Научно-техническая программа BR10764999

BR10764999 «Разработка технологий эффективного управления селекционным процессом и сохранения генофонда в коневодства»

Цель работы     

Разработка технологии эффективного управления селекционным процессом, сохранения и совершенствования генетических ресурсов лошадей Казахстана.

Актуальность   

Продуктивное коневодство является неотъемлемой частью животноводческого комплекса Республики Казахстан, имеет вековые традиции и новейшую историю эффективного функционирования в условиях рынка.

Применение в селекции молекулярно-генетических технологий позволит разработать методы раннего прогнозирования племенной ценности лошадей, а также создать на их основе новые селекционные достижения.

Разработка отдельных элементов селекционно-племенной работы с продуктивными и верхово-упряжными породами лошадей позволит значительно повысить их генетический потенциал и соответственно увеличить объёмы производства конины. К таким селекционным элементам относятся определение генома различных пород лошадей с целью установления генетической структуры каждой породы, создания новых линий жеребцов-производителей для широкого тиражирования высокопродуктивных генотипов, а также сохранения генофонда местных пород лошадей с дальнейшим их совершенствованием. Кроме того, новизна программы заключается в разработке инновационных элементов селекции продуктивных и верхово-упряжных пород лошадей, основанные на молекулярно-генетическом анализе. Так, впервые в республике путём полногеномного анализа лошадей установлена генетическая структура каждой породы, генетические дистанции лошадей разных пород и созданы высокопродуктивные линии жеребцов производителей мясо-молочного и верхово-упряжного направлений продуктивности, основанные на SNP-генотипировании.

Ожидаемые результаты

 Предварительная оценка жеребцов по качеству потомства и отбор лучших представителей в каждой линии по схеме отец-сын-внук.

SNP-генотипирования биологических образцов лошадей и анализ полученных результатов.

Сравнение и анализ полученных результатов с зарубежными исследованиями. Изучение банка данных лаборатории генотипирования ВНИИ коневодства.

Контроль индивидуальной и групповой гетерозиготности животных, оценка степени гомозиготности в родственных группах по регионам и хозяйствам.           Публикация 11-и статей по результатам работы, в том числе 6 в зарубежных и отечественных изданиях, рекомендованных КОКСОН, и 1 публикация в рецензируемом научном издании с ненулевым импакт-фактором не ниже Q3.

Будет представлен годовой отчет за 2022 год согласно ГОСТу 7.32-2017.

Полученные результаты и новизна

Для формирования селекционных групп, была проведена бонитировка лошадей в 10-ти базовых хозяйствах в различных регионах республики. Всего было пробонитировано 808 голов мугалжарской породы, 152 голов найманского типа, 137 голов адайского отродья и 773 головы  казахской лошади типа жабе.

Отобраны линейные жеребцы производители и подобраны к ним конематки, что позволить прослеживать процесс воспроизводства подконтрольного поголовья с последующим формированием нового поколения — продолжателей линий с изучением их роста и развития.

Предварительная оценка жеребцов по качеству потомства позволила определить улучшателей среди мугалжарских, казахских и кустанайских производителей, что указывает на необходимость интенсивного их использования в воспроизводстве маточного поголовья.

 В рамках задачи всего было прогенотипировано 3109 лошадей 6 пород с массивом 80 тыс. биочипов. После этапа контроля качества осталось 36446 SNP и 2178 особей, в т.ч. 200 кушумских, 425 мугалжарских, 55 кустанайских и 1273 казахской пород лошадей. Проведённая обработка данных методом кластерного анализа и построения на его основе филогенетического древо показало два основных кластера популяции кустанайских лошадей, которые были чётко отделены от всех других пород и популяций. Большинство популяций лошадей типа жабе сформировались в одном кластере, и сгруппировались с мугалжарской, кушумской, адайской и найманской породами и популяциями лошадей

Результаты полногеномного анализа 4 пород лошадей показали, что каждому изучаемому образцу было выявлено более 6.2М SNP. Доля гомозиготных и гетерозиготных SNP составило 1839038 (29,21%) и 4457782 (70,79%) соответственно. Доля гомозиготных и гетерозиготных SNP в кодирующих областях составила 15648 (26,6%) и 43178 (73,40%) соответственно. При этом паттерны SNP, пары замены референтного на альтернативные аллели, были распределены следующим образом: T-A 438,411 (6,96%), T-C 2,022,304 (32,12%), T-G 555,130 (8,82%), C-A 569,798 (9,05%), C-T 2,126,250 (33,77%), C-G 584,927 (9,29%). В кодирующих областях всего 58,826 SNP. Их распределение следующее: nonsynonymous 27,802 (47.26%), synonymous 28,652 (48.71%), stopgain 306 (0.52%), stoploss 54 (0.09%), unknown 2,012 (3.42%).

Генетическое сравнение местных лошадей с зарубежными мировыми породами показало чёткое разделение имеющего массива на 3 больших компонента, из которых установлено, что племенные ресурсы казахстанских пород лошадей имеют обособленную генетическую структуру не схожие с зарубежными породами, за исключением туркменских и адайских представителей.    

Сравнительное изучение генетической структуры казахской лошади типа жабе с банком данных лошадей, хранящихся во Всероссийском научно-исследовательском институте коневодства показали некоторое сближение казахской лошади с популяциями лошадей   Китая, Монголии и Кыргызстана. 

Установленные уровни гомозиготности и коэффициента инбридинга, указывают о незначительной степени близкородственного спаривания казахских лошадей типа жабе, а показатели наблюдаемой и ожидаемой гетерозиготности говорят об их устойчивой генетической структуре.

По результатам научной работы опубликовано 11 статей, в том числе 6 в отечественных изданиях, рекомендованных КОКСОН, и 1 публикация в рецензируемом научном издании с ненулевым импакт-фактором (Q1). Поданы заявки на получения патента РК на селекционное достижение.