Проект «Постгеномные технологии для птицеводства» направлен на развитие отечественного птицеводства. Проект реализуется совместно с индустриальным партнером и будет способствовать созданию нового высокоэффективного яичного кросса кур с использованием генетических технологий.
Для выполнения работ по проекту создана научная группа «Интеллектуальная геномика» в составе лаборатории геномных и пост-геномных технологий в животноводстве ИБГ УФИЦ РАН. Проведена оценка современного состояния и систематический анализ направлений геномных и постгеномных исследований кур и актуальных проблем в области птицеводства; анализ метаданных по фенотипам и хозяйственно-полезным признакам кур (яйценоскости, мясной продуктивности) для выделения и последующего анализа контрастных по признакам птиц. Проведен подбор кур для исследования с охарактеризованными фенотипическими данными и забор у них биологического материала, а также забор образцов материала для анализа метагенома кур на предприятиях «ГК Таврос». Положено начало формирования первой версии банка биологических материалов – ДНК и РНК из 11 типов тканей кур с различными фенотипами племенных пород Декалб Уайт, Хайсекс Браун и Бэбкок Уайт для проведения транскриптомых, геномных и метагеномных исследований.
У этих пород кур проведено полногеномное секвенирование, выполнена сборка и аннотация их геномов. Выделены ключевые локусы генома, связанные с продуктивными признаками у кур. Для валидации функций генов-кандидатов разработан протокол получения генно-инженерных векторов, в том числе для их нокаута, сверхэкспрессии и исследования механизмов их регуляции с помощью двойного люциферазного анализа. С целью всестороннего понимания функциональных возможностей микробиома кишечника, прогнозирования возможных метаболических путей и разработки новых стратегий улучшения здоровья и производительности птицы проведено секвенирование и получены данные метабаркодинга образцов кишечника разных пород кур и оценена возможность использования протоколов метабаркодинга для масштабных исследований.
В рамках реализации проекта проведен ряд мероприятий, направленных на развитие кадрового потенциала: разработана и реализована образовательная программа ДПО «Методы биоинформатики в геномике и транскриптомике», проведены Всероссийская школа молодых учёных с международным участием «Геномные и постгеномные технологии в животноводстве», а также образовательные мероприятия для школьников и студентов. Члены коллектива проекта прошли курсы подготовки, профессиональной переподготовки и повышения квалификации, стажировки в ведущем научно-исследовательском институте РФ. Все эти мероприятия направлены на воспитание новых кадров с высоким уровнем компетенцией в области животноводства и генетики, что должно усилить генетическую научную школу в Республике Башкортостан.
Полученные результаты научных исследований, проведенных в рамках проекта, соответствуют мировому научно-техническому уровню, имеют высокую значимость для практического использования и будут востребованы индустриальным партнером проекта – группой компаний “Таврос”, заинтересованной в проведении глубоких постгеномных исследований кур, и другими организациями реального спектра экономики в области птицеводства.
Рисунок 1 – Хордовая диаграмма ассоциаций полиморфных локусов/генов с мясными признаками у кур
Рисунок 2 – Хордовая диаграмма ассоциаций полиморфных локусов/генов с яйценоскими признаками у кур
Рисунок 3 – Мега-гребневый график ассоциаций хозяйственно-полезных признаков кур яйценоскости с полиморфными вариантами генов (по оси Y – медиана -log10(p-value) по всем локусам каждого гена)
Рисунок 4 – Мега-гребневый график ассоциаций хозяйственно-полезных мясных признаков кур с полиморфными вариантами генов (по оси Y – медиана -log10 (p-value) по всем локусам каждого гена)
