Локальные породы сельскохозяйственных животных являются носителями уникального аллелофонда, сформированного в течение многовековой истории и наиболее полно приспособленного к местным природно-климатическим и экономическим условиям. Однако в конце двадцатого столетия развитие животноводства во всем мире сконцентрировалось на использовании ограниченного числа пород, что привело к существенному снижению численности локальных пород. Снижение численности пород несет в себе проблему постепенного повышения степени инбридинга в популяции с последующим снижением генетического разнообразия, что может стать причиной снижения жизнеспособности и уровня развития продуктивных качеств индивидуумов, а также увеличения частоты гомозиготных рецессивных дефектов. Нарастание инбредной депрессии сделает невозможным сохранение чистопородных популяций скота. Уже сегодня на значительной части чистопородного поголовья наблюдается активное использование скрещивания, что ставит эти породы под угрозу исчезновения. С генетической точки зрения, использование кроссбридинга приводит к исчезновению целого ряда уникальных аллелей, прежде всего редких, что может стать причиной потери ценных признаков и свойств.
Ярославская и холмогорская породы являются старейшими отечественными породами крупного рогатого скота, численность которых за последние четверть века снизилась в 7-10 раз. Проведенные ранее исследования показали сохранение в современных популяциях аутентичных геномных компонентов, однако участки генома и SNP-гаплотипы, формирующие уникальный аллелофонд этих пород до настоящего времени не идентифицированы. Отсутствует информация о степени геномного инбридинга в популяции племенных самцов, являющихся резервуаром изменчивости популяции.
Целью данного проекта является оценка геномной архитектуры современных чистопородных популяций ярославской и холмогорской пород крупного рогатого скота на основе полногеномного SNP-генотипирования высокой плотности.
Исследования будут проводиться на чистопородных быках-производителях ярославской и холмогорской пород. Чистопородность животных будет подтверждена данными родословных и результатами анализа микросателлитов. Высокоплотные генотипы животных по более 700 тыс. SNP будут получены с использованием ДНК-чипов Bovine HD BeadChip. Для оценки геномного инбридинга будут использованы различные параметры: эффективный размер популяции (Ne) от 5 до 500 генераций назад, мультилокусная гетерозиготность (MLH), коэффициент инбридинга, рассчитанный на основании длины пробегов гомозиготности (FROH).
Впервые будет изучена геномная архитектура современных популяций ярославской и холмогорской пород крупного рогатого скота с использованием ДНК-чипов высокой плотности, содержащих более 700 тыс. SNP. Будет дана оценка уровня геномного инбридинга в изучаемых породах. Будет выявлены участки генома, находящиеся под давлением отбора, и идентифицированы геномные компоненты, отличающие изучаемые породы от других пород крупного рогатого скота Евразии.
В результате реализации проекта будут получены данные о степени геномного инбридинга в популяции быков-производителей ярославской и холмогорской пород с использованием широкого спектра статистических методов (эффективный размер популяции от 5 до 500 генераций назад, мультилокусная гетерозиготность, коэффициент инбридинга, рассчитанный на основании длины пробегов гетерозиготности (выполнена оценка недавнего и древнего инбридинга). Будет дана характеристика количества и распределения ROH различной длины (2 Мб, 2-4 Мб, 4-8 Мб, 8-16 Мб, >16 Мб), получены данные о хромосомальном распределении ROH у отдельных животных и для изучаемых выборок ярославской и холмогорской пород в целом. Будут идентифицированы участки генома, находящиеся под давлением отбора в изучаемых породах скота. На основании обобщения полученных данных, будут даны рекомендации по использованию результатов исследований в селекции крупного рогатого скота ярославской и холмогорской пород.
