Фото: Depositphoto/PhotoExpress.ru

Геномная селекция: теперь и в России

Фото: Depositphoto/PhotoExpress.ru

Марина Политова

Главный редактор журнала «Новое сельское хозяйство», редактор рубрик «АПК России», «Животноводство»

Поделитьтся

Об интен­си­фи­ка­ции селек­ции гово­рят даже с самых высо­ких три­бун. Вот и рабо­чая груп­па, создан­ная при Мин­сель­хозе, пла­ни­ру­ет пере­смот­реть зако­но­да­тель­ство в обла­сти пле­мен­но­го живот­но­вод­ства, что­бы сде­лать пле­мен­ную рабо­ту более эффек­тив­ной – в рас­че­те на уве­ли­че­ние надо­ев и дости­же­ния само­обес­пе­че­ния.

Пока чинов­ни­ки более десят­ка лет пере­смат­ри­ва­ют зако­но­да­тель­ство и мно­го­стра­даль­ный закон о пле­мен­ном живот­но­вод­стве, селек­ци­о­не­ры прак­ти­ки вме­сте с биз­не­сом реша­ют при­клад­ные зада­чи. В нача­ле октяб­ря уче­ные и пред­ста­ви­те­ли пле­мен­ных орга­ни­за­ций собра­лись в МГУ, что­бы обсу­дить внед­ре­ние геном­ной селек­ции.

Откры­вая меро­при­я­тие, ака­де­мик Кон­стан­тин Скря­бин заявил, что у уче­ных, свя­зан­ных с аграр­ным сек­то­ром, есть воз­мож­но­сти поль­зо­вать­ся сред­ства­ми РФФИ по край­ней мере при исполь­зо­ва­нии био­тех­но­ло­гий (с. 12). Гран­том Рос­сий­ско­го науч­но­го фон­да (РНФ), в част­но­сти, вос­поль­зо­ва­лись ново­си­бир­ские уче­ные, изу­чая гено­тип рос­сий­ско­го молоч­но­го ско­та. По сло­вам заве­ду­ю­ще­го лабо­ра­то­ри­ей Феде­раль­но­го иссле­до­ва­тель­ско­го цен­тра Инсти­ту­та цито­ло­гии и гене­ти­ки Сибир­ско­го отде­ле­ния РАН Нико­лая Юди­на, из 20 тысяч генов в гено­ме КРС лишь 200 – 300 отве­ча­ют за надои. Но есть и дру­гие цен­ные каче­ства. Напри­мер, уже у север­ных пород акти­вен ген глиз­ко­зи­да­зы, кото­рый может стать геном-кан­ди­да­том для селек­ции на холо­до­стой­кость. Иссле­до­ва­ние ген­но­го мате­ри­а­ла поз­во­ли­ло нашим уче­ным, напри­мер, уста­но­вить род­ствен­ность якут­ско­го ско­та и япон­ских вагю и корей­ских хан­ву. В пла­нах сибир­ской лабо­ра­то­рии – стар­тап по геном­ной оцен­ке молоч­но­го ско­та.

Допол­ни­тель­ные воз­мож­но­сти, в том чис­ле и финан­со­вые, при­клад­ным гене­ти­че­ским иссле­до­ва­ни­ям предо­став­ля­ет и плат­фор­ма FoodNet Наци­о­наль­ной тех­но­ло­ги­че­ской ини­ци­а­ти­вы, о кото­рой рас­ска­за­ла ее «мин­сель­хоз­ов­ский» кура­тор Еле­на Аст­ра­хан­це­ва: «Мы долж­ны пред­ста­вить, каким будет мир в 2025 году и дви­гать­ся в этом направ­ле­нии». Основ­ные доро­ги – орга­ни­че­ское зем­ле­де­лие, точ­ное зем­ле­де­лие, аль­тер­на­тив­ные источ­ни­ки сырья, уско­ре­ние селек­ци­он­но­го про­грес­са.

Отве­ча­ет духу плат­фор­мы и геном­ная селек­ция. Осно­ван­ная на т. н. мар­кер­ной селек­ции (сопо­став­ле­нии мутаций-«маркеров» с выра­жен­но­стью хозяй­ствен­но-полез­ных при­зна­ков) мето­ди­ка уже несколь­ко лет исполь­зу­ет­ся в Евро­пе. Резуль­та­ты впе­чат­ля­ют: по гено­ти­пу уче­ные научи­лись с боль­шой надеж­но­стью пред­ска­зы­вать про­дук­тив­ность живот­ных (НСХ 4 / 11, с. 66; 5 / 13, 82).

На неко­то­рое вре­мя пока­за­лось, что теперь и мы смо­жем тести­ро­вать наших быков (и коров) геном­но, избе­жав дол­гой и доро­гой про­вер­ки по про­дук­тив­но­сти доче­рей. Но дья­вол скры­ва­ет­ся в дета­лях: для того, геном­ные индек­сы «дей­стви­тель­ны» лишь для той попу­ля­ции, где собра­ны дан­ные для т. н. рефе­ренсной базы: раз­ли­чия в гене­ти­ке и селек­ци­он­ных под­хо­дах ведут к фор­ми­ро­ва­нию свое­об­раз­ных геном­ных ком­плек­сов. Поэто­му, несмот­ря на широ­кое рас­про­стра­не­ние в нашей зару­беж­но­го пле­мен­но­го мате­ри­а­ла, невоз­мо­жен как «пере­нос» запад­ных индек­сов на наши попу­ля­ции, так и досто­вер­ная оцен­ка наших быков по запад­ным «базам». Впро­чем, этот путь наши спе­ци­а­ли­сты тоже про­шли: Вла­ди­мир Мым­рин («Урал­плем­центр») рас­ска­зал об опы­те пле­мен­но­го объ­еди­не­ния – отправ­ля­ли гене­ти­че­ский мате­ри­ал (рань­ше – кровь, теперь воло­сы) во Фран­цию (2011 – 14 гг.), Кана­ду (2014 – н / в), США (2012, 2016 г.) про­ве­ли геном­ную оцен­ку быч­ков.

В 2016 году из 185 ремонт­ных быч­ков по экс­те­рье­ру и про­дук­тив­но­сти мате­рей ото­бра­ли 17, а после геном­но­го тести­ро­ва­ния в основ­ное ста­до взя­ли все­го чет­ве­рых. В. Мым­рин еще раз под­черк­нул: «Нель­зя пере­но­сить чужие индек­сы на нашу попу­ля­цию, нам нуж­ны свои, более того, они долж­ны быть уни­каль­ны­ми для раз­ных групп пород, посколь­ку даже ураль­ская чер­но-пест­рая попу­ля­ция отли­ча­ет­ся от гол­ш­тин­ской».

Рань­ше перед наши­ми уче­ны­ми и прак­ти­ка­ми сто­ял выбор: стать частью одной из миро­вых групп (боль­шин­ство евро­пей­ских завод­чи­ков гол­ш­тин­ских пород объ­еди­ни­лись в про­ек­те EuroGenomics) или начать созда­вать свою базу. Вполне в рус­ле миро­вых тен­ден­ций (К. Скря­бин: «С боль­ши­ми науч­ны­ми про­ек­та­ми нача­ли рабо­тать неболь­шие ком­мер­че­ские ком­па­нии»!) рабо­ту воз­гла­ви­ла част­ная моле­ку­ляр­но-гене­ти­че­ская лабо­ра­то­рия «Мой ген» (ЗАО «Гено­ана­ли­ти­ка»). Науч­ный сотруд­ник ком­па­нии Илья Рукин и сде­лал основ­ной доклад о пер­вых шагах рос­сий­ских ско­то­во­дов в направ­ле­нии геном­ной оцен­ки про­из­во­дя­ще­го соста­ва. Основ­ной вывод из докла­да: до 20 % запи­сей о про­дук­тив­но­сти живот­ных – сфаль­с­фи­ци­ро­ва­ны или недо­сто­вер­ны: дуб­ли­ро­ва­ние, экс­тра­по­ля­ция, про­сто грам­ма­ти­че­ские ошиб­ки в напи­са­нии кли­чек… «Так, об одном быке было 378 запи­сей с раз­ны­ми вари­ан­та­ми клич­ки!», – отме­тил И. Рукин. Сколь­ких слож­но­стей мож­но было бы избе­жать, если база дан­ных была общая? После сор­ти­ров­ки из 168,9 тысяч запи­сей по быкам оста­лось 41,1 тыся­ча, по коро­вам – из 2,64 – 2,24 млн запи­сей. На эту кро­пот­ли­вую рабо­ту ушло ни мно­го ни мало почти два года.

Итак, после «очист­ки» дан­ных и созда­ния мат­ри­цы род­ства, в рефе­ренсной базе в Рос­сии ока­за­лись дан­ные по пяти при­зна­кам молоч­ной про­дук­тив­но­сти коров за 1 – 3‑ю лак­та­ций (бони­ти­ров­ка 2016 года: удой за 305 дней лак­та­ции, про­цент­ное содер­жа­ние и абсо­лют­ное коли­че­ство жира и бел­ка) более 1 млн живот­ных из 42 реги­о­нов Рос­сии. Был состав­лен еди­ный реестр пле­мен­ных быков-про­из­во­ди­те­лей, для каж­до­го быка про­из­ве­ден ана­лиз гено­ма для уста­нов­ле­ния мак­си­маль­но точ­ных род­ствен­ных свя­зей меж­ду живот­ны­ми. К сожа­ле­нию, пока слиш­ком мало живот­ных про­шло про­це­ду­ру гено­ти­пи­ро­ва­ния, поэто­му точ­ность геном­ной оцен­ки (про­гно­за) состав­ля­ет от 36 до 41 %. Но участ­ни­ки про­ек­та не наме­ре­ны оста­нав­ли­вать­ся на достиг­ну­том: в пла­нах состав­ле­ние трех индек­сов (общий, «сыр­ный», «цель­но­мо­лоч­ный» – для раз­ных реги­о­нов и направ­ле­ний рабо­ты), объ­еди­не­ние уси­лий с лабо­ра­то­ри­я­ми по ана­ли­зу каче­ства моло­ка – для полу­че­ния боль­ше­го объ­е­ма дан­ных.

Уже к кон­цу 2017 года сов­мест­но с ВНИИ пле­мен­но­го дела пла­ни­ру­ет­ся про­ве­сти оцен­ку пле­мен­ной цен­но­сти по каче­ству потом­ства, повтор­ную геном­ную оцен­ку с уче­том дан­ных за 2016 год.

Если про­ект по геном­ной оцен­ке даст пол­но­цен­ные пло­ды толь­ко в буду­щем, то геном­ный пас­порт живот­но­го, пред­ло­жен­ный «Моим геном» – уже реаль­ность. Выяв­ле­ние моно­ген­ных забо­ле­ва­ний (мута­ций, вызы­ва­ю­щие гибель или ано­ма­лии), леталь­ных гап­ло­ти­пов (веду­щих к гибе­ли пло­да еще в утро­бе и в резуль­та­те сни­жа­ю­щих пока­за­те­ли вос­про­из­вод­ства), бел­ки моло­ка, молоч­ные и мяс­ные каче­ства, под­твер­жде­ние про­ис­хож­де­ния – все это сего­дня пред­ла­га­ет лабо­ра­то­рия. А прак­ти­ки – поль­зу­ют­ся. Ири­на Тур­би­на («Голов­ной центр по вос­про­из­вод­ству сель­ско­хо­зяй­ствен­ных живот­ных») доло­жи­ла об опы­те вза­и­мо­дей­ствия с нау­кой: с 2014 года ста­ли иссле­до­вать быков на носи­тель­ство бра­хио­це­фаль­но­го син­дро­ма, более того, ста­ли тести­ро­вать быков на геном­ные ано­ма­лии еще на ста­дии каран­ти­ни­ро­ва­ния, что­бы не ввез­ти в стра­ну носи­те­лей неже­ла­тель­ных рецес­сив­ных мута­ций. «Мы про­ве­ли «чист­ку» наше­го пого­ло­вья быков-про­из­во­ди­те­лей по резуль­та­там тестов на четы­ре моно­ген­ных забо­ле­ва­ния и два гап­ло­ти­па по фер­тиль­но­сти».

Более подроб­но о моно­ген­ных рецес­сив­ных забо­ле­ва­ни­ях КРС, а так­же инте­рес­ных с точ­ки зре­ния селек­ции на про­дук­тив­ность генах (бета-, кап­па-казе­ин) рас­ска­за­ла сотруд­ни­ца лабо­ра­то­рии Кате­ри­на Пан­тюх. Все участ­ни­ки кон­фе­рен­ции полу­чи­ли на руки бро­шю­ры с подроб­ным опи­са­ни­ем раз­но­об­раз­ных гене­ти­че­ских ано­ма­лий.

Актив­ные обсуж­де­ния в кулу­а­рах пока­за­ли, что геном­ная селек­ция вос­при­ни­ма­ет­ся и прак­ти­ка­ми, и уче­ны­ми как пер­спек­тив­ное направ­ле­ние пле­мен­ной рабо­ты, спо­соб­ное помочь оте­че­ствен­ным хозяй­ствам обес­пе­чить таки стра­ну моло­ком.

Читайте также