Genetic characteristics of red gorbatov and suksun cattle breeds using microsatellite markers | Генетическая характеристика красной горбатовской и суксунской пород крупного рогатого скота по микросателлитным маркерам

English. An assessment of the genetic status of small or endangered local breeds is an important stage in preventing the loss of their valuable alleles. In our work, we performed a molecular genetic study of the Red Gorbatov (RGBT) n=110 and Suksun (SUKS) n=92 cattle breeds. The variability of 10 microsatellites (TGLA227, BM2113, ETH10, SPS115, TGLA122, INRA23, TGLA126, BM1818, ETH225, BM1824) was carried out on genetic analyzer ABI3130xl. Statistical processing was done in GenAlEx 6.501 and Structure 2.3.4 software. By the average number of alleles per locus, the RGBT group exceeded the SUKS. However, a greater effective allele number and the number of informative alleles were detected in the SUKS group (Ne = 4.03, Na at least 5% = 4.40 for SUKS and Ne = 3.57, Na at least 5% = 4.20 for RGBT). It was found that the studied populations are characterized by a deficit of heterozygotes, which was more significant in the SUKS group (4.4%) than in the RGBT group (0.8%). Positive values of the inbreeding coefficient confirmed this pattern; they were 0.063 for SUKS and 0.007 for RGBT. Cluster analysis, performed for the assumed number of clusters k=2, confirmed the genetic uniqueness of the Red Gorbatov and the Suksun cattle breeds. The shares of membership in its own cluster were Q1/2=0.953±0.063 for the RGBT and Q2/2=0.937±0.100 for the SUKS. Our findings indicate the uniqueness of the studied cattle breeds what emphasizes the necessity to develop the scientifically based conservation programs.

Russian. Оценка генетического состояния малочисленных или находящихся под угрозой исчезновения локальных пород - важный этап предотвращения потери их ценных аллелей. Было проведено молекулярно-генетическое исследование красной горбатовской (RGBT, n=110) и суксунской (SUKS, n=92) пород крупного рогатого скота. Вариабельность 10 микросателлитов (TGLA227, BM2113, ETH10, SPS115, TGLA122, INRA23, TGLA126, BM1818, ETH225, BM1824) изучали на генетическом анализаторе ABI3130xl. Статистическая обработка полученных данных была осуществлена в программах GenAlEx 6.501 и Structure 2.3.4. По среднему числу аллелей на локус группа RGBT превосходила SUKS. Однако, большее эффективное число аллелей и количество информативных аллелей были выявлены в группе SUKS (Ne = 4,03, Na не менее 5% = 4,40 и Ne = 3,57 для SUKS и Na не менее 5% = 4,20 для RGBT). Было установлено, что изучаемые популяции характеризуются дефицитом гетерозигот, более значительным в группе SUKS (4,4%), чем в группе RGBT (0,8%). Положительные значения коэффициента инбридинга подтверждали данную закономерность - 0,063 и 0,007 для SUKS и RGBT соответственно. Кластерный анализ, выполненный для наиболее вероятного числа кластеров k=2, подтвердил генетическую уникальность красной горбатовской и суксунской пород крупного рогатого скота. Доля членства в собственном кластере составила Q1/2=0,953±0,063 и Q2/2=0,937±0,100 для RGBT и SUKS соответственно. Полученные данные указывают на уникальность изучаемых пород, что обусловливает необходимость разработки научно обоснованных программ их сохранения.