Микросателлитные маркеры в исследовании полиморфизма пород свиньи домашней (Sus scrofa domesticus)

  • Алина Олеговна Рябцева Государственный комитет судебных экспертиз Республики Беларусь, ул. Кальварийская, 43, 220073, г. Минск, Беларусь https://orcid.org/0000-0001-5550-9873
  • Светлана Александровна Котова Научно-практический центр Государственного комитета судебных экспертиз Республики Беларусь, ул. Филимонова, 25, 220114, г. Минск, Беларусь
  • Александра Евгеньевна Гребенчук Научно-практический центр Государственного комитета судебных экспертиз Республики Беларусь, ул. Филимонова, 25, 220114, г. Минск, Беларусь
  • Алла Ивановна Ганджа Научно-практический центр НАН Беларуси по животноводству, ул. Фрунзе, 11, 222160, г. Жодино, Беларусь
  • Наталья Владимировна Журина Научно-практический центр НАН Беларуси по животноводству, ул. Фрунзе, 11, 222160, г. Жодино, Беларусь
  • Иосиф Станиславович Цыбовский Научно-практический центр Государственного комитета судебных экспертиз Республики Беларусь, ул. Филимонова, 25, 220114, г. Минск, Беларусь; БелЮрОбеспечение, пр. Дзержинского, 1Б, 220069, г. Минск, Беларусь
DOI: https://doi.org/10.33581/2521-1722-2021-2-74-83

Аннотация

С использованием 13 тетра- и 7 динуклеотидных микросателлитов исследован полиморфизм 6 пород свиней, разводимых на территории Беларуси – белорусской мясной (БМ), белорусской крупной белой (БКБ), белорусской черно-пестрой (БЧП), ландрас (ЛР), йоркшир (ЙР) и дюрок (ДР). Высокий уровень генетического разнообразия показан для всех пород, за исключением породы ДР. Все 6 пород характеризуются низким уровнем инбридинга. В генофондах всех исследованных пород выявлены аллели, свойственные только данным породам, что подтверждает важность сохранения локальных пород для поддержания полиморфизма свиньи домашней в целом. Оценка генетических расстояний выявляется значительный вклад коммерческих европейских пород ландрас и йоркшир, тем не менее, эволюционные пути всех трех отечественных пород различаются.

Биографии авторов

Алина Олеговна Рябцева, Государственный комитет судебных экспертиз Республики Беларусь, ул. Кальварийская, 43, 220073, г. Минск, Беларусь

заместитель начальника отдела исследования и учетов объектов животного происхождения и волокнистой природы управления генотипоскопических экспертиз главного управления специальных экспертиз центрального аппарата

Светлана Александровна Котова, Научно-практический центр Государственного комитета судебных экспертиз Республики Беларусь, ул. Филимонова, 25, 220114, г. Минск, Беларусь

кандидат химических наук; ведущий научный сотрудник лаборатории молекулярно-биологических исследований

Александра Евгеньевна Гребенчук, Научно-практический центр Государственного комитета судебных экспертиз Республики Беларусь, ул. Филимонова, 25, 220114, г. Минск, Беларусь

младший научный сотрудник лаборатории молекулярно-биологических исследований

Алла Ивановна Ганджа, Научно-практический центр НАН Беларуси по животноводству, ул. Фрунзе, 11, 222160, г. Жодино, Беларусь

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент; заведующий лабораторией молекулярной биотехнологии и ДНК-тестирования

Наталья Владимировна Журина, Научно-практический центр НАН Беларуси по животноводству, ул. Фрунзе, 11, 222160, г. Жодино, Беларусь

кандидат сельскохозяйственных наук; ведущий научный сотрудник лаборатории молекулярной биотехнологии и ДНК-тестирования

Иосиф Станиславович Цыбовский, Научно-практический центр Государственного комитета судебных экспертиз Республики Беларусь, ул. Филимонова, 25, 220114, г. Минск, Беларусь; БелЮрОбеспечение, пр. Дзержинского, 1Б, 220069, г. Минск, Беларусь

кандидат биологических наук; научный руководитель лаборатории молекулярно-биологических исследований Научно-практического центра Государственного комитета судебных экспертиз Республики Беларусь, ведущий специалист БелЮрОбеспечения

Литература

  1. Dankvert SA, Kholmanov AM, Osadchaya OYu. Proizvodstvo myasa v mire [World meat production]. Moscow: Ekonomika; 2016. 495 p. (Zhivotnovodstvo stran mira). Russian.
  2. Sheiko IP, Smirnov VS, Sheiko RI. Svinovodstvo [Pig breeding]. Minsk: Information and Computing Center of the Ministry of Finance of the Republic of Belarus; 2013. 375 p. Russian.
  3. SanCristobal M, Chevalet C, Haley CS, Joosten R, Rattink AP, Harlizius B, et al. Genetic diversity within and between European pig breeds using microsatellite markers. Animal Genetics. 2006;37(3):189–198. DOI: 10.1111/j.1365-2052.2005.01385.x.
  4. Kim TH, Kim KS, Choi BH, Yoon DH, Jang GW, Lee KT, et al. Genetic structure of pig breeds from Korea and China using microsatellite loci analysis. Journal of Animal Science. 2005;83(10):2255–2263. DOI: 10.2527/2005.83102255x.
  5. Nidup K, Moran C. Genetic diversity of domestic pigs as revealed by microsatellites: a mini review. Genomics and Quantitative Genetics. 2011;2:5–18.
  6. Ollivier L. European pig genetic diversity: a minireview. Animal. 2009;3(7):915–924. DOI: 10.1017/S1751731109004297.
  7. Hulsegge I, Calus M, Hoving-Bolink R, Lopes M, Megens H-J, Oldenbroek K. Impact of merging commercial breeding lines on the genetic diversity of Landrace pigs. Genetics Selection Evolution. 2019;51:60. DOI: 10.1186/s12711-019-0502-6.
  8. Šalamon D, Margeta P, Klišanić V, Menčik S, Karolyi D, Mahnet Ž, et al. Genetic diversity of the Banija spotted pig breed using microsatellite markers. Journal of Central European Agriculture. 2019;20(1):36–42. DOI: 10.5513/JCEA01/20.1.2467.
  9. Caballero A, Toro MA. Analysis of genetic diversity for the management of conserved subdivided populations. Conservation Genetics. 2002;3(3):289–299. DOI: 10.1023/A:1019956205473.
  10. Stolpovskiy YuA, Zakharov-Gezekhus IA. The problem of conservation of gene pools of domesticated animals. Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2017;21(4):477–486. DOI: 10.18699/VJ17.266. Russian.
  11. Traspov A, Wenjiang Deng, Kostyunina O, Jiuxiu Ji, Shatokhin K, Lugovoy S, et al. Population structure and genome characterization of local pig breeds in Russia, Belorussia, Kazakhstan and Ukraine. Genetics Selection Evolution. 2016;48:16. DOI: 10.1186/ s12711-016-0196-y.
  12. Qiao R, Li X, Han X, Wang K, Lv G, Ren G, et al. Population structure and genetic diversity of four Henan pig populations. Animal Genetics. 2019;50(3):262–265. DOI: 10.1111/age.12775.
  13. Vrtková I, Stehlík L, Putnová L, Kratochvílová L, Falková L. Genetic structure in three breeds of pigs populations using microsatellite markers in the Czech Republic. Research in Pig Breeding. 2012;6(2):83–87.
  14. Gvozdanović K, Margeta V, Margeta P, Djurkin Kušec I, Galović D, Dovč P, et al. Genetic diversity of autochthonous pig breeds analyzed by microsatellite markers and mitochondrial DNA D-loop sequence polymorphism. Animal Biotechnology. 2019;30(3):242–251. DOI: 10.1080/10495398.2018.1478847.
  15. Kramarenko SS, Lugovoy SI, Kharzinova VR, Lykhach VY, Kramarenko AS, Lykhach AV. Genetic diversity of Ukrainian local pig breeds based on microsatellite markers. Regulatory Mechanisms in Biosystems. 2018;9(2):177–182. DOI: 10.15421/021826.
  16. Cherel P, Glénisson J, Pires J. Tetranucleotide microsatellites contribute to a highly discriminating parentage test panel in pig. Animal Genetics. 2011;42(6):659–661. DOI: 10.1111/j.1365-2052.2011.02187.x.
  17. Rohrer GA, Alexander LJ, Keele JW, Smith TP, Beattie CW. A microsatellite linkage map of the porcine genome. Genetics. 1994;136(1):231–245.
  18. Yaemmeeklin W, Jirasupphachok J, Koykul W, Suwattana D. Efficacy of microsatellite markers in parentage control in swine. The Thai Journal of Veterinary Medicine. 2009;39(3):259–265.
  19. Chen K, Knorr C, Bornemann-Kolatzki K, Ren J, Huang L, Rohrer GA, et al. Targeted oligonucleotide-mediated microsatellite identification (TOMMI) from large-insert library clones. BMC Genetics. 2005;6:54. DOI: 10.1186/1471-2156-6-54.
  20. Robic A, Dalens M, Woloszyn N, Milan D, Riquet J, Gellin J. Isolation of 28 new porcine microsatellites revealing polymorphism. Mammalian Genome. 1994;5(9):580–583. DOI: 10.1007/BF00354935.
  21. Alexander LJ, Troyer DL, Rohrer GA, Smith TPL, Schook LB, Beattie CW. Physical assignments of 68 porcine cosmid and lambda clones containing polymorphic microsatellites. Mammalian Genome. 1996;7(5):368–372. DOI: 10.1007/s003359900106.
  22. Rębała K, Rabtsava AA, Kotova SA, Kipen VN, Zhurina NV, Gandzha AI, et al. STR profiling for discrimination between wild and domestic swine specimens and between main breeds of domestic pigs reared in Belarus. Plos One. 2016;11(11):e0166563. DOI: 10.1371/journal.pone.0166563.
  23. Schneider S, Roessli D, Excoffier L. ARLEQUIN ver. 2.000: a software for population genetics data analysis. Geneva: Genetics and Biometry Laboratory, Department of Anthropology and Ecology, University of Geneva; 2000. 111 p.
  24. Marshall TC, Slate J, Kruuk LEB, Pemberton JM. Statistical confidence for likelihood‐based paternity inference in natural populations. Molecular Ecology. 1998;7(5):639–655. DOI: 10.1046/j.1365-294x.1998.00374.x.
  25. Piry S, Alapetite A, Cornuet J-M, Paetkau D, Baudouin L, Estoup A. GENECLASS2: a software for genetic assignment and first-generation migrant detection. Journal of Heredity. 2004;95(6):536–539. DOI: 10.1093/jhered/esh074.
  26. Belkhir K, Borsa P, Chikhi L, Raufaste N, Bonhomme F. GENETIX 4.05, logiciel sous Windows TM pour la génétique des populations. Montpellier: Laboratoire Génome, Populations, Interactions, CNRS UMR 5171, Université de Montpellier II; 2004.
  27. Peakall R, Smouse PE. GENALEX 6: genetic analysis in Excel. Population genetic software for teaching and research. Molecular ecology notes. 2006;6(1):288–295. DOI: 10.1111/j.1471-8286.2005.01155.x.
  28. Rabtsava AA, Tsybovsky IS, Kotova SA. Microsatellite markers in the study of polymorphism of the wild boar (Sus scrofa) and domestic pig (Sus scrofa domesticus), inhabiting the territory of the Republic of Belarus. Molekulyarnaya i prikladnaya genetika. 2018;25:56–66. Russian.
  29. Takezaki N, Nei M. Genetic distances and reconstruction of phylogenetic trees from microsatellite DNA. Genetics. 1996; 144(1):389–399.
  30. Thuy NTD, Melchinger-Wild E, Kuss AW, Cuong NV, Bartenschlager H, Geldermann H. Comparison of Vietnamese and Euro pean pig breeds using microsatellites. Journal of Animal Science. 2006;84(10):2601–2608. DOI: 10.2527/jas.2005-641.
  31. Fan B, Wang Z-G, Li Y-J, Zhao X-L, Liu B, Zhao S-H, et al. Genetic variation analysis within and among Chinese indigenous swine populations using microsatellite markers. Animal Genetics. 2002;33(6):422–427. DOI: 10.1046/j.1365-2052.2002.00898.x.
  32. Chang WH, Chu HP, Jiang YN, Li SH, Wang Y, Chen CH, et al. Genetic variation and phylogenetics of Lanyu and exotic pig breeds in Taiwan analyzed by nineteen microsatellite markers. Journal of Animal Science. 2009;87(1):1–8. DOI: 10.2527/jas.2007-0562.
  33. Nei M. Genetic distance between populations. The American Naturalist. 1972;106(949):283–292.
  34. Gascuel O. BIONJ: an improved version of the NJ algorithm based on a simple model of sequence data. Molecular Biology and Evolution. 1997;14(7):685–695. DOI: 10.1093/oxfordjournals.molbev.a025808.
  35. Gil’man ZD. Svinovodstvo i tekhnologiya proizvodstva svininy [Pig breeding and pork production technology]. Minsk: Uradzhaj; 1995. 367 p. Russian.
Опубликован
2021-06-28
Ключевые слова: генетический полиморфизм, микросателлиты, свинья домашняя, породы
Как цитировать
Рябцева, А. О., Котова, С. А., Гребенчук, А. Е., Ганджа, А. И., Журина, Н. В., & Цыбовский, И. С. (2021). Микросателлитные маркеры в исследовании полиморфизма пород свиньи домашней (Sus scrofa domesticus). Экспериментальная биология и биотехнология, 2, 74-83. https://doi.org/10.33581/2521-1722-2021-2-74-83
Выпуск
№ 2 (2021): Журнал Белорусского государственного университета. Биология
Раздел
Генетика и молекулярная биология

Copyright (c) 2021 Журнал Белорусского государственного университета. Биология

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.

Авторы, публикующиеся в данном журнале, соглашаются со следующим:

  1. Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial. 4.0 International (CC BY-NC 4.0).
  2. Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договоренности, касающиеся неэксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге) со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.
  3. Авторы имеют право размещать их работу в интернете (например, в институтском хранилище или на персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу. (См. The Effect of Open Access).