3.3. Перспективные направления совершенствования селекционно-генетического потенциала племенной работы в овцеводстве и козоводстве
Генетические ресурсы мелкого рогатого скота остаются одними из немногих в отечественном животноводстве, резервы которых используются не в полной мере и нуждаются в сохранении, рациональном использовании и дальнейшем совершенствовании, для чего требуется решить множество задач.
Одной из них является разработка программ реализация генетического потенциала продуктивности и племенной ценности овец и коз с использованием методов молекулярной генетики. Мониторинг генетической структуры популяций в процессе селекции позволит оценить сопряженность аллельного состояния генов, кодирующих белок, или кластеров генов с количественными признаками, а также выявить генетические маркеры высокой продуктивности, резистентности, оптимальной сочетаемости родительских пар.
Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) рассматривается как база данных, содержащая в себе информацию о живых организмах. Таким образом, умелая реализация записанной в молекуле ДНК наследственной информации считается одним из актуальных вопросов науки и практики [46-48].
В частности, большинство хозяйственно полезных признаков сельскохозяйственных животных являются количественными, т.е. детерминируются рядом генов и находятся под влиянием факторов внешней среды. Тем не менее определены отдельные ключевые гены или группы сцепленных генов, связанные с количественными признаками животных [49, 50]. Такие генетические единицы принято обозначать термином «локус количественного признака» (Quantitative Trait Loci – QTL). Многие QTL, связанные с определенным признаком, часто находятся на разных хромосомах. Знания об QTL, которые определяют вариативность фенотипических признаков, позволяют формировать генетическую структуру фенотипа. Альтернативным подходом генетического детерминирования продуктивности сельскохозяйственных животных можно считать использование генов-кандидатов, в качестве которых может быть рассмотрен любой ген, влияющий на биохими-
ческие и физиологические процессы в организме, обладающие полиморфизмом. При этом, если ген определен в области картированного локуса количественных признаков QTL, то он рассматривается как позиционный ген-кандидат.
В настоящее время определено много индивидуальных геновкандидатов, которые могут использоваться в селекции. Наряду с этим продолжается работа по идентификации генов, связанных с продуктивными признаками животных, такими как живая масса, настриг шерсти, размер приплода, устойчивость к заболеваниям, среднесуточный прирост, затраты корма на единицу продукции, качество мяса и др. Согласно базе данных Sheep QTLdb для овец установлено 789 QTL по продуктивности и устойчивости к заболеваниям [51, 52].
Ген рецептора фолликулостимулирующего гормона (FSHR) расположен в третьей хромосоме в позиции 115,5 сМ и согласно проведенным исследованиям M. X. Chu с соавторами (2011) на овцах пород корридель, китайский меринос и короткотощехвостых овцах Хан и Ху связан с количеством ягнят при рождении [53].
Ген дифференциального фактора роста (GDF9) расположен в пятой хромосоме в позиции 72.2 cM. Его белковый продукт играет важную роль в поддержании нормального яичникового фолликулогенеза у овец. Генетический полиморфизм гена GDF9 был обнаружен у 130 короткотощехвостых овцематок породы Хан. Точечные мутации выявлены в экзонах 1 и 2, но связь с количеством ягнят при рождении установлена только по экзону 1 [12].
Ген рецептора морфогенетического белка кости (BMPR-Ш) расположен в шестой хромосоме в позиции 47.9 cM. Кодируемые им рецепторы-протеинкиназы, которые участвуют в фосфорилировании эндоплазматических веществ, называемых Smads 1, 5 и 8, объединяющимися с co-Smad, (Smad 4), проникают в ядро и взаимодействуют с генами морфогенетических белков кости. Научная работа M. Chu с соавторами (2011) показала, что BMPR-IB является одним из основных генов, который может быть использован в качестве молекулярного генетического маркера для раннего отбора высокопродуктивных маток.
Ген костного морфогенетического белка 15 (BMP-15) расположен в 11-ой хромосоме в позиции 25.7 cM. Костные морфогенетические белки (ВМР) относятся к группе факторов роста (также известны как
цитокины), первоначально открыты благодаря их способности воздействовать на формирование кости и хряща. Доказано, что ВМР являются одной из основных групп морфогенетических сигнальных белков, которые организуют построение тканей в теле. В свою очередь, ВМР 15 играет существенную роль в развитии ооцитов и фолликулов.
Ген кальпастатин (CAST) – эндогенный высокоспецифический ингибитор, мощный регулятор активности кальпаина в клетке. Кальпаин присутствует практически во всех клетках и тканях организма позвоночных в виде различных изоформ. Образования активного комплекса кальпаин-кальпастатина в присутствии ионов кальция оказывают широкое влияние на клеточные функции и обеспечивают регуляцию важнейших жизненных процессов – синаптической передачи, секреции, клеточной дифференциации, обмена мышечных белков и многих других. CAST у овец локализован в пятой хромосоме, состоит из 29 экзонов и имеет общий размер 89553 bp. Полиморфизм гена, расположенный в первом интроне между экзонами 1С и 1D, может быть определен методом ПЦР-ПДРФ с использованием эндонуклеазы рестрикции MspI [54-56].
Проведенный краткий обзор перспективных генов-маркеров продуктивности овец показывает целесообразность более широкого внедрения ДНК-маркеров в овцеводстве. Преимущество ДНК-маркеров заключается в том, что можно определить генотип животного независимо от пола, возраста и физиологического состояния особей, что позволяет значительно повысить эффективность селекционноплеменной работы, качество продукции и увеличить ее выход [57-59].
Получение животных с высоким генетическим потенциалом, обладающих крепкой конституцией и достаточной живой массой, является важным для повышения эффективности козоводства. В связи с этим изучение генов, ассоциированных с ростом и развитием животных, является актуальным направлением исследований. В исследованиях специалистов ВНИИГРЖ в качестве перспективных генов-кандидатов в этом аспекте предлагается рассматривать ген инсулиноподобного фактора роста I (IGF-I) и миостатина (MSTN). IGF-I играет ключевую роль в метаболизме млекопитающих, стимулируя пролиферацию тканей, анаболические процессы. Ген MSTN кодирует белок, регулирующий развитие мышечной ткани. Былм изучены полиморфизм IGF-I/
