Қостанай жылқы тұқымының негізгі аталық іздерінің генетикалық полиморфизмі

Жоспар
Кіріспе

І ЖҰМЫСТЫҢ ЖАЛПЫ СИПАТТАМАСЫ
2 ЗЕРТТЕУ ЖҰМЫСЫНЫҢ НЫСАНДАРЫ МЕН ӘДІСТЕМЕСІ
3 ЗЕРТТЕУ НӘТИЖЕЛЕРІ
3.1 ДНҚ микросателлиттерінің 17 локусы бойынша қостанай жылқы тұқымының негізгі аталық іздердің генетикалық әртүрлілігі
3.2 «Қазақ тұлпары» жылқы зауытының негізгі аталық іздерінің генетикалық полиморфизмі
3.2.1 Қостанай жылқы тұқымының Неон, Форт, Бобрик, Зевс және Бурелом аталық іздерінің ДНҚ микросателлитінің 17 локусы бойынша гетерозиготалық деңгейі
3.2.2 Қостанай жылқы тұқымының негізгі аталық іздерінің полиморфтылық деңгейі
3.2.3 Қостанай жылқы тұқымының негізгі аталық іздерінің генетикалық полиморфизмі
3.3 ДНҚ микросателлиттері бойынша қостанай жылқы тұқымының аталық іздерінің өзара ұқсастықтары мен арақашықтықтары
3.4 Қостанай жылқы тұқымының негізгі аталық іздерінің ата.тегін бақылауда ДНҚ микросателлитін қолданудың тиімділігі
ҚОРЫТЫНДЫ

Тақырыптың өзектілігі. Мал тұқымын асылдандыруда аталық іздер мен аналық ұялар бойынша өсірудің айрықша зор маңызы бар. Бұл тұқымның бойындағы тұқым қуалайтын бағалы қасиеттерді жинақтауға мүмкіндік береді. Аталық іздер мен аналық ұялардың және олардың бағалы қасиеттерін айқындауда жаңа селекциялық тәсілдерді қолдану қажет. Жылқыларды аталық ізге лайықты деп есептеу үшін оның шығу тегін білу жеткіліксіз, сонымен қатар, осы ізге қатыстылығы жөнінде оларға жан-жақты баға беру, нәсілдік қасиеттерін (генотипін) және басқа да ерекшеліктеріне қарап бағалау арқылы түпкілікті пікір айтуға болады. Сондықтан қостанай жылқы тұқымының аталық іздерінің құндылығы мен маңыздылығын генетика тұрғысынан жан-жақты сараптау бүгінгі күннің өзекті мәселелерінің бірі.
Қазіргі заманғы ауыл шаруашылық генетикасының негізгі мәселесі шаруашылыққа пайдалы қасиеттерін белгілейтін гендердің көмегімен сұрыптауды тиімді жүргізу болып табылады (MAS - marker assisted selection). ДНҚ маркерлерінің жоғары ақпараттығының нәтижесінде тұқымның генетикалық арақашықтықтары мен арақатынастарын анықтай отырып, нақты дифференциациялау және тұқымның құрылу үрдісін зерттеуде көптеген мүмкіндіктер туды. Көбінесе ауыл шаруашылық жануарларының генофондын зерттеуде соңғы жылдары ДНҚ микросателлитінің полиморфизмі қолданылады.

Пән: Ветеринария
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 21 бет
Таңдаулыға:

ӘОЖ 636. 082.12
Қолжазба құқығында

Бейшова Индира Салтанқызы

Қостанай жылқы тұқымының негізгі аталық іздерінің генетикалық полиморфизмі

06.02.01 – ауылшаруашылығы малдарын өсіру, олардың
селекциясы, генетикасы және көбеюі

Ауылшаруашылығы ғылымдарының кандидаты
ғылыми дәрежесін алу үшін дайындалған диссертацияның
авторефераты

Қазақстан Республикасы
Астана, 2010

Жұмыс Қазақстан Республикасы Ауыл шаруашылығы министрлігінің
Қазақ тұлпары ЖШС орындалған.

Ғылыми жетекшісі – ауылшаруашылығы ғылымдарының докторы
Кикебаев Н.А.

Ресми оппоненттері: – ауылшаруашылығы ғылымдарының докторы,
профессор Бексеитов
Т.К.
– ауылшаруашылығы ғылымдарының
кандидаты,
доцент Імбай С.М.

Жетекші ұйым – Оңтүстік Казақстан мал және өсімдік шаруашылығы
ғылыми зерттеу институты

Қорғау 20.11.2010 ж. сағ. 12.00-де С.Сейфуллин атындағы Қазақ агро
техникалық университетінің жанындағы БД.18.08.02 диссертациялық кеңесінің
мәжілісінде өтеді. Мекен-жайы: 010011, Астана қ., Жеңіс даңғылы, 62,
конференц залы, тел: (7172) 39-39-18, факс: 32-22-94, e-mail: agun@mbox.kz

Диссертациямен С.Сейфуллин атындағы Қазақ агротехникалық
университетінің кітапханасында танысуға болады.

Автореферат ___ __________ 2010 ж. таратылды.

Диссертациялық кеңестің Ғалым хатшысы,
ауылшаруашылығы ғылымдарының докторы,
профессор
Н. Омарқожаұлы
і ЖҰМЫСТЫҢ ЖАЛПЫ сИПАТТАМАСЫ

Тақырыптың өзектілігі. Мал тұқымын асылдандыруда аталық іздер мен
аналық ұялар бойынша өсірудің айрықша зор маңызы бар. Бұл тұқымның
бойындағы тұқым қуалайтын бағалы қасиеттерді жинақтауға мүмкіндік береді.
Аталық іздер мен аналық ұялардың және олардың бағалы қасиеттерін айқындауда
жаңа селекциялық тәсілдерді қолдану қажет. Жылқыларды аталық ізге лайықты
деп есептеу үшін оның шығу тегін білу жеткіліксіз, сонымен қатар, осы ізге
қатыстылығы жөнінде оларға жан-жақты баға беру, нәсілдік қасиеттерін
(генотипін) және басқа да ерекшеліктеріне қарап бағалау арқылы түпкілікті
пікір айтуға болады. Сондықтан қостанай жылқы тұқымының аталық іздерінің
құндылығы мен маңыздылығын генетика тұрғысынан жан-жақты сараптау бүгінгі
күннің өзекті мәселелерінің бірі.
Қазіргі заманғы ауыл шаруашылық генетикасының негізгі мәселесі
шаруашылыққа пайдалы қасиеттерін белгілейтін гендердің көмегімен сұрыптауды
тиімді жүргізу болып табылады (MAS - marker assisted selection). ДНҚ
маркерлерінің жоғары ақпараттығының нәтижесінде тұқымның генетикалық
арақашықтықтары мен арақатынастарын анықтай отырып, нақты дифференциациялау
және тұқымның құрылу үрдісін зерттеуде көптеген мүмкіндіктер туды.
Көбінесе ауыл шаруашылық жануарларының генофондын зерттеуде соңғы жылдары
ДНҚ микросателлитінің полиморфизмі қолданылады.
Бүгінгі таңда ДНҚ-технологиясының жылдам дамуына байланысты жылқыларда
анықталған гендік маркерлердің жалпы саны бірнеше ондыққа жетті. Жылқыларға
генетикалық сараптама жүргізуде гендік маркерлерді қолдану көптеген
елдердің жылқы зауыттарының тәжірибесіне енуде және зауыттық жылқы
тұқымдарымен жұмыс жасауда міндетті элементтердің біріне айналып отыр. Ал,
Қазақстанда өсірілетін жылқы тұқымдары, соның ішінде отандық қостанай жылқы
тұқымдары осы тұрғыда зерттелмеген. Сондықтан маркерлі-қосалқы
селекциясының мүмкіндіктерін жылқы шаруашылығында қолдану және оның
нәтижелерін асылдандыру жұмысының ғылыми зерттеу тәжірибесіне енгізу
отандық жылқы шаруашылығын дамытуға тиімді әдіс болып табылады.
Тақырып зерттеулері ҚР АШМ 07.01.01.02. Ж Иммуногенетикалық
көрсеткіштерін зерттеу және жылқы тұқымдарын жіктеу мен идентификациялауға
маркер есебінде қолдану тақырыбындағы республикалық бағдарламасына сәйкес
жүргізілді (мемл. тіркеу № 0106ҚР00859).
Зерттеу жұмысының мақсаты мен міндеттері. Зерттеу жұмысының мақсаты
қостанай жылқы тұқымының негізгі аталық іздерінің ДНҚ микросателлитінің 17
локусы бойынша генетикалық полиморфизмін зерттей отырып, олардың нәсілдік
қасиеттері бойынша геномының маңызды бөлігін бақылау үшін генетикалық
ерекшеліктері мен ұқсастықтарын анықтау.
Жұмыс мақсатына сәйкес төмендегідей міндеттер алға қойылды:
1 Қостанай жылқы тұқымының негізгі Неон, Форт, Бобрик, Зевс және
Бурелом аталық іздерінің ДНҚ микросателлитінің 17 локусы бойынша
аллельдерінің кездесу жиілігін анықтау;
2 ДНҚ микросателлиттері бойынша тұқым ішіндегі аталық іздердің
генетикалық әртүрлілігін анықтау;
3 Қостанай жылқы тұқымының негізгі аталық іздерінің ДНҚ
микросателлиттері бойынша гетерозиготалық деңгейі мен микросателлит терінің
полиморфтылық деңгейін анықтау;
4 Тұқымының негізгі аталық іздерінің ДНҚ микросателлиттерінің
генетикалық полиморфизмін зерттеп, олардың өзара генетикалық ұқсастықтары
мен айырмашылықтарын айғақтау;
5 Тұқымының негізгі аталық іздерінің ата-тегін бақылауда ДНҚ
микросателлитінің зерттелген локустарын қолданудың тиімділігін анықтау.
Зерттеудің ғылыми жаңалығы. Алғашқы рет қостанай жылқы тұқымындағы
негізгі аталық іздеріне ДНҚ микросателлитінің 17 локусы бойынша генетикалық
полиморфизмі зерттеліп, олардың ақпараттылығы бағаланды. HMS6 және ASB23
локустарында Неон, Форт, Бобрик, Бурелом аталық іздерінде бұрын байқалмаған
4 аллель кездесті. Зерттелген қостанай жылқы тұқымының бес аталық ізінің
тұқым ішіндегі генетикалық дифференциациясы бағаланды. ДНҚ
микросателлитінің полиморфизмін қолдану арқылы тұқым ішіндегі
дифференциацияны зерттеу үшін кластерлік сараптама жүргізудің тиімділігі
көрсетілді. Алғашқы рет жеке және популяциялық деңгейде қостанай жылқы
тұқымының молекулярлы-генетикалық құжаттамасы жүргізілді, ДНҚ
микросателлиттерінің локустарын қолдану арқылы зерттелген аталық іздердің
генетикалық құрылымына тән ерекшеліктері анықталды. Зерттелген қостанай
жылқы тұқымының негізгі аталық іздерінің ата-тегін бақылауда
микросателлиттерді қолданудың тиімділігі бағаланды.
Зерттеудің өндірістік құндылығы. Зерттелген аталық іздердегі кездесу
жиілігі жоғары аллельдерді ұрпағында сақтай отырып, генотипі жағынан із
бастаушыдан ұрпақтарының алыстамауын және олардың құнды қасиеттерін
ұрпағында сақтауға болады. Өйткені, аталық іздің аллельдерінің жиынтығын
ұрпақтарында жоғалтпай сақтап отырғанда ғана, соғұрлым аталық іздің тұқым
қуалайтын қасиеттері көбейе, беки түседі. Асыл тұқымды жылқылардың ата-
тегін дұрыстығын ДНҚ микросателлитінің 17 локусы бойынша бақылау 99,999%-ға
дейін тиімді болғандықтан, Қазақстанда өсірілетін барлық жылқы тұқымдарының
ата-тегін бақылауда осы 17 панельді қолдану қажет.
Жоғары полиморфты ДНҚ микросателлиттерінің локустарын әмбебап
генетикалық маркер ретінде қолдану арқылы тұқымның және тұқым ішіндегі
аталық іздер мен аналық ұялардың генетикалық мониторингін жүргізуде,
популяциялардың генетикалық әртүрлілігін бағалауда және селекциялық
бағдарламаларын құруда тиімді әдіс болып табылады.
Қорғауға ұсынылған негізгі қағидалар:
- Қостанай жылқы тұқымының негізгі іздерінің ДНҚ микросателлитінің
локустары бойынша аллельдерінің кездесу жиілігі;
- ДНҚ микросателлиттері бойынша тұқым аталық іздерінің генетикалық
әртүрлілігі мен гетерозиготалық деңгейі;
- тұқым аталық іздерінің ДНҚ микросателлиттерінің полиморфтылық
деңгейі мен генетикалық полиморфизмі;
- ДНҚ микросателлиттері бойынша тұқым аталық іздерінің өзара
генетикалық ұқсастықтары мен айырмашылықтары;
- аталық іздер ата-тегін бақылауда ДНҚ микросателлитиер локустарын
қолдану тиімділігі.
Жұмыстың сынақтан өтуі. Диссертациялық зерттеудің негізгі нәтижелері
мен қорытындылары Қазақстанның жылқы шаруашылығын дамытудың инновациялық
әдістері халықаралық ғылыми-тәжірибелік конф. (Қостанай, 2008); Сәкен
тағылымы - 5 республикалық ғылыми-теоретикалық конф. (Астана, 2009);
Қазіргі кезеңдегі индустриалды-инновациялық даму халықаралық ғылыми-
тәжірибелік конф. (Павлодар, 2009) баяндалды.
Жұмысты жүзеге асыру. Ғылыми зерттеу жұмысының нәтижелері Қостанай
облысыдағы Қазақ тұлпары ЖШС жылқы зауытында, Меңдіқара ауданындағы
Раскуль ЖШС мен Солтүстік Қазақстан облысындағы Савельев ЖК өндірісіне
енгізілді.
Жұмысының жариялымдары. Диссертациялық жұмыс нәтижелері бойынша 8
ғылыми мақала мен баяндама тезистері, оның ішінде 3 ҚР БҒМ Білім және ғылым
саласын бақылау комитеті ұсынған басылымдарда жаряланды. Диссертация
қорытындылары өндіріске ұсынылған әдістемелік ұсынысқа енді.
Жұмыстың көлемі мен құрылымы. Диссертация жұмысы кіріспе, әдеби шолу,
зерттеу жұмысының нысандары мен әдістемесі, зерттеу нәтижелері, қорытынды,
өндіріске ұсыныс және қосымшадан құралған. Жұмыстың мазмұны 117 бетте
баяндалған, 18 кесте, 8 диаграмма, 10 суретпен көрнектелген. Пайдаланылған
әдебиеттер 231 еңбектен құралады, оның ішінде 170 шетел авторларының
мәліметтері келтірілген.

2 зерттеу жұмысының нысандары мен әдістемесі

Зерттеу жұмысына Қазақ тұлпары жылқы зауытының қостанай жылқы
тұқымының Неон (n=29), Форт (n=18), Бобрик (n=15), Бурелом (n=8) және Зевс
(n=6) аталық іздеріне жататын мал бастарынан биологиялық үлгі ретінде қан
мен шаш және жылқылардың генетикалық сараптамасын жасауға ДНҚ-ның типтік
панелі, ISAG жануарлардың генетикасын зерттейтін Халықаралық қоғамы ұсынған
17 аутосомдық динуклеотидті – (Stock Marks for Horses, Applied Biosystems
Inc.) VHL20, HTG4, AHT4, HMS7, HTG6, AHT5, HMS6, ASB23, ASB2, HTG10, HTG7,
HMS3, HMS2, ASB17, LEX3, HMS1, CA425 микросалитті локустары қолданылды.
Ғылыми зерттеу жұмысы 1 суретте көрсетілген сызба нұсқасы бойынша
жүргізілді.
Зерттеу жұмыстарына стандартты әдістеме бойынша биологиялық үлгі
ретінде жылқының мойынтұрқынан қан 10-15 мл, ал шаш аттың жалынан 20-25
тал көлемінде алынды. Қаннан және шаш буылтығынан ДНҚ-ны бөлу сатысы
QIAGEN mini kit Германия өндіруші фирмасы ұсынған реактивтер мен шығарушы
фирма ұсынған әдістемесі бойынша жүргізілді.

Қостанай жылқы тұқымының негізгі аталық іздері

↓ ↓
↓ ↓
↓
Неон

↓ ↓
↓ ↓ ↓
↓

Қостанай жылқы тұқымының негізгі аталық іздерінің ата-тегін бақылауда ДНҚ
микросателлитін қолданудың тиімділігі

1-сурет - Ғылыми зерттеулердің жобасы
Бөлінген таза ДНҚ-ны Аpplied Biosystems фирмасының Stock Marks®
for Horses Equine Genotyping Kit реагенттер жинағы мен өндіруші фирма
ұсынған Stock Marks® for Horses Protocol әдістемелік ұсынысына сәйкес
(ПТР) полимеразды тізбекті реакциясы Мastercycler (Германия)
амплификаторында жүргізілді.
Амплификацияланған ПТР өнімінің капиллярлы электрофорезі Applied
Biosystems фирмасынының (АҚШ) ABI Prism 310 маркалы бір капиллярлы
генетикалық талдағышында жүргізілді.
Сандық және графикалық фрагментация нәтижелері компьютерлік
GeneMapperTM бағдарламасында автоматты түрде өнделіп, алынған нәтижелер
Халықаралық салыстырмалық сынақ (Horse Comparison Test) бақылау үлгісін
есепке ала отырып жүргізілді.
Генетико-статистикалық сараптама стандарты әдістеме бойынша жүргізілді
(Е.К. Меркурьева, 1977; Ч. Ли, 1978; Л.А. Храброва, А.М. Зайцев, 2005).
Келесі көрсеткіштер есептелінді: аллельдердің кездесу жиілігі, бақыланатын
(Ho) және күтілетін (He) гетерозиттылық, аллельдердің тиімді саны
(полиморфтылық деңгей, Ae); локустағы аллельдер саны (Na); фиксация
индексі Fis; белгілі бір популяцияға ғана тән арнайы аллельдер (Ра);
генетикалық арақашықтығы мен генетикалық ұқсастық деңгейі; жеке локустар
үшін ата-тегін бақылаудың тиімділігі. Алынған нәтижелердің статистикалық
сараптамасы MathCAD 2001 және Excel компьютерлік бағдарламалары бойынша
есептеліп өңделді.

3 зерттеу нәтижелері

3.1 ДНҚ микросателлиттерінің 17 локусы бойынша қостанай жылқы тұқымының
негізгі аталық іздердің генетикалық әртүрлілігі

Қостанай жылқы тұқымына жүргізілген ДНҚ микросателлитінің генотиптеу
нәтижелері әрбір аталық ізде кездесетін аллельдердің әртүрлі болуы және
олардың кездесу жиілігімен ерекшеленетінін көрсетті, өйткені әрбір аталық
із 17 локус бойынша өзінің генетикалық құрылымы болатыны анықталды.
Қостанай жылқы тұқымының негізгі аталық іздерінің аллелофондының
салыстырмалы сараптамасы бойынша зерттеуге алынған локустарда аллельдердің
кездесу жиілігі әрбір аталық ізде әртүрлі, соның ішінде Неон аталық ізінде
VHL20, АНТ4, НМS7, HTG6, ASB2, HMS26 ASB17, LEX3, CA425 локустарының, Форт
аталық ізінде VHL20, HMS7, HTG6, ASB2, HMS2, CA425, Бобрик аталық ізінде
VHL20, AHT4, HTG6, AHT5, CA425, Зевс аталық ізінде VHL20, AHT5, ASB23 және
Бурелом аталық ізінде HTG6, HTG7 локустары өзінің жоғары полиморфтылығымен,
яғни генетикалық әртүрлілігімен ерекшеленетінін көрсетті. HTG10 локусында
барлық аталық іздерде кездесетін аллельдер саны көп болғандықтан, осы локус
басқа локустарға қарағанда өте жоғары полиморфты екені анықталды. ДНҚ-ның
17 локусы бойынша 5 аталық іздің өздеріне тән аллельдерінің жиынтығы
анықталды (кесте 1).
Кесте 1 - Қостанай жылқы тұқымының негізгі аталық іздерінің ДНҚ
микросателлитті аллельдерінің генетикалық спектрі
Негізгі аталық іздер
Локус-
тар
Неон (n=28)
Неон Форт Бобрик Зевс Бурелом
n=28 n=18 n=15 n=6 n=8
Nа
Неон Форт Бобрик Зевс Бурелом
n=28 n=18 n=15 n=6 n=8
Но
Неон (n=28) Форт (n=18) Бобрик Зевс Бурелом
(n=15) (n=6) (n=8)
VHL20 4,39* 4,32* 3,03** 2,11** 3,70**
HTG4 2,32** 2,79** 4,26* 1,89** 3,16**
AHT4 2,48** 3,39* 3,26** 3,77* 3,45**
HMS7 5,27* 3,64* 3,13** 2,57** 2,98**
HTG6 4,15* 2,89** 5,38* 4,50* 4,39*
AHT5 3,69* 2,71** 4,77* 3,60* 2,94**
HMS6 2,09** 2,22** 2,06 2,67** 2,38**
ASB23 4,26* 3,16* 4,46* 4,74* 4,57*
ASB2 4,22* 3,31* 3,57** 4,31* 2,93**
HTG10 6,45* 4,17* 5,85* 6,62* 5,88*
HTG7 2,67** 2,51** 2,89** 2,44** 4,18*
HMS3 3,56** 4,05* 2,84** 3,13** 3,55**
HMS2 4,79* 2,63** 3,72* 3,25** 4,88*
ASB17 3,25** 2,60** 3,91* 3,11** 5,10*
LEX3 4,15* 2,31** 3,30** 5,21* 3,58**
HMS1 1,63** 1,42** 1,79** 2,86** 2,56**
CA425 2,77** 2,88** 3,31** 2,40** 3,19**
орташа 3,66 3,00 3,62 3,48 3,73
көрсеткіш

* полиморфтылық деңгейі бір локусқа шаққандағы орташа көрсеткіштен
жоғары локустар;
** полиморфтылық деңгейі бір локусқа шаққандағы орташа көрсеткіштен
төмен локустар.

Қостанай жылқы тұқымының негізгі аталық іздерінің ДНҚ
микросателлитінің 17 локусының ішінде HTG7, HMS1 және HMS6 локустарының
басқа локустармен салыстырғанда полиморфтылық деңгейі төмен, ал ең
жоғары полиморфтылық деңгейімен ASB23 локусы ерекшеленді.

Сонымен, қостанай жылқы тұқымының негізгі аталық іздеріне ДНҚ
микросателлитінің 17 локусы бойынша полиморфтылық деңгейіне жүргізілген
салыстырмалы сараптамасы ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.