Биоразнообразие свиней различных пород на основе анализа D-петли мтДНК

Полиморфизм митохондриальной ДНК, представляющий собой один из наиболее распространенных генетических маркеров, активно применяется при изучении различных видов животных. Так как в пределах того или иного вида митохондриальный геном развивался на протяжении многих лет, это повлияло на фиксацию мутаций и образование митохондриальных линий, имеющих общее происхождение и формирующих митохондриальные геномы, называемые гаплогруппами мтДНК. Целями работы являлись оценка генетического разнообразия свиней двух материнских пород отечественной репродукции на основании анализа полиморфизма D-петли мтДНК, а также сравнение полученных результатов с идентичными последовательностями из базы данных NCBI в разрезе пород и их географического распространения. Были изучены 39 свиней породы ландрас и 49 – крупной белой породы. Митохондриальную ДНК выделяли из образцов тканей (ушной выщип). Для оценки генетического разнообразия определяли количество гаплотипов, гаплотипическое и нуклеотидное разнообразие, среднее число замен нуклеотидов на сайт. Обнаружено 23 полиморфных участка: 21 – у свиней породы ландрас, 17 – у представителей породы крупная белая. Всего в исследуемой популяции выявлено десять гаплотипов. В базе данных NCBI найдено 75 идентичных последовательностей, характерных для свиней различных пород, разводимых в разных странах мира. После определения нуклеотидных последовательностей фрагмента D-петли мтДНК свиней пород ландрас и крупная белая отечественной репродукции и их сравнения с последовательностями из базы данных NCBI было установлено наличие идентичных последовательностей у изучаемых нами животных и представителей европейских и азиатских пород, в том числе коммерческих и локальных. Полученные материалы показывают, что оценка полиморфизма мтДНК способствует идентификации филогенетических связей между популяциями, отслеживанию породообразовательных процессов и может быть рассмотрена как дополнительный критерий селекционно-племенной работы.

1. Tsai T.S., Rajasekar S., St John J.C. The relationship between mitochondrial DNA haplotype and the reproductive capacity of domestic pigs (Sus scrofa domesticus) // BMC Genetics. 2016. Vol. 17. N 67. P. 1–17. DOI: 10.1186/s12863016-0375-4.

2. Wang L.Y., Xu D., Ma H.M. The complete sequence of the mitochondrial genome of Sandu black pig (Sus Scrofa) // Mitochondrial DNA Part A. 2016. Vol. 27. N 3. P. 1789–1790. DOI: 10.3109/19401736.2014.963814.

3. Yu G., Xiang H., Wang J., Zhao X. The phylogenetic status of typical Chinese native pigs: analyzed by Asian and European pig mitochondrial genome sequences // Journal of Animal Science and Biotechnology. 2013. Vol. 4. N 1. P. 9. DOI: 10.1186/2049-1891-4-9.

4. Xu D., He C.Q., He J., Yang H., Ma H.M. The complete mitochondrial genome of Mong Cai pig (Sus scrofa) in Vietnam // Mitochondrial DNA Part B. 2016. Vol. 1. N 1. P. 226–227. DOI: 10.1080/23802359.2016.1155424.

5. Wang C., Chen Y.-S., Han J.-L., Mo D.-L., Li X.-J., Liu X.-H. Mitochondrial DNA diversity and origin of indigenous pigs in South China and their contribution to western modern pig breeds // Journal of Integrative Agriculture. 2019. Vol. 18. N 10. P. 2338–2350. DOI: 10.1016/S2095-3119(19)62731-0.

6. Ding M., Chen X., Xu H., Wu T., Feng W., Bai L. Phylogenetic Analysis of Three Domestic Pig Breeds in Guizhou Province (J) // Biotechnology Bulletin. 2014. N 4. P. 96–101.

7. Chen J., Ni P., Tran Thi T.N., Kamaldinov E.V., Petukhov V.L., Han J., Liu X., Šprem N., Zhao S. Selective constraints in cold-region wild boars may defuse the effects of small effective population size on molecular evolution of mitogenomes // Ecology and Evolution. 2018. Vol. 8. N 16. P. 8102–8114. DOI: 10.1002/ece3.4221.

8. Vo T.T., Nguyen H.D., Bui T., Le B.T., Nghiêm M., Nong H. Phylogenomic Analysis and Gene Organization of Mitogenome from Mong Cai Pig in Vietnam // Current Science. 2019. Vol. 116. N 9. P. 1566–1571. DOI: 10.18520/cs/v116/i9/1566-1571.

9. Chai Y.L., Xu D., Ma H.M. The complete sequence of mitochondrial genome of Wuzhishan pig (Sus Scrofa) // Mitochondrial DNA A DNA Mapp Seq Anal. 2016. Vol. 27. N 1. P. 94–95. DOI: 10.3109/19401736.2013.873919.

10. Cannon M.V., Brandebourg T.D., Kohn M.C., Ethikic D., Irwin M.H., Pinkert C.A. Mitochondrial DNA sequence and phylogenetic evaluation of geographically disparate Sus scrofa breeds // Animal Biotechnology. 2015. Vol. 26. N 1. P. 17–28. DOI: 10.1080/10495398.2013.875474.

11. Xin C., Gao X.C., Quan J.-Q., Ma L.-L., Chen Y.H. Maternal Genetic Structure Analysis of Experimental SPF Yorkshire (Sus scrofa) and Landrace Population // Journal of Agricultural Biotechnology. 2019. Vol. 27. N 1. P. 97–107. DOI: 10.3969/j.issn.1674-7968.2019.01.011.

12. Laxmivandana R., Vashi Y., Kalita D., Banik S., Sahoo N.R., Naskar S. Genetic diversity in mitochondrial DNA D-loop region of indigenous pig breeds of India // Journal of Genetics. 2022. Vol. 101. N 5. P. 1–5. DOI: 10.1007/s12041021-01353-8.