izvestiiatimacadИзвестия Тимирязевской сельскохозяйственной академииIZVESTIYA OF TIMIRYAZEV AGRICULTURAL ACADEMY0021-342XФГБОУ ВО РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева10.26897/0021-342X-2025-5-97-110izvestiiatimacad-969Research ArticleЗООТЕХНИЯ, БИОЛОГИЯ И ВЕТЕРИНАРНАЯ МЕДИЦИНАLIVESTOCK BREEDING, BIOLOGY AND VETERINARY MEDICINEГенетическая характеристика крупного рогатого скота разных пород Западной Сибири по STR-маркерамGenetic characteristics of cattle breeds in Western Siberia using STR markershttps://orcid.org/0009-0007-3401-8793АваданиД. А.AvadaniD.

Диана Александровна Авадани, младший научный сотрудник лаборатории биотехнологии

630501, Новосибирская область, г. Краснообск, ул. Центральная, 7

Diana A. Avadani, Junior Research Associate at the Laboratory of Biotechnology 

7 Tsentralnaya St., Krasnoobsk, Novosibirsk Region, 630501 

kehi666@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6248-0167ГончаренкоГ. М.GoncharenkoG. M.

Галина Моисеевна Гончаренко, д-р биол. наук, главный научный сотрудник лаборатории биотехнологии

630501, Новосибирская область, г. Краснообск, ул. Центральная, 7

Galina M. Goncharenko, DSc (Bio), Chief Research Associate at the Laboratory of Biotechnology

7 Tsentralnaya St., Krasnoobsk, Novosibirsk Region, 630501 

gal.goncharenko@mail.ruХорошиловаТ. С.KhoroshilovaT. S.

Татьяна Сергеевна Хорошилова, канд. биол. наук, старший научный сотрудник лаборатории биотехнологии

630501, Новосибирская область, г. Краснообск, ул. Центральная, 7

Tatyana S. Khoroshilova, CSc (Bio), Senior Research Associate at the Laboratory of Biotechnology 

7 Tsentralnaya St., Krasnoobsk, Novosibirsk Region, 630501 

tatagoryacheva@mail.ruhttps://orcid.org/0009-0004-5795-7329ГришинаН. Б.GrishinaN. B.

Наталья Борисовна Гришина, канд. биол. наук, старший научный сотрудник лаборатории биотехнологии

630501, Новосибирская область, г. Краснообск, ул. Центральная, 7

Natalia B. Grishina, CSc (Bio), Senior Research Associate at the Laboratory of Biotechnology 

7 Tsentralnaya St., Krasnoobsk, Novosibirsk Region, 630501 

natalja.grishina@gmail.comhttps://orcid.org/0009-0002-4608-9023ХалинаО. Л.KhalinaO. L.

Ольга Леонидовна Халина, научный сотрудник лаборатории биотехнологии

630501, Новосибирская область, г. Краснообск, ул. Центральная, 7

Olga L. Khalina, Research Associate at the Laboratory of Biotechnology 

7 Tsentralnaya St., Krasnoobsk, Novosibirsk Region, 630501 

halinaolga@mail.ruЗаборскихЕ. Ю.ZaborskikhE. Yu.

Елена Юрьевна Заборских, канд. с.-х. наук, старший научный сотрудник лаборатории животноводства

649100, Республика Алтай, с. Майма, ул. Катунская, 2

Elena Yu. Zaborskikh, CSc (Ag), Senior Research Associate at the Laboratory of Animal Husbandry

2 Katunskaya St., Maima Vlg, Republic of Altai, 649100 

altayhorse@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9840-9872КондрашковаИ. С.KondrashkovaI. S.

Ирина Сергеевна Кондрашкова, канд. биол. наук, доцент кафедры общей биологии, биотехнологии и разведения животных

656049, г. Барнаул, пр-кт Красноармейский, 73

Irina S. Kondrashkova, CSc (Bio), Associate Professor at the Department of General Biology, Biotechnology and Animal Breeding

73 Krasnoarmeysky Ave., Barnaul, 656049 

kondr.i.s@yandex.ruСибирский федеральный научный центр агробиотехнологий РАНРоссияSiberian Federal Scientific Center for Agrobiotechnologies of the Russian Academy of SciencesRussian FederationГорно-Алтайский научно-исследовательский институт сельского хозяйства – филиал Национального исследовательского Томского государственного университетаРоссияGorno-Altai Research Institute of Agriculture, Branch of the Tomsk State UniversityRussian FederationАлтайский государственный аграрный университетРоссияAltai State Agricultural UniversityRussian Federation2025061120250597110Copyright © Авадани Д.А., Гончаренко Г.М., Хорошилова Т.С., Гришина Н.Б., Халина О.Л., Заборских Е.Ю., Кондрашкова И.С., 20252025Авадани Д.А., Гончаренко Г.М., Хорошилова Т.С., Гришина Н.Б., Халина О.Л., Заборских Е.Ю., Кондрашкова И.С.Avadani D., Goncharenko G.M., Khoroshilova T.S., Grishina N.B., Khalina O.L., Zaborskikh E.Y., Kondrashkova I.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://izvestiia.timacad.ru/jour/article/view/969

Использование микросателлитного анализа в контроле достоверности происхождения молодняка позволило создать обширную информационную базу генетических маркеров крупного рогатого скота, которую успешно можно использовать для контроля селекционных процессов в породах и отдельных стадах. Цель исследований заключалась в изучении генетического разнообразия 7 пород крупного рогатого скота молочного и мясного направлений продуктивности, их филогенетического родства, межпородной и внутрипородной дифференциации, генетического разнообразия, гомо-гетерозиготности, инбридинга и других популяционно-генетических параметров. Генотипирование животных проведено набором реагентов «GeneProfile Cattle», предназначенным для генетической идентификации и определения родства крупного рогатого скота (Bos тaurus), по 16 локусам микросателлитов. На примере одного локуса TGLA53 показаны породная специфичность частот аллелей и определенные различия. Аллели 174, 178, 182, 186, 188, 190 во всех породах встречаются крайне редко или не выявлены. Напротив, аллели 160,162, 172 встречаются от 28,8 до 44,4%. Приватных аллелей в голштинской породе выявлено 13, в симментальской и герефордской породах – по 1 аллелю, в красно-пестрой – 2. Количество аллелей на локус в голштинской породе – 12, красно-пестрой голштинской – 9,75, красной степной – 8,94, герефордской – 10,25, галловейской – 8,44, в казахской белоголовой породе – 5,69. Число эффективных аллелей варьирует от 3,59 (казахская белоголовая) до 4,66 (голштинская). Индекс Шенона находится в пределах 1,43–1,71. Индекс Fis имеет отрицательное значение и варьирует от минус 0,02 до минус 0,12. Уровень наблюдаемой гетерозиготности сопоставим с ожидаемой гетерозиготностью, избытка гетерозигот и инбридинга не выявлено. Отдельные кластеры образуют герефордская и казахская белоголовая порода, красно-пестрая голштинская и голштинская, галловейская и симментальская породы. Полученные результаты можно рассматривать в качестве базы сравнения в последующих поколениях, а также в оценке пород других регионов.

The use of microsatellite analysis for parentage verification has enabled the creation of an extensive information base of genetic markers for cattle, which can be successfully used to control breeding processes in breeds and individual herds. The aim of our research was to study the genetic diversity of seven breeds of dairy and beef cattle, their phylogenetic relationships, interbreed and intrabreed differentiation, genetic diversity, homo- and heterozygosity, inbreeding, and other populationgenetic parameters. Genotyping of animals was performed using the “GeneProfile Cattle” reagent kit, designed for genetic identification and kinship determination of cattle (Bos taurus) based on 16 microsatellite loci. The breed-specific nature of allele frequencies and certain differences are shown using the example of one locus, TGLA53. Alleles 174, 178, 182, 186, 188, and 190 are extremely rare or not found in all breeds; conversely, alleles 160, 162, and 172 occur from 28.8% to 44.4%. Thirteen private alleles were identified in the Holstein breed, one allele each in the Simmental and Hereford breeds, and two in the red-and-white breed. The number of alleles per locus in the Holstein breed is 12, red-and-white Holstein is 9.75, red steppe is 8.94, Hereford is 10.25, Galloway is 8.44, and Kazakh white-headed is 5.69. The number of effective alleles varies from 3.59 (Kazakh white-headed) to 4.66 (Holstein). The Shannon index ranges from 1.43 to 1.71. Fis has a negative value and varies from minus 0.02 to minus 0.12. The level of observed heterozygosity is comparable to the expected heterozygosity; no excess of heterozygotes or inbreeding was detected. Separate clusters are formed by the Hereford and Kazakh white-headed breeds, red-and-white Holstein and Holstein, and Galloway and Simmental breeds. The results obtained can be considered as a basis for comparison in subsequent generations, as well as in the evaluation of breeds from other regions.

Породамикросателлитыполиморфизмаллельгетерозиготностьиндекс фиксациигенное равновесиеBreedmicrosatellitespolymorphismalleleheterozygosityfixation index (Fis)gene equilibrium (Hardy-Weinberg equilibrium)Исследования выполнены в рамках государственного задания в соответствии с планом научно-исследовательских работ на 2021–2030 гг. (№ FNUU-2024–0003).This research was conducted under a state assignment in accordance with the research plan for 2021–2030 (No. FNUU-2024–0003).ReferencesАйтназаров Р.Б., Мишакова Т.М., Юдин Н.С. Оценка генетического разнообразия и филогенетических отношений черно-пестрого скота Новосибирской области с использованием микросателлитных маркеров // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2021. № 8 (25). С. 831-838. https://doi.org/10.18699/VJ21.096Aitnazarov R.B., Mishakova T.M., Yudin N.S. Assessment of genetic diversity and phylogenetic relationships in black pied cattle in the Novosibirsk region using microsatellite markers. Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2021;25(8):831-838. (In Russ.) https://doi.org/10.18699/VJ21.096Аржанкова Ю.В., Мосачихина И.А., Харитонов А.В. Генетические особенности черно-пестрого и помесного крупного рогатого скота по микросателлитным локусам // Известия Великолукской сельскохозяйственной академии. 2015. № 1. С 7-11. EDN: TNVQEVArzhankova Yu.V., Mosachikhina I.A., Kharitonov A.V. Genetic features of black-and-white and crossbred cattle by microsatellite loci. Izvestiya Velikolukskoy selskokhozyaystvennoy akademii. 2015;(1):7-11. (In Russ.)Владимиров Л.Н., Мачахтырова В.А., Мачахтыров Г.Н. и др. Генетическое разнообразие популяции аборигенного якутского скота по микросателлитным локусам // Вестник НГАУ. 2024. № 2 (71). С. 199-208. https://doi.org/10.31677/2072-6724-2024-71-2-199-208Vladimirov L.N., Machakhtyrova V.A., Machakhtyrov G.N., Shadrina Ya.L. et al. Genetic diversity of the population of aboriginal Yakut cattle by microsatellite locuses. Vestnik NGAU (Novosibirsk State Agrarian University). 2024;(2(71)):199-208. (In Russ.) https://doi.org/10.31677/2072-6724-2024-71-2-199-208Глазко В.И. Геномная селекция крупного рогатого скота: исследовательские и прикладные задачи // Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. 2011. № 5. С. 126-134. EDN: OIPTJJGlazko V.I. Genomic selection of cattle: research and applied tasks. Izvestiya of Timiryazev Agricultural Academy. 2011;(5):126-134. (In Russ.)Глазко В.И., Косовский Г.Ю., Глазко Т.Т., Федорова Л.М. ДНК-маркеры и «Микросателлитный код» (обзор) // Сельскохозяйственная биология. 2023. № 2 (58). С. 223-248. https://doi.org/10.15389/agrobiology.2023.2.223rusGlazko V.I., Kosovsky G.Yu., Glazko T.T., Fedorova L.M. DNA markers and microsatellite code (review). Agricultural Biology. 2023;58(2):223-248. (In Russ.) https://doi.org/10.15389/agrobiology.2023.2.223rusГладырь Е.А., Гончаренко Г.М., Горелов П.В. и др. Изучение изменчивости микросателлитов при создании нового типа мясного скота Сибири // Достижения науки и техники АПК. 2011. № 10. С. 30-32. EDN: OIYBHZGladyr E.A., Goncharenko G.M., Gorelov P.V., Goryacheva T.S. et al. The study of microsatellite variability during creation of new Syberian type of beef cattle. Achievements of Science and Technology in Agro-Industrial Complex. 2011;(10):30-32. (In Russ.)Гладырь Е.А., Шадрина Я.Л., Горелов П.В. и др. Характеристика аллелофонда якутского скота по микросателлитам // Сельскохозяйственная биология. 2011. № 6. С. 65-69. EDN: ONLDRBGladyr E.A., Shadrina Ya.L., Gorelov P.V., Davaahuu L. et al. Тhe characteristics of allele pool of Yakut cattle using microsatellites. Agricultural Biology. 2011;46(6):65-69. (In Russ.)Гладырь Е.А., Зиновьева Н.А., Косян Д.Б. и др. Характеристика аллелофонда крупного рогатого скота некоторых мясных пород, разводимых на территории Южного Урала и Западной Сибири // Достижения науки и техники АПК. 2014. № 3. С. 61-64. EDN: PXWWXJGladyr E.A., Zinov’eva N.A., Kosyan D.B., Volkova V.V. et al. Characteristic of cattle allelepool for several meat breeds bred in the Southern Urals and Western Siberia. Achievements of Science and Technology in Agro-Industrial Complex. 2014;(3):61-64. (In Russ.)Глинская Н.А. Анализ генетической дифференциации популяций крупного рогатого скота черно-пестрой породы белорусской селекции по STR- локусам // Вестник Полесского государственного университета. 2013. № 2. С 21-26Hlinskaya N. The analysis of genetic differentiation of populations of cattle of black and motley breed of the Belarusian selection on STR-loci. Vestnik Polesskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya prirodovedcheskikh nauk. 2013;(2):21-26. (In Russ.)Николаев С.В., Ялуга В.Л. Сравнительная генетическая характеристика микросателлитного профиля голштинизированных и чистопородных холмогорских быков // Аграрная наука. 2023. № 7. С. 58-62. https://doi.org/10.32634/0869-8155-2023-372-7-58-62Nikolaev S.V., Yaluga V.L. Comparative genetic characteristics of microsatellite profile of Holstein and purebred Kholmogorsky bulls. Agricultural Science. 2023;(7):58-62. (In Russ.) https://doi.org/10.32634/0869-8155-2023-372-7-58-62Петров А.Ф., Камалдинов Е.В. Генетическая структура сибирского отродья по микросателлитным маркерам // Вестник НГАУ. 2024. № 3 (72). С. 230-239. https://doi.org/10.31677/2072-6724-2024-72-3-230-239Petrov A.F., Kamaldinov E.V. Genetic structure of cattle of the Siberian branch by microsatellite loci. Vestnik NGAU (Novosibirsk State Agrarian University). 2024;(3(72) ):230-239. (In Russ.) https://doi.org/10.31677/2072-6724-2024-72-3-230-239Прожерин В.П., Селькова И.В., Калашников А.Е. Генетическая изменчивость быков-производителей архангельской популяции холмогорской породы крупного рогатого скота по поколениям // Вестник РГАТУ. 2020. № 4 (48). С. 47-53. https://doi.org/10.15389/agrobiology.2023.2.223rusProzerin V., Selkova I., Kalashnikov A. Genetic variability of sire bulls in the Arkhangelsk population of the Kholmogory breed when observed over generations. Bulletin of the Ryazan State Agrotechnological University named after P.A. Kostychev. 202 0;(4(48)):47-53. (In Russ.) https://doi.org/10.15389/agrobiology.2023.2.223rusСлепцов И.И., Додохов В.В., Павлова Н.И., Каюмов Ф.Г. Полиморфизм 15 микросателлитных локусов ДНК у крупного рогатого скота калмыцкой породы и аборигенного якутского скота, разводимых на территории Республики Саха (Якутия) // Животноводство и кормопроизводство. 2019. № 2 (102). С. 60-67. https://doi.org/10.33284/2658-3135-102-2-60Sleptsov I., Dodokhov V., Pavlova N., Kayumov F. Рolimorphism of 15 DNA microsatellite loci of Kalmyk cattle and aboriginal Yakut cattle bred on the territory of the Republic of Sakha (Yakutia). Animal Husbandry and Fodder Production. 2019;102(2):60-67. (In Russ.) https://doi.org/10.33284/2658-3135-102-2-60Филиппова Н.П., Павлова Н.И., Корякина Л.П. и др. Микросателлитный анализ якутского скота // Животноводство и кормопроизводство. 2018. Т. 101, № 4. С. 58-63.Filippova N.P., Pavlova N.I., Koryakina L.P., Stepanov N.P. et al. Microsatellite analysis of Yakut cattle. Animal Husbandry and Fodder Production. 2018;101(4):58-63. (In Russ.)Часовщикова М.А. Генетическая характеристика голштинской породы крупного рогатого скота с использованием микросателлитных ДНК-маркеров // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2019. № 2 (76). С. 191-193. EDN: OESLHFChasovchshikova M.A. Genetic characteristics of Holstein cattle using microsatellite DNA markers. Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2019;(2(76)):191-193. (In Russ.)Часовщикова М.А. Генетическая характеристика черно-пестрой породы крупного рогатого скота с использованием микросателлитных маркеров // Вестник Бурятской государственной академии имени В.Р. Филиппова. 2021. № 1 (62). С. 64-69. https://doi.org/10.34655/bgsha.2021.62.1.009Chasovschikova M.A. Genetic characteristics of the black-and-white cattle breed using microsatellite markers. Vestnik Buryatskoy gosudarstvennoy akademii imeni V.R. Filippova. 2021;(1(62)):64-69. (In Russ.) https://doi.org/10.34655/bgsha.2021.62.1.009Чесноков Ю.В., Артемьева А.М. Оценка меры информационного полиморфизма генетического // Сельскохозяйственная биология. 2015. Т 5, № 5. С. 571-578. https://doi.org/10.15389/agrobiology.2015.5.571rusChesnokov Yu.V., Artemeva A.M. Evaluation of the measure of polymorphism information of genetic diversity. Agricultural Biology. 2015;50(5):571-578. (In Russ.) https://doi.org/10.15389/agrobiology.2015.5.571rusШевелёва О.М., Часовщикова М.А. Характеристика генетической структуры стада герефордской породы по STR-локусам // Животноводство и кормопроизводство. 2018. № 4 (101). С. 71-78Shevelyova O.M., Chasovshchikova M.A. Characteristics of the genetic structure of the Herford herd according to STR loci. Husbandry and Fodder Production. 2018;101(4):71-78. (In Russ.)Шукюрова Е.Б., Лукашина А.А., Бузько А.Н. Генетическая характеристика голштинского крупного рогатого скота по ДНК-микросателлитам // Вестник Дальневосточного отделения Российской академии наук. 2020. № 4. С. 47-52. https://doi.org/10.37102/08697698.2020.212.4.008Shukyurova E.B., Lukashina A.A., Buzko A.N. Genetic characteristics of Holstein cattle by DNA microsatellites. Vestnik of the Far East Branch of the Russian Academy of Sciences. 2020;(4(212)):47-52. (In Russ.) https://doi.org/10.37102/08697698.2020.212.4.008Olsсhewsky A., Hinrichs D. An overview of the use of genotyping techniques for assessing genetic diversity in local farm animals breeds. Animal (Basel). 2021;11(7):2016. https://doi.org/10.3390/ani11072016Olsсhewsky A, Hinrichs D. An Overview of the Use of Genotyping Techniques for Assessing Genetic Diversity in Local Farm Animal Breeds. Animal (Basel). 2021;11(7):2016. https://doi.org/10.3390/ani11072016

The authors declare that there are no conflicts of interest present.