Частота генотипа каппа-казеина и его влияние на молочную продуктивность коров красно-пестрой породы в Республике Мордовия

Дальнейшее развитие животноводства невозможно без использования современных методов генетики и молекулярной биологии, позволяющих получить информацию о генетических особенностях животных и осуществлять селекцию на уровне геномов, а также обеспечивать формирование комплексных признаков адаптации и приспособленности к местным экологическим условиям.

В Республике Мордовия формируется новый поволжский тип красно-пестрой породы, требующий оптимизации комплексных генотипов, определяющих хозяйственно-полезные признаки.

Программа разведения красно-пестрой породы крупного рогатого скота 1

предусматривает дальнейшее проведение селекционно-племенной работы в молочном направлении. Основная задача – создание животных, устойчиво адаптированных к условиям промышленной технологии, а также повышение белковомолочности коров [1].

Цель работы, проводимой в лаборатории генетики факультета биотехнологии и биологии Национального исследовательского Мордовского государственного университета имени Н. П. Огарева, состоит в генотипировании формирующегося поволжского типа красно-пестрой породы в Республики Мордовия по локусам, определяющим хозяйственноценные признаки.

В задачи исследования входило изучение:

• 1)    частот аллеля и генотипа коров красно-пестрой породы по гену каппа-казеина (k-cas);

• 2)    влияния генотипа каппа-казеина красно-пестрой породы на молочную продуктивность и качественные показатели молока.

Используя молекулярно-генетические методы, был исследован крупный рогатый скот красно-пестрой породы хозяйства ФГУП «1 Мая» ФГБНУ «Мордовский НИИСХ».

Материалом исследования служила кровь, отбираемая из хвостовой вены в вакуумные пробирки с этилендиаминтетрауксусной кислотой. Молекулярно-генетические исследования выполнены в соответствии с методическими рекомендациями Центра биотехнологии и молекулярной диагностики ВИЖа [2].

Выделение ДНК из проб крови проводили по методике Laura-Lee Boodram (2004) с модификациями [3].

Полиморфизм генов белков молока проводили методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) по методике Г. Брэма и Б. Брендинга [4] с модификациями. Амплификация проводилась с помощью наборов реагентов ЗАО «Синтол». Реcтрикционный анализ проводили с помощью эндонуклеазы HinfI, продукты рестрикции разделяли с помощью электрофореза в полиакриламидном геле.

Молочную продуктивность определяли ежемесячно путем проведения контрольных доек (3 раза в месяц). Содержание жира и белка в молоке определяли с помощью анализатора молока «Лактан».

Аллельный полиморфизм гена каппа-казеина определяли по наличию продуктов рестрикции следующего размера: фрагменты длиной 134 и 131 пар нуклеотидов (п.н.) соответствует аллелю А, а фрагмент длиной 265 п.н. – аллелю В. Фрагмент длиной 85 п.н. является общим для обоих аллелей и не зависит от генотипа животных.

Распространение полиморфизмов гена каппа-казеина крупного рогатого скота краснопестрой породы, разводимого в республике, представлено в таблице 1.

При сравнении частот встречаемости аллелей А и В ген А каппа-казеина у коров красно-пестрой породы с другими породами (швицкой, якутской, черно-пестрой, ярославской, красной горбатовской) обнаружено сходство красно-пестрой с ярославской и красной горбатовской породами по частоте встречаемости аллеля А и В гена каппа-казеина.

Таблица 1

Частота встречаемости аллелей и генотипов по полиморфизму генов каппа-казеина

Порода	n	Частота генотипов, %			Частота аллелей, %
		ВВ	АВ	АА	В	А
Красно-пестрая	284	каппа-казеин
		13,38	53,52	33,10	40,14	59,86

Результаты оценки показателей молочной продуктивности животных с разными генотипами каппа-казеина по полновозрастной лактации представлены в таблице 2.

В наших исследованиях наиболее часто встречается генотип АВ (53,52%), на втором месте – генотип АА (33,10%) и на третьем – ВВ (13,38%).

Частота встречаемости аллеля В составила 40,14, аллеля А – 59,86.

Таблица 2

Молочная продуктивность коров с разными генотипами каппа-казеина

Показатель	Генотип			Разница
	ВВ	АВ	АА	ВВ-АА	АВ-АА
n	38	152	94	–	–
Удой, кг	6943,3±145,8	6790,5±267	6299,6±129,3	643,7**	490,9
Жир, %	4,90±0,03	4,84±0,02	4,71±0,02	0,19***	0,13***
Молочный жир, кг	340,2±11,7	325,9±11,2	296,7±13,3	43,5*	29,2
Белок, %	3,57±0,02	3,44±0,02	3,35±0,01	0,22***	0,09***
Молочный белок, кг	247,9±7,1	233,6±6,7	211,0±7,9	36,9**	22,6*

* – Р < 0,05; **– Р < 0,01; *** – P<0,001

У коров красно-пестрой породы молочного типа обнаруживается связь генотипа ВВ с молочной продуктивностью: удоем (ВВ>АА +643,7 кг. Р<0,01), молочным белком (ВВ>АА +36,9 кг. Р<0,01), процентным содержанием белка (ВВ>АА +0,22 %. Р<0,001). Также выявлено положительное влияние аллеля В и отрицательное влияние аллеля А гена каппа-казеина на содержание молочного жира и его процентное содержание в молоке.

Обобщая все вышеизложенное можно сделать следующие выводы:

• 1.    Методом ДНК-диагностики в стаде коров красно-пестрой породы ФГУП «1 мая» ГНУ «Мордовский НИИСХ» выявлено по гену каппа-казеина три генотипа – ВВ, АВ и АА. Частота встречаемости аллеля В составила 40,14, аллеля А – 59,86.

• 2.    Молочная продуктивность коров с гомозиготным генотипом по аллелю В гена каппа-казеина была выше по сравнению с гомозиготным генотипом по аллелю А удой которых был выше на 643,7 кг (Р<0,01) соответственно. Молоко коров с генотипом АА гена каппа-казеина содержало меньше белка, чем молоко коров с генотипом ВВ на 0,22 % (Р<0,001). Выход молочного жира из молока коров с генотипом ВВ гена каппа-казеина был больше, чем из молока коров с генотипами АА на 43,5 кг (Р<0,05).