	Племенной завод
3	178	Племенной завод
4	159	Племенной репродуктор
5	76	Племенной репродуктор
6	29	Племенной завод	Московская область

 

Объектом изучения были образцы ДНК коров. Полногеномные генотипы получены с использованием ДНК-чипа Illumina BovineSNP50 BeadChip array (50K) (Illumina Inc., США). Для исключения влияния пола на оценку были удалены SNP-маркеры, расположенные на половых хромосомах. По результатам контроля качества всей выборки отобрано 40498 SNP. С помощью программного обеспечения PLINK 1.9 для анализируемых групп: 1) рассчитаны наблюдаемая (H_о) и ожидаемая (H_е) гетерозиготность, индекс фиксации (F_is); 2) проведена оценка геномной архитектуры на основе анализа главных компонент PCA с последующим построением графика в RStudio с помощью пакета ggplot2; 3) произведен поиск гомозиготных участков (ROH) по отдельным хромосомам с последующей визуализацией с помощью библиотеки detectRuns в RStudio по следующим параметрам: размер окна — 15 SNP, порог перекрытия окон — 0,1, минимальное количество SNP в регионе — 15. График индекса инбридинга, рассчитанный на основе ROH-паттернов визуализирован в программе GraphPad Prizm 12.0. Для предполагаемых ROH-островков были найдены перекрывающиеся гомозиготные районы с частотой встречаемости 50 % и более. Минимальный размер гомозиготного участка установлен в 500 000 п. н. Локализация гомозиготных районов и аннотация генов осуществлялись по сборке генома коровы ARS-UCD1.2 (https://www.ensembl.org/Bos_taurus/Info/Index?db=core, дата обращения 12.05.2023) в базе данных Ensembl genome (https://www.ensembl.org/index.html, дата обращения 12.05.2023).

РЕЗУЛЬТАТЫ

Анализ генетического разнообразия на основе показателей гетерозиготности (H_o и H_e) и индекса фиксации (F_is) показал, что группа 4 характеризовалась наличием незначительного дефицита гетерозигот, что подтверждается низкими положительными значениями F_is (0,009 ± 0,009) и минимальными значениями H_o (0,323 ± 0,003). Для остальных анализируемых выборок показатель F_is имел отрицательные значения, а уровень наблюдаемой гетерозиготности был выше уровня ожидаемой (H_o min 0,350 ± 0,001, max 0,359 ± 0,002; H_e min 0,339 ± 0,000, max 0,346 ± 0,001; табл. 2).

 

Таблица 2. Генетическое разнообразие анализируемых популяций айрширского скота

Table 2. Genetic diversity of analyzed populations of Ayrshire cattle

№ группы	n	Ho (SD)	He (SD)	Fis (SD)
1	98	0,358 ± 0,001	0,339 ± 0,000	–0,055 ± 0,004
2	60	0,359 ± 0,002	0,346 ± 0,001	–0,036 ± 0,005
3	178	0,350 ± 0,001	0,343 ± 0,001	–0,021 ± 0,002
4	159	0,323 ± 0,003	0,326 ± 0,001	0,009 ± 0,009
5	76	0,355 ± 0,001	0,343 ± 0,001	–0,037 ± 0,003
6	29	0,354 ± 0,002	0,340 ± 0,000	–0,041 ± 0,004

Примечание. n — Число животных в выборке, голов; H_o — наблюдаемая гетерозиготность; H_e — ожидаемая гетерозиготность; F_is — коэффициент инбридинга.

 

По показателю инбридинга (F_ROH) анализируемые группы скота были относительно однородны, кроме 4-й группы. В среднем по выборке значения F_ROH у 72,83 % особей находились в интервале от 0,10 до 0,20, у 26,67 % — от 0,06 до 0,10, у 0,50 % (3 головы) — свыше 0,30 (рис. 1).

 

Рис. 1. Индекс инбридинга (F_ROH) для анализируемых выборок айрширских коров

 

Проведенный анализ генетического разнообразия методом главных компонент (PCA; рис. 2) показал, что частично особи всех групп образуют один общий кластер. Однако среди поголовья 3-й группы наблюдается консолидация некоторых индивидуумов. Помимо формирования кластера, в который вошла часть коров из 1-й и 5-й групп, можно наблюдать сближение особей 1, 2 и 3-го хозяйств, в результате которого был образован равноудаленный относительно других кластеров сегмент. Наличие обособленных групп может быть обусловлено происхождением отцов исследуемых коров (рис. 2, c, d).

 

Рис. 2. Анализ главных компонент (PCA) на основании полногеномных SNP-генотипов айрширских коров (a, b) и их отцов (c, d)

 

Анализ протяженности и количества ROH-паттернов в исследуемой выборке айрширских коров выявил некоторые особенности (табл. 3). Группы 4 и 6 характеризовались большим показателем количества гомозиготных районов и высокими значениями F_ROH, однако средняя протяженность гомозиготных районов была несколько ниже в группе 6 (2147,7 ± 56,89), чем в группе 4 (2411,9 ± 249,47). Для групп 2 и 3 при равных значениях F_ROH (0,110 ± 0,002) количество и средняя протяженность ROH-паттернов была различна. Так, например, для группы 3 было выявлено меньшее количество гомозиготных регионов (152,08 ± 0,938) при высоких значениях их средней протяженности (2170,39 ± 28,95), а для группы 2 — при более высоком количестве ROH-паттернов (157,17 ± 1,493) их средняя протяженность была ниже (2103,1 ± 34,05).

 

Таблица 3. Протяженность и количество ROH в выборке айрширских коров

Table 3. The length and number of ROHs in the analyzed Ayrshire cattle

№ группы	n	Количество гомозиготных районов	Суммарная протяженность гомозиготных районов (Kb)	Средняя протяженность района (Kb)	FROH (Kb)
1	98	155,62 ± 1,318	327642,7 ± 4943,9	2106,1 ± 27,53	0,109 ± 0,002
2	60	157,17 ± 1,493	330732,1 ± 6368,6	2103,1 ± 34,05	0,110 ± 0,002
3	178	152,08 ± 0,938	331207,9 ± 4550,6	2170,4 ± 28,95	0,110 ± 0,002
4	159	163,35 ± 3,275	363417,9 ± 19795,1	2411,9 ± 249,47	0,121 ± 0,007
5	76	159,58 ± 1,592	343778,9 ± 6110,1	2158,2 ± 35,58	0,115 ± 0,002
6	29	162,28 ± 2,175	348305,6 ± 10061,5	2147,7 ± 56,89	0,116 ± 0,003

Примечание. n — Число животных в выборке, голов.

 

Распределение протяженности и количества гомозиготных районов по хромосомам для всей выборки представлены в табл. 4. На BTA1 (Bos taurus autosome) было обнаружено наибольшее количество ROH (11,51 ± 0,124) при максимальных значениях суммарной протяженности гомозиготных районов (25843,7 ± 614,7) и F_ROH (0,086 ± 0,002). Меньшее количество ROH-островков в исследуемой выборке коров найдено на BTA18, 19, 23–29 (min 2,575 ± 0,056; max 3,885 ± 0,070).

 

Таблица 4. Протяженность и количество ROH по хромосомам в выборке айрширских коров

Table 4. The length and number of ROHs by chromosomes in the analyzed Ayrshire cattle

BTA	Количество гомозиготных районов	Суммарная протяженность гомозиготных районов (Kb)	Средняя протяженность района (Kb)	FROH (Kb)
1	11,51 ± 0,124	25843,7 ± 614,7	2388,1 ± 113,8	0,086 ± 0,002
2	8,710 ± 0,120	18908,8 ± 500,6	2333,8 ± 130,2	0,063 ± 0,002
3	7,810 ± 0,110	16699,3 ± 436,2	2446,9 ± 226,5	0,056 ± 0,001
4	7,130 ± 0,104	15490,1 ± 433,5	2479,9 ± 226,7	0,051 ± 0,001
5	6,288 ± 0,105	16626,1 ± 487,7	2786,6 ± 108,8	0,055 ± 0,002
6	9,211 ± 0,110	19055,2 ± 450,3	2231,4 ± 121,9	0,064 ± 0,002
7	7,770 ± 0,111	16133,7 ± 411,3	2210,8 ± 91,94	0,054 ± 0,001
8	7,593 ± 0,101	15342,9 ± 399,4	2156,3 ± 106,5	0,051 ± 0,001
9	6,153 ± 0,097	13911,2 ± 443,6	2443,4 ± 121,2	0,046 ± 0,001
10	6,317 ± 0,098	12694,5 ± 381,1	2101,9 ± 89,67	0,042 ± 0,001
11	6,193 ± 0,101	13307,1 ± 431,9	2512,9 ± 194,8	0,044 ± 0,001
12	4,671 ± 0,081	10444,6 ± 320,8	2279,8 ± 75,88	0,035 ± 0,001
13	5,185 ± 0,086	11217,1 ± 324,5	2333,4 ± 111,7	0,037 ± 0,001
14	5,578 ± 0,084	12762,2 ± 343,6	2382,8 ± 84,21	0,043 ± 0,001
15	5,467 ± 0,093	12416,9 ± 348,7	2490,5 ± 124,6	0,041 ± 0,001
16	5,333 ± 0,091	11271,8 ± 322,6	2184,5 ± 87,56	0,036 ± 0,001
17	5,350 ± 0,087	10997,5 ± 312,9	2247,3 ± 144,9	0,037 ± 0,001
18	3,827 ± 0,079	7352,5 ± 261,6	2068,1 ± 145,1	0,025 ± 0,001
19	3,837 ± 0,077	8007,5 ± 278,9	2261,0 ± 117,3	0,027 ± 0,001
20	4,537 ± 0,083	9677,7 ± 303,3	2255,4 ± 99,46	0,032 ± 0,001
21	4,358 ± 0,079	8548,8 ± 271,3	2060,2 ± 87,09	0,028 ± 0,001
22	3,885 ± 0,070	10163,1 ± 302,4	2683,9 ± 91,03	0,034 ± 0,001
23	2,998 ± 0,067	5827,3 ± 207,3	2020,8 ± 106,8	0,019 ± 0,001
24	3,463 ± 0,073	7226,4 ± 258,5	2206,2 ± 130,5	0,024 ± 0,001
25	2,583 ± 0,064	5680,9 ± 209,9	2312,0 ± 126,7	0,019 ± 0,015
26	3,092 ± 0,063	8093,3 ± 264,2	2679,7 ± 118,7	0,027 ± 0,001
27	3,005 ± 0,062	5696,9 ± 207,6	1977,4 ± 106,5	0,019 ± 0,001
28	2,575 ± 0,056	5432,9 ± 197,9	2096,9 ± 81,50	0,018 ± 0,001
29	3,378 ± 0,074	6668,7 ± 232,4	1921,2 ± 64,84	0,022 ± 0,001

 

Распределение гомозиготных районов по различным хромосомам в исследуемой выборке айрширского скота показало, что локусы гомозиготности с частотой встречаемости 50 % и выше расположены на BTA1, 2, 6, 8, 13, 14, 16, 17, 21, 22, 24 и 26. Всего идентифицировано 268 генов по обнаруженным ROH-островкам (табл. 5).

 

Таблица 5. Количественная характеристика идентифицированных генов на основе исследуемых ROH-районов

Table 5. Quantitative characterisation of the identified genes in the studied ROH regions

BTA	Регион	Гены (n)
1	1,264,369–2,415,018	13
1	75,588,102–79,324,497	12
1	146,790,949–149,279,017	12
2	71,023,597–75,885,774	17
6	35,211,888–38,042,011	20
6	77,186,116–79,126,321	1
6	81,042,351–82,605,943	1
8	36,191,988–37,451,828	2
8	57,592,438–59,245,157	3
8	61,014,570–62,015,685	12
13	53,091,922–54,106,367	28
14	23,946,436–26,836,013	19
16	42,625,201–46,192,353	27
17	35,586,493–36,118,075	1
17	57,172,637–58,734,028	10
21	7,694,470–8,927,671	3
22	48,063,014–49,273,889	40
24	30,265,281–33,000,605	12
26	21,832,456–23,689,229	35

Примечание. n — Количество генов.

 

Для всей анализируемой выборки проведено аннотирование генов, участвующих в регуляции лактации и синтеза белково-жировых компонентов молока (табл. 6). Всего идентифицировано 32 гена на 10 аутосомах. Большее число генов обнаружено на ВТА6 и 16 (5 и 7 генов соответственно).

 

Таблица 6. Аннотированные гены-кандидаты, ассоциированные с признаками молочной продуктивности и находящиеся под селекционным давлением

Table 6. Annotated candidate genes associated with milk productivity traits, that are under selection pressure

Регион	BTA	Ген	Функциональная роль	Ссылки на литературные источники
75,588,102–79,324,497	1	IL1RAP	Метаболизм липидов в белой жировой ткани у человека	[10]
146,790,949–149,279,017	1	DOP1B	Участвует в образовании молочного жира в молоке	[11]
		HLCS	Синтез жирных кислот и катаболизм аминокислот у человека	[12, 13]
71,023,597–75,885,774	2	DBI	Окисление жирных кислот в митохондриях, биосинтез и накопление липидов в мышцах	[14]
35,211,888–38,042,011	6	FAM13A	Пролиферация адипоцитов- предшественников у крупного рогатого скота	[15]
		HERC3, HERC5, HERC6	Синтез и секреция β-казеинa	[16, 17]
		ABCG2	Участвует в образовании молочного жира и белка в молоке	[18]
53,091,922–54,106,367	13	NPBWR2	Метаболизм липидов у человека	[19]
		ABHD16B	Биосинтез липидов	[20, 21]
		ZGPAT	Синтез и секреция белка в тканях молочной железы	[22]
23,946,436–26,836,013	14	CYP7A1, RAB2A	Метаболизм липидов	[23]
42,625,201–46,192,353	16	CLSTN1	Синтез жирных кислот	[24]
		CA6, ENO1	Участвует в образовании молочного жира в молоке	[25]
		PARK7, TNFRSF9, UTS2, CAMTA1	Отложение жира в мышечной ткани	[26]
57,172,637–58,734,028	17	SPRING1	Метаболизм липидов	[27]
48,063,014–49,273,889	22	NT5DC2	Участвует в образовании молочного жира и белка в молоке	[28]
		TNNC1, GLYCTK	Отложение жира в мышечной ткани	[29, 30]
		PARP3	Липогенез	[31]
30,265,281–33,000,605	24	ZNF521	Отложение жира в мышечной ткани	[32]
		OSBPL1A	Связывание фосфолипидов	[33]
21,832,456–23,689,229	26	LZTS2	Участвует в образовании молочного жира в молоке	[34]
		NPM3	У человека способствует переходу жирных кислот из белой жировой ткани в бурую	[35]
		ARMH3	Транспорт белков и липидов	[36]
		ELOVL3	Метаболизм липидов	[37]

 

ОБСУЖДЕНИЕ

Для обеспечения разнообразия генетических ресурсов молочного скота России важно отслеживать и анализировать генетическую изменчивость и уровень инбридинга животных [38]. Данные проведенного анализа генетического разнообразия показали, что коэффициент инбридинга в стадах айрширского скота России имел положительные и отрицательные значения. По результатам исследования можно предположить, что дефицит гетерозигот наблюдается в группе 4, о чем свидетельствуют положительные значения F_is (табл. 2). В других исследуемых группах коэффициент инбридинга имел отрицательные показатели, что говорит об отсутствии дефицита гетерозиготных генотипов и, в свою очередь, подтверждает наличие генетического разнообразия. В предыдущих исследованиях на образцах семени быков, используемых для разведения в Российской Федерации, были получены положительные значения F_is, которые свидетельствуют о более высокой степени геномного инбридинга, что в целом допустимо для быков [39]. Генетические различия между группами в нашем исследовании обусловлены не только численностью поголовья, но и отличиями селекционной стратегии, применяемой в хозяйствах. Высокие значения коэффициента инбридинга указывают на уменьшение гетерозиготности групп. Однако мы не наблюдали дефицита гетерозигот ни в одном из исследуемых стад, кроме четвертого, поэтому можно констатировать отсутствие инбредной депрессии и наличие эффективного отбора, направленного на поддержание гетерозиготности, что говорит о целенаправленности подбора родительских пар.

В исследованиях С. Visser и соавт. [38] показатель инбридинга у южноафриканского айршира составил в среднем 0,053, при этом большая часть особей имела значения F_ROH в интервале от 0,04 до 0,05. Однако в наших исследованиях средний показатель F_ROH для всей выборки айрширского скота оказался выше и составил 0,114, а у большинства коров (72,83 %) эти значения варьировали от 0,10 до 0,20 (рис. 1, табл. 3).

По результатам анализа главных компонент (рис. 2) выявлена однородность выборки российской популяции айрширов. Тем не менее мы определили, что часть животных выделились в обособленные кластеры, что, вероятно, связано с происхождением их отцов, которые являются частью популяции шведского и финского айрширского скота (рис. 2). Схожие результаты были получены при исследовании коров голштинской породы, используемых в 13 хозяйствах Ленинградской области, где также была выявлена генетическая однородность стад [40].

Согласно данным о F_ROH, количестве и средней протяженности ROH по хромосомам можно сделать вывод об уровне инбридинга. Увеличение длины гомозиготных регионов может быть связано либо с внедрением геномного отбора в программы разведения крупного рогатого скота, либо с недавним инбридингом [41]. По всем хромосомам в исследуемой выборке F_ROH имел значения в диапазоне 0,018–0,086 (табл. 4), что в некоторой степени согласуется с данными, полученными для финского айршира, где F_ROH определен в промежутке от 0,00 до 0,05 [42]. Это, вероятнее всего, может быть связано с использованием финских быков-производителей в программах разведения айрширов в России.

Гомозиготные регионы, возникающие в результате инбридинга, имеют хаотичное распределение по всему геному [43]. Однако по частоте встречаемости ROH-островков можно определить давление отбора в этих регионах [44]. В нашей работе было выявлено большое количество гомозиготных регионов с частотой встречаемости более 50 % на BTA1, 6, 8 и 17 (табл. 5). Схожие результаты были получены в исследовании, проводимом на основных породах молочного скота в США, где так же большее число ROH было идентифицировано на BTA4–6 и 8 [45]. Накопление паттернов гомозиготности на этих BTA может быть связано с интенсивным отбором на молочную продуктивность [46].

Гены, которые мы идентифицировали с помощью анализа ROH в нашем исследовании, предположительно связаны с признаками молочной продуктивности у айрширского скота (табл. 6). Гомозиготные районы на различных ВТА включали в себя гены, продукты транскрипции которых в ранних исследованиях были ассоциированы с метаболизмом липидов (ВТА1: IL1RAP, BTA13: NPBWR2, BTA13: ABHD16B, ВТА14: CYP7A1, RAB2A, ВТА17: SPRING1, ВТА26: ELOVL3) [10, 19–21, 23, 27, 37]. Протеин-кодируемые гены DOP1B и ABCG2, ZGPAT, CA6 и ENO1, NT5DC2, LZTS2 могут быть связаны у айрширов с образованием молочного жира и белка в молоке. Ранее их функции были описаны в исследованиях у голштинской породы коров [11, 18], яков [22, 25], азиатских буйволов [28] и у породы Гир (Bos indicus) [34]. За синтез и секрецию β-казеина отвечают белки, кодируемые группой генов HERC3, HERC5, HERC6, которые изучены в работах V.B. Pedrosa и соавт. [16] и D.N. Do и соавт. [17]. Регионы на BTA1, 2, 16 и 26 включают гены, функции которых связаны с синтезом и окислением жирных кислот (HLCS, DBI, CLSTN1) [12–14, 24]. В работе C. Liang и соавт. [15] ген FAM13A, расположенный на BTA6, связан с пролиферацией адипоцитов-предшественников. Ген PARP3, продукты транскрипции которого у голштинских коров в работе U. Abou-Rjeileh и соавт. [31] связаны с процессом липогенеза. Ген OSBPL1A, кодируемый белок которого отвечает за связывание фосфолипидов у крупного рогатого скота, разводимого в Китае, был обнаружен на ВТА24. Гомозиготный регион на ВТА26 включал в себя ген ARMH3, который, согласно результатам J. Jayawardana и соавт. [36], участвует в пути транспорта белков и липидов у молочных пород крупного рогатого скота Новой Зеландии. На этой хромосоме также находится ген NPM3, продукты транскрипции которого обладают характеристикой адипокина, тем самым регулируют переход жирных кислот у человека из белой жировой ткани в бурую. На BTA16 у всех групп айрширского скота идентифицирована группа белков, кодируемых генами PARK7, TNFRSF9, UTS2 и CAMTA1. Их функциональная роль ассоциирована с отложением жира в мышечной ткани у крупного рогатого скота породы нероле [26]. Эту функциональную роль выполняют гены на ВТА22 и 24 (TNNC1, GLYCTK и ZNF521) [29, 32]. Вероятнее всего, наличие генов, функции которых отвечают за те или иные показатели молочной продуктивности, в гомозиготных регионах связано с интенсивным отбором среди отечественных популяций айрширов. В дальнейшем эти гены могут служить маркерами молочной продуктивности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Результаты наших исследований показали в целом схожий уровень инбредности анализируемых стад айрширского скота. Однородность популяции подтверждается тем, что большая часть животных (72,83 %) имела значения F_ROH в интервале от 0,10 до 0,20 при среднем F_ROH 0,114. Кластерный анализ выявил консолидированные группы особей, наличие которых обусловлено происхождением их предков по отцовской линии. Обнаруженные ROH-паттерны включали 268 генов, 32 из которых вовлечены в регуляцию синтеза белково-жировых компонентов молока. Накопление ROH в этих локусах служит подтверждением селекционного давления, направленного на повышение качественных характеристик молока в айрширской породе. Полученные результаты могут быть использованы в программах селекции айрширского скота, разводимого в России.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Благодарности. Исследование выполнено с использованием оборудования Всероссийского научно-исследовательского института генетики и разведения сельскохозяйственных животных — филиала ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр животноводства — ВИЖ им. акад. Л.К. Эрнста», Санкт-Петербург.

Вклад авторов. Все авторы внесли существенный вклад в разработку концепции, проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией. Личный вклад каждого автора: М.В. Позовникова — концепция исследования; А.Е. Рябова, М.В. Позовникова — кураторство, написание текста статьи, редактирование; А.И. Азовцева — формальный анализ, написание и редактирование текста статьи; М.В. Позовникова, Ю.С. Щербаков — методология исследования; Ю.С. Щербаков, А.Е. Рябова — программное обеспечение; Ю.С. Щербаков, О.В. Тулинова — валидация; Е.А. Романова, О.В. Тулинова — проведение исследования, написание и редактирование текста статьи.

Источник финансирования. Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (грант № 21-16-00049 от 19.04.2021).

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Этический комитет. Протокол одобрен Комиссией по этике экспериментов на животных Федерального научного центра животноводства им. Л.К. Эрнста (№ 2020/2) и Законом Российской Федерации о ветеринарной медицине (№ 4979-1 от 14 мая 1993 г.).

Об авторах

Анна Евгеньевна Рябова

Всероссийский научно-исследовательский институт генетики и разведения сельскохозяйственных животных — филиал Федерального исследовательского центра животноводства — ВИЖ им. акад. Л.К. Эрнста

Автор, ответственный за переписку.
Email: aniuta.riabova2016@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-2362-2892
SPIN-код: 4336-0310
Scopus Author ID: 57941963400

мл. научн. сотр.

Россия, Санкт-Петербург

Марина Владимировна Позовникова

Всероссийский научно-исследовательский институт генетики и разведения сельскохозяйственных животных — филиал Федерального исследовательского центра животноводства — ВИЖ им. акад. Л.К. Эрнста

Email: pozovnikova@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-8658-2026
SPIN-код: 5441-6996
Scopus Author ID: 57200383317

канд. биол. наук, ст. научн. сотр.

Россия, Санкт-Петербург

Наталия Викторовна Дементьева

Всероссийский научно-исследовательский институт генетики и разведения сельскохозяйственных животных — филиал Федерального исследовательского центра животноводства — ВИЖ им. акад. Л.К. Эрнста

Email: dementevan@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-0210-9344
SPIN-код: 8768-8906
Scopus Author ID: 57221619264

канд. биол. наук, вед. научн. сотр.

Россия, Санкт-Петербург

Юрий Сергеевич Щербаков

Всероссийский научно-исследовательский институт генетики и разведения сельскохозяйственных животных — филиал Федерального исследовательского центра животноводства — ВИЖ им. акад. Л.К. Эрнста

Email: yura.10.08.94.94@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-2949-0747
SPIN-код: 3547-1009
Scopus Author ID: 57189759592

мл. научн. сотр.

Россия, Санкт-Петербург

Ольга Васильевна Тулинова

Всероссийский научно-исследовательский институт генетики и разведения сельскохозяйственных животных — филиал Федерального исследовательского центра животноводства — ВИЖ им. акад. Л.К. Эрнста

Email: tulinova_59@mail.ru
SPIN-код: 3973-6337
Scopus Author ID: 57200384693

канд. с.-х. наук, вед. научн. сотр.

Россия, Санкт-Петербург

Елена Анатольевна Романова

Всероссийский научно-исследовательский институт генетики и разведения сельскохозяйственных животных — филиал Федерального исследовательского центра животноводства — ВИЖ им. акад. Л.К. Эрнста

Email: splicing86@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-4225-5533
SPIN-код: 1444-3678

мл. научн. сотр.

Россия, Санкт-Петербург

Анастасия Ивановна Азовцева

Всероссийский научно-исследовательский институт генетики и разведения сельскохозяйственных животных — филиал Федерального исследовательского центра животноводства — ВИЖ им. акад. Л.К. Эрнста

Email: ase4ica15@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2963-378X
SPIN-код: 5784-2786

мл. научн. сотр.

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

Дополнительные файлы