Экономическая значимость генетического разнообразия кыргызского горного мериноса по данным STR-анализа ядерной ДНК

Получено 14.04.2025
Доработано 02.08.2025
Опубликовано 10.09.2025

Аннотация

Сохранение и оценка генетического разнообразия сельскохозяйственных животных является одной из ключевых задач устойчивого развития аграрного сектора. В данной работе рассмотрена экономическая значимость генетического разнообразия овец породы кыргызский горный меринос (КГМ) на основе анализа вариабельности ядерной ДНК с использованием микросателлитных маркеров (STR). Цель исследования заключалась в выявлении уровня гетерозиготности, коэффициентов инбридинга и аллельного богатства у КГМ в сравнении с родственными тонкорунными породами овец из России, Казахстана, Польши и Пакистана, а также в определении их значения для селекционных программ и экономической устойчивости отрасли. Методологическая основа исследования включала молекулярно-генетический анализ по 12 STR-маркерам, статистическую оценку генетических параметров и сопоставление полученных результатов с международными базами данных. Установлено, что уровень наблюдаемой гетерозиготности у КГМ (Ho = 0,70) превышает показатели российских (0,66), польских (0,64) и пакистанских (0,65) тонкорунных овец. Казахстанские породы демонстрируют близкие значения (0,68), однако характеризуются более высоким коэффициентом инбридинга (FIS = 0,06), что свидетельствует о тенденции к снижению генетического разнообразия. В отличие от них, у КГМ коэффициент инбридинга составил лишь 0,03 что указывает на сбалансированную структуру популяции. Результаты исследования подтвердили, что сохранение генетического разнообразия породы КГМ имеет не только биологическое, но и экономическое значение: более высокая генетическая вариабельность обеспечивает адаптивность к изменяющимся климатическим условиям, повышает продуктивность и снижает затраты на ветеринарные и селекционные мероприятия. Таким образом, интеграция генетического мониторинга в экономическое управление овцеводством является необходимым условием устойчивого развития и конкурентоспособности продукции КГМ на внутреннем и внешнем рынках

Ключевые слова

овцеводство Кыргызстана; STR-маркеры; молекулярно-генетический анализ; устойчивость популяций; генетический полиморфизм; биотехнологии в животноводстве
ЦИТИРОВАНИЕ
Chortonbaev, T., Isakova, Zh., Mambetova, E., Belek uulu, E., & Baytemir, M. (2025). Economic significance of genetic diversity of Kyrgyz Mountain Merino sheep based on STR analysis of nuclear DNA. Bulletin of the Kyrgyz National Agrarian University, 23(3), 38-50. https://doi.org/10.63621/bknau./3.2025.38

Использованные источники

  1. Ceccobelli, S., et al. (2023). A comprehensive analysis of the genetic diversity and structure among Merino and Merino-derived sheep breeds. Genetics Selection Evolution, 55, article number 24. doi: 10.1186/s12711-023-00797-z.
  2. CIOMS. (1985). International guiding principles for biomedical research involving animals. Geneva: The Council for International Organizations of Medical Sciences.
  3. Deniskova, T.E., Dotsev, A.V., Okhlopkov, I.M., Bagirov, V.A., Kramarenko, A.S., Brem, G., & Zinovieva, N.A. (2018). Characterization of the genetic structure of snow sheep (Ovis nivicola lydekkeri) of the Verkhoyansk Mountain chain. Russian Journal of Genetics, 54, 328-334. doi: 10.1134/S1022795418030031.
  4. Dimitriou, A.C., Maimaris, G., & Hadjipavlou, G. (2024). Assessment of breeding nuclei contributions to the genetic diversity and population structure of the Cyprus Chios sheep. Scientific Reports, 14, article number 29946. doi: 10.1038/s41598-024-81678-3.
  5. Directive 2010/63/EU of the European Parliament and of the Council “On the Protection of Animals Used for Scientific Purposes”. (2010, September). Retrieved from https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=CELEX:32010L0063.
  6. Dossybayev, K., Orazymbetova, Z., Mussayeva, A., Saitou, N., Zhapbasov, R., Makhatov, B., & Bekmanov, B. (2019). Genetic diversity of different breeds of Kazakh sheep using microsatellite analysis. Archives Animal Breeding, 62, 305-312. doi: 10.5194/aab-62-305-2019.
  7. FAO. (2015). The second report on the state of the world’s animal genetic resources for food and agriculture. Rome: FAO.
  8. International Society for Animal Genetics (ISAG). (2019). Retrieved from https://www.isag.us/2019/.
  9. Iskakov, K.A., Kulatayev, B.T., Zhumagaliyeva, G.M., & Casanova, P.M.P. (2017). Productive and biological features of Kazakh fine-wool sheep in the conditions of the Almaty region. OnLine Journal of Biological Sciences, 17(3), 219-225. doi: 10.3844/ojbsci.2017.219.225.
  10. Kappes, A., Tozooneyi, T., Shakil, G., Railey, A.F., McIntyre, K.M., Mayberry, D.E., Rushton, J., Pendell, D.L., & Marsh, T.L. (2023). Livestock health and disease economics: A scoping review of selected literature. Frontiers in Veterinary Science, 10, article number 1168649. doi: 10.3389/fvets.2023.1168649.
  11. Kawęcka, A., Pasternak, M., Miksza-Cybulska, A., & Puchała, M. (2022). Native sheep breeds in Poland – importance and outcomes of genetic resources protection programmes. Animals, 12(12), article number 1510. doi: 10.3390/ani12121510.
  12. Kerven, C., Russel, A.J.F., & Laker, J.P. (2002). Potential for increasing producers’ income from wool, fibre and pelts in Central Asia. Nairobi: International Livestock Research Institute.
  13. Lavrentieva, A., Chernobay, E., Plakhtyukova, V., Shumaenko, S., & Dmitrik, I. (2021). Wool productivity and marketable properties of sheepskins of the new domestic dual-purpose sheep breed – Russian meat Merino. Head of Animal Breeding, 6. doi: 10.33920/sel-03-2106-02.
  14. Li, X., et al. (2024). Whole-genome resequencing to investigate the genetic diversity and mechanisms of plateau adaptation in Tibetan sheep. Journal of Animal Science and Biotechnology, 15, article number 164. doi: 10.1186/s40104-024-01125-1.
  15. McKenzie, G.W., Abbott, J., Zhou, H., Fang, Q., Merrick, N., Forrest, R.H., Sedcole, J.R., & Hickford, J.G. (2010). Genetic diversity of selected genes that are potentially economically important in feral sheep of New Zealand. Genetics Selection Evolution, 42, article number 43. doi: 10.1186/1297-9686-42-43.
  16. National Statistical Committee of the Kyrgyz Republic. (n.d.). Retrieved from https://stat.gov.kg/en/.
  17. Nei, M. (1972). Genetic distance between populations. The American Naturalist, 106(949), 283-292. doi: 10.1086/282771.
  18. Odjakova, T., Todorov, P., Kalaydzhiev, G., Salkova, D., Dundarova, H., Radoslavov, G., & Hristov, P. (2023). A study on the genetic diversity and subpopulation structure of three Bulgarian mountainous sheep breeds, based on genotyping of microsatellite markers. Small Ruminant Research, 226, article number 107034. doi: 10.1016/j.smallrumres.2023.107034.
  19. Pichler, R., et al. (2017). Short tandem repeat (STR) based genetic diversity and relationship of domestic sheep breeds with primitive wild Punjab Urial sheep (Ovis vignei punjabiensis). Small Ruminant Research, 148, 11-21. doi: 10.1016/j.smallrumres.2016.12.024.
  20. Punuru, P.R., Regula, V., Metta, M., Krovvidi, S., Bhumireddy, J.M., Baratam, P., Sunkara, V., & Poonooru, R.R. (2025). Genetic characterization of semi-arid sheep populations in India using microsatellite markers. Frontiers in Animal Science, 6, article number 1553610. doi: 10.3389/fanim.2025.1553610.
  21. Sharma, R., Ahlawat, S., Sharma, H., Sharma, P., Panchal, P., Arora, R., & Tantia, M.S. (2020). Microsatellite and mitochondrial DNA analyses unveil the genetic structure of native sheep breeds from three major agro-ecological regions of India. Scientific Reports, 10, article number 20422. doi: 10.1038/s41598-020-77480-6.
  22. Teneva, A., Todorovska, E., Petrović, M.P., Kusza, S., Perriassamy, K., Caro-Petrović, V., Ostojić-Andrić, D., & Gadjev, D. (2018). Short tandem repeats (STR) in cattle genomics and breeding. Biotechnology in Animal Husbandry, 34(2), 127-147. doi: 10.2298/BAH1802127T.
  23. Thompson, A.N., Ferguson, M.B., Gordon, D.J., Kearney, G.A., Oldham, C.M., & Paganoni, B.L. (2011). Improving the nutrition of Merino ewes during pregnancy increases the fleece weight and reduces the fibre diameter of their progeny’s wool during their lifetime. Animal Production Science, 51(9), 794-804. doi: 10.1071/AN10161.
  24. Tyrunskiy, V., Bogdanova, N., & Lyutskanov, P. (2023). Protective properties of the fleece of Taurian ewes of the Askanian fine fleece breed depending on the breeding differentiation rank. Animal Science and Food Technology, 14(2), 76-88. doi: 10.31548/animal.2.2023.76.
  25. Wanjala, G., Astuti, P.K., Bagi, Z., Kichamu, N., Strausz, P., & Kusza, S. (2023). A review on the potential effects of environmental and economic factors on sheep genetic diversity: Consequences of climate change. Saudi Journal of Biological Sciences, 30(1), article number 103505. doi: 10.1016/j.sjbs.2022.103505.
  26. Wanjala, G., et al. (2025). Genetic diversity and adaptability of native sheep breeds from different climatic zones. Scientific Reports, 15, article number 14143. doi: 10.1038/s41598-025-97931-2.
  27. Want, Q.H., Banday, M.T., Adil, S., Khan, H.M., & Khan, A.A. (2020). Evaluation of production performance of Kashmir Merino sheep under field conditions. Journal of Entomology and Zoology Studies, 8(4), 1149-1152.
  28. Wright, S. (1978). Evolution and the genetics of populations. Vol. 4. Variability within and among natural populations. Chicago: University of Chicago Press.
  29. Zhu, L., Tang, L., Zhang, K., Nie, H., Gou, X., Kong, X., & Deng, W. (2025). Genetic and epigenetic adaptation mechanisms of sheep under multi-environmental stress environment. International Journal of Molecular Sciences, 26(7), article number 3261. doi: 10.3390/ijms26073261.