Контроль гетерозиготности с применением ДНК-маркеров у сельскохозяйственных видов животных | Heterozygosity control using DNA markers in farm animal species

English. An essential step in preventing the negative effects of homozygosity and the appearance of inbred depression is the development of techniques for choosing animal breeding couples that contribute to relatively high heterozygosity in progeny. We assessed the polymorphism of genomic fragments by polylocus genotyping using flanked inverted repeats of the most polymorphic genomic elements, such as microsatellite sites (ISSR-PCR markers) (CTC)6C, (GAG)6C, and (ACC)6G, as well as fragments of long terminal repeats of endogenous retroviruses (IRAP-PCR markers), Berv-LTR-K1 and LTR-sire-1, in cattle (Holsteinized black and white breed (n=11), Estonian red (n=13), Ayrshire (n=11), and Kazakh white-headed breed (n=10)), as well as domestic rabbits (synthetic Rodnik cross (n=10), Californian (n=10), White Giant (n=10), and Soviet chinchilla (n=10)). The data collected showed that the polymorphism of the ISSR-PCR markers was identical in both species, but that the polymorphism of the IRAP-PCR markers was noticeably different. It became discovered that the range of primer (CTC)6C's genomic fragments exhibited the highest heterozygosity in rabbits and cattle. The рolymorphism information content (PIC) values ranged from 0.172 to 0.092 for rabbits and from 0.092 to 0.300 for cows. In rabbits, there is also a high heterozygosity of the spectra obtained using Berv-LTR-K retrotransposon fragments as primers, the PIC values were 0.188–0.475, and for LTR-sire-1 PIC values were 0.341–0.382, whereas in cattle, these values were 0.093-0.165 for the Berv-LTR-K marker and 0.124-0.214 for LTR-sire-1. The results allow us to recommend analyzing the considered spectra in parental groups to avoid high homozygosity level in the offspring.

Russian. Для предупреждения негативных проявлений связанных с огомозигочиванием и проявлением инбредной депрессии важным направлением является разработка методов подбора пар животных, способствующих относительно повышенной гетерозиготности потомства. С этой целью выполнена оценка полиморфизма геномных фрагментов методом полилокусного генотипирования с использованием фланкированных инвертированными повторами наиболее полиморфных геномных элементов – участков микросателлитов (ISSR-PCR маркеры) (СТС)6C, (GAG)6C и (ACC)6G, а также фрагментами длинных концевых повторов эндогенных ретровирусов (IRAP-PCR маркеров) – Berv-LTR-K1 и LTR-sire-1 у крупного рогатого скота (голштинизированная черно-пестрая порода (n=11), эстонская красная (n=13), айрширская (n=11) и казахская белоголовая порода (n=10)), а также домашнего кролика (синтетический кросс Родник (n=10), калифорнийская (n=10), белый великан (n=10) и советская шиншилла (n=10)). Полученные данные позволили обнаружить сходство полиморфизма ISSR-PCR маркеров у обоих видов, а также выраженные различия по полиморфизму IRAP-PCR маркеров. Оказалось, что наибольшая гетерозиготность у кроликов и крупного рогатого скота характерна для спектра геномных фрагментов праймера (CTC)6C. У кролика значения PIC (величины информационного полиморфизма) находились в пределах 0,172-0,092, у коров - 0,092-0,300. У кроликов также отмечается высокая гетерозиготность спектров, полученных при использовании в качестве праймеров фрагментов ретротранспозонов Berv-LTR-K, значения PIC составили 0,188-0,475, и LTR-sire-1 - 0,341-0,382, а у исследованных пород коров эти показатели составили 0,093-0,165 для маркера Berv-LTR-K и 0,124-0,214 для LTR-sire-1. Полученные значения позволяют рекомендовать в селекционном процессе анализ рассмотренных спектров у родительских групп для предупреждения повышения огомозигоченности в потомстве.