ДНК-анализ позволил создавать новые породы собак с заданными свойствами

Человек веками выводил породы собак, отбирая для скрещивания животных, обладающих полезными признаками. Но только в последнее время появилась возможность получить полную генетическую картину разных пород и оценить эмпирический результат на молекулярном уровне.

Хитер Хьюсон (Heather Huson) и Элайн Острандер (Elaine Ostrander) из Национального института здоровья (National Institutes of Health) в Бетезде изучили геном аляскинских ездовых собак. В конце XIX -- начале XX века они были незаменимы для перемещения и перевозки грузов в Арктике: это время интенсивных полярных исследований и «золотой лихорадки» на Аляске. С появлением современных видов арктического транспорта необходимость ездить на собаках отпала, но о них вновь вспомнили, когда гонки на собаках стали популярным видом спорта. Поэтому селекция собак продолжается и в наши дни. Аляскинские ездовые собаки по критериям Американского клуба собаководов не считаются чистой породой, но сохраняются в виде нескольких популяций.

Спринтеры и стайеры

Чтобы тянуть нарты с грузом, собак отбирали по их физическим данным. Они должны быстро бежать, владеть правильным аллюром, быть сильными и выносливыми. Но гонки на собаках проводятся как на короткую дистанцию, так и на дальние расстояния. Для первых нужно развивать высокую скорость, а для вторых главное выносливость, чтобы преодолеть более полутора тысяч километров за десять дней. Поэтому современные ездовые собаки делятся на скоростных и выносливых -- на спринтеров и стайеров. Но и тем и другим нужно уметь работать в команде и хорошо тянуть нарты, не халтурить.

Ученые поставили задачу проследить генетические связи аляскинских ездовых собак с разными породами и выяснить, от каких пород они получили свои рабочие качества.

Образцы ДНК взяли у 199 аляскинских ездовых собак в восьми популяциях. Среди них -- 116 спринтеров и 83 стайера. Для сравнения взяли ДНК у 44 чистопородных собак девяти пород и добавили их к существующим генетическим данным по 132 породам, итого группа сравнения включала 141 породу.

Оценка рабочих качеств

Ездовых собак ранжировали по трем качествам: скорость, выносливость и сила тяги. Скорость оценивали по способности (1) или неспособности (2) собаки бежать со скоростью группы: для спринтеров 28-40 км в час и для стайеров -- 13-19 миль в час.

Выносливость -- по преодолению нужного расстояния в хорошей форме (1), в плохой форме (2) или схождение с дистанции (3). Расстояние для спринтеров равнялось 13-48 км, а для стайеров 1550-1800 км. Силу тяги оценивали по силе натяжения индивидуальных постромков в упряжи: первые тянули сильно и ровно, вторые тянули неровно и третьи тянули плохо.

У ездовых своя генетическая картина

Для генетического анализа всех собак использовали панель из 96 маркеров -- коротких фрагментов ДНК -- микросателлитов. Присутствие того или иного маркера в геноме оценивали по ПЦР.

Результаты показали, что аляскинские ездовые собаки имеют свой собственный генетический профиль. Но спринтеры и стайеры разделились внутри него на два кластера. Среди всех изученных пород 21 в той или иной мере генетически пересекалась с ездовыми собаками, значит, вероятно, внесла вклад в их происхождение.

В каждой группе -- спринтеров и стайеров -- ученые выделили пять собак-лидеров и пять собак-аутсайдеров. Сравнили их между собой. Оказалось, что лидеры среди тех и других имеют больше специфических генетических признаков аляскинских ездовых собак, чем аутсайдеры. Это показывает связь генетики с рабочими качествами.

Откуда скорость и выносливость

Наконец, биологи вычислили, от кого собаки получили те или иные черты. В геноме спринтеров они нашли большой вклад охотничьих пород, таких как пойнтеры, борзые, салуки. Вероятно, их генетические варианты способствовали скорости. У стайеров превалируют гены от аляскинских маламутов и сибирских хаски -- они дали им выносливость. Наконец, хорошие тягловые качества более других привнесены генами стаффордов.

У ездовых собак ученые оценили также степень инбридинга -- близкородственного скрещивания. Она оказалась по крайней мере в пять раз меньше, чем у чистокровных собак. А гетерозиготность -- разные аллели одного и того же гена -- выше. Поэтому их действительно не следует считать чистой породой. Интересно, что спринтеры оказались менее инбредны и более гетерозиготны, чем стайеры.

Больше половины генетических маркеров аляскинских ездовых собак происходят от древних собак, одомашненных в Азии. Ученые предполагают, что изначально это потомки собак, которые мигрировали вместе с людьми на Аляску через Берингов пролив. А когда человек занялся выведением собак для транспортных целей, местных животных скрещивали с разными породами.

Статья о генетике ездовых собак опубликована в журнале BMC Genetics.