Генетические основы криоустойчивости спермы животных

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 18-16-00071

НазваниеГенетические основы криоустойчивости спермы животных

Руководитель Никиткина Елена Владимировна, Кандидат биологических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный исследовательский центр животноводства - ВИЖ имени академика Л.К. Эрнста» , г Санкт-Петербург

Конкурс №28 - Конкурс 2018 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 06 - Сельскохозяйственные науки; 06-204 - Животноводство

Ключевые слова ДНК, однонуклеотидный полиморфизм, криорезистентность, геномная селекция, генофондные породы кур, крупный рогатый скот, лошади

Код ГРНТИ68.03.05

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Проект направлен на решение фундаментальных проблем современной биологии по широкому и углубленному изучению молекулярной архитектуры локусов, связанных с генетической изменчивостью признаков криоустойчивости семени. Подобное широкомасштабное и углубленное исследование с применением современных геномных методов, будет проводиться впервые. В целом полногеномный поиск ассоциаций с криорезистентностью сперматозоидов соответствует мировому уровню развития современной геномной науки и представляет большой интерес как с точки зрения общего понимания генетики воспроизводства, так и для дальнейшей разработки сельскохозяйственных технологий, в частности. Сохранение ценного генетического материала ценных племенных животных предполагает использование криобанков семени. В ряде стран приняты национальные программы сохранения генетических ресурсов. Тотальное использование криоконсервированной спермы в воспроизводстве крупного рогатого скота промышленных популяций привело к отбору животных по признаку устойчивости спермы к замораживанию. Виды животных, у которых применялась естественная случка, такой селекции не имели. Искусственное осеменение замороженной спермой жеребцов и петухов почти не использовалось. Поэтому сперма этих видов по признаку криорезистентности отличается высокой индивидуальной изменчивостью. Повреждения, возникающие при воздействии низких температур на акросомы, митохондрии, мембраны и ДНК снижают функциональность сперматозоидов. Генетические основы криорезистентности, ее наследуемость остаются малоизученными в настоящее время. Исследования, направленные на поиск генов и генных полиморфизмов, ассоциированных с устойчивостью сперматозоидов к замораживанию особенно актуальны при широком внедрении геномной селекции. Впервые на полногеномном уровне будут проведены комплексные исследования основных видов сельскохозяйственных животных, направленные на поиск связей с физиологическими, морфологическими и биохимическими показателями качества спермы для оценки индивидуальной криорезистентности. Впервые будут выявлены ассоциации вариантами полиморфизма (SNP, гаплотипы) с показателями устойчивости спермы петухов к сверхнизким температурам. Будут подобранны системы генотипирования для детекции найденных генетических полиморфизмов и создана панель молекулярно-генетических маркеров криорезистентности спермы. Выбранные генетические маркеры будут предложены для включения в чип Illumina Bovine IBDv3 для генотипирования высокоценных племенных животных проведения геномной селекциии. Таким образом, можно констатировать, что к настоящему времени в России еще мало уделяется внимания изучению и использованию полученных данных об ассоциациях генов с фенотипическими признаками качества нативной и подверженной криоконсервации спермой, а также внедрению их в производство для повышения воспроизводительных качеств животных. Предлагаемое в рамках проекта изучение геномных ассоциаций с качеством криоконсервированной спермы у различных видов животных, позволит выявить общебиологические закономерности онтологии генов и найти маркеры для быков, петухов и жеребцов с помощью GWAS анализа, что соответствует мировому уровню и представляет большой интерес и значимость для мировой и российской науки.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Кудинов А.А., Дементьева Н.В., Силюкова Ю.Л., Плешанов Н.В., Станишевская О.И., Митрофанова О.В., Никиткина Е.В. GENOME WIDE ASSOCIATION STUDIES OF SEMEN CRYOABILITY IN COCKS (GALLUS GALLUS) REPRODUCTION IN DOMESTIC ANIMALS, Т. 54. № S3. С. 74 (год публикации - 2019)
10.1111/rda.13527

2. Никиткиткина Е.В., Мусидрай А.А., Тимофеева С.В., Крутикова А.А., Племяшов К.В., Плешанов Н.В. ASSESSMENT OF CELLULAR RESPIRATION AND OXIDATIVE PHOSPHORYLATION IN COCKS SEMEN AFTER FREEZING FASEB JOURNAL, V. 33. № S1. С. lb307 (год публикации - 2019)
10.1096/fasebj.2019.33.1_supplement.lb307

3. Кудинов А.А., Дементьева Н.В., Никиткина Е.В., Атрощенко М.М., Мусидрай А.А. Late-breaking:GWAS analysis show QTL in horses which are characterized by sperm resistance to freezing Journal of Animal Science, Volume 97, Issue Supplement_3, December 2019, Pages 119–120 (год публикации - 2019)
10.1093/jas/skz258.247

4. Никиткина Е.В., Мусидрай А.А., Атрощенко М.М., Кудинов А.А., Дементьева Н.В. ПОИСК ГЕНЕТИЧЕСКИХ АССОЦИАЦИЙ С КРИОРЕЗИТЕНТНОСТЬЮ СПЕРМЫ ЖЕРЕБЦОВ СОВРЕМЕННЫЕ ДОСТИЖЕНИЯ И АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ В КОНЕВОДСТВЕ Сборник докладов международной научно-практической конференции. Дивово, 14 июня 2019 г. Издательство: Всероссийский научно-исследовательский институт коневодства, 2019. С. 195-199 (год публикации - 2019)
10.25727/HS.2019.1.35389

5. Атрощенко М, Брагина Е, Зайцев А, Калашников В, Никиткина Е, Крутикова А, Пердофориди А EFFECT OF STALLION AGE ON THE ULTRASTRUCTURAL INTEGRITY OF SPERMATOZOA DURING CRYOPRESERVATION REPRODUCTION IN DOMESTIC ANIMALS, Т. 54. № S3. С. 127. (год публикации - 2019)
10.1111/rda.13528

6. Никиткина Е.В., Кудинов А.А., Дементьева Н.В., Позовникова М.В., Ларкина Т.А., Щербаков Ю.С., Крутикова А.А., Мусидрай А.А. Genome‐wide Association Study of Sperm Resistance to Freezing in Horses FASEB Journal, Том: ‏ 34 Приложение: ‏ S1 (год публикации - 2020)
10.1096/fasebj.2020.34.s1.02298

7. Дементьева Н.В., Кудинов А.А., Позовникова М.В., Никиткина Е.В., Плешанов Н.В., Силюкова Ю.Л., Крутикова А.А., Племяшов К.В. Genome-Wide Association Studies of cryostability of semen in roosters Polish Journal of Veterinary Sciences, V.23, №3, P. 461-463. (год публикации - 2020)
10.24425/pjvs.2020.134692

8. Дементьева Н, Кудинов А., Позовникова М., Никиткина Е., Плешанов Н., Силюкова Ю,.Крутикова А., Племяшов К 14 Genome-wide association study of frozen sperm quality in cocks Journal of Animal Science, № 98, Issue Supplement_4,, стр 12 (год публикации - 2020)
10.1093/jas/skaa278.023

9. Крутикова А.А, Дементьева Н.В., Никиткина Е.В Мусидрай А.А., Кудинов А.А. Genetic basis of stallion sperm cryoresistance Animal Reproduction Science, vol.2020 (год публикации - 2020)
10.1016/j.anireprosci.2020.106439

10. Дементьева Н.В., Никиткина Е.В., Плешанов Н., Кудинов А.А., Позовникова М.В. Candidate genes responsible for sperm cryoresistance in cocks Animal Reproduction Science, vol.220 (год публикации - 2020)
10.1016/j.anireprosci.2020.106440

11. Никиткина Е.В., Крутикова А.А.,Мусидрай А.А., Шапиев И.Ш. Evaluation of the Integrity of the Respiratory Chain in Rooster Sperm after Freezing The FASEB Journal, Том: ‏ 34 Приложение: ‏ S1 (год публикации - 2020)
10.1096/fasebj.2020.34.s1.06286

Публикации