Генетична структура української популяції водяних буйволів за ISSR-PCR маркерами

Н. Б. Мохначова

Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Інститут розведення і генетики тварин імені М. В. Зубця НААН,
вул. Погребняка, 1, с. Чубинське, Бориспільський р-н, Київська обл., 08321, Україна

Вивчення внутрішньовидової генетичної різноманітності великої рогатої худоби, зокрема і видів роду Bubalus із підродини Бикові, має важливе значення через скорочення біорізноманітності сільськогосподарських тварин. Основою генетичної різноманітності є її генетична складова. Втрата місцевих видів та порід великої рогатої худоби — реальна загроза для біосфери, бо стійкість відтворення природних екосистем і агроекосистем безпосередньо пов’язана з їхньою генетичною здатністю пристосовуватися до умов зовнішнього середовища. Проаналізовано поліморфізм ISSR-маркерів української популяції водяних буйволів (Bubalus bubalis) з господарства ТОВ «ТАСБІО» (Чернігівська обл.). Для дослідження було відібрано 66 тварин. Зразки геномної ДНК виділено з венозної крові за допомогою стандартного набору реагентів «ДНК-сорб-В». Генотипування проводили з використанням специфічних ISSR-праймерів: (ACC)₆G, (GAG)₆C, (AG)₉C, (CTC)₆C, (AG)₈CA, (AG)₈CG і (GA)₆CC. Кожен амплікон розглядали як один локус ДНК. Різницю спектрів визначали як за кількістю ампліконів, їх довжинами (кількість нуклеотидів), так і за їх поліморфізмом. У результаті дослідження всі праймери показали поліморфізм ділянок ДНК буйволів. Амплікони визначали в діапазоні від 200 до 4000 п.н. Аналіз ISSR-спектрів виявив 87 локусів, з яких 71 поліморфний. (AG)₈CA-маркер виявився найменш поліморфним (PIC=0,234), а (CTC)₆C — найбільш поліморфним (PIC=0,389). Консервативні локуси знайдено у чотирьох ISSR-маркерів: шість — у (AG)₈CA-маркера, п’ять — у (AG)₈CG, чотири — у (GA)₆CC та один — у (AG)₉C. Для української популяції водяних буйволів виявлено 67 видоспецифічних локусів: 10 — для (AG)₉C, три — для (ACC)₆G, чотири — для (GAG)₆C, сім — для (CTC)₆C, 15 — для (AG)₈CA і по 14 — у (AG)₈CG і (GA)₆CC. Використані ISSR-праймери рекомендовані для молекулярно-генетичного аналізу поліморфізму ДНК буйволів.

Ключові слова: буйволи, генетична структура, ДНК, поліморфізм, маркери, ISSR, локуси, молекулярно-генетичний аналіз

1. Bakkappa S, Talebi E, Subramanya G. Role of molecular markers (RAPD and ISSR) in silkworm conservation. J. Adv. Biol. Res. 2011; 1 (1): 1–7. Available at: http://www.scienceandnature.org/IJABR/IJABR_Vol1(1)2011/IJABR_V1(1)1.pdf
2. Bekmanov BO, Amirgalieva AS, Mussayeva AS, Tulekei MD, Dosibayev KZ, Orasimbetova ZS, Khussainova EM, Zhapbasov RZ, Zhomartov AM. Molecular and genetic analysis of Edilbay sheep breeds. News Nat. Acad. Sci. Rep. Kazakhstan. 2015; 3 (309): 27–33. Available at: http://biological-medical.kz/images/pdf/b20153/b2733.pdf
3. Chen DX, Li LY, Zhang X, Wang Y, Zhang Genetic diversity and population structure of wild Dipsacus asperoides in China as indicated by ISSR markers. Genet. Mol. Res., 2014; 13 (3): 6340–6349. DOI: 10.4238/2014.February.14.12.
4. Glazko VI, Erkenov TA, Glazko TT, Dzatoev KM. Genetic structure of Karachai horses on ISSR-PCR markers. Biogeosys. Tech. 2016; 9 (3): 195–204. DOI: 10.13187/bgt.2016.9.195.
5. Golik TV, Erkenov TF, Glazko TT, Glazko VI. Spectra of ISSR-PCR markers in the evaluation of population-genetic differentiation of the Karachai horse on farms of the Karachai-Cherkess republic. Mess. TSKHA, 2018; 3: 61–77. DOI: 10.26897/0021-342X-2018-3-61-77.
6. Guseev YV, Мelnyk ОV, Gladyr EA, Zinovieva NA. The polymorphism of the population of the Ukrainian river buffalo at microsatellite DNA loci. Anim. Breed. Genet. 2016; 51: 276–283. DOI: 10.31073/abg.51.37. (in Ukrainian)
7. Mokhnachova NB. Genotyping of Ukrainian water buffaloes according β-CN (A2-milk), CSN3 and βLG genes. Nat. Acad. Sci. Belarus. Agr. Ser. 2021; 59 (3): 361–365. DOI: 10.29235/1817-7204-2021-59-3-361-365.
8. Nechaeva YS, Boronnikova SV, Yusupov RR, Heinze B. The study of ISSR-markers polymorphism in natural and cultural populations of larch. Res. 2013; 6 (6): 1426–1431. Available at: http://www.fundamental-research.ru/ru/article/view?id=31753
9. Pashaei S, Azari MA, Hasani S, Khanahmadi A, Rostamzadeh J. Genetic diversity in Mazandaranian native cattle: comparison with Holstein cattle using the ISSR marker. Pakistan J. Biol. Sci. 2009; 12 (9): 717–721. DOI: 10.3923/pjbs.2009.717.721.
10. Sheikina OV, Prokhorova AA, Novikov PS, Krivorotova TN. Developing of the methodology for the identification of Picea abies clones by using ISSR markers. Sci. J. KubGAU, 2012; 83 (09): 1–14. Available at: http://ej.kubagro.ru/2012/09/pdf/21.pdf
11. Stolpovskii YA, Lazebny OE, Stolpovskii KY, Sulimova GE. The use of the ISSR-PCR method for identifying domesticated animal breeds and species, inferring their population structures, and assessing gene pool similarity. J. Genet. 2010, 46 (6): 732–739. DOI: 10.1134/S1022795410060141.
12. The second report on the state of the world’s animal genetic recourses for Food and Agriculture Organization of the United Nations. Rome, 2015. Available at: https://www.fao.org/publications/card/en/c/46cdce20-7b52-4517-92bc-90e5d500c6f6
13. Zietkiewicz E, Rafalski A, Labuda D. Genome fingerprinting by Simple Sequence Repeat (SSR)-anchored polymerase chain reaction amplification. Genomics. 1994; 20 (2): 176–183. DOI: 10.1006/geno.1994.1151.