 Князева Т.А., Багаль И.Е., Шевчук А.П.
https://doi.org/10.31208/2618-7353-2025-32-36-45
АННОТАЦИЯ / ABSTRACT
Цель.
Изучить генетическое разнообразие животных красной степной породы генофондного стада для разработки стратегии закрытого разведения породы в целях её сохранения.
Материалы и методы.
В исследование были включены 225 коров красной степной породы генофондного стада. Для изучения генетического разнообразия генофондного стада использовали 13 микросателлитных локусов. Генетическим материалом являлась кровь крупного рогатого скота. Микросателлитный анализ ДНК был проведён с использованием набора реагентов для мультиплексного анализа микросателлитных маркеров крупного рогатого скота COrDISCattle (ООО «ГОРДИЗ», г. Москва). Первичную обработку данных фрагментного анализа амплификатов осуществляли с помощью программного обеспечения GeneMapper (Applied Biosystems, США). Число аллелей (nа) и эффективных аллелей (nе) оценивали для каждого микросателлитного локуса при помощи программного обеспечения GenALEx 6.5, рассчитывали показатели информативности и гетерозиготности.
Результаты.
Все исследованные локусы были высокоинформативными и полиморфными. Всего в 13 микросателлитных локусах было выявлено 210 аллелей, из которых 16 (22,5%) имели частоту ниже 5%. Количество выявленных аллелей на локус варьировалось от четырех до десяти со средним значением 6,45±0,51. Среднее эффективное число аллелей (Ne) составило 3,83±0,332. Средние значения наблюдаемой (Ho) и ожидаемой (He) гетерозиготности составили 0,746±0,027 и 0,713±0,027, соответственно. Тест на равновесие Харди-Вайнберга свидетельствует о том, что генофондное стадо крупного рогатого скота красной степной породы находится в состоянии равновесия.
Заключение.
Выявлен высокий уровень гетерозиготности животных генофондного стада и отсутствие инбридинга (индекс фиксации F -0,047±0,027), что не ограничивает в выборе быков при закреплении за маточным поголовьем в рамках оптимизации стратегии разведения в закрытом стаде.
Abstract
Purpose.
Study the genetic diversity of animals of the Red Steppe breed of the gene pool herd to develop a strategy for closed breeding of the breed in order to preserve it.
Materials and Methods.
225 Red Steppe cows from the gene pool herd were included in the study. Thirteen microsatellite loci were used to assess the genetic diversity of the gene pool herd. Cattle blood served as the genetic material. Microsatellite DNA analysis was performed using the COrDISCattle reagent kit for multiplex analysis of cattle microsatellite markers (GORDIZ LLC, Moscow). Primary processing of the fragment analysis data was performed using GeneMapper software (Applied Biosystems, USA). The number of alleles (na) and effective alleles (ne) were assessed for each microsatellite locus using GenALEx 6.5 software, and informativeness and heterozygosity indices were calculated
Results.
All loci studied were highly informative and polymorphic. A total of 210 alleles were identified in 13 microsatellite loci, of which 16 (22.5%) had a frequency below 5%. The number of alleles identified per locus ranged from four to ten, with an average value of 6.45 ± 0.51. The average effective number of alleles (Ne) was 3.83 ± 0.332. The average values of observed (Ho) and expected (He) heterozygosity were 0.746 ± 0.027 and 0.713 ± 0.027, respectively. The Hardy-Weinberg equilibrium test indicates that the gene pool of the Red Steppe breed is in equilibrium.
Conclusion.
A high level of heterozygosity of the animals of the gene-pool herd and the absence of inbreeding were revealed (fixation index F -0.047 ± 0.027), which does not limit the choice of bulls when assigning them to the broodstock as part of optimizing the breeding strategy in the closed herd.
АВТОРЫ / AUTHORS
Об авторах
Т. А. Князева
Всероссийский научно-исследовательский институт племенного дела 141212, Московская область, г. Пушкино, п. Лесные Поляны, ул. Ленина, д. 13
Князева Татьяна Александровна, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник, лаборатория разведения красных пород скота E-mail: red-step@mail.ru; тел.: 8 (495)515-95-57
И. Е. Багаль
Всероссийский научно-исследовательский институт племенного дела 141212, Московская область, г. Пушкино, п. Лесные Поляны, ул. Ленина, д. 13 E-mail: ade_57@mail.ru
Багаль Ирина Евгеньевна, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник, лаборатория ДНК-анализа
А. П. Шевчук
Всероссийский научно-исследовательский институт племенного дела 141212, Московская область, г. Пушкино, п. Лесные Поляны, ул. Ленина, д. 13 E-mail: vniiplem.kras@outlook.com
Шевчук Арсений Павлович, научный сотрудник, лаборатория разведения красных пород скота
About the Authors
T. A. Knyazeva
All-Russian Research Institute of Breeding 13, Lenina st., Lesniye Polyany, Pushkino, Moscow Region, 141212, Russian Federation
Tatyana A. Knyazeva, PhD (Agriculture), Leading Researcher, Laboratory of Breeding of the Red Steppe Cattle Breed E-mail: red-step@mail.ru; tel.: +7 (495)515-95-57
I. E. Bagal
All-Russian Research Institute of Breeding 13, Lenina st., Lesniye Polyany, Pushkino, Moscow Region, 141212, Russian Federation E-mail: ade_57@mail.ru
Irina E. Bagal, PhD (Biology), Leading Researcher, DNA analysis laboratory
A. P. Shevhuk
All-Russian Research Institute of Breeding 13, Lenina st., Lesniye Polyany, Pushkino, Moscow Region, 141212, Russian Federation E-mail: vniiplem.kras@outlook.com
Arsenii P. Shevchuk, Researcher, Laboratory of Breeding of the Red Steppe Breed
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ / REFERENCES
Список источников
1. Senczuk G., Mastrangelo S., Ciani E., Battaglini L., Cendron F., Ciampolini R., et al. The genetic heritage of Alpine local cattle breeds using genomic SNP data // Genet Sel Evol. 2020. Vol. 52(1). Article number: 40. https://doi.org/10.1186/s12711-020-00559-1.
2. Papachristou D., Koutsouli P., Laliotis G.P., Kunz E., Upadhyay M., Seichter D., et al. Genomic diversity and population structure of the indigenous Greek and Cypriot cattle populations // Genet Sel Evol. 2020. Vol. 52(1). Article number: 43. https://doi.org/10.1186/s12711-020-00560-8.
3. Столповский Ю.А., Бекетов С.В., Солоднева Е.В., Кузнецов С.Б. Сохранение генетических ресурсов сельскохозяйственных животных // Главный зоотехник. 2024. № 3 (248). С. 3-18. https://doi.org/10.33920/sel-03-2403-01.
4. Амерханов Х.А. Роль и место животноводства в обеспечении продовольственной безопасности России // Молочное и мясное скотоводство. 2024. № 4. С. 3-6. https://doi.org/10.33943/MMS.2024.65.11.001.
5. Кузнецов В.М. Анализ показателей разнообразия STR-локусов в выборках производителей красной скандинавской и голштинской пород // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2024. Т. 25. № 3. С. 465-482. https://doi.org/10.30766/2072-9081.2024.25.3.465-482.
6. Писаренко А.В. Популяционный мониторинг генофондных пород крупного рогатого скота как основа сохранения биоразнообразия // Вестник НГАУ (Новосибирский государственный аграрный университет). 2024. № 1 (70). С. 261-270. https://doi.org/10.31677/2072-6724-2024-70-1-261-270.
7. Соловьева О.И., Садовникова М.А. Генетические ресурсы в скотоводстве России: актуальные проблемы и тенденции // Международный журнал аграрной науки и образования. 2024. № 2 (2). С. 46-51.
8. Khamzina A.K., Yurchenko A.A., Yudin N.S., Ibragimov P.S., Ussenbekov Y.S., Larkin D.M. History, status and genetic characteristics of native cattle breeds from the Republic of Kazakhstan // Vavilovskii Zhurnal Genetiki i Selektsii. 2024. Vol. 28(4). P. 416-423. https://doi.org/10.18699/vjgb-24-47.
9. Столповский Ю.А., Кузнецов С.Б., Солоднева Е.В., Шумов И.Д. Новая система генотипирования крупного рогатого скота на основе технологии ДНК-микрочипов // Генетика. 2022. Т. 58. № 8. С. 1-15. https://doi.org/10.31857/S0016675822080094.
10. Руденко О.В. Мониторинг структуры эритроцитарных антигенов в генофондном стаде красного горбатовского скота // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Агрономия и животноводство. 2025. Т. 20. № 2. С. 287-299. https://doi.org/10.22363/2312-797X‑2025-20-2-287-299.
11. Schmidtmann C., Schönherz A., Guldbrandtsen B., et al. Assessing the genetic background and genomic relatedness of red cattle populations originating from Northern Europe // Genet Sel Evol. 2021. Vol. 53(1). Article number: 23. https://doi.org/10.1186/s12711-021-00613-6.
12. Viryanski D. Microsatellite markers – a tool for molecular characterization of cattle genetic resources // Bulgarian Journal of Agricultural Science. 2019. Vol. 25(1). P. 158-165.
References
1. Senczuk G, Mastrangelo S, Ciani E, Battaglini L, Cendron F, Ciampolini R, et al. The genetic heritage of Alpine local cattle breeds using genomic SNP data. Genet Sel Evol. 2020;52(1):40. https://doi.org/10.1186/s12711-020-00559-1.
2. Papachristou D, Koutsouli P, Laliotis GP, Kunz E, Upadhyay M, Seichter D, et al. Genomic diversity and population structure of the indigenous Greek and Cypriot cattle populations. Genet Sel Evol. 2020;52(1):43. https://doi.org/10.1186/s12711-020-00560-8.
3. Stolpovsky IuA, Beketov SV, Solodneva EV, Kuznetsov SB. Conservation of genetic resources of farm animals. Glavnyj zootekhnik = Head of animal breeding. 2024;248(3):3-18. (In Russ.). https://doi.org/10.33920/sel-03-2403-01.
4. Amerkhanov HA. Role and place of animal husbandry in ensuring food security in Russia. Molochnoe i myasnoe skotovodstvo = Dairy and meat cattle farming. 2024;(4):3-6. (In Russ.). https://doi.org/10.33943/MMS.2024.65.11.001.
5. Kuznetsov VM. Analysis of the diversity of STR-loci in the samples of bulls of Red Scandinavian and Holstein breeds. Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka = Agricultural Science Euro-North-East. 2024;25(3):465-482. (In Russ.). https://doi.org/10.30766/2072-9081.2024.25.3.465-482.
6. Pisarenko AV. Population monitoring of gene-pool breeds of cattle as a basis for biodiversity conservation. Vestnik NGAU (Novosibirskij gosudarstvennyj agrarnyj universitet) = Bulletin of NSAU (Novosibirsk State Agrarian University). 2024;70(1):261-270. (In Russ.). https://doi.org/10.31677/2072-6724-2024-70-1-261-270.
7. Solovieva OI, Sadovnikova MA. Genetic resources in cattle breeding in Russian: current topics and trends. Mezhdunarodnyj zhurnal agrarnoj nauki i obrazovaniya = International Journal of Agrarian Science and Education. 2024;2(2):46-51. (In Russ.).
8. Khamzina AK, Yurchenko AA, Yudin NS, Ibragimov PS, Ussenbekov YS, Larkin DM. History, status and genetic characteristics of native cattle breeds from the Republic of Kazakhstan. Vavilovskii Zhurnal Genetiki i Selektsii = Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2024; 28(4):416-423. https://doi.org/10.18699/vjgb-24-47.
9. Stolpovsky IuA, Kuznetsov SB, Solodneva EV, Shumov ID. New cattle genotyping system based on DNA microarray technology. Genetika = Genetics. 2022;58(8):1-15. (In Russ.). https://doi.org/10.31857/S0016675822080094.
10. Rudenko OV. Monitoring of erythrocyte antigen structure in the gene pool herd of Red Gorbatov cattle. Vestnik Rossijskogo universiteta druzhby narodov. Seriya: Agronomiya i zhivotno-vodstvo = RUDN Journal of Agronomy and Animal Industries. 2025;20(2):287-299. (In Russ.). https://doi.org/10.22363/2312-797X‑2025-20-2-287-299.
11. Schmidtmann C, Schönherz A, Guldbrandtsen B, et al. Assessing the genetic background and genomic relatedness of red cattle populations originating from Northern Europe. Genet Sel Evol. 2021;53(1):23. https://doi.org/10.1186/s12711-021-00613-6.
12. Viryanski D. Microsatellite markers – a tool for molecular characterization of cattle genetic resources. Bulgarian Journal of Agricultural Science. 2019;25(1):158-165.
Ключевые слова:
крупный рогатый скот, красная степная порода, STR, гетерозиготность, индекс фиксации
Key words:
cattle, Red Steppe breed, STR, heterozygosity, fixation index
Для цитирования:
Князева Т.А., Багаль И.Е., Шевчук А.П. Генетическая характеристика генофондного стада красной степной породы // Аграрно-пищевые инновации. 2025. Т. 32. № 4. С. 36-45. https://doi.org/10.31208/2618-7353-2025-32-36-45.
For citation:
Knyazeva TA, Bagal IE, Shevchuk AP. Genetic characteristics of the gene pool herd of Red Steppe breed. Agrarno-pishchevye innovacii = Agrarian-and-food innovations. 2025;32(4):36-45. (In Russ.). https://doi.org/10.31208/2618-7353-2025-32-36-45.
Благодарность:
Работа выполнена в рамках Государственного задания № 082-00240-25-00 «Проведение исследований по оптимизации программы селекции в генофондном стаде красной степной породы с оценкой генетической дифференциации структурных единиц породы».
Аcknowledgement:
The work was the work was completed under a government order № 082-00240-25-00 «Conducting research to optimize the selection program in the gene pool herd of the red steppe breed with an assessment of the genetic differentiation of the structural units of the breed". | 