ecodagЮг России: экология, развитиеSouth of Russia: ecology, development1992-10982413-0958State Institute of Applied Ecology of the Republic of Dagestan10.18470/1992-1098-2023-3-190-195ecodag-2922Research ArticleСЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ ЭКОЛОГИЯAGROCULTURAL ECOLOGYОценка полиморфизма генов GDF9, BMP15 и их взаимосвязь с репродуктивными функциями овец разных породEvaluation of the polymorphism of the GDF9 and BMP15 genes and their relationship with the reproductive functions of sheep of different breedshttps://orcid.org/0000-0003-1966-7000ГаджиевЗ. К.GadzhievZ. K.

Закир К. Гаджиев, доктор биол. наук, главный научный сотрудник лаборатории разведения и селекции сельскохозяйственных животных (с сектором скотоводства)

356241, г. Михайловск, ул. Никонова, 49

Тел. +78652717033

Zakir K. Gadzhiev, Doctor of Biological Sciences, Chief Researcher, Laboratory of Breeding and Selection of Farm Animals (Livestock Sector)

49 Nikonova St, Mikhaylovsk, 356241

Tel. +78652717033

gadzhiev70@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3955-0902СуржиковаЕ. С.SurzhikovaE. S.

Евгения С. Суржикова

356241, г. Михайловск, ул. Никонова, 49

Evgeniya S. Surzhikova

49 Nikonova St, Mikhaylovsk, 356241

https://orcid.org/0000-0001-6101-7293ЕвлагинаД. Д.EvlaginaD. D.

Дарья Д. Евлагина

356241, г. Михайловск, ул. Никонова, 49

Darya D. Evlagina

49 Nikonova St, Mikhaylovsk, 356241

https://orcid.org/0000-0002-3892-6621СуровА. И.SurovA. I.

Александр И. Суров

356241, г. Михайловск, ул. Никонова, 49

Aleхandеr I. Surov

49 Nikonova St, Mikhaylovsk, 356241

https://orcid.org/0000-0003-2113-5740ШумаенкоС. Н.ShumaenkoS. N.

Светлана Н. Шумаенко

356241, г. Михайловск, ул. Никонова, 49

Svetlana N. Shumaenko

49 Nikonova St, Mikhaylovsk, 356241

ФГБНУ «Северо‐Кавказский Федеральный научный аграрный центр»РоссияNorth Caucasus Federal Scientific Agrarian CenterRussian Federation202302112023183190‐195Copyright © Гаджиев З.К., Суржикова Е.С., Евлагина Д.Д., Суров А.И., Шумаенко С.Н., 20232023Гаджиев З.К., Суржикова Е.С., Евлагина Д.Д., Суров А.И., Шумаенко С.Н.Gadzhiev Z.K., Surzhikova E.S., Evlagina D.D., Surov A.I., Shumaenko S.N.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ecodag.elpub.ru/ugro/article/view/2922

Цель. Полиморфизм является результатом эволюционных процессов, он передаётся по наследству, связан с биоразнообразием, модифицируется естественным отбором и функционирует для сохранения различных форм популяции. Экономически выгодно находить гены, которые можно использовать в селекции таким образом, чтобы повышать плодовитость животных в разных природно- географических зонах, поскольку приспособительные способности организма устроены сложно. В связи с этим целью настоящего исследования послужило изучение генетического потенциала, овец разных пород, разводимого в различных эколого-географических регионах Северного Кавказа с горно-отгонным и пастбищно-стойловым условием ведения овцеводства.Материал и методы. Генотипирование овец разных пород, содержащихся в различных природно-климатических зонах Республики Дагестан и наиболее засушливом районе Ставропольского края в зоне рискованного земледелия, где климат резко континентальный, в локусах генов дифференциального фактора роста (GDF9) и костного морфогенетического белка (BMP15) проводилось методом ПЦР-ПДРФ (полиморфизм длин рестрикционных фрагментов) путём разрезания ДНК с помощью эндонуклеаз рестрикции и дальнейшего анализа размеров образующихся фрагментов ПЦР. Генетическая структура генов изучена методами генетико-статистического анализа полученных данных.Заключение. Впервые изучена генетическая структура популяций овец разных пород, разводимых в условиях предгорья Республики Дагестан и засушливом районе Ставропольского края. Полученная информация о роли степени генетической изменчивости овец разных пород даёт ответ о экологическом благополучии стад, определяется статус, характеризующий признаки многоплодия, что в дальнейшем позволит улучшить и значительно ускорить селекционную работу с поголовьем. Поскольку важной задачей дальнейшего повышения эффективности отрасли является воспроизводство стада с одновременным ростом продуктивности животных.

Aim. Polymorphism is the result of evolutionary processes and is inherited, associated with biodiversity and modified by natural selection and functions to preserve various forms of population. It is economically advantageous to find genes that can be used in breeding in such a way as to increase the fertility of animals in different natural geographical zones, since the adaptive abilities of organisms are complicated. In this regard, the purpose of this study was to study the genetic potential of sheep of different breeds bred in various ecological and geographical regions of the North Caucasus with pasture-pasture and pasture-stall conditions of sheep breeding.Material and Methods. Genotyping was undertaken of sheep of different breeds contained in various natural and climatic zones of the Republic of Dagestan and the most arid region of Stavropol Territory in the zone of risky agriculture where the climate is sharply continental. Genotyping in the loci of the genes of differential growth factor (GDF9) and bone morphogenetic protein (BMP15) was carried out by PCR-PDRF (polymorphism of the lengths of restriction fragments) by cutting DNA using endonuclease restriction and further analysis of the size of the resulting PCR fragments. The genetic structure of genes has been studied by methods of genetic and statistical analysis of the data obtained.Conclusion. The genetic structure of sheep populations of different breeds bred in the foothills of the Republic of Dagestan and the arid region of Stavropol Territory was studied for the first time. Information obtained on the role of the degree of genetic variability of sheep of different breeds provides data which can contribute to the ecological well-being of herds and the status characterising the signs of multiple birth rates is also determined. This will further improve and significantly accelerate breeding work with livestock, since an important task of further increasing the efficiency of the industry is the reproduction of the herd together with a simultaneous increase in the productivity of animals.

Овцыгенетическая изменчивостьгенпопуляцияусловия разведенияSheepgenetic variabilitygenepopulationbreeding conditionsReferencesСелионова М.И., Чижова Л.Н., Михайленко А.К., Суржикова Е.С., Шарко Г.Н. Оценка адаптационной перестройки овец в разных условиях на основе биомаркеров // Вестник АПК Ставрополья. 2019. N 2(34). С. 19–25.Selionova M.I., Chizhova L.N., Mikhailenko A.K., Surzhikova E.S., Sharko G.N. Assessment of adaptive adjustment of sheep in different conditions based on biomarkers. Vestnik APK Stavropol'ya [Bulletin of Agroindustrial Complex of Stavropol]. 2019, no. 2(34), pp. 19–25. (In Russian)Амерханов Х.А., Трухачёв В.И., Селионова М.И. Из истории российского овцеводства. Ставрополь: ИП Мокринский Н.С. 2017. 408 с.Amerkhanov H.A., Trukhachev V.I., Selionova M.I. Iz istorii rossiiskogo ovtsevodstva [From the history of Russian sheep breeding]. Stavropol, Mokrinsky N.S. Publ., 2017, 408 p. (In Russian)Ерохин А.И., Карасев Е.А., Ерохин С.А. Состояние, динамика и тенденции в развитии овцеводства в мире и в России // Овцы, козы, шерстяное дело. 2019. N 3. С. 3–6.Erokhin A.I., Karasev E.A., Erokhin S.A. The state, dynamics and trends in the development of sheep breeding in the world and in Russia. Ovtsy, kozy, sherstyanoe delo [Sheep, goats, wool business]. 2019, no. 3, pp. 3–6. (In Russian)Айбазов А.М., Мамонтова Т.В. Интенсификация воспроизводства овец в Ставропольском крае (часть 2. Плодовитость овец и пути ее повышения) // Сельскохозяйственный журнал. 2020. N 4(13). С. 19–28. DOI: 10.25930/2687-1254/003.4.13.2020.Aybazov A.M., Mamontova T.V. Intensification of sheep reproduction in the Stavropol Territory (part 2. Fertility of sheep and ways to increase it). Agricultural magazine, 2020, no. 4(13). pp. 19–28. (In Russian) DOI: 10.25930/2687-1254/003.4.13.2020.Марков А.К. Основные направления повышения экономической эффективности интенсификации животноводства в современных условиях // International scientific review. 2020. N LXX. С. 31–34.Markov A.K. The main directions of increasing the economic efficiency of livestock intensification in modern conditions. International scientific review. 2020, no. LXX, pp. 31–34. (In Russian)Abdoli R., Zamani P., Deljou A., Rezvan H. Association of BMPR-1B and GDF9 genes polymorphisms and secondary protein structure changes with reproduction traits in Mehraban ewes // Gene. 2013. V. 524. N 2. P. 296–303. DOI: 10.1016/j.gene.2013.03.133.Abdoli R., Zamani P., Deljou A., Rezvan H. Association of BMPR-1B and GDF9 genes polymorphisms and secondary protein structure changes with reproduction traits in Mehraban ewes. Gene, 2013, vol. 524, no. 2, рр. 296–303. DOI: 10.1016/j.gene.2013.03.133.Barzegari A., Atashpaz S., Ghabili K., Nemati Z., Rustaei M., Azarbaijani R. Polymorphisms in GDF9 and BMP15 associated with fertility and ovulation rate in Moghani and Ghezel sheep in Iran // Reproduction in Domestic Animals. 2010. V. 45. P. 666–669. DOI:10.1111/j.1439-0531.2008.01327.x.Barzegari A., Atashpaz S., Ghabili K., Nemati Z., Rustaei M., Azarbaijani R. Polymorphisms in GDF9 and BMP15 associated with fertility and ovulation rate in Moghani and Ghezel sheep in Iran. Reproduction in Domestic Animals, 2010, no. 45. рр. 666–669. DOI:10.1111/j.1439-0531.2008.01327.x.Iandris E., Kominakis A., Andreadou M., Kapeoldassi K., Chadio S., Tsiligianni T., Gazouli M., Ikonomopoulos I. Associations between single nucleotide polymorphisms of GDF9 and BMP15 genes and litter size in two dairy sheep breeds of Greece // Small Ruminant Research. 2012. V. 107. N 1. P. 16–21. DOI: 10.1016/j.smallrumres.2012.04.004Iandris E., Kominakis A., Andreadou M., Kapeoldassi K., Chadio S., Tsiligianni T., Gazouli M., Ikonomopoulos I. Associations between single nucleotide polymorphisms of GDF9 and BMP15 genes and litter size in two dairy sheep breeds of Greece. Small Ruminant Research, 2012, vol. 107, no. 1, рр.16–21. DOI:10.1016/j.smallrumres.2012.04.004Горлов И.Ф., Сложенкина М.И., Колосов Ю.А., Широкова Н.В. Генетическая структура стада по генам GDF9, GH у овец Волгоградской и эдильбаевской // Аграрно-пищевые инновации. 2021. N 2(14). С. 51–59. DOI: 10.31208/2618-7353- 2021-14-51-59.Gorlov I.F., Slozhenkina M.I., Kolosov Yu.A., Shirokova N.V. Genetic structure of the herd according to GDF 9, GH genes in sheep of Volgograd and Edilbaevsky breeds. Agricultural and food innovations, 2021, no. 2(14), pp. 51–59. (In Russian) DOI: 10.31208/2618-7353-2021-14-51-59.Knight P.G., Glister C. TGF- β superfamily members and ovarian follicle development // Reproduction. 2006. V. 132. N 2. P. 191–206.Knight P.G., Glister C. TGF- β superfamily members and ovarian follicle development. Reproduction, 2006, vol. 132, no. 2, pp. 191–206.Hanrahan J.P., Gregan S.M., Mulsant P., Mullen M., Davis G.H., Powell R., Galloway S.M. Mutations in the genes for oocyte-derived growth factors GDF9 and BMP15 are associated with both increased ovulation rate and sterility in Cambridge and Belclare sheep (Ovis Aries) // Biology of Reproduction. 2004. V. 70. N 4. P. 900–909. DOI:10.1095/biolreprod.103.023093.Hanrahan J.P., Gregan S.M., Mulsant P., Mullen M., Davis G.H., Powell R., Galloway S.M. Mutations in the genes for oocyte-derived growth factors GDF9 and BMP15 are associated with both increased ovulation rate and sterility in Cambridge and Belclare sheep (Ovis Aries). Biology of Reproduction, 2004, vol. 70, no. 4, pp. 900–909. DOI:10.1095/biolreprod.103.023093.Оздемиров А.А., Чижова Л.Н., Хожоков А.А. [и др.]. Полиморфизм генов CAST, GH, GDF9 овец дагестанской горной породы // Юг России: экология, развитие. 2021. Т. 16. N 2(59). С. 39–44. DOI:10.18470/1992-1098-2021-2-39-44.Ozdemirov A.A., Chizhova L.N., Khodakov A.A. [et al.]. Polymorphism of genes of cast, gr, GS 9 sheep of Dagestan mountain breed. South of Russia: ecology, development, 2021, vol. 16, no. 2(59), pp. 39–44. (In Russian) DOI 10.18470/1992-1098-2021-2-39-44.Оздемиров А.А., Суров А.И., Суржикова Е.С [и др.]. Полиморфизм генов GH/HaeIII и GDF9/AsplEI, генетическая изменчивость, ассоциация их генотипов с иммунным статусом у овец разных пород, разводимых в различных природно географических зонах // Юг России: экология, развитие. 2022. Т. 17. N 3(64). С. 78–84. DOI 10.18470/1992-1098-2022-3-78-84.Ozdemirov A.A., Surov A.I., Surzhikova E.S [et al.]. Polymorphism of GH/HaeIII and GDF9/AsplEI genes, genetic variability, association of their genotypes with immune status in sheep of different breeds bred in different natural geographical zones. South of Russia: ecology, development, 2022, vol. 17, no. 3(64), pp. 78–84. (In Russian) DOI 10.18470/1992-1098-2022-3-78-84.

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