Промежуточный отчет 2018. Целью настоящего проекта является оценка состояния современного аллелофонда и генофонда пород и популяций домашних коз, выращиваемых на территории РФ, с использованием информативных ядерных и митохондриальных генетических маркеров для создания научной базы для разработки эффективных программ селекции и консервации генетических ресурсов коз. В отчетном году был создан банк ДНК пород коз (оренбургская, горноалтайская пуховая, дагестанская молочная аборигенная, карачаевская, советская шерстная, зааненская). В отчетном году была разработана мультилокусная панель STR-маркеров, собранная по принципу мультиплексности (9 маркеров в 1 пробирке) и основанная на использовании двух флуоресцентных меток FAM (карбоксифлуоресцеин) и R6G (6-карбоксиродамин) для детекции на генетическом анализаторе. Разработанная тест-система успешно прошла апробацию на козах различного происхождения и направления продуктивности. Информативность панели STR-маркеров для подтверждения происхождения была показана с помощью расчета вероятности совпадения генотипов двух независимых образцов (PI при анализе комбинаций из 9 локусов = 0) и вероятности исключения родителей (PE при анализе комбинаций из 9 локусов =99,99%). Для разработанной панели была проведена стандартизация длин аллелей в соответствии с контрольными образцами, полученными от ISAG. В отчетном году впервые было проведено полногеномное генотипирование на основе ДНК-чипа Illumina Goat 50K SNP BeadChip пород коз, разводимых на территории РФ. Были оценены уровни геномного разнообразия, изучены генетические взаимосвязи и установлена генетическая структура в выборках пород коз. Было показано различное происхождение коз локально-созданных российских пород и коз зааненской породы. Было выявлено сильное генетическое влияние зааненской породы на дагестанскую молочную аборигенную породу. Результаты полногеномного исследования были представлены на 37-ой конференции Международного Общества по Генетике животных (ISAG2019). Были начаты исследования полиморфизма нуклеотидных последовательностей митохондриальной ДНК (мтДНК) в изучаемой выборке коз. Были подобраны праймеры для амплификации участка D-петли мтДНК длиной 1437 пар оснований. Было оценено гаплотипическое и нуклеотидное разнообразия четырех пород коз. Показана генетическая дифференциация по материнской наследственности карачаевской породы от трех дагестанских локальных пород коз. В следующем году выполнения НИР по Проекту предусмотрено продолжение и углубление генетических исследований коз, разводимых на территории России, с использованием трех различных маркерных систем.
Отчет за 2020 г.
За время реализации проекта были проведены популяционно-генетические и филогенетические исследования коз из отечественных пород и популяций с использованием ядерных (STR- и SNP-маркеры) и митохондриальных маркеров (Д-петля и полные митохондриальные геномы).
Была разработана, апробирована и стандартизирована (в соответствии с контрольными образцами ISAG) панель STR-маркеров, включающая 9 локусов в одном мультиплексе. С применением разработанной панели было оценено состояние аллелофонда изучаемых коз.
Полногеномное генотипирование представителей локальных групп коз проводили с использованием ДНК-чипа (Illumina GoatSNP50BeadChip). На основе полученных SNP-генотипов было проанализировано геномное разнообразие, был выявлен уровень геномного инбридинга и изучено распределение сегментов гомозиготности.
Впервые в геноме представителей отечественных популяций коз был проведен поиск и функциональная аннотация локусов, находящихся под давлением отбора; в результате чего были идентифицированы гены – кандидаты, регулирующие различные аспекты воспроизводительных функций у коз. Кроме того, у коз, обитающих в горных районах, были выявлены гены, которые ранее не были аннотированы у домашних коз и отвечают за формирование адаптационных механизмов к выживанию в условиях гипоксии у других видов млекопитающих.
Впервые были изучены филогенетические взаимосвязи отечественных и иностранных пород коз: были установлены более тесные связи российских коз с популяциями западно-азиатского происхождения.
Впервые была получена информация о полиморфизме последовательностей митохондриальной ДНК представителей российских локальных групп коз. С этой целью были сконструированы праймеры и был собран полный митохондриальный геном. Была определена принадлежность к известным гаплогруппам по материнским линиям: четыре из шести гаплогрупп были идентифицированы у изучаемых коз.
Таким образом, заявленные научно-исследовательские работы были выполнены в полном объеме. Полученные результаты найдут свое применение в практике (применение STR-панели для тестирования коз) и, вероятно, способствуют лучшему пониманию происхождения и процессов расселения коз на территории России.
