Генетические особенности старых пород и местных популяций кур территории бывшего СССР в связи с происхождением отечественных пород

Актуальность проблемы. В настоящее время во всем мире уделяется огромное внимание сохранению биологического разнообразия, т.к. сокращение этого разнообразия грозит человечеству невосполнимой потерей многих как уже освоенных и используемых, так и потенциально ценных биологических ресурсов.

Сокращение генетических ресурсов сельскохозяйственных животных отрицательно отражается на эффективности селекции, а также на устойчивости животных к всевозможным возбудителям болезней и к стрессовым состояниям. Кроме этого, при сокращении породного разнообразия теряется ценный материал для изучения происхождения и эволюции домашних животных. Для последующего использования породы в селекции необходимо сберечь весь ее генофонд, поскольку мы не всегда знаем, какими именно генами или их сочетаниями определяются хозяйственно важные свойства данной породы и, тем более, что именно окажется полезным с появлением новых селекционных задач или с изменением технологических условий разведения.

При рассмотрении проблемы сохранения разнообразия домашних пород кур в России прежде всего следует привести статистические данные. Специалисты отечественного птицеводства считают, что в республиках бывшего СССР насчитывалось примерно 80 пород и разновидностей кур отечественного происхождения, созданных до 1917 г. Из них только две породы — орловская и павловская — получили широкое международное признание. Орловские куры внесены в английский, немецкий и американский стандарты пород кур, в американский каталог пород и разновидностей домашних птиц (The encyclopaedia., 1921; Marks et al., 1966; British poultry standards, 1982; Somes, 1985).

Многие старые отечественные породы кур малочисленны, находятся на грани исчезновения, а некоторые и вовсе утрачены. Из 72 отечественных пород и популяций (банк данных Института общей генетики имени Н И. Вавилова РАН) к настоящему времени не сохранилось (или не найдено) 35, то есть сокращение генетических ресурсов составило почти 50%. В связи с этим изучение генетики редких и исчезающих отечественных пород кур, сравнение их с другими хорошо известными породами по морфологическим и биохимическим маркерам, изучение происхождения этих пород как части истории отечественного птицеводства и культуры приобретает особую значимость.

Целью настоящей работы являлось изучение генетических особенностей 11 старых отечественных пород кур, исследование возможности их происхождения от местных беспородных кур и определение места этих пород в мировом генофонде пород кур.

В связи с указанной целью были поставлены следующие задачи:

1. Обобщение опубликованных и неопубликованных материалов A.C. Серебровского по геногеографии популяций беспородных кур, значительная часть которых сохранилась в Архиве РАН. Анализ генофонда популяций домашних кур 23-х регионов бывшего СССР на основе обобщенных нами результатов геногеографических исследований, проведенных A.C. Серебровским и его сотрудниками с 1926 по 1933 гг.

2. Составление морфологических характеристик 11 старых отечественных пород кур, некоторых хорошо известных старых пород кур азиатского и средиземноморского происхождения, а также основного предка домашних кур — вида Gallus gallus и сравнение этих характеристик между собой.

3. Сравнение старых отечественных пород кур с известными породами азиатского и средиземноморского происхождения, а также вида Gallus gallus по частотам встречаемости аллелей, контролирующих белки яиц (OY, G3, Gb, TF) и крови (ALB и EST-1).

Научная новизна. В работе впервые осуществлен комплексный подход к вопросам происхождения отечественных пород кур с использованием морфологических и биохимических характеристик, с привлечением данных по геногеографии популяций и пород кур. В результате проведенного нами анализа геногеографических исследований A.C. Серебровского и его сотрудников была предложена гипотеза, согласно которой распространение домашних кур из Азии в Европу проходило тремя разными путями, два из которых шли через территорию России.

Практическая и теоретическая ценность. Проведенный генетический мониторинг старых отечественных пород кур помогает выявлению важных в хозяйственном отношении генов и позволяет определить ценность генетических ресурсов отечественного куроводства. Результаты работы вносят вклад в исследования филогенетических связей внутри рода Gallus, а также в исследования путей распространения домашней курицы из Азии по всему миру. Возможно, что эти исследования помогут пролить свет и на некоторые проблемы миграции и расселения разных народов по Евразийскому материку. Апробация работы. По материалам диссертации представлены и опубликованы тезисы на XXV международной конференции по генетике животных (Тур, Франция, 1996), на 12-ом международном симпозиуме «Современные проблемы генетики птиц» (Чехия, 1997), на 10-ой европейской конференции по птицеводству (Израиль, 1998). По теме диссертации опубликованы три статьи.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введенияобзора литературы (I глава), посвященного истории происхождения и распространения домашних кур и истории куроводства в Россиитрех глав (II, III, IV), посвященных результатам использования геногеографического, морфологического и биохимического методов, каждая из которых содержит методическую часть, результаты исследования, обсуждение и заключениеобщего заключениявыводовприложениясписка литературы. Работа изложена на 135 страницах, иллюстрирована 43 рисунками и содержит 18 таблиц.

ВЫВОДЫ.

1. Популяции кур России образуют отдельный кластер на дендрограмме сходства популяций кур по частотам 14-ти генов, что говорит о давней обособленности российских беспородных кур от среднеазиатских, кавказских и средиземноморских. Результаты сравнения морфологических признаков показали, что генофонд старых русских пород кур формировался в большей степени под влиянием азиатских популяций и в меньшей степени — европейских.

2. Популяции кур на территории Украины по частотам 14-ти генов оказались схожими с популяциями Северо-Кавказского региона — Северной Осетии и Южного Дагестана. Это может быть следствием тесных связей в прошлом народов этих территорий, что оказало влияние на состав разводившихся там популяций кур.

3. Основной поток всех мутантных генов домашних кур в Россию и на Украину проходил с территории Древней Армении по восточному побережью Черного моря через Грузию и по западному побережью Каспийского моря через Азербайджан и Дагестан. В Армению куры могли попасть из Средней Азии и Ирана. Из Армении домашние куры могли расселиться и в Средиземноморье.

4. Старые отечественные породы кур обнаруживают большое типологическое разнообразие. При сравнении по 31-му морфологическому признаку выбранные для исследования 11 старых отечественных пород кур распределились по пяти кластерам, отражающих их морфологический тип и хозяйственное назначение: а) московская бойцовая, гилянская, орловская — бойцовый типб) ушанка — яичный типв) русская хохлатая, полтавская, юрловская голосистая, ливенская — мясо-яичный и мясной типыг) русская черная бородатая — мясной типд) павловская, русский королек — декоративное направление хозяйственного использования. Морфологический тип пород в этом кластере можно определить как бентамочный, т. е. обладающий характерными признаками бентамок.

5. Старые отечественные породы кур — гилянская, орловская, павловская, русская черная бородатая — сохранили в своем генотипе некоторые сочетания генов, которые встречались на всей территории бывшего СССР. Это говорит в пользу того, что при выведении этих пород кур птицеводы-любители отбирали особей из местной беспородной массы кур по хорошо отличимым признакам.

6. Старые отечественные породы кур: павловская, русский королек, русская черная бородатая впервые были изучены по биохимическим маркерам (4 -5 локусов). У породы русская черная бородатая обнаружен очень редкий аллель ТБ0, который найден также у орловской породы.

ОБЩЕЕ ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

В настоящее время во всем мире остро встала проблема сохранения биологического разнообразия, биологических ресурсов, которые A.C. Серебровский еще в 20-е годы рассматривал «как своего рода естественное богатство, подобное, например, запасам нефти, золота, каменного угля и пр.» (Серебровский, 1976, с. 169). В связи с важностью этой проблемы с одной стороны и катастрофическим состоянием многих старых отечественных пород кур, которые еще не вымерли, но находятся на грани исчезновения с другой стороны, в настоящей работе была поставлена задача показать уникальность генетических особенностей этих пород и привлечь внимание к проблеме сохранения их генофондов, которые, пока не поздно, еще могут быть востребованы с появлением новых селекционных требований.

Для выполнения поставленной задачи был впервые применен комплексный подход при изучении генетических особенностей редких и исчезающих отечественных пород кур с использованием методов геногеографии, сравнительной морфологии и биохимии.

Для выяснения возможных путей распространения домашних кур на территорию России и происхождения беспородных популяций кур бывшего СССР, которые послужили первичным материалом при выведении многих старых отечественных пород кур, собран и проанализирован большой материал A.C. Серебровского по распределению 17-ти генов домашних кур на территории бывшего СССР, одна часть которого была опубликована в литературе, другая хранится в Архиве РАН. Всего A.C. Серебровским и его сотрудниками было исследовано 23 популяции кур (около 20 000 голов птицы) на Украине, в России, Северном Кавказе, Закавказье, Средней Азии. В работе применялись методики A.C. Серебровского по вычислению частот генов и по оценке параллельного изменения частот зарегистрированных генов в пределах региона и на всей территории бывшего СССР. При обработке материалов A.C. Серебровского были использованы современные компьютерные программы. Наша работа преследовала еще одну важную цель — собрать воедино (насколько это было возможно) все материалы A.C. Серебровского по геногеографии домашних кур и ввести их в научный обиход.

В результате проведенного исследования выяснилось, что основной поток мутантных генов домашней курицы в Россию и на Украину проходил через Кавказ. Высказано предположение о существовании третьего пути (кроме средиземноморского и кавказского) распространения домашних кур из Азии в Европу — по восточному побережью Каспийского моря и через Россию, что возможно, связано с историей тюркских народов. В результате кластерного анализа оказалось, что популяции кур на территории Украины по частотам 14-ти генов оказались схожими с популяциями Северо-Кавказского регионаСеверной Осетии и Южного Дагестана (рис. 2). Это могло быть следствием тесных связей в прошлом народов этих территорий, что оказало влияние на состав разводившихся там популяций кур. Однако, практически полное отсутствие на Украине общих групп параллелизма генов с другими регионами бывшего СССР говорит о том, что эти связи имели место значительно позже, чем происходило распространение общей предковой для Кавказа и России популяции кур. Кроме этого, известно, что украинские популяции кур испытали большее влияние европейских популяций кур, чем российские.

На дендрограмме сходства популяций кур (рис. 2). Россия образовала отдельный кластер, что говорит о давней обособленности российских беспородных куриных популяций от среднеазиатских, кавказских и средиземноморских кур. Однако, при анализе параллельного изменения частот некоторых генов между регионами, исследованными A.C. Серебровским и его сотрудниками, выяснилось, что российские популяции домашних кур являются по происхождению более азиатскими, нежели европейскими, что совпадает с выводом самого A.C. Серебровского. Признаки, контролируемые некоторыми из этих генов, фенотипически ярко выражены: лохмоногость (Susta), хохол (Cr), баки и борода (Mb), полосатая окраска пера (совместное действие Е и В). Поэтому в своей селекционной деятельности человек мог отдавать предпочтение именно таким признакам и их сочетаниям. Кроме этого, внутри региона параллельная изменчивость частот генов могла иметь и другие причины, например случайный дрейф генов. Но тот факт, что некоторые пары генов проявили параллельное изменение частот как в отдельных регионах, так и на всей территории бывшего СССР, свидетельствует, что эти гены входили.

СС 95 «изначально в предковую популяцию кур, следы которой остались в отдельных регионах бывшего СССР. Некоторые группы генов, проявившие параллелизм в отдельных регионах бывшего СССР и даже на всей территории, оказались характерными для генотипов таких старых отечественных пород кур или их разновидностей, как гилянская, орловская, русская черная бородатая, павловская, полтавская. Это указывает на то, что местные беспородные куры несомненно использовались любителями-птицеводами как первичный материал при выведении перечисленных пород. Здесь нужно добавить, что эти исследования необходимо дополнять доказательствами из других областей науки: археологии, этимологии, этнографии и др.

При сравнении 11-ти старых отечественных пород кур между собой, с азиатскими и средиземноморскими породами по морфологическим признакам наши породы показали большое типологическое разнообразие, отразив в основном все направления их хозяйственного использования: бойцовый спорт, яичное, мясо-яичное, мясное и декоративное направления. Показано, что морфологические типы пород кур в основном отражают направление их использования. Однако внутригрупповое морфологическое разнообразие мясных, мясо-яичных и декоративных пород достаточно велико и они не имеют четко выраженного единого морфологического типа. Отсюда вытекает, что классификации пород кур могут быть построены, исходя из разных принципов: сходства по географическому и филогенетическому происхождениям, морфологическим типам и направлению хозяйственного использования. Частично эти классификации могут совпадать, частично нет. В совокупности метод сравнительной морфологии показал, что наши старые отечественные породы кур формировались в большей степени под влиянием азиатских пород, нежели европейских.

При сравнении старых отечественных пород кур и беспородных домашних кур, исследованных A.C. Серебровским, можно сказать, что старые отечественные породы кур в совокупности имели все признаки, за исключением голошеести (голошейки широко распространены на Украине), которые A.C. Серебровский с сотрудниками зарегистрировал в своих исследованиях. Это хорошо согласуется с мнением, высказанным многими специалистами, что в создании этих пород принимали участие местные беспородные куры.

В нашей работе впервые изучены по биохимическому полиморфизму белков яиц и крови такие старые отечественные породы кур, как павловская, русский королек, русская черная бородатая. Анализ генетически обусловленного биохимического полиморфизма старых отечественных пород кур показал, так же, как метод сравнительной морфологии, их типологическое разнообразие. В результате кластерного анализа породы полтавская глинистая и русская хохлатая объединились с азиатскими породами кур, породы ушанка и юрловская голосистая — со средиземноморскими, породы кур павловская и русская черная бородатая проявили двойственную природу по биохимическому полиморфизму, орловская порода проявила обособленность от азиатских и средиземноморских пород кур. Такое типологическое разнообразие указывает на то, что генофонд старых отечественных пород кур формировался как под влиянием азиатских, так, может быть в меньшей степени, и под влиянием средиземноморских популяций (пород).

Результаты трех разных по подходам и методам исследований (геногеографический, морфологический, биохимический) дают основание сделать заключение, что старые отечественные породы кур по происхождению, направлению хозяйственного использования, внешнему виду проявили достаточное разнообразие. Некоторые породы (орловская, павловская, русская черная бородатая, в меньшей степени юрловская голосистая) уникальны по своим генетическим особенностям, сочетая в себе признаки как азиатских, так и европейских пород.

Куриные популяции бывшего СССР после первоначального распространения по территории Евразии вероятно испытывали как минимум два миграционных влияния: со стороны Азии, через Среднюю Азию и Кавказ и со стороны Средиземноморского региона Европы, через Черное море. Азиатское влияние было более древним и более значительным, чем европейское. Поэтому российские популяции беспородных кур по своей генетической структуре оказались в большей степени похожими на азиатскую птицу, что впоследствии отразилось на генетических особенностях созданных на их основе старых отечественных пород кур.