Доля и достоверность влияния гена каппа-казеина и диацилглицерол о-ацилтрансферазы на показатели молочной продуктивности коров

Интенсивное развитие животноводства неразрывно связано с повышением продуктивности коров и улучшением качественных показателей молока. Одним из условий получения качественной продукции животноводства в больших объемах является внедрение в производство новых высокопродуктивных генетически консолидированных групп животных, отвечающих требованиям современных технологий, адаптированных к условиям эксплуатации.

Эффективная селекционная работа в молочном скотоводстве возможна только при комплексном использовании зоотехнических методов и современных ДНК-технологий. Применение молекулярногенетических методов раннего прогнозирования величины и направленности продуктивных качеств особи увеличивает темпы селекционного прогресса на половину и способствует получению существенного экономического эффекта [1].

Применение в скотоводстве генетических маркеров, отвечающих за молочную продуктивность, позволит улучшить хозяйственно-полезные признаки коров. В качестве потенциальных ДНК-маркеров молочной продуктивности и качества молока у крупного рогатого скота рассматриваются аллели генов белков молока, гормонов и ферментов. Одними из таких маркеров являются гены каппа-казеин и диа- цилглицерол О-ацилтрансферазы [2].

В настоящее время особое внимание уделяется локусу гена одного из основных молочных белков – каппа-казеина. Известно, что аллельные варианты молочного белка каппа-казеина связаны с показателями белковомолочности и технологическими свойствами молока при изготовлении творога и сыра [3].

Ген диацилглицерол О-ацилтрансферазы (DGAT1) участвует в обмене жирных кислот. Ген DGAT1 крупного рогатого скота картирован в центромерной области 14 хромосомы. Исследованиями отечественных и зарубежных авторов установлено, что данная мутация достоверно влияет на молочную продуктивность коров, в частности, на удой и содержание жира в молоке. При этом установлено, что аллель A ассоциирован с высокой молочной продуктивностью, а аллель K – с высоким содержанием массовой доли жира в молоке [4, 5, 6, 7].

Вопрос повышения продуктивных качеств коров является повседневной проблемой и обусловлен сочетанием генетических и негенетических факторов. В связи с этим возникает важная проблема изучения доли влияния разных генотипов ДНК-маркеров на продуктивные качества молочного скота.

Цель работы – изучение степени и достоверности влияния генотипа каппа- казеина и диацилглицерол О-ацилтрансферазы на показатели молочной продуктивности черно-пестрого скота.

Материал и методы исследований . Для проведения исследований и оценки по гену каппа-казеина и диаце-тилглицерол О-ацетилтрансферазы в условиях племенного репродуктора ООО «Ду-сым» Атнинского района Республики Татарстан было отобрано 139 коровы-первотелки черно-пестрой породы от которых были взяты пробы крови и выделены образцы ДНК.

Материалом для молекулярного ДНК-тестирования служила венозная кровь животных. Выделение ДНК проводилось с помощью набора «Магносорб» (Интерлабсервис, Москва), согласно инструкции производителя. Генотипы CSN3 и DGAT1 определяли методом ПЦР-ПДРФ (полиморфизм длин рестрикционных фрагментов). Амплификацию проводили на детектирующем амплификаторе «Терцик» («ДНК-технология», Москва). В зависимости от присутствия аллелей А и В гена CSN3 генотипы были распределены на три группы (АА, АВ, ВВ) и аллелей А и К гена DGAT1 генотипы были распределены на три группы (АА, АК, КК). Для исследования были использованы данные по молочной продуктивности коров с разными генотипами и аллелями CSN3 и DGAT1.

Однофакторный дисперсионный анализ проводили с использованием программного приложения «Exсel» из пакета «Microsoft Office», по данным которого определяли силу влияния фактора полиморфизма изучаемых генов на показатели молочной продуктивности коров.

Результаты исследований. Исследованиями установлено, что генотип кап-па-казеина наибольшее достоверное влияние оказал на показатель массовой доли белка в молоке коров, его доля влияния составила η²=0,246 (F=22,179; P<0,001) (Таблица 1). Также достоверное влияние генотипа каппа-казеина выявлено на выход молочного белка η²=0,053 (F=3,811; P<0,05).

Таблица 1 – Доля и достоверность влияния генотипа каппа-казеина на показатели молочной продуктивности коров

№ п/п	Показатель	CSN3
		η2, %	Рл факт.	Р
1	Удой за лактацию	0,028	1,986	0,141
2	МДЖ	0,026	1,807	0,168
3	Молочный жир	0,041	2,893	0,059
4	МДБ	0,246	22,179***	0,0001
5	Молочный белок	0,053	3,811*	0,025
6	Индекс молочности	0,014	0,947	0,390

Здесь и далее: * - P<0,05, ** - P<0,01, *** - P<0,001

Таблица 2 – Доля и достоверность влияния генотипа диацилглицерол О-ацилтрансферазы на показатели молочной продуктивности коров

№ п/п	Показатель	DGAT1
		η2, %	Рл факт.	Р
1	Удой за лактацию	0,060	4,356*	0,015
2	МДЖ	0,154	12,380***	0,0001
3	Молочный жир	0,061	4,385*	0,014
4	МДБ	0,059	4,235*	0,016
5	Молочный белок	0,059	4,287*	0,016
6	Индекс молочности	0,075	5,497**	0,005

По остальным показателям молочной продуктивности влияние гена каппа-казеина не превысило 0,028 и было не достоверным. По гену диацилглицерол О- ацилтрансферазы высокое и достоверное влияние обнаружено по массовой доле жира в молоке – η2=0,154 (F=12,380; P<0,001), количеству молочного жира – η2=0,061

(F=4,385; P<0,05), массовой доле белка в молоке - п 2 =0,059 (F=4,235; P<0,05), выходу молочного белка - n 2 =0,059 (F=4,287; P<0,05), а также по индексу молочности -П²=0,075 (F=5,497; P<0,01) (Таблица 2).

Следовательно, выявлено влияние гена диацилглицерол О-ацилтрансферазы на все показатели молочной продуктивности коров.

Таким образом, большая сила влияния гена CSN3 оказана на белковомолоч-ность, а гена DGAT1 - на жирномолочность.

Также был проведен дисперсионный анализ влияния отдельных аллелей гена каппа-казеина и диацилглицерол О-ацилтрансферазы на показатели молочной продуктивности коров. Установлено, что аллель А гена каппа-казеина имеет досто- верное влияние на качественные показатели молочной продуктивности коров: молочный жир - n2=0,035 (F=4,727; P<0,05), массовую долю белка в молоке - р2=0,036 (F=4,879; P<0,05), молочный белок -П2=0,032 (F=4,365; P<0,05), причем наиболее высокая доля влияния оказана на бел-ковомолочность (Таблица 3).

Аллель В гена каппа-казеина оказывает достоверное воздействие только на массовую долю белка - п 2 =0,342 при высоком значении критерия Фишера -F фa_кт =26,489 (P<0,001). Это говорит о том, что как генотип, так и аллель каппа-казеина тесно связан с высокой белково-молочностью животных.

Степень влияния желательного аллеля В на остальные показатели молочной продуктивности была меньше р2=0,013.

Таблица 3 - Доля и достоверность влияния аллельных вариантов гена каппа-казеина на пока затели молочной продуктивности коров ____________________________________________

№ п/п	Показатель	Аллель CSN3
		А			В
		п2, %	1 факт.	Р	п2, %	Рл 1 факт.	Р
1	Удой за лактацию	0,023	3,082	0,081	0,001	0,075	0,785
2	МДЖ	0,027	3,547	0,062	0,002	0,077	0,782
3	Молочный жир	0,035	4,727*	0,032	0,001	0,051	0,823
4	МДБ	0,036	4,879*	0,029	0,342	26,489***	0,0001
5	Молочный белок	0,032	4,365*	0,039	0,013	0,649	0,424
6	Индекс молочности	0,010	1,369	0,244	0,001	0,072	0,789

Таблица 4 - Доля и достоверность влияния аллельных вариантов гена диацилглицерол О- ацилтрансферазы на показатели молочной продуктивности коров _____________________

№ п/п	Показатель	Аллель DGAT1
		А			К
		п2, %	Рл 1 факт.	Р	п2, %	Рл 1 факт.	Р
1	Удой за лактацию	0,045	6,175*	0,014	0,041	3,779	0,055
2	МДЖ	0,019	2,501	0,116	0,163	17,305***	0,0001
3	Молочный жир	0,058	7,949**	0,006	0,016	1,434	0,116
4	МДБ	0,010	1,340	0,249	0,061	5,739*	0,019
5	Молочный белок	0,051	6,978**	0,009	0,029	2,634	0,108
6	Индекс молочности	0,056	7,743**	0,006	0,051	4,794*	0,031

Аллель А гена диацилглицерол О-ацилтрансферазы наибольшее влияние оказал на количество молочного жира -П²=0,058 (F=7,949; P<0,01) (Таблица 4). Также он имеет достоверное влияние на удой - n 2 =0,045 (F=6,175; P<0,05) и индекс молочности - n 2 =0,056 (F=7,743; P<0,01), что не наблюдалось по аллелю А гена кап-па-казеина.

Желательный аллель К гена диа-цилглицерол О-ацилтрансферазы наибольшее достоверное влияние оказал на показатель массовой доли жира в молоке первотелок, его доля влияния составила П2=0,163 (F=17,305; P<0,001). Также достоверное влияние данного аллеля было по массовой доли белка в молоке р2=0,061 (F=5,739; P<0,05) и по индексу молочности

– η2=0,051 (F=4,794; P<0,05). Следовательно, при целенаправленной селекционной работе с животными желательных аллелей на повышение жирномолочности можно будет добиться и повышения белковомо-лочности.

Таким образом, проведенные исследования позволяют сделать вывод, что наиболее сильное и достоверное влияние на белковомолочность оказывает генотип и аллель В каппа-казеина; на жирномолочность – генотип и аллель К диацилглице-рол О-ацилтрансферазы. При этом на показатели молочной продуктивности более широкое влияние оказывает генотип DGAT1.

Резюме

Целью работы стало изучение степени и достоверности влияния генотипов каппа-казеина (CSN3) и диацилглицерол О-ацилтрансферазы (DGAT1) на показатели молочной продуктивности черно-пестрого скота. Установлено, что генотип CSN3 наибольшее достоверное влияние оказал у первотелок на массовую долю белка в молоке. Доля его влияния составила η²=0,246 (F факт. =22,179; P<0,001). Также влияние обнаружено на выход молочного белка η²=0,053 (F факт. =3,811; P<0,05). Генотип DGAT1 достоверно (P<0,05-0,001) повлиял на все показатели молочности коров, при наибольшей степени влияния на массовую долю жира – η²=0,154 (F факт. =12,380). Желательный аллель В гена CSN3 оказывает достоверное воздействие только на массовую долю белка – η²=0,342 при высоком значении критерия Фишера – F факт. =26,489 (P<0,001), а аллель К гена DGAT1 на массовую долю жира в молоке – η²=0,163 (F факт. =17,305; P<0,001). На показатели молочной продуктивности более широкое влияние оказывает генотип DGAT1.

The aim of the work was to study the degree and reliability of the effect of the genotypes of kappa-casein (CSN3) and diacylglycerol O-acyltransferase (DGAT1) on the indicators of milk productivity of black-and-white cattle. It was found that the CSN3 genotype had the greatest significant effect in first-calf heifers on the mass fraction of protein in milk. The share of its influence was η2 = 0,246 (F fact = 22,179; P <0,001). Also, the effect was found on the yield of milk protein η2 = 0,053 (F fact = 3,811; P <0,05). The DGAT1 genotype significantly (P <0,05-0,001) influenced all indicators of dairy cows, with the greatest influence on the mass fraction of fat - η2 = 0,154 (Fact. = 12,380). The desired allele B of the CSN3 gene has a significant effect only on the mass fraction of protein - η2 = 0,342 with a high value of Fisher's criterion - F fact = 26,489 (P <0,001), and allele K of the DGAT1 gene on the mass fraction of fat in milk - η2 = 0,163 (F fact = 17,305; P <0,001). The DGAT1 genotype has a broader influence on milk production indicators.