Изучение биоразнообразия популяции крупного рогатого скота с использованием генотипирования по полиморфным локусам - Дипломная работа

Мировая тенденция индустриализации сельского хозяйства несет в себе множество рисков. Узконаправленный искусственный отбор приводит к абсолютному доминированию узкого числа вариант полиморфных аллелей. Локус BOLA-DRB3 прямо или опосредовано связан с устойчивостью к воздействию неблагоприятных факторов/продуктивностью/длительностью хозяйственного использования, факторы как естественного, так и искусственного отбора оказывают влияние на частоты встречаемости его аллелей, что делает этот ген (и его полиморфизмы) интересным объектом для изучения механизмов взаимодействия генотип/среда. Нами получены данные о частоте встречаемости полиморфизмов гена BOLA-DRB3 у субпопуляции крупного рогатого скота голштинской породы.В условиях меняющегося климата одной из стратегически важных задач, стоящих перед генетиками сегодня, является обеспечение продовольственной безопасности». В конвенции подчеркивается значение сохранения и регионального использования генетических ресурсов для продовольствия и сельского хозяйства, с учетом взаимозависимости стран, обладающих этими ресурсами, для продовольственной безопасности планеты. Представители из почти 100 стран приняли участие в Межправительственной технической рабочей группе по генетическим ресурсам животных для производства продовольствия и сельского хозяйства, чтобы оценить прогресс в реализации “Глобального плана действий по генетическим ресурсам животных”. Под “биоразнообразием” в таком случае понимается “разнообразие проявления жизни на трех уровнях организации: генетическое (разнообразие генов и их вариантов - аллелей), видовое (разнообразие видов в экосистемах) и экосистемное разнообразие, то есть разнообразие самих экосистем” [Лебедева, Дроздов, Криволуцкий, 2004]. Она четко указывает, что “сохранение и устойчивое использование биологического разнообразия имеет решающее значение для удовлетворения потребностей в продовольствии и здравоохранении, а также других потребностей растущего населения Земли и что доступ как к генетическим ресурсам, так и технологиям и их совместное использование имеют важное значение для решения этих задач.Большинство разновидностей генов имеет довольно консервативный характер. Поскольку гистосовместимость являет собой «индивидуальность тканей», выраженную в специфическом антигенном комплексе, на мембранах клеток - она имеет максимальное число вариант. Таким образом, главный комплекс гистосовместимости естественным образом связан с поддержанием биоразнообразия в природе. Таким образом, полиморфизм МНС сформировался согласно западной гипотезе «Черной королевы», которая гласит: “виду необходимы постоянные изменения и адаптации, чтобы поддерживать его существование в окружающем биологическом мире, постоянно эволюционирующем вместе с ним” [The Red Queen…, 2014]. Такие механизмы существуют на разных уровнях организации (Этологический - импринтинг; на стадии оплодотворения, эмбриональный, физиологический), и главный комплекс гистосовместимости прямо или косвенно принимает участие в нескольких из них.Если учитывать весь спектр получаемой от крупного рогатого скота продукции, то он, без сомнения, является одним из самых ценных животных, когда либо одомашненных человеком. Одомашнивание крупного рогатого скота ведет отсчет во времена раннего неолита, примерно 8500 лет назад. В происхождении крупного рогатого скота принимали участие несколько видов диких видов крупных копытных принадлежащих роду быков (Bos), семейству полорогих, отряду парнокопытных и классу млекопитающих, живущих или еще недавно живших в Европе, Азии и Северной Америке [Куликов, 2000]. И в разные временные периоды при создании пород крупного рогатого скота приливалась кровь таких видов как: горный тибетский як (Азия), зебу (Африка), гаял, гаур, бантенг (Индонезия), а также крупный бык Савеля. Это указывает, на то, что крупный рогатый скот не настолько близок к современным диким быкам, и их можно было отнести к одному виду, и, следовательно, не эти дикие формы были родоначальниками наших домашних пород.В современной сельскохозяйственной биотехнологии все большее значение приобретают молекулярно-биологические методы, позволяющие тонко регулировать фенотипическое проявление ценных признаков животных на основе их генетических детерминант. Важнейшую роль, по мнению ряда исследователей, играет ген BOLA-DRB3, относящийся к главному комплексу гистосовместимости [Столповский, Сулимова, 2007]. Главный комплекс гистосовместимости (Major Histocompatibility Complex, MHC) - это группа генов и кодируемых ими антигенов клеточной поверхности, которые играют важнейшую роль в распознавании чужеродного и развитии иммунного ответа. Антигены МНС представляют собой гликопротеиды, находящиеся на поверхности клеток, они играют важнейшую роль в регуляции иммунного ответа на чужеродные антигены и сами являются сильными антигенами.На молекулярно-биологическом уровне трансляция BOLA-DRB3 обеспечивает синтез белкового антигена, расположенного на внешней стороне мембраны В-лимфоцитов [Nassiry, 2005]. Пептидная конструкц

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Аналитический обзор

1.1 Проблема биоразнообразия доместицированных животных

1.1.1 Биоразнообразие и главный комплекс гистосовместимости

1.1.2 Происхождение крупного рогатого скота и предпосылки образования генетически гетерогенной популяции

1.2 Ген BOLA-DRB3 как составляющая главного комплекса гистосовместимости крупного рогатого скота

1.2.1 Ген BOLA-DRB3: структура, функции

1.2.2 Связь активности гена BOLA-DRB3 с оцениваемыми признаками КРС

1.2.3 Полиморфизм гена BOLA-DRB3 как перспективный селекционный маркер

2. Материалы и методы исследования

2.1 Материал исследования

2.2 Выделение ДНК

2.3 Анализ полиморфизма гена BOLA-DRB3 методом ПЦР-ПДРФ

2.3.1 Амплификация фрагмента гена BOLA-DRB3 методом ПЦР

2.3.2 Рестрикционный анализ

2.4 Электрофорез

2.5 Статистическая обработка данных

3. Результаты исследования

3.1 Характеристика частот встречаемости аллелей BOLA-DRB3

3.2 Волнообразное изменение частот встречаемости аллелей BOLA-DRB у быков производителей в течение времени

Заключение

Библиографический список