Анализ родительского индекса ремонтных-бычков и генотипирование их по генам каппа - казеина (CSN3), жирномолочности (DGAT) и BLAD

Построение оптимальной генеалогической и генетической структуры стада крупного рогатого скота связано не только с использованием качественного маточного поголовья как по продуктивности, экстерьеру, генетическим показателям, но и с использованием препотентных быков-производителей, оценённых как улучшатели значимых селекционных признаков. Скрещивание коров отечественной породы с такими быками-производителями приводит к сужению генетической изменчивости в результате нарастания общей гомозиготности среди маточной части стада и поголовья ремонтных бычков. Избежать снижение изменчивости можно, своевременно контролируя её в стаде по частотам генов, полиморфных локусов, генетическим вариантам признаков.[4]

Для тестирования аллелей генов CSN3, DGAT, BLAD используют метод анализа полиморфизма ДНК , основанный на ПЦР - ПДРФ ( полимеразно цепной реакции - полиморфизма длин рестрикционных фрагментов ), который позволяет идентифицировать генотипы вышеизложенных генов на ранних стадиях развития животного , что способствует ускоренному решению селекционных задач .

Кроме того в настоящее время племенная работа с крупным рогатым скотом базируется на использовании глубокозамороженной спермы быков - производителей , что даёт возможность использовать лучшие мировые генотипы молочного скота .[3]

С учетом выше изложенного целью нашей работы явилось изучение полиморфизма и определение частоты встречаемости аллельных вариантов генов CSN3 и DGAT, а также определить животных носителей рецессивного аллеля гена BLAD.

Материалы и методы . Исследования проводились на 58 ремонтных бычках отечественной селекции татарстанского типа , выращенных в племенных репродукторах ООО АФМ « Лельвиж », ООО « Смаиль » Балтасинского района , ООО СХП « Татарстан » Балтасинского района , ООО « Марс » Актанышского района и др . с целью проведения генетического мониторинга и расширения этой популяции в селекционно племенной работе с учетом их родительского индекса ( РИБ ). Генотипы определяли по следующим генам – маркерам : CSN3, DGAT, BLAD. ДНК выделяли из лейкоцитов крови в количестве 100 мкл с использованием набора реагентов « ДНК - Сорб - В » ( фирма ООО « ДНК - технологии ») согласно методике , представленной изготовителем . В предварительных опытах была разработана программа проведения ПЦР , с некоторыми изменениями температурных и временных режимов реакции , что обеспечило оптимальную апмлификацию на программируемом термоциклере MyCycler (BioRad, США ).

Реакционная смесь для проведения амплификации гена в объеме 20 мкл , содержала 10 х Tag буфер , 10 мМ dNTPs ( смесь нуклеотидов ), 25 м M MgCl₂ , смесь праймеров (50 пМ / мкл каждого ), Tag ДНК полимераза (5 ед ./ мкл ), 100 нг геномной ДНК .

Для амплификации фрагментов гена CSN3, DGAT, BLAD использовали следующие праймеры :

JK3: (5I- ATA-GCC-AAA-TAT-ATC-CCA-ATT-CAG-T 3I) ;

JK5: (5I- TTT-ATT-AAT-AAG-TCC-ATG-AAT-CTT-G 3I).

DGATf: (5I – GCA-CCA-TCC-TCT-TCC-TCA-AG-3I) ;

DGATr: (5I- GGA-AGC-GCT-TTC-GGA-T G- 3I).

BLADf: (5I – TGA-GAC-CAG-GTC-AGG-CAT-TGC-GTT-CA-3I);

BLADr: (5I- CCC-CCA-GCT-TCT-TGA-CGT-TGA-CGA-GGT-C-3I).

После амплификации каждый полученный фрагмент ДНК , исследуемых нами генов , был подвергнут расщеплению с помощью эндонклеазы рестрикции Hinf I, AcoI, Taq I соответственно . ( СибЭнзим , Россия ). Гидролиз проводили на том же термоциклере , что и амплификацию , в соответствии с рекомендациями изготовителя .

Визуализация фрагментов , осуществлялась электрофоретическим разделением продуктов рестрикции в 2%, а для фрагментов гена BLAD в 4% агарозном геле в присутствии 5 мкл 10% бромистого этидия , фиксировали и документировали с помощью системы GelDoc (Bio-Rad, США ).

Результаты и обсуждения . Тестирование ремонтных бычков татарстанского типа отобранных для популяции в РТ , выявило преобладание А - аллеля гена каппа - казеина : из отобранных бычков , только трое (5,1%) имели желательный генотип ВВ , 14 (24,1%) - генотип АВ и 41 животное были гомозиготны по аллелю « А », что составляет 70,6%.

Исследования по гену жирномолочности DGAT выявило , что из отобранных животных пять бычков были с желательным генотипом КК (8,6%), а животных гомозиготных по аллелю « А » составило 30 голов , и гетерозиготных - 23 головы или 39,6 % и 51,7% соответственно .

Среди ремонтных бычков не было обнаружено носителей рецессивного аллеля гена BLAD, приводящего к развитию дефицита лейкоцитарной адгезии , что позволяет беспрепятственно использовать этих животных в процессе разведения в хозяйствах РТ . ( таблица -1).

1. Полиморфизм генов и родительский индекс ремонтных бычков ( РИБ )

Генотип	Количество		Удой матерей , кг	РИБ
	голов	%		жир , %	жир , кг
			CSN3
АА	41	70,6	6734,0±123,4	3,94	265,3±5,58
АВ	14	24,1	6528,1±134,6	3,96	258,5±8,40
ВВ	3	5,1	7093,6±96,3	3,93	280,9±4,31
ВВ к АА			+359,6 *	-0,01	+15,6 **
ВВ к АВ			+565,5 *	-0,03	+22,4 **
			DGAT
АА	30	51,7	6838,8± 132,6	3,78	258,5±6,62
АК	23	39,6	6323,7±86,7	3,92	247,8±4,24
КК	5	8,6	6784,0±111,2	4,01	272,0±9,63
КК к АА			-54,8	+0,23	+13,5 *
КК к АК			+460,3 *	+0,09	+24,2 *
ген BLAD отсутствует

* -P<0,05, ** - P<0,01

Анализ родительского индекса племенных бычков ( РИБ ) по гену CSN3 показал , что по удою матерей генотип BB имел преимущество по сравнению с АА и АВ на 359,6 и 565,5 кг или на 5,3 и 8,7 % соответственно . По выходу молочного жира эта разница составила между генотипами на 5,9 и 8,7%.

При изучении показателей РИБ ремонтных бычков по гену DGAT между гомозиготными аллелями А и К существенной разницы не установлено . В то время как гетерозиготные животные ( АК ) имели показатель продуктивности ниже на 460,3 кг или на 7,3 % по сравнению с желаемым генотипом КК . Что касается жирномолочности , то РИБ животных с генотипом КК по выходу молочного жира был выше соответственно на 13,5 и 24,2 кг или на 5,2 и 9,8 % по сравнению со сверстниками несущих генотипы АА и АК .

Заключение . Для успешной селекции крупного рогатого скота необходимо подбирать быков – производителей и репродуцентов ( телки , первотелки , коровы ) с генотипами ВВ и АВ по гену CSN3 и КК , АК по гену DGAT без генетических аномалий .

ЛИТЕРАТУРА : 1. Афанасьев М . П ., Генетическая структура , белковый состав и технологические свойства молока холмогорской породы , венгерской голштино - фризкой пород скота и их помесей : Автореф . канд . дис .- Казань , 1996. 2. Стрекозов Н . И ., Романосова Е . Г ., Попова А . Н . генотипирование бычков - производителей швицкой породы по локусам каппа - казеина // Научное обеспечение устойчивого развития сельскохозяйственного производства в Нечерноземной зоне России . Смоленск .- 1997.- с . 208- 212. 3. Калашникова Л ., Тинаев А ., Ганченкова Т . Племресурсы быков – производителей голштинской породы // Мясное и молочное скотоводство .- 2009.- № 3.- с . 4-6. 4. Макаров В . Ю ., Попов Н . А ., Смирнова Г . Г . Характеристика быков - производителей по генетическим маркерам // Зоотехния .- 2007.- № 6.- с . 72-74.

АНАЛИЗ РОДИТЕЛЬСКОГО ИНДЕКСА РЕМОНТНЫХ - БЫЧКОВ И ГЕНОТИПИРОВАНИЕ ИХ ПО ГЕНАМ КАППА – КАЗЕИНА (CSN3), ЖИРНОМОЛОЧНОСТИ (DGAT) И BLAD

Зиннатова Ф . Ф ., Алимов А . М ., Зиннатов Ф . Ф .

Резюме

Определены частоты аллелей и генотипов по локусам генов CSN3 и DGAT, проведен анализ по выявлению животных носителей рецессивного аллеля гена BLAD, методом ПЦР - ПДРФ - анализа . Также проведен анализ родительского индекса племенных бычков по генам CSN3 и DGAT, корреляция их различных генотипов с молочной продуктивностью матерей и выходом жира .

ANALYSIS OF THE PARENT INDEX BULLS AND GENOTYPING THEM ON GENES KAPPA-CASEIN (CSN3), FAT CONTENT (DGAT) AND BLAD

Zinnatova F.F., Alimov A.M., Zinnatov F.F Summary

The frequencies of alleles and genotypes at the loci of genes CSN3 and DGAT, an analysis to identify the animal carriers recessive allele BLAD, PCR-RFLP analysis. Also, an analysis of the parent index steers on genes CSN3 and DGAT, the correlation of different genotypes with milk performance of maternal and release fat.