Analiza zmienności mitochondrialnego DNA w obrębie wybranych żeńskich linii założycielskich rasy konik polski

The Polish Konik horses are considered as a primitive native breed, characterized by good strength, mild nature, and adaptation to life in the forest. Currently, the population of the Polish Konik horse consists of about 200 stallions and about 2500 mares, which origin from 16 female founding lines. Thanks to the introduction of pedigrees of Polish Koniks, full control over animal kinship and selection work are possible. The credibility of pedigrees is determined basing on genetic markers. Markers based on polymorphism of microsatellite sequences - STR are the most widely used, however, in recent years, studies using a single nucleotide polymorphism - SNP have started to play an increasingly important role in controlling pedigrees. Polymorphisms located in the D-loop of mitochondrial DNA, which has two hypervariable regions containing about 10% of all nucleotide changes present in the mtDNA molecule, have a special meaning in verifying the origin of horses in terms of female founding lines.The aim of the study was to analyze mitochondrial DNA variability within selected female founding lines of the Polish Konik breed, which was studied using sequence analysis of the hypervariable region of mitochondrial DNA. In the research, 79 Polish Koniks from 5 female founding lines were tested. Firstly, genetic material from horses was isolated, then it was used to PCR reaction to amplify the 3 analyzed fragments of the hypervariable region of mitochondrial DNA, than the products were purified, and PCR for the sequencing reaction was performed. Sequencing of three fragments of the hypervariable mitochondrial DNA region with a total length of 1,165 base pairs enabled recognition of 46 SNP sites. After applying bioinformatic analysis, Polish Koniks were grouped into 4 clusters, but no relationship was found between the clusters and belonging to individual female founding lines. This result may indicate mistakes in the pedigrees or a large impact of the addition of foreign horse breeds blood to the population of the Polish Konik before closing the herd books and requires further research.

Konik polski uważany jest za prymitywną rasę rodzimą, cechującą się dobrą odpornością, łagodnym charakterem i doskonałym przystosowaniem do życia w lesie. Obecnie na populację konika polskiego składa się ok. 200 ogierów i ok. 2500 klaczy, które wywodzą się z 16 żeńskich linii założycielskich. Dzięki wprowadzeniu rodowodów koników polskich możliwa jest pełna kontrola pokrewieństwa zwierząt, a także precyzyjne prowadzenie prac hodowlanych. Wiarygodność rodowodów jest ustalana na podstawie markerów genetycznych. Najszersze zastosowanie znajdują markery oparte na polimorfizmie sekwencji mikrosatelitarnych - STR, jednakże w ostatnich latach coraz większą rolę w kontroli rodowodów koni zaczęły odgrywać badania wykorzystujące polimorfizm pojedynczego nukleotydu - SNP. Szczególną rolę w weryfikacji pochodzenia koni w aspekcie linii żeńskich odgrywają polimorfizmy zlokalizowane w pętli D mitochondrialnego DNA, która posiada dwa regiony hiperzmienne, zawierające około 10% z wszystkich zmian nukleotydowych obecnych w cząsteczce mtDNA.Celem pracy była analiza zmienności mitochondrialnego DNA w obrębie wybranych żeńskich linii założycielskich rasy konik polski, którą badano za pomocą analizy sekwencji regionu hiperzmiennego mitochondrialnego DNA. Badaniom poddano 79 koników polskich pochodzących z 5 żeńskich linii założycielskich. W pierwszym kroku wyizolowano materiał genetyczny pochodzący od koników, następnie poddano go reakcji PCR w celu namnożenia 3 analizowanych fragmentów regionu hiperzmiennego mitochondrialnego DNA, oczyszczono produkty i przeprowadzono reakcję PCR do reakcji sekwencjonowania. Sekwencjonowanie trzech fragmentów regionu hiperzmiennego mitochondrialnego DNA o łącznej długości 1165 par zasad pozwoliło na wykrycie 46 miejsc zmian polimorficznych typu SNP. Po zastosowaniu analizy bioinformatycznej koniki polskie przypisano do 4 klastrów, nie wykryto jednak zależności pomiędzy klastrami, a przynależnością do poszczególnych założycielskich linii żeńskich. Wynik ten może świadczyć o nieprawidłowościach w rodowodach bądź o dużym wpływie dolewu obcej krwi do populacji konika polskiego przed zamknięciem ksiąg stadnych i wymaga przeprowadzenia dalszych badań.