Генетические особенности коров голштинской породы в Омской области

Голштинская порода крупного рогатого скота – самая распространенная молочная порода в мире [1]. Генетический потенциал голштинов на протяжении многолетней селекционной работы улучшал генофонд молочных коров отечественной селекции. Предприятия, занимающиеся разведением голштинов в Омской области, создали свои стада путем поглотительного скрещивания, которое привело к вытеснению отечественной черно-пестрой породы. Таким образом, в регионе создана многочисленная группа животных голштинской породы, обладающая своей специфичностью. Изучение генетического разнообразия в популяции молочного скота позволяет корректировать программы селекции и адаптировать их под современные требования [2–4]. Совершенствование молочного скота на увеличение удоев и повышение качественных характеристик молока в настоящее время невозможно осуществить без современных методик генетического анализа и мониторинга. Любая популяция животных имеет свои особенности, которые обусловлены синергией генотипа и внешних условий, или паратипа. Многими исследователями установлено, что действие паратипических факторов способствует исключению одних генотипов и создает преимущества для других, альтернативных генотипов. Молочная продуктивность коров, как и многие количественные признаки, определяется многими генами, т.е. наследуется полигенно[5]. Но наличие в генотипе нескольких желательных аллелей гарантирует высокий генетический потенциал животного.

Изучение генетических особенностей голштинского скота Омского региона является актуальным направлением, так как в настоящее время популяция племенного поголовья данной породы увеличивается, что требует корректировки селекционной работы в популяции.

Цель исследований заключается в изучении генетических особенностей крупного рогатого скота голштинской породы в условиях Омской области.

Материалы и методы

В качестве объекта исследований были выбраны коровы голштинской породы племенных репродукторов Омской области. Генетические особенности коров изучали на основе определенных генотипов, взятых из генетических паспортов особей. Определение генотипов проводили путем выделения ДНК животных из волосяных фолликулов в аккредированной московской генетической лаборатории. В исследованиях представлен анализ 100 генетических паспортов животных из 2 племенных репродукторов. Схема исследований представлена на рис. 1.

Vestnik of Omsk SAU, 2024, no. 3 (55)

VETERINARY AND ZOOTECHNY

Популяция голштинского скота Омской области

Сбор биообразцов для генотипирования (n = 100)

Генотипирование, получение генетических паспортов коров (n = 100)

Полиморфизм по генам-маркерам продуктивности: – Каппа-казеин; – Бета-казеин; – Гены ABCG2 и LGB, связанные с продуктивностью; – Гормоны роста 2141 и 2291 (ген GH1)

Полиморфизм по генам-маркерам генетических аномалий: – Дефицит уридинмонофосфатсинтетазы; – Аксонопатия; – Дефицит адгезии лейкоцитов; – Дефицит XI фактора свертываемости крови; – Синдактилия; – Брахиспина; –    Комплексный порок позвоночника; –    Холестериновая недостаточность

Анализ генетических особенностей коров

Рис. 1 . Схема исследований. Источник: составлено автором

Результаты исследований

Ген каппа-казеина (CSN3) является одним из маркеров, ассоциированным с улучшенной молекулой молочного белка [6–8]. Он кодирует синтез казеина в организме коров и, как следствие, проявляется в измененных качественных характеристиках молока. Различные аллели гена каппа-казеина определяют содержание жира и белка в молоке коров, что делает его более ценным и питательным. Кроме того, аллели этого гена влияют на технологические свойства молока, его сгусток и качество конечного продукта при его переработке. Определение генетического профиля коров позволяет учитывать и оптимизировать их продуктивность и качество молока (табл. 1).

Таблица 1

Генетический профиль популяции голштинов по ДНК-маркерам продуктивности

ДНК-маркер	Генотип	Частота встречаемости генотипов
CSN3	А/А	0,67
	А/В	0
	В/В	0,2
	В/Е	0,05
	А/Е	0,05
	Е/Е	0,03
ABCG2	А/А	0,85
	А/В	0,15
	В/В	0
LGB	А/А	0,33
	А/В	0,33
	В/В	0,33
Гормон роста GH 2141	А/А	0,8
	А/В	0,20
	В/В	0
Гормон роста GH 2291	А/А	0,75
	А/В	0,15
	В/В	0,20

Vestnik of Omsk SAU, 2024, no. 3 (55)                                                VETERINARY AND ZOOTECHNY

Окончание таблицы 1

ДНК-маркер	Генотип	Частота встречаемости генотипов
CSN2	А1/А1	0,1
	А1/А2	0,2
	А2/А2	0,4
	В/В	0,05
	А1/В	0,05
	А2/В	0,2

Источник: составлено автором

Генетический профиль популяции молочного скота Омского региона отличается разнообразием. Это обосновывается отсутствием на данном этапе маркер-ориентированной селекции. Наибольшая частота генотипов по гену каппа-казеина отмечается у гомозигот по аллелю А (А/А) – 67 %. Ассоциированный с лучшими характеристиками молочного сгустка аллель В и соответственно генотип В/В встречается у пятой части исследуемой популяции коров. Носителями желательного алеля по гену CSN3 являются 25 % коров.

Большая часть популяции голштинов характеризуется оптимальным генотипом по гену ABCG2, 85 % коров имеют гомозиготы с желательным аллелем А. Коров с гомозиготным генотипом В/В в популяции не выявлено. Таким образом, популяцию можно охарактеризовать как обладающую потенциалом высокой обильномолочности.

По гену лактаглобулина распределение генотипов в популяции находится в равновесии, в равной степени представлены все аллельные варианты генотипов. Доля животных с желательным генотипом составила 33,3 % от общей численности.

Проведенный анализ по оценке частоты гена GH 2141 в генотипах коров голштинской породы показывает, что ассоциированный с ростом железистой ткани молочной железы алелль В встречается только у гетерозигот, доля которых в популяции – 20 %.

У 40 % коров голштинской породы возможна передача желательного аллеля гена CSN2 по наследству.

Кроме маркеров продуктивности важнейшей частью в генофонде популяции является отсутствие генетического груза, проявляющегося в виде генетических аномалий. Генетическое здоровье стад – важнейший показатель в селекции животных. В табл. 2 представлен генетический профиль коров по маркерам генетических аномалий.

Таблица 2

Генетический профиль популяции голштинов по ДНК-маркерам аномалий

Генетическая аномалия	Генотип	Частота встречаемости генотипов
Дефицит уридинмонофосфатсин-тетазы	А/А	0,98
	А/а	0,02
	а/а	0
Аксонопатия	А/А	100
	А/а	0
	а/а	0
Дефицит адгезии лейкоцитов	А/А	0,96
	А/а	0,04
	а/а	0
Дефицит XI фактора свертываемости крови	А/А	100
	А/а	0
	а/а	0
Синдактилия	А/А	0,99
	А/а	0,01
	а/а	0

Vestnik of Omsk SAU, 2024, no. 3 (55)                                                VETERINARY AND ZOOTECHNY

Окончание таблицы 2

Генетическая аномалия	Генотип	Частота встречаемости генотипов
Брахиспина	А/А	0,86
	А/а	0,14
	а/а	0
Комплексный порок позвоночника	А/А	0,88
	А/а	0,12
	а/а	0
Холестериновая недостаточность	А/А	0,94
	А/а	0,06
	а/а	0

Источник: составлено автором

Генетическое здоровье популяции состоит в свободных от генетического груза генотипов животных [10]. Анализ генетического здоровья показал, что по основным аномалиям, свойственным голштинской породе, популяция благополучна. Так как в оценку попали взрослые коровы селекционной группы, больных животных по всем изучаемым аномалиям не выявлено. Но в популяции встречаются носители дефицита уридинмонофосфатсинтетазы, дефицита адгезии лейкоцитов, синдактилии, брахиспины, комплексного порока позвоночника и холестериновой недостаточности. Количество носителей данной аномалии в изучаемой популяции не велико. Из всех генетических аномалий самой распространенной является брахиспина, влияющая на воспроизводительные качества маточного стада; доля гетерозигот составила 0,14. А у 12% коров обнаружили носительство комплексного порока позвоночника.

Заключение

Генотипирование маточного поголовья позволило определить генетический профиль животных по ДНК-маркерам молочной продуктивности и по генетическим аномалиям крупного рогатого скота. Популяция голштинов в Омской области на генетическом уровне отличается наличием желательных генотипов, ассоциированных с высокой обильномолочностью и высоким содержанием молочного белка. Для предотвращения распространения генетических аномалий в популяции необходимо учитывать генетический профиль животных при подборе родительских пар.