Ориентация систем сельскохозяйственного производства на использование ограниченного числа высокопродуктивных трансграничных пород привела к драматическому уменьшению численности локальных пород сельскохозяйственных животных, как в России, так и в мире. Учитывая, что локальные генетические ресурсы являются носителями уникальных форм изменчивости, их утеря может привести к снижению генетического разнообразия, сохранение которого является основой устойчивости систем сельскохозяйственного производства в будущем. Настоящий обзор посвящен анализу современного состояния и мирового опыта сохранения генетических ресурсов животных ex situ в целях определения научно-методических подходов к сохранению отечественного генофонда пород. В обзоре дана краткая информации о породном разнообразии сельскохозяйственных животных на основании данных, представленных Всемирной продовольственной и сельскохозяйственной организацией (ФАО), приведены критерии категорирования пород по статусу риска, предложенные ФАО. Дискутируются преимущества и недостатки двух подходов к сохранению генетических ресурсов животных in situ, то есть в условиях сельскохозяйственного производства, и ex situ, то есть вне систем производства, для которых был создан ресурс, включая две формы in vivo («живое» разведение) и in vitro (криобанки или генные банки). Приведены примеры организационных структур зарубежных стран, ответственных за сохранение генетических ресурсов животных на национальном уровне. Показана роль национального центра генетических ресурсов сельскохозяйственных животных, образованного на базе Федерального исследовательского центра животноводства ВИЖ имени академика Л.К. Эрнста в соответствии с Указом Президента РФ № 195 от 19 марта 2024 г., как ключевого элемента научной инфраструктуры в системе сохранения ресурсов животных сельскохозяйственного назначения в РФ. Дискутируются преимущества и недостатки поддержания в криобанках различных типов генетического материала.я овцеводства необходимо расширить внедрение молекулярно-генетических подходов в селекции.
В обзоре проведен анализ последних достижений применения ДНК-маркеров в отечественном овцеводстве. С помощью микросателлитов оценено состояние аллелофонда, рассчитаны параметры генетического разнообразия, изучена популяционная структура пород овец (Е.А. Гладырь с соавт., 2013; Т.Е. Денискова с соавт., 2016; С.В. Бекетов с соавт., 2022; А.В. Иванникова с соавт., 2023; В.С. Матюков с соавт., 2022, 2023). Изучены связи вариантов генов CAST, GH, IGF-1 с мясными качествами отечественных пород (Н.В. Широкова с соавт., 2018; В.П. Лушников с соавт., 2020; И.Ф. Горлов с соавт., 2021; А.А. Оздемиров с соавт., 2021; А.Я. Куликова, 2023; А.И. Суров с соавт., 2023). Показана связь аллельных вариантов генов PRL и β-LG с молочной продуктивностью (М.И. Селионова с соавт., 2020; Д.Д. Евлагина, М. И. Селионова, 2022). Изучен полиморфизм в генах KAP1.3 (Р.Ю. Сенина с соавт., 2019; З.К. Гаджиев с соавт., 2023) и KRT1.2 (О.Л. Халина с соавт., 2023). Проведен анализ аллельных вариантов в генах GDF9, BMP15 и BMP15B у представителей дагестанской горной, манычского мериноса и романовской породы (З.К. Гаджиев с соавт., 2023; Е.А. Климанова, Т.В. Коновалова, 2023; Т.Е. Денискова с соавт., 2023). GWAS позволил выявить SNP, достоверно ассоциированные с живой массой у овец из ресурсной популяции (Т.Е. Денискова с соавт., 2018). Создана платформа GWAS-MAP|ovis для хранения и анализа статистик GWAS по мясной продуктивности (А.В. Кириченко с соавт., 2022). Выявлены достоверные ассоциации SNP с мясными качествами и экстерьером у джалгинского мериноса (А.Ю. Криворучко с соавт., 2022), северокавказской мясошерстной (Р.В. Зуев с соавт., 2023) и российского мясного мериноса (А.Ю. Криворучко с соавт., 2023; Е.Ю. Сафарян с соавт., 2023). У 16 пород выявлены регионы вариаций числа копий (A.V. Igoshin et al, 2022). Проведена оценка материнской изменчивости 25 пород на основе анализа полиморфизма гена CytB (О.А. Кошкина с соавт., 2021). Проведено исследование мтДНК овец из различных регионов России (O. Koshkina et al., 2023). Для успешного развития овцеводства необходимо расширить внедрение молекулярно-генетических подходов в селекции.
Липидный метаболизм играет важную роль в организме млекопитающих. У крупного рогатого скота в связи с многокамерным строением пищеварительной системы и перераспределением питательных веществ и энергии в период лактации обмен жиров имеет определенные особенности, которые важно учитывать в связи с интенсивным использованием данного вида животных для получения жизненно необходимых для человека пищевых продуктов, таких как молоко и говядина. Настоящий обзор посвящен вопросу обмена жиров у крупного рогатого скота и описывает основные этапы липидного метаболизма, возможные его нарушения, а также наиболее эффективные способы его регулирования, в частности анализ генных полиморфизмов, оказывающих влияние на синтез биологически активных ключевых веществ жирового обмена, и, как следствие, на проявляемые показатели продуктивности. Целью обзора является формирование понимания физиологии липидного обмена и его особенностей, возможных нарушений и генного регулирования у крупного рогатого скота. Данная информация, собранная на основе научных исследований, может стать хорошей базой для представления об отдельных этапах липидного обмена, что позволит прогнозировать и предотвращать возможные связанные с нарушениями липидного метаболизма патологии у животных, а в перспективе и у человека. В частности, исследования на мясных животных вполне могут привести к новому пониманию регуляции обмена жиров и физиологии адипоцитов, что может быть в последствии использовано в разработках средств коррекции нарушений липидного обмена у человека, особенно у лиц с липодистрофией и ожирением. Кроме того, намечены дальнейшие направления изучения липидного обмена у крупного рогатого скота, наиболее актуальные в настоящее время. Полученные знания станут основой для грамотного использования информации по липидному обмену в фундаментальном и прикладном аспектах в области молочного и мясного скотоводства, что, в последствии, положительным образом скажется на продуктивности стад, как молочной, так и мясной, и повышения рентабельности отрасли скотоводства России.
В представленной обзорной статье рассматривается методология BLUP (Best Linear Unbiased Prediction), широко применяемая в селекции за рубежом и внедряемая в России для повышения точности оценки племенной ценности. Излагаются теоретические основы метода BLUP, основанного на использовании смешанных статистических моделей для разделения влияния фиксированных и случайных факторов на изменчивость количественных признаков. Описываются преимущества BLUP, такие, как высокая точность оценок племенной ценности относительно фенотипических значений, учет различных источников изменчивости, возможность одновременной оценки большого количества особей. Рассматриваются модификации BLUP, использующие геномную информацию: GBLUP, ssGBLUP и wssGBLUP. GBLUP (Genomic BLUP) включает в модель матрицу геномного сходства между особями, что позволяет учесть эффекты большого числа небольших по индивидуальному вкладу SNP. ssGBLUP (Single-Step Genomic BLUP) объединяет традиционный подход к учёту сходства особей через родословную и геномные данные в единой модели. wssGBLUP (Weighted Single-Step Genomic BLUP) дополнительно учитывает эффект каждого генетического маркера. Эти модификации BLUP позволяют повысить точность оценок племенной ценности, проводить ранний прогноз племенной ценности по геномным данным и нивелировать влияние ошибок в родословных. В общем виде приводится математический аппарат, используемый для вычислений в рамках методологии BLUP и ее модификаций, приводится пример составления основных матричных элементов уравнения. В заключении отмечается, что методология BLUP и ее геномные модификации являются мощным инструментом селекции, способствующим ускорению генетического прогресса путем точной оценки племенной ценности. Ее внедрение в селекционную практику представляет актуальную задачу для повышения эффективности разведения сельскохозяйственных животных и растений.
Распространение технологий выращивания насекомых, в частности H. Illucens, может играть ключевую роль в обеспечении потребности животных в питательных веществах. Чёрная львинка или Hermetia illucens одна из самых известных мух во всем мире из-за своей пищевой ценности. Включение личинок Чёрной львинки в рационы птицы, рыбы и свиней показало себя многообещающим в качестве потенциальной замены обычных кормовых ингредиентов, таких как соевая и рыбная мука. Однако для полной реализации потенциала Чёрной львинки необходимы дополнительные исследования и разработки для масштабирования технологий их выращивания и переработки. В представленном обзоре рассмотрены современные работы по изучению пищеварения личинки H. Illucens, описание возможных потребностей их в питательных веществах, а также по эффективности использования различных субстратов личинками. Широкий спектр отходов, включая отходы скотобойни, пищевые отходы, фрукты и овощи являются очень подходящими субстратами для выращивания личинок Hermetia illucens, а некоторые из-за нехватки протеина или углеводов требуют комбинации с другими компонентами. Также отмечается, что тип субстрата, по-видимому, все же оказывает незначительное влияние на аминокислотный профиль личинок. С другой стороны, делается вывод, что личинки Hermetia illucens могут расти на широком спектре питательных субстратов с различным содержанием питательных веществ, что предполагает, что они могут регулировать пищеварительные процессы после приема пищи, чтобы удовлетворять свои потребности в питательных элементах. В зависимости от насыщенности рациона питательными веществами в средней кишке происходят процессы адаптации, обеспечивающие более эффективное использование бедных по питательным веществам субстратов. Гены с важными функциями в пищеварении и всасывании питательных веществ экспрессируются по-разному при выращивании на отличных друг от друга субстратах, что предопределяет адаптивность этого вида к питательности среды. Таким образом, развитие технологий выращивания H. Illucens с учетом расширения представлений об эффективности используемых субстратов предполагает максимальное использование отходов и создание эффективных кормовых смесей с учетом особенностей пищеварения личинки.
