ОЦЕНКА ПРИМЕНЕНИЯ КОММЕРЧЕСКОГО МИКРОЧИПА ДЛЯ SNP-ГЕНОТИПИРОВАНИЯ САЙГАКА (SAIGA TATARICA TATARICA) С ЦЕЛЬЮ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ
DOI:
https://doi.org/10.52578/2305-9397-2024-3-1-20-32Ключевые слова:
Saiga tatarica, Уральская популяция, SNP, генотипирование, AxiomАннотация
В исследовании была предпринята попытка оценить генетическое разнообразие и структуру уральской популяции сайгака (Saiga tatarica tatarica) с использованием коммерчески доступного микрочипа для SNP-генотипирования. Генетическая характеристика популяции имеет ключевое значение для разработки эффективных мер по охране и восстановлению этого вида, который подвергается значительным экологическим и антропогенным угрозам. В качестве исходного материала для исследования использовались ушные выщипы, собранные у павших диких животных. Экстракция ДНК была выполнена с использованием коммерческого набора «PureLink Genomic DNA Mini Kit», что обеспечило достаточный уровень чистоты и концентрации ДНК для дальнейшего анализа. Качество выделенной ДНК оценивалось с помощью спектрофотометрии и электрофореза на агарозном геле, что позволило контролировать как концентрацию, так и целостность фрагментов ДНК.
Для проведения SNP-генотипирования был использован коммерческий микрочип Axiom™ Bovine-Ovine-Caprine Genotyping Array, разработанный для сельскохозяйственных видов. Процесс включал несколько стадий, таких как амплификация, фрагментация, гибридизация и сканирование с последующей обработкой данных. Однако, несмотря на соблюдение всех протоколов, полученные результаты оказались нечитаемыми из-за ограничений программного обеспечений производителя микрочипов, что связано с биологическими особенностями вида и несовместимостью используемых методик с немодельными организмами.
Важность данного исследования заключается в том, что оно подчеркивает необходимость разработки специализированных подходов к генетическому анализу немодельных видов, таких как сайгак, для успешной реализации стратегий по их сохранению. В будущем потребуется дальнейшая адаптация методов или разработка новых технологий для точной оценки генетического разнообразия этого вида.
Библиографические ссылки
Grubb, P. Mammal species of the world: A taxonomic and geographic reference [Текст] /
P. Grubb, D.E. Wilson, D.M. Reeder // Johns Hopkins University Press, Baltimore, USA. - 2005. –
p.
Glazer, G. An overview of the saiga antelope (Saiga tatarica) in captivity in Europe and the United States [Текст] / G. Glazer // Report commissioned by the Saiga Conservation Alliance for presentation at the Captive Breeding Workshop, Moscow. - 2017. – 19 p.
В Казахстане количество сайгаков приблизилось к трем миллионам особей [Электронный ресурс] // Tengrinews.kz. – 2024. - https://tengrinews.kz/kazakhstan_news/kazahstane-kolichestvo-saygakov-priblizilos-trem-millionam-537079/
Kock, R.A. Saigas on the brink: multidisciplinary analysis of the factors influencing mass mortality events [Текст] / R.A. Kock, M. Orynbayev, S. Robinson [et al.] // Science Advances. – 2018. - V. 4. - eaao2314.
Aguilar, X.F. PPR Virus threatens wildlife conservation [Текст] / X.F. Aguilar, A.E. Fine,
M. Pruvot [et al.] // Science – 2018 – V. 362 – P. 165–166.
Milner-Gulland, E.J. Dramatic declines in saiga antelope populations [Текст] / E.J. Milner-Gulland, M.V. Kholodova, A. Bekenov [et al.] // Oryx. - 2001. – V. 35(4). – P. 340–345.
Kühl, A. The role of saiga poaching in rural communities: linkages between attitudes, socio-economic circumstances and behavior [Текст] / A. Kühl, N. Balinova, E. Bykova [et al.] // Biological Conservation – 2009 – V. 142 – P. 1442–1449.
Milner-Gulland E.J. Устойчивое использование антилопы сайги: обзор и перспективы [Текст] / E.J. Milner-Gulland, P. Hughes, E. Быкова, B. Buuveibaatar, B. Chimeddorj, Т. Каримова, А. Лущекина, А. Салемгареев, S. von Meibom, S. Zuther. // Предварительный oтчет для для Конвенции ООН по сохранению мигрирующих видов диких животных и Федерального агенства по охране природы Германии. – 2020. – 127 p.
Eusebi, P.G. Genomic tools for effective conservation of livestock breed diversity [Текст] / P.G. Eusebi, A. Martinez, O. Cortes // Diversity. – 2020 – V. 12 – P. 8.
Yaro, M. Molecular identification of livestock breeds: A tool for modern conservation biology [Текст] / M. Yaro, K.A. Munyard, M.J. Stear [et al.] // Biol. Rev. Camb. Philos. Soc. – 2017 – V. 92 – P. 993–1010.
Olschewsky, A. An overview of the use of genotyping techniques for assessing genetic diversity in local farm animal breeds [Текст] / A. Olschewsky, D. Hinrichs // Animals (Basel) – 2021 – V. 11(7).
Kasarda R. Advances in genomic sequencing using Bovine SNP BeadChip in Deer [Текст] / R. Kasarda, N. Moravčíková, A. Trakovická //Acta Fytotechnica et Zootechnica. – 2014. – V. 17. –
№. 2. – P. 65-71.
Haynes G.D. Identification of novel single nucleotide polymorphisms (SNPs) in deer (Odocoileus spp.) using the BovineSNP50 BeadChip [Текст] / G.D. Haynes, E.K. Latch // PloS one. – 2012. – V. 7(5). – P. e36536.
Pertoldi C. Genome variability in European and American bison detected using the BovineSNP50 BeadChip [Текст] / C. Pertoldi, J.M. Wójcik, M. Tokarska, A. Kawałko, T.N. Kristensen, V. Loeschcke, V.R. Gregersen, D. Coltman, G.A. Wilson, E. Randi, M. Henryon, C. Bendixen // Conservation genetics. – 2010. – V. 11. – P. 627-634.
Tokarska M. Effectiveness of microsatellite and SNP markers for parentage and identity analysis in species with low genetic diversity: the case of European bison [Текст] / M. Tokarska,
T. Marshall, R. Kowalczyk, J.M. Wójcik, C. Pertoldi, T.N. Kristensen, V. Loeschcke, V.R. Gregersen, C. Bendixen // Heredity – 2009. – V. 103. – P. 326–332.
Харзинова В.Р. Популяционно-генетическая характеристика домашнего северного оленя в республике Якутия на основании полногеномного SNP анализа [Текст] / В.Р. Харзинова, А.В. Доцев, А.Д. Соловьева, В.И. Федоров, И.М. Охлопков, К. Виммерс, Х. Рейер, Г. Брем,
Н.А. Зиновьева // Сельскохозяйственная биология. - 2017. – Т. 52(4). – С. 669-678.
Dotsev A.V. An assessment of applicability of snp chip developed for domestic goats in genetic studies of Caucasian tur (Capra caucasica) [Текст] / A.V. Dotsev, A.N. Rodionov,
V.R. Kharzinova, S.N. Petrov, D.G. Medvedev, V.A. Bagirov, G. Brem, N.A. Zinovieva //Diversity. – 2021. – V. 13 (7). – P. 312.
Dotsev A.V. Genome‐wide SNP analysis unveils genetic structure and phylogeographic history of snow sheep (Ovis nivicola) populations inhabiting the Verkhoyansk Mountains and Momsky Ridge (northeastern Siberia) [Текст] / A.V. Dotsev, T.E. Deniskova, I.M. Okhlopkov, G. Mészáros,
J. Sölkner, H. Reyer, K. Wimmers, G. Brem, N.A. Zinovieva //Ecology and Evolution. – 2018. –
V. 8 (16). – P. 8000-8010.
Medvedev D.G. Genetic characteristics of Kodar snow sheep using SNP markers [Текст] / D.G. Medvedev, A.V. Dotsev, I.M. Okhlopkov, T.E. Deniskova, H. Reyer, K. Wimmers, G. Brem,
V.A. Bagirov, N.A. Zinovieva // Contemporary problems of ecology. – 2017. – V. 10. – P. 591-598.
Miller J.M. A genome‐wide set of SNPs detects population substructure and long range linkage disequilibrium in wild sheep [Текст] / J.M. Miller, J. Poissant, J.W. Kijas, D.W. Coltman // Molecular ecology resources. – 2011. – V. 11 (2). – P. 314-322.
Ульянов В. Сравнение эффективности методов выделения днк из биологического материала сайгаков [Текст] / В. Ульянов, Ә. Шәмшідін, И. Бейшова, Ж. Тлеуленов, Т. Ульянова, А. Сидарова, А. Абылгазинова, А. Ковальчук, Н. Гинаятов, и Е. Кырыкбаева. // Ġylym ža̋ne bìlìm. – 2023. – V. 3(72). – С. 144-159.
REFERENCES
Grubb, P. Mammal species of the world: A taxonomic and geographic reference [Текст] /
P. Grubb, D.E. Wilson, D.M. Reeder // Johns Hopkins University Press, Baltimore, USA. - 2005. –
p.
Glazer, G. An overview of the saiga antelope (Saiga tatarica) in captivity in Europe and the United States [Текст] / G. Glazer // Report commissioned by the Saiga Conservation Alliance for presentation at the Captive Breeding Workshop, Moscow. - 2017. – 19 p.
In Kazakhstan, the number of saigas has approached three million individuals [Electronic resource] // Tengrinews.kz. – 2024. https://tengrinews.kz/kazakhstan_news/kazahstane-kolichestvo-saygakov-priblizilos-trem-millionam-537079/
Kock, R.A. Saigas on the brink: multidisciplinary analysis of the factors influencing mass mortality events [Текст] / R.A. Kock, M. Orynbayev, S. Robinson [et al.] // Science Advances. – 2018. - V. 4. - eaao2314.
Aguilar, X.F. PPR Virus threatens wildlife conservation [Текст] / X.F. Aguilar, A.E. Fine,
M. Pruvot [et al.] // Science – 2018 – V. 362 – P. 165–166.
Milner-Gulland, E.J. Dramatic declines in saiga antelope populations [Текст] / E.J. Milner-Gulland, M.V. Kholodova, A. Bekenov [et al.] // Oryx. - 2001. – V. 35(4). – P. 340–345.
Kühl, A. The role of saiga poaching in rural communities: linkages between attitudes, socio-economic circumstances and behavior [Текст] / A. Kühl, N. Balinova, E. Bykova [et al.] // Biological Conservation – 2009 – V. 142 – P. 1442–1449.
Milner-Gulland E.J. Sustainable use of the saiga antelope: review and prospects [Text] /
E.J. Milner-Gulland, P. Hughes, E. Bykova, B. Buuveibaatar, B. Chimeddorj, T. Karimova,
A. Lushchekina, A. Salemgareev, S. von Meibom, S. Zuther. // Preliminary report for the UN Convention on the Conservation of Migratory Species of Wild Animals and the Federal Agency for Nature Conservation of Germany. – 2020. – 127 p.
Eusebi, P.G. Genomic tools for effective conservation of livestock breed diversity [Текст] / P.G. Eusebi, A. Martinez, O. Cortes // Diversity. – 2020 – V. 12 – P. 8.
Yaro, M. Molecular identification of livestock breeds: A tool for modern conservation biology [Текст] / M. Yaro, K.A. Munyard, M.J. Stear [et al.] // Biol. Rev. Camb. Philos. Soc. – 2017 – V. 92 – P. 993–1010.
Olschewsky, A. An overview of the use of genotyping techniques for assessing genetic diversity in local farm animal breeds [Текст] / A. Olschewsky, D. Hinrichs // Animals (Basel) – 2021 – V. 11(7).
Kasarda R. Advances in genomic sequencing using Bovine SNP BeadChip in Deer [Текст] / R. Kasarda, N. Moravčíková, A. Trakovická //Acta Fytotechnica et Zootechnica. – 2014. – V. 17. –
№. 2. – P. 65-71.
Haynes G.D. Identification of novel single nucleotide polymorphisms (SNPs) in deer (Odocoileus spp.) using the BovineSNP50 BeadChip [Текст] / G.D. Haynes, E.K. Latch // PloS one. – 2012. – V. 7(5). – P. e36536.
Pertoldi C. Genome variability in European and American bison detected using the BovineSNP50 BeadChip [Текст] / C. Pertoldi, J.M. Wójcik, M. Tokarska, A. Kawałko, T.N. Kristensen, V. Loeschcke, V.R. Gregersen, D. Coltman, G.A. Wilson, E. Randi, M. Henryon, C. Bendixen // Conservation genetics. – 2010. – V. 11. – P. 627-634.
Tokarska M. Effectiveness of microsatellite and SNP markers for parentage and identity analysis in species with low genetic diversity: the case of European bison [Текст] / M. Tokarska,
T. Marshall, R. Kowalczyk, J.M. Wójcik, C. Pertoldi, T.N. Kristensen, V. Loeschcke, V.R. Gregersen, C. Bendixen // Heredity – 2009. – V. 103. – P. 326–332.
Kharzinova V.R. Population-genetic characteristics of domestic reindeer in the Republic of Yakutia based on whole-genome SNP analysis [Text] / V.R. Kharzinova, A.V. Dotsev, A.D. Solovieva, V.I. Fedorov, I.M. Okhlopkov, K. Wimmers, H. Reyer, G. Brem, N.A. Zinovieva // Agricultural biology. - 2017. - V. 52 (4). - P. 669-678.
Harzinova V.R. Populyacionno-geneticheskaya harakteristika domashnego severnogo olenya v respublike YAkutiya na osnovanii polnogenomnogo SNP analiza [Tekst] / V.R. Harzinova,
A.V. Docev, A.D. Solov'eva, V.I. Fedorov, I.M. Ohlopkov, K. Vimmers, H. Rejer, G. Brem,
N.A. Zinov'eva // Sel'skohozyajstvennaya biologiya. - 2017. – T. 52(4). – S. 669-678.
Dotsev A.V. An assessment of applicability of snp chip developed for domestic goats in genetic studies of Caucasian tur (Capra caucasica) [Tekst] / A.V. Dotsev, A.N. Rodionov,
V.R. Kharzinova, S.N. Petrov, D.G. Medvedev, V.A. Bagirov, G. Brem, N.A. Zinovieva //Diversity. – 2021. – V. 13 (7). – P. 312.
Dotsev A.V. Genome‐wide SNP analysis unveils genetic structure and phylogeographic history of snow sheep (Ovis nivicola) populations inhabiting the Verkhoyansk Mountains and Momsky Ridge (northeastern Siberia) [Tekst] / A.V. Dotsev, T.E. Deniskova, I.M. Okhlopkov, G. Mészáros,
J. Sölkner, H. Reyer, K. Wimmers, G. Brem, N.A. Zinovieva //Ecology and Evolution. – 2018. –
V. 8 (16). – P. 8000-8010.
Medvedev D.G. Genetic characteristics of Kodar snow sheep using SNP markers [Tekst] / D.G. Medvedev, A.V. Dotsev, I.M. Okhlopkov, T.E. Deniskova, H. Reyer, K. Wimmers, G. Brem,
V.A. Bagirov, N.A. Zinovieva // Contemporary problems of ecology. – 2017. – V. 10. – P. 591-598.
Miller J.M. A genome‐wide set of SNPs detects population substructure and long range linkage disequilibrium in wild sheep [Tekst] / J.M. Miller, J. Poissant, J.W. Kijas, D.W. Coltman // Molecular ecology resources. – 2011. – V. 11 (2). – P. 314-322.
Ulyanov V. Comparison of the effectiveness of methods for extracting DNA from biological material of saigas [Text] / V. Ulyanov, A. Shamshidin, I. Beishova, Zh. Tleulenov, T. Ulyanova,
A. Sidarova, A. Abylgazinova, A. Kovalchuk, N. Ginayatov, and E. Kyrykbaeva. // Ġylym ža̋ne bìlìm. – 2023. – V. 3(72). – pp. 144-159.
