Аналіз генетичної диференціації за локусами мікросателітів худоби південної м’ясної породи

Abstract

У роботі надано результати аналізу ступеня генетичної диференціації між підтипами корів південної м’ясної худоби на підставі локусів 12 мікросателітів. Встановлено, що за кількістю алелей (у т.ч. «унікальних») ці підтипи не відрізняються між собою. Індекс генетичної диференціації свідчить про наявність значних генетичних відмінностей між ними за частотами алелей для більшості локусів. Ступінь генетичної унікальності (консолідації) для окремих підтипів складає біля 86%.

В работе предоставлены результаты анализа степени генетической дифференциации между подтипами коров южной мясного скота на основании локусов 12 микросателлитов. Установлено, что по количеству аллелей (в т.ч. «уникальных») эти подтипы не отличаются между собой. Индекс генетической дифференциации свидетельствует о наличии значительных генетических различий между ними в отношении частот аллелей для большинства локусов. Степень генетической уникальности (консолидации) для отдельных подтипов составляет около 86%.

Genetic variability and relationships among two lineage of the Southern meat (SM) cattle breed including “Santa Gertrudis” (SG) subpopulation (n = 100) and “Zebu” (ZB) subpopulation (n = 92) were investigated using ISAG-sanctioned 12 microsatellite markers bovine panel (TGLA227, BM2113, TGLA53, ETH10, SPS115, TGLA122, INRA23, TGLA126, BM1818, ETH3, ETH225 and BM1824). Genetic diversity within the SM cattle breed was analyzed using three measures of genetic diversity namely allelic richness and private allele richness (AR and ARp), Wright’s coefficient Fst and AMOVA’s coefficient Фst. We estimated allelic richness (AR) and private allele richness (ARp) with correction for sample size through rarefaction using the software HP-Rare (Kalinowski, 2005). The fixation indices or Wright’s F-statistics have been calculated as indicators of the genetic differentiation among subpopulations. Fis and Fit stand for the correlations between two uniting gametes drawn at random from a subpopulation and from the total population, respectively, whereas Fst is the correlation between two gametes randomly drawn from each subpopulation. Subpopulations differentiation was evaluated using Wright’s Fst estimates according to Weir Cockerham (1984) using FSTAT ( Goudet, 1995). Analyses of molecular variance to determine the partition of genetic diversity (Фst) was performed among SG subpopulation and ZB subpopulation with the program GenAIEx ( Peakall, Smouse, 2012). A frequency-based population assignment test (Paetkau et al., 1995) was carried out and the leave-one-out procedure was used GenAIEx software (Peakall, Smouse, 2012). Results of this study revealed that the allelic richness (AR) ranged from 11.68 (TGLA53; SG subpopulation) to 4.00 (TGLA126; ZB subpopulation) and the private allele richness (AR) ranged from 4.29 (TGLA227; ZB subpopulation) to 0.00 (TGLA122; SG subpopulation). There were no significant differences in allelic richness and private allele richness in SG subpopulation compared with ZB subpopulation (AR = 8.22 ± 0.51 vs 8.56 ± 0.72 alleles per locus; ARp = 1.25 ± 0.25 vs 1.59 ± 0.34 alleles per locus). A general significant (p < 0.05) deficit of heterozygotes of 21.0% on average (Fis = 0.210 ± 0.075; 95% CI: 0.083-0.358) existed over all loci. The excess of heterozygotes in the population as a whole (the SM cattle breed) was equal to 16,6% (Fit = 0.166 ± 0.082; 95% CI: 0.029-0.326; p < 0.05). According to the results of analysis, significant inbreeding in the SM cattle breed exist, since positive and significant Fit and Fis values were obtained. Subpopulations differentiation estimates showed that Fst varied from -0.020 (TGLA126) to 0.138 (BM1824) with an average of 0.053 ± 0.013 at 12 loci and from 0.030 to 0.077 for 95% CI. Analysis of Molecular Variance (AMOVA) illustrated that within the SM cattle breed genetic variation accounted for 8.9% among SG subpopulation and ZB subpopulation (p < 0.001). The Assignment-test gave 86% of correct individual assignments to the two subpopulations. Twelve SG subpopulation individuals clustered together with ZB subpopulation ones and fourteen ZB subpopulation individuals clustered together with SG subpopulation ones.