Аналіз частот зустрічальності різноманітних типів дерматогліфів носогубного дзеркала дозволив одержати якісно такі ж результати. Так, бура карпатська порода відрізнялася від пінцгау за частотою зустрічальності малюнку "крона", проте пінцгау і червона польська породи виявилися подібними за розподілом цієї ознаки (таб. 3). У свою чергу, червона польська і пінцгау статистично вірогідно (Р<0.05) відрізняються за розподілом фенів "гілка", "колос" і "комбі", за якими пінцгау збігається з бурою карпатською.

Отримані дані свідчать про те, що надійне диференціювання досліджених порід у розглянутому нами випадку можливе тільки при використанні різноманітних характеристик, як молекулярно-генетичних, так і фенів. Так, усі три породи можуть бути диференційовані при одночасному аналізі локуса TF і фену "крона", оскільки за локусом TF тварини породи пінцгау відрізняються від всіх інших порід, а за феном "крона" диференціюються бура карпатська і червона польська породи.

Таблиця 3. Частота зустрічальності дерматогліфів носогубного дзеркала у порід великої рогатої худоби

Серед досліджених молекулярно-генетичних маркерів і фенів були відсутні ознаки, за якими кожна з досліджених порід мала породоспецифичні особливості. Породоспецифічними виявилися тільки сполучення таких ознак. З цього випливає, що для оптимізації генетичного маркування породного генофонду важливо підбирати певні сполучення маркерів, незалежно від їхньої причетності до таких фенів, як носогубне дзеркало, електрофоретичні варіанти білків або фрагментів ДНК.

Оцінка внутрішньопородної генетичної диференціації великої рогатої худоби в зв'язку з біотичними та абіотичними особливостями відтворення тварин. Сільське господарство в двадцятому сторіччі зіткнулося з необхідністю переходу від екстенсивного способу розвитку до інтенсивного. Це, у свою чергу, призвело до виникнення концепції розвитку стійких агросистем. Очевидно, що розробка підходів до формування таких систем є комплексним завданям і, насамперед, потребує аналізу генетичних компонентів агросистем.

Для того, щоб з'ясувати, чи є відмінності за генетичною диференціацією в заводських і аутохтонних порід, було виконане порівняння за 7-ми поліморфними генетико-біохімічними системами генетичної структури 9-ти груп голштинів, 3-х груп сименталів, 5-ти груп сірої української породи і 2-х груп якутської породи, що відтворюються в різних еколого-географічних умовах. У результаті було отримано слідуючі дані. Розмах рівнів середньої гетерозиготності на локус за 7-ми досліджуваними поліморфними генетико-біохімічними системами у двох комерційних порід (голштини та симентали) і двох аутохтонних порід (сіра українська і якутська) коливається в приблизно однакових межах (0,233 - 0,435) із чітко вираженою тенденцією до підвищення в тих груп тварин, що знаходяться в стадії адаптації до нових умов розведення. Тобто, отримані дані свідчать про те, що рівень середньої гетерозиготності в більшій мірі відображає особливості умов розведення тварин, ніж їх причетність до комерційних або аутохтонних порід.

У той же час, спостерігаються виражені відмінності між значеннями генетичних відстаней внутрішньопородних груп комерційних і аутохтонних порід. Найбільший розмах значень генетичних відстаней виявлено між групами голштинської породи (0.009 - 0.196), що відрізнялися історією походження й умовами розведення, потім - у груп комерційної симентальської породи (0,052 - 0,120). Найменший розмах мінливості генетичних відстаней виявлено між групами тварин аутохтонних порід - сірої української (0,023 - 0,087) та якутської (0,034), що відтворюються в різних еколого-географічних умовах.

Отримані дані дозволяють припускати, що аутохтонні породи є генетично більш консолідованими, ніж комерційні, і потребують менш істотних перетворень популяційно-генетичної структури при адаптації до нових умов розведення.

Для того, щоб перевірити наявність або відсутність впливу відмінностей в еколого-географічних особливостях агросистем на відтворення великої рогатої худоби, у наших дослідженнях було виконано аналіз генетичної структури внутрішньопородних груп різних порід, що розводяться в різних еколого-географічних зонах України. Виконаний аналіз внутрішньопородної диференціації за генетичною структурою червоної степової породи господарств Херсонської області (з низьким рівнем техногенного забруднення - В.А. Барановський, 2001 р.) та у зв'язку з стійкістю тварин до інфікованого вірусом бичачого лейкозу, а також у зв'язку з їхнім розведенням в умовах відтворення в Донецькій області (високий рівень техногенного забруднення) і в господарстві Кіровоградської області (підвищений рівень техногенного забруднення, В.А.Барановський, 2001 р.) Оцінено вплив техногенного забруднення в двох групах тварин голштинської породи. Одна група відтворювалась у відносно “чистому” господарстві Херсонської області, друга в першому і другому поколінні була народжена в експериментальному господарстві “Новошепеличі” - зони відчуження Чорнобильської АЕС, де рівень, зокрема, радіонуклідного забруднення досягав 200 Кu/км². У аналіз також включені тварини сірої української породи, одна група дослідного господарства “Асканія-Нова” Херсонської області і друга - нащадки тварин, завезених з Асканії-Нова в Чергу, Алтайський край, Росія.

В результаті виконаного аналізу отримано дані про те, що кожна порода і внутрішньопородна група характеризувалась своєю специфікою розподілу алельних варіантів. На цій підставі розраховані генетичні відстані і виконано кластерний аналіз, результати якого подані на рис. 8. Значення генетичних відстаней між внутрішньопородними групами, відтвореними в різних еколого-географічних умовах, змінюються в межах від 0,009 до 0,048. У той же час, генетичні відстані між породами можуть бути істотно менші, ніж між деякими внутрішньопородними групами. Отримані дані свідчать про те, що міжгрупові відмінності всередині однієї породи можуть перевищувати розходження між окремими породами.

Загалом, усі групи досліджених тварин формують два основні кластери. В один входять дві групи сірої української породи, в другий - всі інші, за винятком голштинів Чорнобилю, що займають на дендрограмі автономне положення. В свою чергу, кластер, що об'єднує групи червоної степової худоби, пінцгау і голштинів підрозділяється на два підкластери - в один входять тварини червоної степової породи, інфіковані вірусом бичачого лейкозу (“чутливі” до нього) і голштини з відносно “чистої” зони; у другий - червона степова порода з областей з високим і дуже високим рівнем техногенного забруднення (Кіровоград, Донецьк) і групи пінцгау (рис. 8). Відзначається цікава особливість - групи червоної степової породи, що відтворюються в умовах техногенного забруднення, виявляються в одному підкластері з групами пінцгау, що відтворюються в несприятливих для цієї гірської породи умовах - рівнинних і високогірних. Тобто, відтворення цієї спеціалізованої молочної породи в умовах підвищеного техногенного забруднення призводить до зсуву її генетичної структури в бік неспеціалізованих порід. Та ж закономірність спостерігається і при аналізі генетичної структури груп голштинів, що відтворюються у відносно “чистій” зоні та у зоні відчуження Чорнобильської АЕС, генетична структура групи тварин, що відтворюється в зоні екологічної катастрофи зближується з типовою для неспеціалізованої породи, сірою українською.

Рис. 8. Дендрограма генетичних взаємовідносин між породами і внутрішньопородними групами великої рогатої худоби, складена на підставі індексів ідентичності, розрахованих за розподілом алельних варіантів поліморфних генетико-біохімічних систем

Виконано аналіз “нерівноваги за зчепленням” алельних варіантів за різними структурними генами у досліджених порід. "Нерівновагу за зчепленням" розраховували тільки в тих тварин, у яких були ідентифіковані генотипи за всіма локусами, для яких добре відома їхня хромосомна локалізація: ТF і СР синтенні і локалізовані в хромосомі 1; GС, СSNЗ і НВ - у хромосомі 6, АМ-1 у хромосомі 3, LЕP у хромосомі 4, NР у хромосомі 10 і рТF-2 - у хромосомі 19, тобто, "нерівновага за зчепленням" розглядалася серед двох пар синтенних локусів і чотирьох несинтенних локусів. У голштинів, що відтворюються у відносно "чистій" зоні та находяться під контролем інтенсивного штучного добору, не виявлено статистично достовірних відмінностей розподілу алельних варіантів за різними локусами від випадкового. У той же час у голштинів, зони відчуження Чорнобильської АЕС виявлено невипадкові асоціації серед алельних варіантів між двома парами синтенних локусів - ТF і СР, GС і СSNЗ, а також між парою несинтенних локусів - СSNЗ і pТF-2. Статистично достовірні асоціації між парами синтенних локусів (Р<0,05, Р<0,01) виявляються також і при сумарному аналізі всіх досліджених тварин і в деяких локальних порід. Спостерігаються статистично достовірні, переважаючі асоціації між окремими алельними варіантами за локусами ТF, NР і LEP в окремих порід.

Отримані дані дозволяють припустити, що порушення міжлокусних асоціацій між синтенними локусами, що спостерігається в голштинів, може бути пов'язане з ефектами штучного добору, оскільки такі асоціації виявляються в локальних порід і в групі голштинів Чорнобильської зони, селекційна робота серед яких практично не проводиться.

Судячи з розподілу алельних частот, помітний внесок у диференціацію груп тварин серед досліджених порід вносить поліморфізм за локусом рецептора до вітаміну Д (GC). Слід зазначити, що залучення у міжгрупову диференціацію локусу GC представляє собою особливий інтерес, оскільки його продукт бере участь у контролі внутрішньоклітинного обміну кальцію і, відповідно, вільнорадикальних процесів. Судячи з отриманих нами даних, накопичення алельного варіанту А за цим локусом (з найбільшою рухливістю в електричному полі), є істотним чинником для популяційно-генетичної адаптації тварин до несприятливих умов їхнього відтворення.

Таким чином, на підставі виконаного дослідження можна зробити висновок про те, що у формування генетичної структури великої рогатої худоби конкретні еколого-географічні умови їхнього розведеня вносять істотно більший доробок, ніж породна належність і селекція у певному напрямку продуктивності. Важливу роль у популяційно-генетичній адаптації до біотичного та абіотичного чинників екологічного стресу може відігравати поліморфізм за локусом рецептора до вітаміну Д. Розведення молочної худоби в екологічно несприятливих умовах (добір на стійкість до вірусної інфекції, до техногенного забруднення) веде до зсуву їхньої генетичної структури від типової для молочної худоби, в сторону менш спеціалізованих порід комбінованого напрямку продуктивності.

Поліморфізм рецептора до вітаміну Д у овець і великої рогатої худоби. Для того, щоб оцінити адаптивну цінність поліморфізму локусу GC у сільськогосподарських видів тварин, розглянуто поліморфізм за цим локусом у різноманітних порід і внутрішньопородних груп великої рогатої худоби та овець. Виконано оцінку розподілу частот алельних варіантів за цим локусом у тварин різного напрямку продуктивності 17-ти порід і породних груп овець України і Росії, а також 11-ти порід і внутрішньопородних груп червоної степової породи, чорно-рябих голштинів, сірої української породи і пінцгау, що відтворюються в різних еколого-географічних умовах України і Росії.

При аналізі генетичної структури досліджених груп овець спостерігаються такі особливості. В загальному, найменші значення частот зустрічальності швидкого алельного варіанта Gс А спостерігаються в аутохтонних, древніх порід, поза залежністю від регіону їхньго походження (сокільска, кулундинська - 0,240; 0,306), на відміну від синтетичних за своїм походженням порід кембрідж, асканійська, багатоплідний каракуль, українська закарпатська тонкорунна (0,433; 0,392; 0,371-0,550; 0,233-433; 0,325-0,479). Відзначається також очевидне зменшення частот зустрічальності цього алельного варіанту в поколіннях синтетичних порід, від вихідного типу, прямого нащадка міжпородної гібридизації, до кінцевого, поліпшеного типу в поколіннях багатоплідного каракуля і при виведенні української закарпатської тонкорунної породи. Отримані дані свідчать про високий рівень поліморфізму і гетерозиготності за локусом рецептора до вітаміну Д , а також про те, що частота зустрічальності алельного варіанту Gс A певною мірою може бути пов'язана з відносною консолідованністю нових породних груп овець, оскільки спостерігається чітко виражена закономірність зменшення частоти зустрічальності швидкого алельного варіанту А за цим локусом, у зв'язку зі ступенем консолідованості породи; у древніх порід він зустрічається рідше, ніж у синтетичних, а в помісних поколіннях при створенні порід у вихідних типів частіше, ніж у наступних поколіннях.

У великої рогатої худоби поліморфізм за цим локусом виражений істотно менше, ніж у овець. У багатьох порід швидкий алельний варіант Gс A зустрічається з низькою частотою. У той же час, виявляється, що під впливом різних чинників екологічного стресу відбувається чітка диференціація генетичної структури внутрішньопородних груп великої рогатої худоби. Отримані дані свідчать про те, що генетична структура досліджених внутрішньопородних груп за локусом рецептора до вітаміну Д виявляється високо “чутливою” до біотичних та абіотичних чинників умов відтворення тварин.

Отримані дані дозволяють зробити висновок - генетична структура порід овець і великої рогатої худоби має чітко виражену за рядом генетико-біохімічних систем специфіку. Така породна специфіка може бути виявлена і за структурними генами, і за поліморфними варіантами анонімних фрагментів ДНК з використанням методу ISSR-PCR. У великої рогатої худоби для виявлення породоспецифічних особливостей зручними маркерами являється поєднання алельних варіантів за окремими біохімічними системами і таких фенів, як дерматогліфи носогубного дзеркала. Зручність використання генетико-біохімічних систем порівняно з ISSR-PCR локусами зумовлена наявністю інформації про біохімічну функцію і хромосомну локалізацію перших, а ISSR-PCR маркерів - з можливістю оцінки поліморфізму одночасно великої кількості локусів. Своєрідність внутрішньопородної генетичної структури формується в овець переважно під впливом штучного добору (у зв'язку з належністю порід до різноманітних типів вовнової продуктивності), а у великої рогатої худоби на генетичну структуру значно більший вплив, ніж у овець, несуть біотичні та абіотичні умови їхнього відтворення (еколого-географічні відмінності місцеперебування, техногенне забруднення, інфекційні агенти). Цікаво відзначити, що в овець набагато частіше зустрічаються алельні варіанти локусу пуриннуклеозидфосфорилази з високою активністю, рецептора до вітаміну Д з високою рухливістю, ніж у великої рогатої худоби. У внутрішньопородних груп великої рогатої худоби їх відносно підвищена частота зустрічальності, як правило, асоційована з добором на стійкість до різноманітних чинників екологічного стресу. Тобто, у порід цього виду виявляються загальні генетичні механізми відповіді на різні чинники екологічного стресу, що дозволяє припускати наявність спільних біохімічних компонентів стійкості, виявлення яких могло б сприяти відкриттю генетико-біохімічних і популяційно-генетичних механізмів адаптації генофондів груп тварин до різноманітних умов утримання, а також оптимізації добору визначених генотипів для конкретних агроекологічних умов розведеня. Так, наприклад, отримані нами дані про зсув, при збільшенні техногенного забруднення місцеперебування, генофондів молочних спеціалізованих порід червоної степової і голштинів у сторону генофондів менш спеціалізованих порід (пінцгау, сіра українська) прямо свідчить про необхідність розробки принципово нової стратегії розведення молочної худоби з урахуванням специфічних особливостей агросистем, у які вони інтегруються.

ВИСНОВКИ