ГЕНОМНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕЖПОРОДНОГО СЕМЕЙСТВА ОВЕЦ КАК ОСНОВЫ ДЛЯ СОЗДАНИЯ РЕСУРСНОЙ ПОПУЛЯЦИИ ДЛЯ ИДЕНТИФИКАЦИИ QTL И ГЕНОВ-КАНДИДАТОВ, АССОЦИИРОВАННЫХ СО СКОРОСТЬЮ РОСТА

Т. Е. ДЕНИСКОВА ¹, А. В. ДОЦЕВ ¹, С. Н. ПЕТРОВ ¹, М. С. ФОРНАРА ¹, Х. РЕЙЕР ², К. ВИММЕРС ², Г. БРЕМ ^1,3, В. А. БАГРОВ ¹, Н. А. ЗИНОВЬЕВА ¹

Аннотация. Идентификация локусов количественных признаков (QTL) и генов-кандидатов, ассоциированных с интенсивностью роста у овец, является важным элементом для ускорения селекционного прогресса и, соответственно, для наращивания производства отечественной баранины. Разработка и внедрение высокопроизводительных платформ для SNP генотипирования революционизировали область молекулярно-генетического анализа и вывели картирование QTL на новый уровень. Создание специальных ресурсных популяций для проведения полногеномных ассоциативных исследований (GWAS) способствует повышению уровня точности и снижению возможности получения ложноположительных результатов. Целью нашей работы стал поиск QTL и генов-кандидатов, связанных с энергией роста овец, с помощью полногеномных ассоциативных исследований (GWAS). Для выполнения данной цели нами были заложены семейства на основе скрещивания пород с контрастным проявлением интересующего признака- быстрорастущей (катадин) и медленнорастущей (романовские матки). Для особей F1 была создана база фенотипических признаков, в том числе данных по живой массе в возрасте 6, 42, 90, 180 и 270 дней. Родительские формы и особи F1 прогенотипированы с помощью ДНК-чипа высокой плотности Ovine Infinium® HD SNP BeadChip (Illumina, San Diego, CA). Генотипы были получены с помощью с помощью программы GenomeStudio 2. В PLINK v1.09 был проведен контроль качества генотипирования. Многомерное шкалирование (MDS-анализ) был проведен на основе матрицы дистанций идентичности по состоянию (IBS). Генетическая сеть Neighbour Net была построена в программе SplitsTree 4.14.5. Для анализа генетической структуры внутри семейства использовали программу Admixture. Результаты Admixture и MDS-анализа согласовались между собой: изучаемые животные четко распределились согласно своему происхождению, а именно: особи F1 располагались между бараном и матками. График Neighbor Net показал, что для большинства особей была характерна кластеризация по принципу мать-дочь, а не по породным группам. Следующим этапом нашей работы скрещивание животных F1 для получения ресурсной популяции с расщеплением признаков.

GENOMIC CHARACTERISTICS OF THE CROSSBREED SHEEP FAMILY AS THE BASIS FOR CREATING A RESOURCE POPULATION FOR IDENTIFICATION OF QTL AND CANDIDATE GENES ASSOCIATED WITH GROWTH RATE

DENISKOVA Т.¹, DOTSEV А.¹, FORNARA М.¹, PETROV S.¹, REYER Х.², WIMMERS К.², BREM G.^1,3, ZINOVIEVA N.¹

Abstract. Identification of quantitative trait loci (QTL) and candidate genes associated with growth rate in sheep is an important element for accelerating the breeding progress and, consequently, for increasing the production of mutton. The development and implementation of high-throughput SNP genotyping arrays revolutionized field of molecular genetic analysis and brought QTL mapping to a new level. The creation of specific resource populations to conduct genome wide associative studies (GWAS) increases level of accuracy and reduces the false positive degree. The aim of our work is a search for QTL and candidate genes associated with energy of growth of sheep, using genome wide associative studies (GWAS). We crossed fast-growing Katahdin ram with slow-growing (Romanov’s ewes) to obtain F1. We established a data base of phenotypic traits including live weight at the age of 6, 42, 90, 180 and 270 days for F1 sheep. Parents and F1 individuals were genotyped with high-density DNA chip Ovine Infinium® HD SNP BeadChip (Illumina, San Diego, CA). Genotypes were obtained using GenomeStudio 2 software. Quality filtering of SNPs was performed in PLINK v1.09. Multidimensional scaling (MDS analysis) was based on identity -by-state matrix (IBS). Neighbour Net graph was created using SplitsTree 4.14.5 software. To analyze genetic structure within the sheep family, the Admixture program was used. The Admixture and MDS results were consistent: studied animals were clearly distributed according to their origin, namely: F1 individuals were located between the ram and ewes. The Neighbor Net graph showed that most individuals were clustered rather as the mother and daughter than breed groups. The next stage of our work is the crossing of F1 animals to obtain a resource population with splitting traits.

¹ Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный научный центр животноводства – ВИЖ имени академика Л.К. Эрнста», 142132, Московская область, Городской округ Подольск, поселок Дубровицы, д. 60;

² Институт геномной биологии, Лейбницкий институт биологии сельскохозяйственных животных, Германия, г. Думмерсторф;

³ Институт животноводства и генетики, Ветеринарно-медицинский университет, Австрия, г. Вена.