Характеристика быков-производителей с разными генотипами альфа-лактальбумина по происхождению

В настоящее время в нашей стране практически отсутствуют характеристики генофонда различных пород крупного рогатого скота по генотипам альфа-лактальбумина ( LALBA ), в то время как информация о генотипах молочных белков является у племенных животных существенным фактором, который должен быть учтен при разведении породы, особенно в стратегии выбора быков для стада. ДНК-анализ позволяет проводить широкомасштабные исследования генетического полиморфизма и отбор животных с желательными аллельными вариантами, связанных с молочной продуктивностью.

Исследования О.А. Львиной (2011) показали, что генотипы по гену LALBA влияют на молочную продуктивность коров разного происхождения. Так, выявлено наличие статистически достоверной разницы по удою (+564 кг, ВВ > АВ , Р≤0,01) у коров симментальской породы австрийской селекции, по содержанию жира в молоке у коров австрийской селекции (+0,2%, АА > ВВ , Р≤0,01), а также у коров симментальской породы улучшенного типа (0,1%, АВ > ВВ , Р≤0,05).

О.В. Костюнина (2005) подтверждает наличие определенной связи между генотипами LALBA и показателями молочной продуктивности коров разных пород. Она отмечает, что коровы швицкой породы отечественной селекции с генотипом АВ превосходили сверстниц с генотипом ВВ по содержанию жира в молоке на 0,03% (Р≤0,05). По содержанию белка в молоке коровы ярославской породы с генотипом ВВ имели более высокое содержание белка в молоке по сравнению с коровами, имеющими генотипы АА на 0,13% (Р≤0,05) и АВ на 0,21% (Р≤0,05).

Е.А. Гладырь и др. (2002), Т.В. Лепёхина (2012) также указывают на влияние аллелей гена LALBA на молочную продуктивность коров.

Всё выше сказанное говорит о том, что изучению гена LALBA у крупного рогатого скота необходимо уделять больше внимания.

Материал и методика исследований. Исследования проводились в ГУП ГПП «Элита» Высокогорского района Республики Татарстан. Для ПЦР-анализа от 70 чистопородных и помесных по голштинской породе быков-производителей с разными генотипами LALBA были отобраны пробы крови. Кровь, полученную из яремной вены животных, вносили в пробирки с 100 мМ ЭДТА до конечной концентрации 10 мМ. ДНК из крови выделяли комбинированным щелочным способом.

ПЦР проводили на программируемом термоциклере «Терцик» (Россия) в объеме 20 мкл, содержащей буфер (60 мМ трис-HCl (рН 8,5), 1,5 мМ MgCl2, 25 мМ KCl, 10 мМ меркаптоэталол; 0,1 мМ тритон Х-100), 0,25 мМ dNTP, 0,5 ед. Taq ДНК полимеразы, 0,5 мкМ праймера ALF-LAC1: 5/-AAG AGT TGG ATG GAA TCA CC-3/, 0,5 мкМ праймера ALF-LAC2: 5/-TTC AAA TTG CTG GCA TCA AGC-3/, сконструированных Е.А. Гладырь и др. (2002) для амплификации фрагмента гена альфа-лактальбумина длиной 430 пары нуклеотидов, 1 мкл пробы ДНК в следующем режиме:

×1: 94 0С – 4 мин; ×40: 94 0С – 10 сек, 68 0С – 10 сек, 72 0С – 10 сек;

×1: 72 0С – 5 мин; хранение: 10 0С.

Для определения полиморфизма гена альфа-лактальбумина по вариантам А и В 20 мкл ПЦР пробы обрабатывали 10 ед. эндонуклеазы рестрикции MhiI в 1×буфере «W» фирмы СибЭнзим (Россия) при 37 ⁰С.

Для визуализации фрагментов ДНК пробы вносили в лунки 2,5% агарозного геля с содержанием этидия бромида (0,5 мкг/мл) и проводили горизонтальный электрофорез при 15 В/см в течение 40 мин в 1×ТВЕ буфере.

В работе наряду с экспериментальными материалами использовались данные зоотехнического и племенного учета данного хозяйства, то есть племенные карточки (форма 1-МОЛ), а также каталоги и племенные свидетельства быков-производителей.

Частоту встречаемости генотипов определяли по формуле:

р = n / N , где р – частота определения генотипа, n – количество особей, имеющих определенный генотип, N – число особей.

Частоту отдельных аллелей определяли по формулам:

РА = (2nAA+nAB) : 2N и qB = (2nBB+nAB) : 2N , где PА – частота аллеля А, qB – частота аллеля В, N – общее число аллелей.

По закону Харди-Вайнберга (В.Л. Петухов, А.И. Жигачёв, Г.А. Назарова, 1985) рассчитывали ожидаемые результаты частот генотипов в исследуемой популяции.

Вычислен родительский индекс для каждого быка по удою и жирномолочности их женских предков по формуле:

РИБ = (2М + ММ + МО) / 4 , где М – матери, ММ – матери матерей, О – матери отцов.

Полученные результаты в ходе научных исследований обработаны биометрическим методом.

Результаты собственных исследований. Для оценки качества работы известных протоколов по генотипированию крупного рогатого скота по гену LALBA нами была протестирована пара олигонуклеотидных праймеров ALF-LAC1+ALF-LAC2 по оптимизированной нами технике ПЦР (см. «Материал и методика исследований»).

Праймеры ALF-LAC1+ALF-LAC2 инициируют амплификацию фрагмента гена LALBA крупного рогатого скота длиной 430 bp, а ПДРФ- MhiI профиль (AA=328/102 bp, BB=211/117/102 bp и AB=328/211/117/102 bp) идентифицируют его генотипы (рис. 1).

М 123456789 10 11

Рис. 1. Электрофореграмма результата ПЦР-ПДРФ гена альфа-лактальбумина крупного рогатого скота с праймерами ALF-LAC1+ALF-LAC2 и эндонуклеазным расщеплением ферментом MhiI

Обозначения: М) ДНК-маркеры 1000-100 bp (СибЭнзим); 1, 3, 4, 5, 9) генотип AB (328/211/117/102 bp); 2, 7, 8, 10) генотип АА (328/102 bp); 6) генотип BB (211/117/102 bp); 11) цельный ПЦР-фрагмент гена альфа-лактальбумина (430 bp).

После проведения ПЦР-ПДРФ-анализа распределение животных по генотипам локуса гена LALBA было следующим: 23 (32,9%) быка-производителя имели генотип АА , 35 (50,0%) – генотип АВ и 12 (17,1%) – генотип ВВ (табл. 1).

1. Полиморфизм гена LALBA у быков-производителей

Хозяйство		n	Генотипы						Частота аллелей		χ2
			АА		АВ		ВВ
			n	%	n	%	n	%	А	В
ГУП ГПП «Элита»	Н	70	23	32,9	35	50,0	12	17,1	0,58	0,42	0,07
			4	4,3	4	8,6	2	7,1

Н – наблюдаемое распределение генотипов, О – ожидаемое распределение генотипов

Для оценки быков-производителей по происхождению использованы индексы племенной оценки быков, в которые входили показатели ближайших женских предков. РИБ показывает степень возможной передачи потомству молочной продуктивности, то есть давления генотипа производителя на молочную продуктивность потомства. Характеристика быков-производителей с разными генотипами LALBA по происхождению представлена в таблице 2. Анализ таблицы показывает, что наибольшие показатели по удою имели матери быков с генотипом АА LALBA (8875 кг), что выше, чем у матерей быков с генотипами АВ и ВВ на 99-270 кг. При этом матери быков с разными генотипами LALBA по содержанию жира в молоке почти не отличались.

2. Характеристика быков-производителей с разными генотипами LALBA по молочной продуктивности женских предков

Показатели		Генотип быков по локусу LALBA
		АА	АВ	ВВ
Число быков		23	35	12
Матери	удой, кг	8875±407,5	8605±308,1	8776±430,5
	жир, %	3,87±0,05	3,88±0,04	3,88±0,05
ММ	удой, кг	8208±515,7	7219±353,7	6179±464,0**
	жир, %	3,87±0,09	3,86±0,06	3,91±0,05
МО	удой, кг	11660±803,4	10483±496,8	9583±319,0*
	жир, %	4,10±0,10	4,03±0,07	4,03±0,09
Родословный индекс быка (РИБ)	удой, кг	9405±459,3	8728±291,5	8328±282,3*
	жир, %	3,93±0,04	3,91±0,04	3,93±0,03

* - Р<0,05, ** - Р<0,01

Более высокие показатели по удою имели матери матерей (ММ) и матери отцов (МО) быков с генотипом АА LALBA 8208 кг и 11660 кг), что выше, чем у аналогов с генотипами АВ и ВВ соответственно на 989-1177 кг и 2029-2077 кг (Р<0,05-0,01). По содержанию жира в молоке превосходство имели матери материй и матери отцов быков с генотипами LALBA соответственно ВВ и АА . При этом превосходство по данному показателю над животными с другими генотипами составило 0,04-0,05% (по матерям матерей быков) и 0,07% (по матерям отцов быков).

Оценка РИБ позволила выявить, что используемые быки не равноценны по происхождению. Так, родительский индекс быков с генотипом АА LALBA обладал более высокой молочностью – 9405 кг и жирностью молока – 3,93%, что несколько выше, чем у быков с генотипами АВ и ВВ соответственно на 677-1077 кг и 0,02%.

Вывод. По результатам оценки быков-производителей по происхождению более высокие показатели были у быков с генотипом АА альфа-лактальбумина, чьи женские предки имели более высокую молочную продуктивность.

ЛИТЕРАТУРА: 1. Гладырь, Е.А. Диагностика полиморфизма гена альфа-лактальбумина крупного рогатого скота / Е.А. Гладырь, О.В. Костюнина, Н.А. Зиновьева // Современные достижения и проблемы биотехнологии сельскохозяйственных животных. – Дубровицы. – 2002. – С. 109-110. 2. Костюнина, О.В. Молекулярная диагностика генетического полиморфизма основных молочных белков и их связь с технологическими свойствами молока : автореф. дисс. канд. биол. наук : 03.00.23 / Костюнина Ольга Васильевна. – Дубровицы. – 2005. – 21 с. 3. Лепёхина, Т.В. Корреляционная связь и наследуемость хозяйственно-полезных признаков у коров разных генераций : автореф. дисс. канд. биол. наук : 06.02.07 / Лепёхина Татьяна Викторовна. – Москва. – 2012. – 22 с. 4. Львина, О.А. Молекулярно-генетические и продуктивные особенности симментальского скота различного происхождения : автореф. дисс. канд. биол. наук : 03.02.07, 06.02.07 / Львина Ольга Анатольевна. – Дубровицы. – 2011. – 17 с. 5. Петухов, А.И. Ветеринарная генетика / В.Л. Петухов, А.И. Жигачёв, Г.А. Назарова. – М.: Колос, 1985. – 369 с.

ХАРАКТЕРИСТИКА БЫКОВ-ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ С РАЗНЫМИ ГЕНОТИПАМИ АЛЬФА-ЛАКТАЛЬБУМИНА ПО ПРОИСХОЖДЕНИЮ

Тюлькин С.В., Ахметов Т.М., Муратова А.В.

Резюме

Представлена предварительная оценка племенной ценности быков-производителей с разными генотипами альфа-лактальбумина. Изучены признаки молочной продуктивности (удой и содержание жира в молоке) ближайших женских предков быков-производителей с разными генотипами LALBA (АА , АВ и ВВ) . Исследования показали, что более высокую оценку по происхождению имели быки-производители с генотипом АА LALBA .

THE CHARACTERISTICS OF STUD BULLS WITH DIFFERENT GENOTYPES OF ALPHA-LACTALBUMIN BY ORIGIN

Tjulkin S.V., Ahmetov T.M., Muratova A.V.