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 14-36-00039

НазваниеИзучение, сохранение и рациональное использование биоразнообразия животных как основы получения здоровой, безопасной и высококачественной пищи

РуководительЗиновьева Наталия Анатольевна, Доктор биологических наук

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

Период выполнения при поддержке РНФ

2017 г. - 2018 г.

Конкурс Конкурс на продление сроков выполнения проектов, поддержанных грантами Российского научного фонда по приоритетному направлению деятельности Российского научного фонда «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований вновь создаваемыми научной организацией и вузом совместными научными лабораториями».

Область знания, основной код классификатора 06 - Сельскохозяйственные науки, 06-104 - Агробиотехнологии

Ключевые словабиоразнообразие, локальные породы, межвидовая гибридизация, криобанки, новые селекционные формы, рациональное питание

Код ГРНТИ68.39.13

СтатусУспешно завершен

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Согласно FAO, питание и биоразнообразие – это общий путь, ведущий к продовольственной безопасности и устойчивому развитию. Они непосредственно направлены на достижение Тысячелетних Целей Развития (MDG): сократить вдвое долю населения, страдающего от голода и обеспечить экологическую устойчивость. Сочетание этих двух элементов - питания и биоразнообразия закладывает основу для достижения этих целей, и, как следствие, для обеспечения здоровья настоящего и будущего поколений (FAO, 2015). Поддерживание биоразнообразия сельскохозяйственных животных является ключевым элементом в обеспечении устойчивости экосистемы в целом и сельского хозяйства, в частности. Изменение климата, рост антропогенной нагрузки являются причинами, которые могут оказывать влияние на снижение биоразнообразия диких промысловых видов животных. Все это несет угрозу развитию географически-ориентированных систем производства и промысла, и, тем самым, поддержанию нутриентного разнообразия, призванных обеспечивать потребности настоящего и будущего поколений в продуктах животного происхождения в условиях изменяющегося климата. Благодаря развитию методов молекулярной генетики становится возможным получение более объективных данных о состоянии и динамике биоразнообразия не только на генном, но и на геномном уровне. В этой связи, актуальной задачей является характеристика существующего состояния генетических ресурсов с целью оценки биоразнообразия и разработка методов, направленных на поддержание и повышение биоразнообразия ресурсов сельскохозяйственного и промыслового назначения как основы устойчивости систем производства продукции животноводства будущего и обеспечения нутриентного разнообразия. В проведении исследований будут использованы современные молекулярно-генетические (полногеномное SNP-гентипирование с использованием ДНК-чипов средней и высокой плотности, NGS секвенирование и др.), зоотехнические, физиологические и химико-аналитические методы исследований. В ходе реализации проекта запланировано решение следующих задач. 1. Выполнить полногеномные исследования отечественных пород сельскохозяйственных животных с целью получения новых знаний о биоразнообразии на геномной уровне и идентификации участков генома и / или локусов, ассоциированных с хозяйственно-полезными признаками. 2. Изучить аллелофонд родственных диких видов на полногеномном уровне с целью идентификации потенциально значимых полиморфизмов для животноводства будущего. 3. Определить целевые параметры отбора и создать племенное ядро гибридных овец с заданными свойствами. 4. Исследовать физиологические особенности межвидовых гибридов и разработать программы кормления, обеспечивающие максимальную реализацию генетического потенциала продуктивности, и получение продукции заданного качества. 5. Изучить состав мясного сырья, получаемого от межвидовых гибридов, при внедрении научно-обоснованных программ кормления, и разработать "нутриентный паспорт" на новый вид сырья. Получение новых данных на уровне целых геномов, создание и исследование новых форм животных, полученных посредством отдаленной гибридизации, сделает возможным реализацию поставленной приоритетной задачи – характеристики, сохранения и использования биоразнообразия сельскохозяйственных и промысловых животных как основы обеспечения нутриентного биоразнообразия пищевой продукции.

Ожидаемые результаты
В результате реализации проекта будут пополнены биоколлекции ДНК пород домашних животных разных видов и родственных им диких видов. Впервые на полногеномном уровне будут получены данные о современном состоянии аллелофонда, популяционной структуре и степени генетической дифференциации отечественных пород сельскохозяйственных животных разных видов – крупного рогатого скота, овец, северных оленей. В сравнительных исследованиях будут получены и обобщены данные о биоразнообразии родственных диких видов – архара, снежного барана, муфлона, зубра, диких северных оленей, которые являются потенциальным источником поддержания изменчивости для систем животноводства будущего. Будут получены данные о динамике биоразнообразия в поколениях межвидовых гибридов домашних и диких овец. Будет создано племенное ядро овец, полученных с использованием прилития крови архара, выполнена оценка роста, развития, физиологических и биохимических и других фенотипических особенностей полученных гибридов. Будут разработаны нормы и программы кормления для новых гибридных форм животных. Будет изучено изменение нутриентного состава мясного сырья, получаемого от гибридов и создан нутриентный паспорт. На основании полученных экспериментальных данных будут получены доказательства повышения биоразнообразия домашних животных посредством использования генофонда диких видов, и собрана доказательная база связи генетического разнообразия с разнообразием нутриентов в получаемом пищевом сырье. Полученные результаты найдут применение в практическом животноводстве, в частности в создании географически-ориентированных систем производства продукции, в повышении эффективности сельскохозяйственного производства и качества производимой продукции.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Аннотация результатов, полученных в 2017 году
Поддерживание биоразнообразия сельскохозяйственных животных является ключевым элементом в обеспечении устойчивости экосистемы в целом и сельского хозяйства, в частности. Благодаря развитию методов молекулярной генетики становится возможным получение более объективных данных о состоянии и динамике биоразнообразия не только на генном, но и на геномном уровне. Целью проекта является оценка роли генетического разнообразия в обеспечении биологического разнообразия, включая нутриентное разнообразие. Нами сформулировано пять задач, последовательное решение которых служит достижению поставленной цели. Спектр запланированных работ включает (1) изучение современного аллелофонда видов и пород сельскохозяйственных животных с использованием ДНК-маркеров, включая такие мощные инструменты генетического анализа как полногеномное генотипирование по нескольким десяткам тысяч SNP (Bovine SNP 50 BEadChip, Ovine SNP50 BeadChip) и сотням тысяч SNP (Bovine HD BeadChip, Ovine HD BeadChip) и NGS секвенирования; (2) изучение аллелофонда родственных диких видов как носителей новых типов генетической изменчивости, отсутствующих у домашних видов и потенциально-значимых для создания новых селекционных форм; (3) изучение возможности повышения генетического разнообразия домашних животных посредством интродукции диких видов (на примере созданной модельной популяции гибридов домашних овец и архара с разной долей кровности исходных родительских форм); (4) разработку методов, обеспечивающих максимальную реализацию генетического потенциала новых гибридных форм животных, на основании проведения комплексных физиолого-биохимических и микробиологических исследований (включая эксперименты на фистульных животных); (5) изучение связи генетического разнообразия с биологическим разнообразием, включая нутриентное разнообразие. В 2017 году в результате проведенных исследований на расширенной выборке получены новые данные о состоянии аллелофонда видов и пород сельскохозяйственных животных (крупного рогатого скота, овец, северных оленей) на полногеномном уровне. Выполнен анализ результатов в аспекте исторического происхождения пород и направлений селекционно-племенной работы с породами. Полученные данные составят методическую основу для поиска локусов, находящихся под давлением отбора на этапе 2018 года. С целью идентификации новых видов изменчивости проведены исследования родственных диких видов, дающих плодовитое потомство с домашними видами – с овцами (архары, муфлоны, снежные бараны) и северными оленями (дикий северный олень). Показана возможность дифференциации домашних и диких видов с использованием набора полиморфных SNP, отобранного из полногеномного набора SNP, разработанного для домашних видов животных. В сравнительных исследованиях определены SNP, являющиеся полиморфными, как для домашних, так и для диких видов («древние» SNP). На основании результатов анализа полногеномных данных реконструирована демографическая история изучаемых популяций диких видов. Продолжены исследования генетических, биологических и продуктивных особенностей модельной популяции гибридных овец, полученных в поколениях возвратных скрещиваний романовской породы овец и архара. Изучена динамика аллелофонда на полногеномном уровне. Показано сохранение аллелей, специфических для дикого вида, в процессе возвратных скрещиваний. В результате исследования роста и развития гибридных овец определены целевые параметры отбора для формирования племенного ядра. По результатам комплексных физиолого-биохимических и микробиологических исследований фистульных животных установлено положительное влияние повышения ввода кальция и фосфора в рацион гибридных овец на потребление питательных веществ рациона во взаимосвязи с усилением ферментативных и микробиальных процессов в рубце. Полученные данные будут использованы для разработки норм и программ кормления гибридных овец, направленных на максимальную реализацию их генетического потенциала. Установлено изменение нутриентного состава мясного сырья, полученного от гибридных овец в сравнении с чистопородными романовскими овцами. Отмечено более высокое содержание белка и меньшее содержание жира, а также более высокое содержание золы в мясе гибридных овец. По результатам изучения жирнокислотного состава жира установлено более высокое качество жира гибридных овец по сравнению с контрольными. Полученные результаты подтверждают возможность повышения разнообразия нутриентов в пищевой продукции посредством повышения генетического разнообразия за счет интродукции диких видов. Страница проекта на сайте института: https://www.vij.ru/proekty/proekt-14-36-00039-rnf

Публикации

1. Bagirov V.A., Iolchiev B.S., Volkova N.A., Zinovieva N.A. Effect of cryoconservation on biological parameters of ram semen Agricultural biology, No. 2, p. 268-273 (год публикации - 2017) https://doi.org/10.15389/agrobiology.2017.2.268eng

2. Deniskova T.E., Dotzev A.V., Bagirov V.A., Wimmers K., Reyer H., Brem G., Zinovieva N.A. Biodiversity assessment in interspecies hybrids of the genus Ovis using STR and SNP markers Agricultural biology, No. 2, p. 251-260 (год публикации - 2017) https://doi.org/10.15389/agrobiology.2017.2.251eng

3. Gladyr E.A., Deniskova T.E., Bagirov V.A., Kostyunina O.V., Makarova N.N., Brem G., Zinovieva N.A. Characteristics of allele pool of the Romanov sheep breed for the prion protein gene associated with genetic sustainability to Scrapie Agricultural biology, Vol. 52, No. 6, in press (год публикации - 2017)

4. Kharzinova V.R., Dotsev A.V., Solovieva A.D., Fedorov V.I., Okhlopkov I.M., Wimmers K., Reyer H., Brem G. Population-genetic characteristics of domestic reindeer of Yakutia based on whole-genome SNP analysis Agricultural biology, No. 2, p. 669-678 (год публикации - 2017) https://doi.org/10.15389/agrobiology.2017.4.669eng

5. Medvedev D.G., Dotsev A.V., Okhlopkov I.M., Deniskova T.E., Reyer H., Wimmers K., Brem G., Bagirov V.A., Zinovieva N.A. Genetic characteristics of Kodar snow sheep using SNP markers Contemporary problems of ecology, Vol. 10, No. 6, p. 591-598 (год публикации - 2017) https://doi.org/10.1134/S1995425517060099

6. Sermyagin A.A., Belous A.A., Konte A.F., Phipchenko A.A., Ermilov A.N., Yanchukov I.N., Plemyashov K.V., Brem G., Zinovieva N.A. Verification of genomic estimated breeding values of sires using selection modelling by ancestors and progeny Agricultural biology, Vol. 52, No. 6, in press (год публикации - 2017)

7. Багиров В.А., Иолчиев Б.С., Волкова Н.А., Зиновьева Н.А. Влияние криоконсервации на биологические параметры семени баранов Сельскохозяйственная биология, № 2, с. 268-273 (год публикации - 2017) https://doi.org/10.15389/agrobiology.2017.2.268rus

8. Боголюбова Н.В., Багиров В.А., Зиновьева Н.А. Процессы пищеварения у гибридных овец с прилитием крови архара (Ovis ammon) при разных уровнях клетчатки в рационе Достижения науки и техники АПК, Т 31, № 9, с. 64-67 (год публикации - 2017)

9. Волнин A.A., Зайцев С.Ю., Багиров B.А., Гусев И.В., Рыков Р.А., Зиновьева Н.А. Исследование биохимического профиля межвидовых гибридов овец и архара Ветеринария, зоотехния и биотехнология, № 4, с. 58-64 (год публикации - 2017)

10. Волнин A.A., Шералиев Ф.Д., Зайцев С.Ю., Багиров В.А., Зиновьева Н.А. Определение концентрации меди и селена в молоке овцематок межвидовых гибридов овец и архара второго и третьего поколения Ветеринария, зоотехния, биотехнология, № 11, с. 77-83 (год публикации - 2017)

11. Волнин A.A., Шералиев Ф.Д., Шапошников М.Н., Зайцев С.Ю., Багиров В.А., Зиновьева Н.А. Аминокислотный скор белков молока межвидовых гибридов архара и овец Russian Journal of Agricultural and Socio-Economic Sciences, Т. 64, № 4, p. 240-247 (год публикации - 2017) https://doi.org/10.18551/rjoas.2017-04.31

12. Волнин А.А., Шералиев Ф.Д., Шапошников М.Н., Зайцев С.Ю., Багиров В.А. Применение йонообменной хроматографии при оценке биологической ценности белков молока овец Актуальные вопросы биологической физики и химии, Т. 2, № 1, с. 494-498 (год публикации - 2017)

13. Гладырь Е.А., Денискова Т.Е., Багиров В.А., Костюнина О.В., Макарова Н.Н., Брем Г., Зиновьева Н.А. Характеристика аллелофонда романовской породы овец по гену прионового белка, ассоциированного с генетической устойчивостью овец к Скрепи Сельскохозяйственная биология, Т. 52, № 6, в печати (год публикации - 2017)

14. Денискова Т.Е., Доцев А.В., Багиров В.А., Виммерс К., Рейер Х., Брем Г., Зиновьева Н.А. Оценка биоразнообразия у межвидовых гибридов рода Ovis с использованием SNP и STR маркеров Сельскохозяйственная биология, № 2, с. 251-260 (год публикации - 2017) https://doi.org/10.15389/agrobiology.2017.2.251rus

15. Доцев А.В., Аксенова П.В., Волкова В.В., Харзинова В.Р., Костюнина О.В., Мнацеканов Р.А., Зиновьева Н.А. Исследование аллелофонда и генетической структуры зубров (Bison bonasus) кавказско-беловежской линии Экологическая генетика, Т. 15, № 2, с. 4-10 (год публикации - 2017) https://doi.org/10.17816/ecogen1524-10

16. Доцев А.В., Денискова Т.Е., Багиров В.А., Виммерс К., Рейер Х., Брем Г., Зиновьева Н.А. Генетическая характеристика гибридов архара и овец романовской породы на основе полногеномного SNP анализа Актуальная биотехнология, № 2 (21), с. 157-160 (год публикации - 2017)

17. Медведев Д.Г., Доцев А.В., Охлопков А.В., Денискова Т.Е., Рейер Х., Виммерс К., Брем Г., Зиновьева Н.А. Генетическая характеристика кодарского снежного барана по SNP маркерам Сибирский экологический журнал, № 6, с. 671-679. (год публикации - 2017)

18. Сермягин А.А., Белоус А.А., Контэ А.Ф., Филипченко А.А., Ермилов А.Н., Янчуков И.Н., Племяшов К.В., Брем Г., Зиновьева Н.А. Верификация геномного прогноза племенной ценности быков-производителей путем моделирования отбора по предкам и качеству потомства Сельскохозяйственная биология, Т. 52, № 6, в печати (год публикации - 2017)

19. Харзинова В.Р., Доцев А.В., Соловьева А.Д., Федоров В.И., Охлопков И.М., Виммерс К., Рейер Х., Брем Г., Зиновьева Н.А. Популяционно-генетическая характеристика домашнего северного оленя Якутии на основе полногеномного SNP анализа Сельскохозяйственная биология, Т. 52, № 4, с. 669-678 (год публикации - 2017) https://doi.org/10.15389/agrobiology.2017.4.669rus

20. Deniskova T.E., Dotsev A.V., Selionova M.I., Wimmers K., Reyer H., Kharzinova V.R., Brem G., Zinovieva N.A. Whole-genome single nucleotide polymorphism study of Romanov sheep J Animal Science, V. 95, Suppl. 4, p. 339-340 (год публикации - 2017) https://doi.org/10.2527/asasann.2017.696

21. Dotsev A.V., Sermyagin A.A., Gladyr E.A., Deniskova T., Wimmers K., Rayer H., Brem G., Zinovieva N.A. Population structure and genetic diversity of Russian native cattle breeds J. Animal Science, doi:10.2527/asasann.2017.163 (год публикации - 2017) https://doi.org/10.2527/asasann.2017.163

22. Багиров В.А., Иолчиев Б.С., Волкова Н.А., Зиновьева Н.А. Влияние криоконсервации на биологические параметры семени баранов В сборнике: «Проблемы и перспективы развития современной репродуктивной технологии, криобиологии и их роль в интенсификации животноводства Материалы международной научно-практической конференции, Посвящается 70-летию Открытия №103 и памяти Л.К. Эрнста», с. 70-72 (год публикации - 2017)

23. Гладырь Е.А., Грицишин В.А., Охлопков И.М., Брем Г., Зиновьева Н.А. Исследование полиморфизма CytB митохондриальной ДНК снежного барана Якутии Материалы IX международного конгресса «Биотехнология: состояние и перспективы развития», - (год публикации - 2017)

24. Денискова Т. Е., Багиров В.А., Брем Г., Доцев А.В., Зиновьева Н.А. Изучение влияния интродукции диких видов на генетическое разнообразие домашних животных на примере представителей рода Ovis Материалы IX международного конгресса «Биотехнология: состояние и перспективы развития», Т. 2, с. 27-29 (год публикации - 2017)

25. Денискова Т.Е., Доцев А.В., Багиров В.А., Виммерс К., Рейер Х., Брем Г.Г., Зиновьева Н.А. Оценка биоразнообразия у межвидовых гибридов рода Ovis с использованием STR и SNP маркеров В сборнике: «Проблемы и перспективы развития современной репродуктивной технологии, криобиологии и их роль в интенсификации животноводства Материалы международной научно-практической конференции, Посвящается 70-летию Открытия №103 и памяти Л.К. Эрнста», с. 307-309 (год публикации - 2017)

26. Доцев А.В., Денискова Т.Е., Охлопков И.М., Виммерс К., Рейер Х., Брем Г.Г., Зиновьева Н.А. Использование однонуклеотидных полиморфизмов в характеристике и дифференциации диких видов рода Ovis Генетика популяций: прогресс и перспективы, РАН, г. Москва, С. 91-93 (год публикации - 2017)

27. Доцев А.В., Медведев Д.Г., Охлопков И.М., Денискова Т.Е., Виммерс К., Рейер Х., Брем Г., Зиновьева Н.А. Предварительная оценка степени генетического родства кодарского и якутского подвидов снежного барана (Ovis nivicola) по результатам SNP-анализа Современные проблемы природопользования, охотоведения и звероводства. Киров: ВНИИОЗ, Современные проблемы природопользования, охотоведения и звероводства. Киров: ВНИИОЗ (год публикации - 2017)

28. Доцев А.В., Охлопков И.М., Медведев Д.Г. Генетическая характеристика популяций снежного барана (Ovis nivicola) по результатам SNP анализа Современные проблемы биологической эволюции: материалы III Международной конференции, М.: ГДМ, с. 159-161 (год публикации - 2017)

29. Доцев А.В., Харзинова В.Р., Охлопков И.М., Федоров В.И., Виммерс К., Рейер Х., Брем Г., Зиновьева Н.А. Изучение биоразнообразия популяций северного оленя Якутии с применением анализа однонуклеодитных полиморфизмов Материалы IX международного конгресса «Биотехнология: состояние и перспективы развития», Изд-во ООО «Рэд-Групп», Т. 2, с. 25-27 (год публикации - 2017)

30. Зиновьева Н.А., Сермягин А.А., Доцев А.В., Денискова Т.Е., Виммерс К., Рейер Х., Брем Г.Г. Оценка современного состояния аллелофонда пород сельскохозяйственных животных с использованием полногеномного анализа: российские породы крупного рогатого скота Генетика популяций: прогресс и перспективы, РАН, г. Москва, с. 102-104 (год публикации - 2017)

31. - Считают баранов НТВ, Чрезвычайные происшествия, 9 февраля 2017 г., 13-25. (год публикации - )

Аннотация результатов, полученных в 2018 году
Проведены дополнительные исследования и обобщены результаты двухлетних исследований аллелофондов пород сельскохозяйственных животных разных видов (крупный рогатый скот, овцы, северные олени) и родственных им диких видов (дикие виды Ovis, зубры, северные олени), а также генетических, биологических и продуктивных особенностей межвидовых гибридов домашних и диких Ovis. Выполнено пополнение базы данных геномной вариабельности крупного рогатого скота полногеномными SNP-генотипами отечественных пород (черно-пестрая, истобенская) и зарубежных пород, предположительно участвующих в формировании отечественного генофонда (красная белорусская, тукско-циллертальская, старый тип бурой швицкой породы). В целом, созданная в ходе выполнения проекта база данных геномной вариабельности содержит полногеномные SNP генотипы 408 образцов 24 пород крупного рогатого скота. На основании полногеномного анализа 35874 полиморфных SNP, прошедших контроль качества и фильтрацию, получены данные о биоразнообразии, генетической структуре и филогенетических связях 10 отечественных пород крупного рогатого скота в сравнении с 38 породами скота, разводимыми в Евразии. Установлено, что холмогорская, ярославская, тагильская, красная горбатовская и бестужевская породы представляют собой наиболее ценный национальный генетический ресурс как сохранившие наиболее значительную часть своих исходных предков. Исследование «отпечатков селекции» в геноме отечественных молочных пород скота по сравнению с голштинской, а также с калмыцкой и якутской породами показало наличие множественных локусов, находящихся под давлением отбора. Такие локусы были локализованы, главным образом, на хромосомах BTA4, BTA5, BTA7, BTA8, BTA10, BTA13, BTA14, BTA16, BTA20, BTA22, BTA28. Аннотация генов выявила ассоциацию каузальных SNP с показателями роста, репродуктивными качествами, иммунитетом. Дана характеристика демографической истории, филогенетических связей и генетической структуры 25 отечественных пород овец в сравнении с 58 мировыми породами с использованием полногеномного набора SNP. Установлено наличие общих предков у российских тонкорунных пород овец с мериносами различного происхождения, у полутонкорунных пород – с овцами пород ромни-марш и линкольн, у жирнохвостых пород – с породами овец Китая и Юго-западной Азии. В результате поиска «отпечатков селекции», проведенного на объединенной базе данных высокоплотных (600K) генотипов, полученных в рамках выполнения настоящего проекта (9 пород) и проекта № 16-14-00090 (6 пород), показано наличие в геноме российских пород овец множественных регионов, находящихся под вероятным действием отбора, и содержащих гены, связанные с морфологией, адаптацией и доместикацией, качеством и настригом шерсти, ростом и потреблением корма, воспроизводительными качествами. Полученные нами результаты являются научной основой для разработки программ сохранения отечественных генетических ресурсов крупного рогатого скота и овец. Для характеристики изменчивости родственных диких видов, имеющей потенциальное значение для повышения биоразнообразия домашних видов, проведены исследования генетической структуры Якутской популяции Ovis nivicola на основании анализа полиморфизма полных митогеномов и полногеномного SNP анализа. Показано, что популяция снежного барана генетически структурирована по географическому признаку. Установлено существование внутри якутской популяции, по крайней мере, двух различных подвидов снежного барана, являющихся носителями разных типов изменчивости. Дана характеристика типов изменчивости Ovis nivicola, отсутствующих у домашних овец. Сравнительные исследования домашних (эвенская, эвенкийская и чукотская породы) и диких северных оленей (тундровая якутская популяция) позволили выявить «отпечатки селекции» в геноме домашней и дикой форм. Аннотация локусов, в которых были локализованы каузальные SNP, показала, что под давлением отбора находились гены, ассоциированные с ростом, ангиогенезом, репродукцией, эмбриогенезом, дифференцировкой клеток, заживлением ран, пролиферацией клеток, апоптозом, иммунным ответом, кардиомиопатией, нейрональной регуляцией. Впервые на полногеномном уровне дана характеристика биоразнообразия и генетической структуры отечественной популяции зубра. Показана возможность использования полногеномного SNP анализа для прогнозирования высокой степени инбридинга у индивидуумов зубра. На основании результатов исследований даны предложения по программе разведения зубра с учетом геномной степени инбридинга, направленные на повышение уровня генетического разнообразия в популяции. В рамках изучения возможности повышения генетического разнообразия домашних животных посредством интродукции диких видов продолжено создание модельной популяции гибридов домашних овец и архара с разной долей кровности исходных родительских форм. Для поддержания модельной популяции получены неродственные гибриды F1 от осеменения романовских овец семенем архара. Анализ показателей роста и развития гибридного потомства, полученного от скрещивания домашних овец с архаром, с различной долей кровности по дикому виду и различным сочетанием пород домашних овец (всего 6 различных сочетаний) показал преимущество в росте (живая масса) и развитии (8 промеров тела) молодняка, несущего от 6,25 до 12,5% крови дикого вида. Для каждой из созданных гибридных форм определены целевые параметры отбора животных в племенное ядро. При выборе параметров исходили из жесткости отбора 1:3 для самок и 1:5 для самцов. Создано племенное ядро гибридных маток и баранов для разведения. Выполнено исследование количественных и качественных характеристик мясного сырья, получаемого от гибридных животных разных генотипов с 6,25% крови архара. Показано, что в образцах мяса животных всех групп содержание наиболее дефицитных аминокислот, таких как триптофан и лизин, превышало значения в «идеальном» белке на 27-34 и 47,8-48,7%, соответственно. Исследования жирнокислотного состава жировой ткани показали более высокое содержание ненасыщенных жирных кислот в пробах жировой ткани животных, несущих кровь дикого вида. На основании результатов проведенных исследований состава мясного сырья гибридных животных создан "нутриентный паспорт", в котором отражено содержание различных нутриентов в мышечной и жировой ткани гибридных овец разных генотипов. Страница проекта на сайте института: https://www.vij.ru/proekty/proekt-14-36-00039-rnf.

Публикации

1. Боголюбова Н.В., Багиров В.А., Зиновьева Н.А. Особенности минерального обмена у гибридных овец романовской породы с архаром (Ovis ammon) Достижения науки и техники АПК, 32 (7): 52-55 (год публикации - 2018) https://doi.org/10.24411/0235-2451-2018-10712

2. Волнин A.A., Зайцев С.Ю., Багиров В.А., Боголюбова Н.В., Рыков Р.А., Зиновьева Н.А. Оценка белкового, азотистого и липидного метаболизма по анализам крови у межвидовых гибридов овец и архара разных поколений и половозрастных групп Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана, № 236 (4), с. 51-58 (год публикации - 2018) https://doi.org/10.31588/2413-4201-1883-236-4-51-58

3. Волнин А.А., Зайцев С.Ю., Багиров В.А., Боголюбова Н.В., Зиновьева Н.А. Free amino acid concentrations in blood of lactating ewes of the second generation hybrids of the Romanov sheep with argali Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences, 9 (4): 1476-1482 (год публикации - 2018)

4. Денискова Т.Е., Доцев А.В., Охлопков И.М., Багиров В.А., Крамаренко А.С., Брем Г., Зиновьева Н.А. Характеристика генетической структуры снежного барана (O. nivicola lydekkeri) Верхоянской горной страны с использованием микросателлитов Генетика, Т. 54, № 3, 342-348 (год публикации - 2018) https://doi.org/10.7868/S0016675818030074

5. Денискова Т.Е., Доцев А.В., Охлопков И.М., Багиров В.А., Крамаренко А.С., Брем Г., Зиновьева Н.А. Genetic characteristic of snow sheep (O. nivicola lydekkeri) of the Verkhoyansk mountain chain using microsatellite markers Russian Journal of Genetics, Vol. 54, No. 3, p. 328-334 (год публикации - 2018) https://doi.org/10.1134/S1022795418030031

6. Денискова Т.Е., Доцев А.В., Селионова М.И., Кунц Е., Медугорак И., Рейер Х., Виммерс К., Барбато М., Траспов А.А., Брем Г., Зиновьева Н.А. Population structure and genetic diversity of twenty-five Russian sheep breeds based on whole-genome genotyping Genetics, Selection, Evolution, 50: 29 (год публикации - 2018) https://doi.org/10.1186/s12711-018-0399-5

7. Доцев А.В., Аксенова П.В., Волкова В.В., Харзинова В.Р., Костюнина О.В., Мнацеканов Р.А., Зиновьева Н.А. Study of allele pool and genetic structure of Russian population of Lowland-Caucasian line of European bison (bison bonasus) Russian Journal of Genetics: Applied Research, Vol. 8, No. 1, p. 31-36 (год публикации - 2018) https://doi.org/10.1134/S2079059718010057

8. Доцев А.В., Денискова Т.Е., Охлопков И.М., Межарос Г., Солкнер Й., Рейер Х., Виммерс К., Брем Г., Зиновьева Н.А. Genome wide SNP analysis unveils genetic structure and phylogeographic history of snow sheep (Ovis nivicola) populations inhabiting Verkhoyansk Range and Momsky ridge Ecology and Evolution, 1-11 (год публикации - 2018) https://doi.org/10.1002/ece3.4350

9. Доцев А.В., Кунц Е., Шахин А.В., Петров С.Н., Костюнина О.В., Охлопков И.М., Барбато М., Багиров В.А., Медведев Д.Г., Кребс С., Брем Г., Медугорак И., Зиновьева Н.А. The first complete mitochondrial genomes of snow sheep (Ovis nivicola) and thinhorn sheep (Ovis dalli) and their phylogenetic implications for the genus Ovis Mitochondrial DNA Part B: Resources, - (год публикации - 2019) https://doi.org/10.1080/23802359.2018.1535849

10. Матюков В.С., Жариков Я.А., Зиновьева Н.А. Генетическая история и ценность генофонда исчезающей холмогорской породы Молочное и мясное скотоводство, № 2, с. 2-8 (год публикации - 2018)

11. Сермягин А.А., Доцев А.В., Гладырь Е.А., Траспов А.А., Денискова Т.Е., Костюнина О.В., Рейер Х., Барбато М., Паронян И.А., Племяшов К.В., Солкнер Й., Попов Р.Г., Брем Г., Зиновьева Н.А. Whole-genome SNP analysis elucidates the genetic structure of Russian cattle and its relationship with Eurasian taurine breeds Genetics, Selection, Evolution, 50: 37 (год публикации - 2018) https://doi.org/10.1186/s12711-018-0408-8

12. Харзинова В.Р., Доцев А.В., Денискова Т.Е., Соловьева А.Д., Федоров В.И., Лайшев К.А., Романенко Т.М., Охлопков И.М., Виммерс К., Рейер Х., Брем Г., Зиновьева Н.А. Genetic diversity and population structure of domestic and wild reindeer (Rangifer tarandus L. 1958): a novel approach using BovineHD BeadChip PLoS One, 13(11): e0207944 (год публикации - 2018) https://doi.org/10.1371/journal.pone.0207944

13. Юрченко А.А., Денискова Т.Е., Юдин Н.С., Доцев А.В., ХамируевТ.Н., Селионова М.И., Егоров С.В., Рейер Г., Виммерс К., Брем Г., Зиновьева Н.А., Ларкин Д.М. High-density genotyping reveals signatures of selection related to acclimation and economically important traits in 15 local sheep breeds from Russia BMC Genomics, - (год публикации - 2018)

14. Волнин А.А., Зайцев С.Ю., Багиров В.А., Боголюбова Н.В., Рыков Р.А., Зиновьева Н.А. Effect of gender on lipid metabolism parameters of the Ovis aries and the Ovis ammon interspecific hybrids FEBS Letter, 8 (S.1): 216 (год публикации - 2018)

15. Денискова Т.Е., Доцев А.В., Виммерс К., Рейер Г., Лущихина Е.М., Жунушев А.Т., Харзинова В.Р., Брем Г., Зиновьева Н.А. Whole-genome SNP study of Kyrgyz local sheep breeds reveals two different ancestry patterns Journal of Animal Science, 2018, V. 96 (suppl 3), 466 (год публикации - 2018) https://doi.org/10.1093/jas/sky404.1018

16. Доцев А.В., Денискова Т.Е., Охлопков И.М., Медведев Д.Г., Сипко Т.П., Рейер Г., Виммерс К., Брем Г., Зиновьева Н.А. Genetic characteristics and differentiation of four valid subspecies of snow sheep (Ovis nivicola) based on SNP analysis Journal of Animal Science, 2018, V. 96 (suppl 3), 462 (год публикации - 2018) https://doi.org/10.1093/jas/sky404.1009

Возможность практического использования результатов
Практическое использование результатов проекта позволит достигнуть следующих эффектов: научные эффекты: научно-исследовательским организациям отраслевого профиля предложены новые и эффективные методы оценки аллелофонда видов и пород животных, позволяющие на их основе проводить более объективное моделирование целевых параметров отбора, разрабатывать эффективные научно-обоснованные программы генетического совершенствования пород, типов и линий животных по хозяйственно-полезным признакам; технические эффекты: организациям в области племенного животноводства (селекционно-генетические центры, селекционно-гибридные центры, племенные заводы, генофондные хозяйства) предложены технические возможности определения породной принадлежности животных, что позволит формировать смешанные референтные популяции для малочисленных локальных пород и отбирать индивидуумов для консервации генетических ресурсов; предложены технические возможности для научно-обоснованного выбора особо-охраняемых природных территорий, что обеспечит сохранение на территории Якутии всего спектра биоразнообразия снежного барана - эндемика России. технологические эффекты: организациям в области племенного животноводства предоставлены возможности разработки новых более эффективных технологий селекционно-племенной работы, основанных на более точной оценке племенной ценности животных, позволяющие проводить целенаправленный отбор животных в соответствии с целевыми индикаторами; социальные эффекты: организациям, занимающимся производством органической продукции животноводства, предложены новые высокопродуктивные, устойчивые к условиям внешней среды селекционные формы, полученные на основе гибридизации домашних и диких Ovis.