Направленная модификация геномов сельскохозяйственных животных разных видов на основе исследований структурной и функциональной изменчивости геномов и разработки технологий геномной селекции и геномного редактирования.

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 21-66-00007

НазваниеНаправленная модификация геномов сельскохозяйственных животных разных видов на основе исследований структурной и функциональной изменчивости геномов и разработки технологий геномной селекции и геномного редактирования.

Руководитель Доцев Арсен Владимирович, Кандидат биологических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр животноводства - ВИЖ имени академика Л.К. Эрнста" , Московская обл

Конкурс №56 - Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований по поручениям (указаниям) Президента Российской Федерации» (генетические исследования)

Область знания, основной код классификатора 06 - Сельскохозяйственные науки; 06-204 - Животноводство

Ключевые слова сельскохозяйственные животные, биоразнообразие, однонуклеотидный полиморфизм, SNP-маркеры, STR-маркеры, сохранение генетических ресурсов, полногеномные ассоциативные исследования, геномная селекция, биоинженерия

Код ГРНТИ68.39.13

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Решение проблемы дальнейшего повышения продуктивности животных, улучшения качества и расширения спектра производимой продукции требует лучшего понимания структуры и функции геномов сельскохозяйственных животных, механизмов их взаимодействия с негенетическими компонентами систем производства (например, условиями окружающей среды), как основы разработки эффективных геном-ориентированных технологий управления биоресурсами для повышения эффективности сельскохозяйственного производства. До недавнего времени большая часть исследований в области генетических технологий для использования в сельском хозяйстве была сосредоточена на секвенировании геномов, обнаружении и каталогизации вариантов последовательностей для различных видов и пород. Для всех основных видов и пород сельскохозяйственных животных, используемых в сельскохозяйственном производстве, актуальным является прогнозирование фенотипа индивидуума на основе его генотипа и окружающей среды. Стоит задача повышения точности прогнозирования фенотипа посредством разработки и внедрения технологий геномной селекции. В животноводстве, особую важность развитие технологий геномной селекции имеет для отраслей, в которых экономическая ценность отдельного животного низка по сравнению с затратами на генотипирование (например, овцеводство, птицеводство, аквакультура). Дальнейший прогресс в области генетического совершенствования видов и пород сельскохозяйственных животных связывают с развитием технологий геномного редактирования (GE). GE-технологии являются наиболее быстрым и эффективным способом интродукции в популяции заданных генетических изменений. Именно применение GE-технологий в рутинном режиме, в будущем станет определяющим фактором в обеспечении конкурентоспособности национальных систем производства сельскохозяйственной продукции. Для животноводства актуальным является создание технологических цепочек, начиная от выбора мишени и разработки стратегии ее направленного изменения, разработки методов эффективной интродукции заданных генетических изменений в эмбриональные линии до получения потомства и его эффективной интеграции в программах разведения. Создание таких технологических цепочек для каждого из видов домашних животных обеспечит возможность их воспроизведения практически для любых целей (мишеней) геномного редактирования и сделает рутинной процедурой решение одной из основных задач программы развития геномных исследований для использования в сельском хозяйстве – создание линий животных с заданными свойствами. Заявляемый проект направлен на разработку генетических технологий для использования в сельском хозяйстве, в частности в животноводстве и аквакультуре, что является одним из направлений реализации Федеральной научно-технической программы развития генетических технологий на 2019-2027 гг. Целью проекта является получение новых знаний о структурной и функциональной изменчивости геномов сельскохозяйственных животных разных видов, птиц и рыб в аквакультуре, разработка и совершенствование технологий геномной селекции и геномного редактирования для направленного внесения заданных генетических изменений в популяции, создание и тиражирование на основе разработанных технологий линий сельскохозяйственных животных, птиц и рыб в аквакульутре, характеризующихся улучшенными хозяйственно-полезными качествами. Запланированные в рамках реализации проекта исследования будут направлены на решение следующих конкретных задач: (1) Изучить геномную архитектуру биоресурсов сельскохозяйственных животных, птиц и рыб в аквакультуре с целью идентификации потенциальных мишеней для геномной селекции и геномного редактирования. (2) Осуществить поиск генов, ассоциированных с развитием хозяйственно-полезных признаков сельскохозяйственных животных, птиц и рыб в аквакультуре на основании полногеномного генотипирования и точного фенотипирования модельных популяций для разработки программ геномной селекции в животноводстве. (3) Создать новые и улучшенные линии сельскохозяйственных животных и птиц на основе разработки и усовершенствования комплекса геномно-эмбриональных технологий и геномного редактирования. В результате проведенных полногеномных исследований ядерной и митохондриальной изменчивости сельскохозяйственных животных, птиц и рыб в аквакультуре будут получены новые знания о геномной архитектуре отечественных генетических ресурсов крупного рогатого скота, коз, овец, кур и стерляди, будет уточнена демографическая история пород и определено действие естественного и искусственного отбора на изменчивость геномов изучаемых видов, будут идентифицированы позиционные гены-кандидаты, ассоциированные с адаптационными качествами и отражающие действие отбора в условиях применяемых селекционных стратегий, и выполнена их функциональная аннотация. Впервые на основании сравнительных исследований археологических и современных образцов крупного рогатого скота России будут идентифицированы «древние» компоненты, сохранившиеся в геномах современных представителей пород. Будут определены соответствующие позиционные гены-кандидаты и выполнен их функциональный анализ. Полученные данные будут рассмотрены в аспекте глобального генетического разнообразия видов сельскохозяйственных животных, а также в связи с природно-климатическими условиями зон разведения пород и направлений селекционно-племенной работы с ними. Результаты исследований геномной архитектуры отечественных пород внесут весомый вклад в оценку современного состояния мировых генетических ресурсов. Полученные результаты будут использованы при совершенствовании программ разведения и консервации отечественных пород и линий сельскохозяйственных животных, птиц и рыб в аквакультуре, а также отборе животных – доноров ценных генотипов для использования в программах геномной селекции и геномного редактирования. На основании проведенных полногеномных ассоциативных исследований в созданных модельных популяциях будут идентифицированы гены-кандидаты, ответственные за проявление хозяйственно-полезных качеств коз, овец, кур и стерляди, включая показатели интенсивности роста, мясной продуктивности, качества мяса коз, овец и кур, показатели массонакопления и плодовитости стерляди. Будут отобраны животные – родоначальники новых улучшенных линий в козоводстве, а также заложена линия стерляди с повышенным накоплением массы. Будут разработаны рекомендации по использованию результатов исследований для организации программ маркерной и геномной селекции в козоводстве, овцеводстве, птицеводстве и осетроводстве, что позволит повысить степень повышения генетического прогресса в селекции вышеназванных видов. Будут разработаны эффективные технологии направленного изменения генома крупного рогатого скота, овец и кур с использованием геномного редактирования. С использованием разработанных технологий будут заложены линии овец и кур с улучшенными хозяйственно-полезными признаками. Разработанные технологии станут фундаментальной основой для внедрения технологий геномного редактирования в практическое животноводство, сделают возможным дальнейшее повышение степени генетического прогресса в селекции и в условиях наблюдаемого развития аналогичных технологий в мире обеспечат конкурентоспособность отечественного племенного материала на глобальном рынке.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Абдельманова А.С., Доцев А.В., Романов М.Н., Станишевская О.И., Гладырь Е.А.. Родионов А.Н., Ветох А.Н., Волкова Н.А., Федорова Е.С., Гусев И.В., Гриифин Д., Брем Г., Зиновьева Н.А. Unveiling comparative genomic trajectories of selection in egg-type Russian White and meat-type White Cornish chickens Biology, 10(9), 876 (год публикации - 2021)
10.3390/biology10090876

2. Денискова Т.Е., Доцев А.В., Селионова М.И., Рейер Г., Солкнер Й., Форнара М., Айбазов А.-М.М., Виммерс К., Брем Г., Зиновьева Н.А. SNP-Based Genotyping Provides Insight Into the West Asian Origin of Russian Local Goats Frontiers in Genetics, 12, 1133 (год публикации - 2021)
10.3389/fgene.2021.708740

3. Доцев А.В., Родионов А.Н., Харзинова В.Р., Петров С.Н., Медведев Д.Г., Багиров В.А., Брем Г., Зиновьева Н.А. An Assessment of Applicability of SNP Chip Developed for Domestic Goats in Genetic Studies of Caucasian Tur (Capra caucasica) Diversity, 13.312 (год публикации - 2021)
10.3390/d13070312

4. Сингина Г.Н., Шедова Е.Н., Лопухов А.В., Митяшова О.С., Лебедева И.Ю. Delaying Effects of Prolactin and Growth Hormone on Aging Processes in Bovine Oocytes Matured In Vitro. Pharmaceuticals, 14(7), 684 (год публикации - 2021)
10.3390/ph14070684

5. Упадхьяи М., Кунц Э., Сандовал Е., Хаузер А., Крубс С., Блум Х., Доцев А.В., Охлопклв И.М., Шахина А.В., Багиров В.А., Брем Г.. Фриз Р., Зиновьева Н.А., Медугорак И. Whole genome sequencing reveals a complex introgression history and the basis of adaptation to subarctic climate in wild sheep Molecular Ecology, 00:1–17. (год публикации - 2021)
10.1111/mec.16184

6. Абдельманова А.С., Харзинова В.Р., Доцев А.В., Сермягин А.А., Боронецкая О.И., Чинаров Р.Ю., Брем Г., Зиновьева Н.А. Study of allelic pattern of PLAG1 gene in the historical and modern populations of two oldest Russian dairy cattle breeds Journal of Animal Science, 99 (Suppl. 3), 259-260 (год публикации - 2021)
10.1093/jas/skab235.474

7. Доцев А.В., Денискова Т.Е., Багиров В.А., Абилов А.И., Рейер Г., Виммерс К., Брем Г., Зиновьева Н.А. Genome-wide SNP analysis of three Azerbaijani sheep breeds Journal of Animal Science, 99 (Suppl. 3), 245 (год публикации - 2021)
10.1093/jas/skab235.447

8. Родионов А.Н., Денискова Т.Е., Доцев А.В., Волкова В.В., Петров С.Н., Харзинова В.Р., Кошкина О.В., Абдельманова А.С., Соловьева А.Н., Шахин А.В., Бардуков Н.В., Зиновьева Н.А. Combination of multiple microsatellite analysis and genome-wide SNP genotyping helps to solve wildlife crime: a study case of poaching of a Caucasian tur (Capra caucasica) in Russian Mountain National Park Animals, 11(12), 3416 (год публикации - 2021)
10.3390/ani11123416

9. Игошин А.В., Денискова Т.Е., Юрченко А.А., Юдин Н.С., Доцев А.В., Селионова М.И., Зиновьева Н.А., Ларкин Д.М. Copy number variants in genomes of local sheep breeds from Russia Animal Genetics, published online, 13 December 2021 (год публикации - 2021)
10.1111/age.13163

10. Абдельманова А.С., Форнара М.С., Бардуков Н.В., Сермягин А.А., Доцев А.В., Зиновьева Н.А. WHOLE GENOME STUDY OF SINGLE NUCLEOTIDE POLYMORPHISMS’ ASSOCIATIONS WITH WITHERS HEIGHT IN LOCAL AND TRANSBOUNDARY BREEDS IN RUSSIA SEL’SKOKHOZYAISTVENNAYA BIOLOGIA [Agricultural Biology], V. 56, Iss. 6, pp. 1111-1122 (год публикации - 2021)
10.15389/agrobiology.2021.6.1099eng

11. Кошкина О.А., Денискова Т.Е., Доцев А.В., Кунц Э., Упадхяй М., Кребс С., Соловьева А.Д., Медугорак И., Зиновьева Н.А. A STUDY OF MATERNAL VARIABILITY OF RUSSIAN LOCAL SHEEP BREEDS BASED ON ANALYSIS OF CYTOCHROME b GENE POLYMORPHISM SEL’SKOKHOZYAISTVENNAYA BIOLOGIA [Agricultural Biology], V. 56, Iss. 6, pp. 1134-1147 (год публикации - 2021)
10.15389/agrobiology.2021.6.1134eng

12. Сингина Г.Н., Шедова Е.Н., Чинаров Р.Ю., Луканина В.А., Позябин С.В., Шумаков Н.И., Черкасова О.В., Багиров В.А., Гуцев И.В., Брем Г.С., Зиновьева Н.А. 18 Hybrid lamb of domestic sheep and argali produced by somatic cell nuclear transfer Reproduction, Fertility and Development, 35(2) 134-135 (год публикации - 2022)
10.1071/RDv35n2Ab18

13. Чинаров Р.Ю., Луканина В.А. Производство эмбрионов крупного рогатого скота с использованием прижизненно получаемых ооцитов: мировые тренды и перспективы (обзор) Достижения науки и техники АПК, 37,9:31-38 (год публикации - 2023)
10.53859/02352451_2023_37_9_31

14. Кейм Дж., Лю Ю., Регуски М., Стотт Р., Сингина Г.Н., Уайт К.Л., Полежаева И.А. Cytokine supplemented maturation medium improved development to term following somatic cell nuclear transfer (SCNT) in cattle Reproduction, Fertility and Development, 35(11):575-588 (год публикации - 2023)
10.1071/RD23011

15. Никипелов В. И., Бардуков Н.В., Харзинова В. Р., Грозеску Ю. Н., Зиновьева Н. А. Характеристика микросателлитных локусов и их полиморфизма у аквакультурной стерляди (Acipencer ruthenus) Генетика и разведение животных, (2):5-13 (год публикации - 2023)
10.31043/2410-2733-2023-2-5-13

16. Романов М.Н., Абдельманова А.С., Фисинин В.И., Гладырь Е.А., Волкова Н.А., Аншаков Д.В., Станишевская О.И., Вахрамеев А.Б., Доцев А.В., Гриффин Д.К., Зиновьева Н.А. Whole Genome Screening Procures a Holistic Hold of the Russian Chicken Gene Pool Heritage and Demographic History Biology, 12(7):979 (год публикации - 2023)
10.3390/biology12070979

17. Чеккобелли С., Ланди В., Сенчук Г., Мастранжело С., Сардина М.Т., Бен Джемаа С., Персичилли К., Карсли Т., Балтяну В.А., Рашиа М.А., Поли М.А., Чаппесони Г., Мучадейи Ф.К., Дзомба Э.Ф., Кунене Н.В., Люкен Г., Денискова Т.Е., Доцев А.В., Зиновьева Н.А. A comprehensive analysis of the genetic diversity and environmental adaptability in worldwide Merino and Merino-derived sheep breeds Genetics Selection Evolution, 55(1):24 (год публикации - 2023)
10.1186/s12711-023-00797-z

18. Погоревц Н., Доцев А., Упадьяй М., Сандовал-Кастелланос Э., Ханнеманн Э., Симчич М., Антониу А., Папахристу Д., Куцули П., Рахматалла С., Брокманн Г., Зёлкнер Дж., Бургер П., Лимберакис П., Пулакакис Н., Бизелис И., Зиновьева Н., Хорват С., Медугорац И. Whole-genome SNP genotyping unveils ancestral and recent introgression in wild and domestic goats. Molecular Ecology, 00:1–15 (год публикации - 2023)
10.1111/mec.17190

19. Абдельманова А.С., Сермягин А.А., Доцев А.В., Бардуков Н.В., Форнара М.С., Брем Г., Зиновьева Н.А. Genome-Wide Screening for SNPs Associated with Stature in Diverse Cattle Breeds Diversity, 14(8):692. (год публикации - 2022)
10.3390/d14080692

20. Романов М.Н, Абдельманова А.С., Фисинин В.И., Гладырь Е.А., Волкова Н.А., Кошкина О.А., Родионов А.Н., Ветох А.Н., Гусев И.В., Аншаков Д.В., Станишевская О.И., Доцев А.В., Гриффин Д.К.К., Зиновьева Н.А. Selective footprints and genes relevant to cold adaptation and other phenotypic traits are unscrambled in the genomes of divergently selected chicken breeds Journal of Animal Science and Biotechnology (год публикации - 2022)

21. Денискова Т.Е., Кошкина О.А., Петров С.Н., Сермягин А.А., Зиновьева Н.А. ИДЕНТИФИКАЦИЯ ГЕНОВ-КАНДИДАТОВ, СВЯЗАННЫХ С РОСТОМ И РАЗВИТИЕМ ОВЕЦ ИЗ КРОССБРЕДНОЙ ПОПУЛЯЦИИ, С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПОЛНОГЕНОМНОГО ПОИСКА АССОЦИАЦИЙ Аграрная наука Евро-Северо-Востока, 25(2):236-250 (год публикации - 2024)
10.30766/2072-9081.2024.25.2.236-250

22. Романов М.Н., Шахин А.В., Абдельманова А.С., Волкова Н.А., Ефимов Д.Н., Фисинин В.И., Коршунова Л.Г., Аншаков Д.В., Доцев А.В., Гриффин Д.К., Зиновьева Н.А. Dissecting Selective Signatures and Candidate Genes in Grandparent Lines Subject to High Selection Pressure for Broiler Production and in a Local Russian Chicken Breed of Ushanka Genes , 15(4):524 (год публикации - 2024)
10.3390/genes15040524

23. Волкова Н.А., Романов М.Н., Ветох А.Н., Ларионова П.В., Волкова Л.А., Абдельманова А.С., Сермягин А.А., Гриффин Д.К., Зиновьева Н.А. Genome-Wide Association Study Reveals the Genetic Architecture of Growth and Meat Production Traits in a Chicken F2 Resource Population Genes, 15(10), 1246 (год публикации - 2024)
10.3390/genes15101246

24. Сермягин А.А., Денискова Т.Е., Гусев И.В., Петров С.Н., Родионов А.Н., Доцев А.В., Зиновьева Н.А. ИДЕНТИФИКАЦИЯ SNP ДЛЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РОСТА И РАЗВИТИЯ КОЗ В ВОЗРАСТНОЙ ДИНАМИКЕ В РАМКАХ РЕСУРСНОЙ ПОПУЛЯЦИИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ БИОЛОГИЯ, Т. 59. № 4. С. 633-648 (год публикации - 2024)
10.15389/agrobiology.2024.4.633rus

25. Харзинова В.Р., Волкова В.В., Никипелов В.И., Доцев А.В., Барминцева А.Е., Бардуков Н.В., Никипелова А.К., Абдельманова А.С., Мюге Н.С., Зиновьева Н.А. Характеристика геномной архитектуры аквакультурной и дикой популяций стерляди (Acipenser ruthenus) на основе анализа микросателлитов. СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ БИОЛОГИЯ, том 59, № 4, с. 666-679 (год публикации - 2024)
10.15389/agrobiology.2024.4.666rus

26. Никипелов В. И., Харзинова В. Р., Волкова В. В., Никипелова А. К., Бардуков Н. В., Грозеску Ю. Н., Зиновьева Н. А. Разработка мультилокусной STR-панели и оценка достоверности происхождения аквакультурной стерляди (Acipenser ruthenus) ИЗВЕСТИЯ НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ, 3 (75)):273-283 (год публикации - 2024)
10.32786/2071-9485-2024-03-32

27. Денискова Т.Е., Доцев А.В., Абдельманова А.С., Петров С.Н., Фролов А.Н., Платонов С.А., Гладырь Е.А., Гусев И.В., Селионова М.И., Родионов А.Н., Лебедев С.В., Гриффин Д.К., Романов М.Н., Зиновьева Н.А. GENETIC DIVERSITY IN THE ORENBURG GOAT BREED REVEALED BY SINGLE-NUCLEOTIDE POLYMORPHISM (SNP) ANALYSIS: INITIAL STEPS IN SAVING A THREATENED POPULATION Genes, 15(11), 1375 (год публикации - 2024)
10.3390/genes15111375

28. Волкова Н.А., Ветох А.Н., Зиновьева Н.А. РЕДАКТИРОВАНИЕ ГЕНОМА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ПТИЦЫ: СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ПТИЦЕВОДСТВЕ (обзор) Сельскохозяйственная биология, том 56, № 6, с. 1015-1030 (год публикации - 2021)
10.15389/agrobiology.2021.6.1015rus

29. Писаренко Н.Б., Бардуков Н.В., Никипелов В.И., Никипелова А.К., Харзинова В.Р., Зиновьева Н.А. АНАЛИЗ АССОЦИАЦИЙ SNP (400 С > А) В ГЕНЕ IGF1 С ПОКАЗАТЕЛЯМИ РАЗМЕРА И МАССЫ У СТЕРЛЯДИ (Acipenser ruthenus Linnaeus, 1758) СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ БИОЛОГИЯ, том 59, № 4, с. 680-691 (год публикации - 2024)
10.15389/agrobiology.2024.4.680rus

30. Абдельманова А.С., Форнара М.С., Бакоев Н.Ф., Антипина Е.Е., Яворская Л.В., Доцев А.В., Зиновьева Н.А. ИЗУЧЕНИЕ МИТОХОНДРИАЛЬНЫХ ГЕНОМОВ КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА ИЗ АРХЕОЛОГИЧЕСКИХ НАХОДОК НА ТЕРРИТОРИИ ЯРОСЛАВЛЯ (XIII–XIV ВВ.) Генетика, том 60, № 11, с. 50–59 (год публикации - 2024)
10.31857/S0016675824110041

Публикации

Аннотация результатов, полученных в 2024 году
В рамках реализации направления «Геномная архитектура пород» проведено пополнение базы археологических образцов крупного рогатого скота разных веков и локаций и выполнено полногеномное секвенирование. Проведен сравнительный анализ взаимосвязей популяций с современными породами. В образцах ярославского скота XVIII в. выявлены генетические компоненты, общие для образцов ярославского скота XIII-XIV вв. и характерные для современной ярославской породы. Проведен поиск «следов селекции» в группах ярославского скота разных веков, выявлено 770 QTL внутри 81 гена, ассоциированного с метаболизмом, репродуктивными функциями и иммунным ответом, и пригодных для создания тест-систем при необходимости коррекции селекционной работы с ярославской породой. Проведено полногеномное секвенирование кур 3 пород, отличающихся интенсивностью и направлением селекции. Проведен анализ генетического разнообразия и взаимосвязей пород. Определено меньшее генетическое разнообразие в локальной породе. Проведен поиск и идентификация участков генома, находящихся под давлением отбора в разных породах. Выявлено 12 геномных регионов, содержащих 134 гена, частично перекрывающихся у 2 и более пород. Определено 729 QTL внутри генов в регионах, затронутых отбором, связанных с экстерьером, здоровьем, продуктивностью и репродуктивными качествами. Впервые по результатам секвенирования полных митогеномов аквакультурной стерляди разработана тест-система детекции генотипов в SNP (6730 G ˃ A) гена COI. Впервые проведены ассоциативных исследования SNP (6730 G ˃ A) гена COI с продуктивными показателями: стерлядь с гаплотипом 2 имеет достоверно (р ˂ 0,05) большие показатели по длине тела, пектровентральному расстоянию, длине и обхвату хвостового стебля. Впервые с использованием 12 микросателлитов получены актуальные сведения о состоянии генетического разнообразия различных аквакультурных стад и диких популяций стерляди, которые могут быть использованы для сохранения и рационального использования этого в недавнем прошлом важного промыслового вида, находящегося сейчас в депрессивном состоянии и под угрозой исчезновения. В рамках реализации направления «Геномная селекция с.-х. животных, птиц и рыб» по результатам GWAS выявлены гены-кандидаты, ассоциированные с показателями откормочной продуктивности коз, овец и кур. Идентифицированы 157 SNP, объясняющих вариабельность показателей убойных качеств козликов на откорме. Проведен отбор животных-родоначальников новой селекционной формы для закладки линии коз с повышенной откормочной и мясной продуктивностью. Разработаны рекомендации по использованию результатов GWA-исследований для организации программ маркерной и геномной селекции в козоводстве для оценки по качеству потомства по мясной продуктивности при выведении новой селекционной формы коз: SNP в генах ARL8B, AKT3, RBFOX2, CDH5, EFNA5 - для повышения реализации генетического потенциала роста и развития молодняка, SNP в генах BANK1, LRP2, OXSR1 – для увеличения интенсивности отбора по эффективности использования корма. В ресурсной популяции овец выявлены гены-кандидаты, ассоциированные с откормочной продуктивностью, среди которых наиболее перспективны гены GRM8, CSMD3, SLC16A7 и ZNF423. Суммируя общие результаты проекта, 18 SNP, сопряженных с 12 генами рекомендуем использовать в маркерной селекции овец с целью реализации генетического потенциала для увеличения размеров туловища и живой массы. В F2 ресурсной популяции кур выявлены 37 SNP, общих для 3 и более признаков, достоверно связанных с показателями роста 15 SNP, мясных качеств - 5 SNP и состава мяса - 2 SNP. В позициях данных SNP идентифицировано 10 генов, включая WNT2, DDX51, PAPPA, TLK2 и LSG1. Сформирован перечень ДНК-маркеров (SNP и генов-кандидатов), рекомендованных для использования в геномной селекции кур на повышение мясной продуктивности и улучшения качества мяса. Впервые разработана тест-система для ранней диагностики генетического пола у осетровых, апробация которой показала возможность широкого практического применения данной тест-системы в разведении и выращивании стерляди для повышения рентабельности производства благодаря возможности ранней сортировки молоди по половому признаку, что может быть полезно ведении селекции и формировании стад по направлению продуктивности (икорное, мясное). Впервые выявлены SNP в позиционных генах-кандидатах (IGF1, GH1 и COI), ассоциированных с показателями энергии роста и проведены ассоциативные исследования вариантов IGF1 (400 С˃А), IGF1 (479 A˃G), GH1 (396Т ˃С), COI (6730 G˃A) с размерно-весовыми показателями стерляди, которые влияют на показатели роста и развития стерляди и могут быть использованы в маркерной селекции. В рамках реализации направления «Геномно-эмбриональные технологии и геномное редактирование» разработана технология геномного редактирования (GE), предусматривающая получение клонированных эмбрионов (SCNT) у КРС с использованием фетальных фибробластов (ФБ), редактированных в направлении нокаута гена BLG. Получены дополнительные данные о развитии клонированных BLG эмбрионов. Разработана технология GE, предусматривающая получение клонированных эмбрионов у мелкого рогатого скота с использованием соматических клеток, редактированных в направлении нокаута гена MSTN. Оценка жизнеспособности клонированных MSTN-эмбрионов in vivo подтвердила их компетенцию развиваться до рождения (получен 1 мертворожденный ягненок) после трансплантации животным-реципиентам и возможность получения с их использованием GE-потомства. Из ткани уха мертворожденного ягненка выделена культура ФБ, использование которой для получения клонированных эмбрионов в будущем сможет повысить эффективность GE в направлении нокаута гена MSTN. Выполнена экспериментальная апробация разработанной технологии получения кур с помощью системы GE CRISPR/Cas9. Показана результативность внесения генетических мутаций в области гена MSTN при использовании лентивирусных векторов, несущих компоненты системы CRISPR/Cas9.

Публикации

Возможность практического использования результатов
Полученные данные имеют существенное значение для понимания генетических основ формирования и проявления признаков роста и мясных качеств у кур, коз, овец, а также стерляди в аквакультуре. Идентифицированные SNP могут быть исследованы в дальнейшем и использованы в качестве генетических маркеров в программах селекции, направленных на повышение скорости роста и улучшения мясной продуктивности кур, коз, овец, а также стерляди в аквакультуре.