Введение к работе
Актуальность. Оценка значения породы с точки зрения ее консервации требует синтеза информации из целого ряда источников, в том числе из молекулярно-генетических исследований, дающих объективные критерии изучения разнообразия в породе и между породами [Отчет FAO, 2007]. Использование молекулярных маркеров значительно расширяет возможности генетического анализа, позволяет установить межпородную и внутрипородную изменчивость отдельных участков генома и составить представление о генетической структуре пород [Калашникова Л.А., 2004; Букаров Н.Г., 2010].
Хорошо изученным и широко распространенным для характеристики генетического разнообразия видов сельскохозяйственных животных, в частности свиней, является метод микросателлитного анализа [Зиновьева Н.А. и др., 2009], однако для объективной оценки состояния и динамики аллелофонда популяций животных необходимо расширение спектра высокополиморфных ДНК-маркеров. Одним из таких типов маркеров являются межмикросателлитные последовательности, ISSR [Сулимова Г. И., 2004]. В геномах животных количество микросателлитных повторов довольно велико, что делает метод удобным для генетического анализа [Zietkiewicz E. et al., 1994].
Традиционно для обнаружения ISSR-полиморфизма применяется электрофоретическое разделение амплифицированных фрагментов в полиакриламидном геле с последующей визуализацией с помощью нитрата серебра или радиоизотопов. Информативность, чувствительность и производительность ISSR-анализа могут быть существенно увеличены посредством использования ДНК-анализаторов [Nagaraju J. et al., 2002; Archibald J.K., 2006].
Цель и задачи исследований. Целью диссертационной работы явилось исследование информативности системы анализа ISSR-маркеров для характеристики аллелофонда свиней различных пород.
Для достижения указанной цели сформулированы следующие задачи:
Разработать систему анализа ДНК-маркеров доминантного типа – межмикросателлитных маркеров (ISSR), основанную на использовании флуоресцентно меченных праймеров и лазерной детекции полиморфных фрагментов.
Выполнить сравнительный анализ информативности разработанной системы ISSR-маркеров и генетических маркеров на основе эритроцитарных антигенов групп крови.
Провести сравнительное исследование системы ISSR-маркеров с другим типом доминантных ДНК-маркеров на основе полиморфизма длин амплифицированных фрагментов (AFLP).
Дать сравнительную оценку информативности разработанной системы ISSR-маркеров и кодоминантных ДНК-маркеров – микросателлитов.
Выполнить построение ISSR-профилей и дать характеристику аллелофонда свиней различных пород.
Научная новизна. Впервые смоделирована система мультиплексного генотипирования ISSR-маркеров свиней, основанная на использовании флуоресцентно меченных праймеров и лазерной детекции продуктов амплификации. Выполнено сравнительное исследование информативности системы ISSR-маркеров с генетическими маркерами на основе эритроцитарных антигенов групп крови, с другим доминантным типом ДНК-маркеров, базирующимся на полиморфизме длин амплифицированных фрагментов (AFLP), и с кодоминантными ДНК-маркерами – микросателлитами. Выполнено построение ISSR-профилей свиней пород крупная белая, ландрас и дюрок различного происхождения.
Практическая значимость. Предложена высокопроизводительная система мультиплексного анализа свиней по ISSR-маркерам, пригодная для массового скрининга животных. Дана характеристика аллелофонда свиней трех основных пород, разводимых в России: крупная белая, ландрас и дюрок, - по ISSR-маркерам. Создана база данных ISSR-профилей свиней. Показана информативность ISSR-маркеров в характеристике аллелофонда свиней.
Основные положения, выносимые на защиту:
Система мультиплексного анализа ISSR-маркеров свиней, основанная на использовании флуоресцентно меченных праймеров и лазерной детекции продуктов амплификации.
Сравнительная оценка ISSR-маркеров с генетическими маркерами на основе эритроцитарных антигенов групп крови, AFLP-маркерами и микросателлитами.
ISSR-профили свиней пород крупная белая, ландрас и дюрок различного происхождения.
Популяционно-генетические параметры свиней трех пород, рассчитанные по ISSR-маркерам.
Апробация работы. Результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на следующих научных мероприятиях:
Конгресс «Биотехнология: состояние и перспективы развития – 2011», г. Москва, 21- 24 марта 2011 г.
Конференция в рамках финала конкурса «У.М.Н.И.К», г. Пущино, 2 июня 2011 г.
Конференция в рамках отборочного этапа конкурса «У.М.Н.И.К», п. Дубровицы, 7 октября 2011 г.
Конференции Центра биотехнологии и молекулярной диагностики животных ГНУ ВИЖ Россельхозакадемии, п. Дубровицы, 2010-2012 гг.
Структура и объем работы. Диссертация написана на 112 страницах, состоит из следующих разделов: введение, обзор литературы, материалы и методы исследований, результаты и обсуждение, выводы, практические предложения, список литературы. Диссертационная работа содержит 25 таблиц и 25 рисунков. Список литературы включает 167 источников, в том числе 124 источника на иностранном языке.
Публикации результатов исследований. По материалам диссертации опубликованы 2 научные работы, в том числе 1 в журнале, рекомендованном ВАК РФ («Достижения науки и техники АПК», 2011, № 10)
