Genetic structure of West Siberian meat sheep and Kulunda fine-wool sheep by CAST, GDF9 and KRT1.2 genes | Генетическая структура овец западно-сибирской мясной и кулундинской тонкорунной пород по генам CAST, GDF9 и KRT1.2

English. The purpose of the study is to analyze the genotypic structure and population-genetic parameters in the West Siberian meat and Kulunda fine-wool sheep breeds by the CAST, GDF9 and KRT1.2 genes and blood groups. Molecular genetic and immunogenetic studies were carried out at the Siberian Research Institute of Animal Husbandry. PCR-RFLP analysis to determine genotypes was performed according to the described and approved methods on a C1000 "BioRad" amplifier; the results were visualized using an E-Box-CX5.TS-20.M gel documentation system. It was found that the frequencies of genotypes and alleles of the CAST gene in West Siberian meat and Kulunda fine-wool sheep don't differ significantly. In both breeds, CASTMM was predominant, with a frequency of 69.0-75.0%, CASTNN carriers being only 1.6-5.1%. The Kulunda fine-wool sheep is characterized by a very high frequency of the GDF9GG genotype 92.7%, which is higher than that of the West Siberian meat sheep by 26.3 p.p. GDF9AA genotype is extremely rare in the breeds (0-5%). The GDF9G allele in the compared breeds was found to range from 0.811-0.960 and the GDF9A allele from 0.189-0.040. There are differences in the ratio of genotypes of the KRT1.2 gene in the compared breeds. In the Kulunda fine-wool breed, the vast majority of animals have homozygous genotype KRT1.2MM (95.5%), whereas in the West Siberian meat breed such sheep constitute 32.8%. Consequently, the frequency of the KRT1.2M allele is 0.565-0.978 and the KRT1.2N allele is 0.435-0.022. The genetic balance in the studied genes is not disturbed, chi2 = 0,033-1,025. The index of genetic similarity between breeds, calculated on the basis of the frequencies of genotypes and blood groups is 0.901 ± 0.028 and 0.833 ± 0.024. Population and genetic characteristics are practically identical in the compared breeds, except for gene homozygosity (Ca), which is higher in the Kulunda fine-wool sheep breed by 24.3% for the GDF9 gene and KRT1.2 by 29.1%, compared to the West Siberian meat sheep breed. The number of effective alleles is insignificant (1.04-1.46). The genetic variability (V) by individual genes in the breeds varies from 5.0 to 49.6%. The negative value of the Fis coefficient indicates the absence of inbreeding in the studied sheep breeds.

Russian. Цель исследований - анализ генотипической структуры и популяционно-генетических параметров западно-сибирской мясной и кулундинской тонкорунной пород овец по генам CAST, GDF9, KRT1.2 и группам крови. Молекулярно-генетические и иммуногенетические исследования проведены в Сибирском научно-исследовательском и проектно-технологическом институте животноводства. ПЦР-ПДРФ-анализ для определения генотипов проводили по апробированным методикам на амплификаторе С 1000 "BioRad", результаты визуализировали с помощью гельдокументирующей системы E-Box-CX5.TS-20.M. Установлено, что по частоте генотипов и аллелей гена CAST западно-сибирская мясная и кулундинская тонкорунная породы не имеют значимых различий. В обеих породах CASTMM был превалирующим, с частотой 69,0-75,0%, носителей CASTNN - всего 1,6-5,1%. Кулундинская тонкорунная порода характеризуется очень высокой, 92,7%, частотой встречаемости генотипа GDF9GG; это выше, чем у овец западно-сибирской мясной породы, на 26,3 п.п. GDF9AА-генотип в породах встречается крайне редко (0-5%). Аллель GDF9G у сравниваемых пород выявлен в диапазоне 0,811-0,960, а аллель GDF9A - 0,189-0,040. По соотношению генотипов гена KRT1.2 в сравниваемых породах наблюдаются различия. В кулундинской тонкорунной породе подавляющее большинство животных имеют гомозиготный генотип KRT1.2MM(95,5%), тогда как в западно-сибирской мясной породе таких овец 32,8%. Соответственно, частота аллеля KRT1.2M составляет 0,565-0,978, аллеля KRT1.2N- 0,435-0,022. Генное равновесие в изученных генах не нарушено, хи2 = 0,033-1,025. Индекс генетического сходства между породами, вычисленный на основе частот генотипов и групп крови, составляет 0,901 ± 0,028 и 0,833 ± 0,024. Популяционно-генетические характеристики у сравниваемых пород практически одинаковы, за исключением гомозиготности генов (Са), которая выше в кулундинской тонкорунной породе по гену GDF9 на 24,3%, KRT1.2 - на 29,1% в сравнении с западно-сибирской мясной породой овец. Число эффективно действующих аллелей незначительно (1,04-1,46). Генетическая изменчивость (V) по отдельным генам в породах варьирует от 5,0 до 49,6%. Отрицательное значение коэффициента Fis свидетельствует об отсутствии инбридинга у овец изучаемых пород.