Иммуногенетические сходства и различия быков-производителей разных пород

Автор: Шендаков А.И.

Журнал: Биология в сельском хозяйстве @biology-in-agriculture

Рубрика: Биологические аспекты отраслей животноводства

Статья в выпуске: 3 (16), 2017 года.

Бесплатный доступ

Проведён комплексный анализ иммуногенетических особенностей молочных и комбинированных пород скота (чёрно-пёстрой голштинской, айрширской, чёрно-пёстрой, швицкой, красно-пёстрой голштинской, симментальской, джерсейской и холмогорской), а также изучено иммуногенетическое сходство этих пород по основным локусам групп крови.

Эритроцитарные антигены, быки, породы, маркерная селекция

Короткий адрес: https://sciup.org/147230963

IDR: 147230963

Текст научной статьи Иммуногенетические сходства и различия быков-производителей разных пород

ров (высокого удоя, долголетия, заболеваемости и пр.) [2, 3, 4, 6, 7, 9], остаются недостаточно исследованными эволюционные процессы в породах, маркерная способность антигенов, сходство по аллелям сложных локусов и пр. Большое значение также придаётся цитогенетическим исследованиям [14] и выявлению генетических аномалий [15], технологическим проблемам производства молока [10, 11,25].

Наряду с этим иностранные учёные, весьма подробно изучив иммуногенетический полиморфизм [18], уделяют внимание различным аспектам анализа генетической детерминации селекционных признаков и качеств [17, 19-24, 26-32], в том числе геномной оценке в популяциях [24].

Цель и методика исследований.

Для решения обозначенных проблем нами была поставлена цель - выявления иммуногенетических сходств и различий у молочных и комбинированных пород крупного рогатого скота, наиболее распространённых в России. По каталогу быков-производителей ОАО «ЦСИО» нами был изучен антигенный состав у 8 пород: чёрно-пёстрой голштинской, эйрширской, чёрно-пёстрой, симментальской, швицкой, краснопёстрой голштинской, джерсейской и холмогорской (56, 16, 39, 7, 22, 8, 5 и 8 голов соответственно). Частота встречаемости эритроцитарных антигенов (р?) была определена по методике Е. К. Меркурьевой, сходство по аллелям локусов групп крови (г,) - по Животовскому, общее иммуногенетическое сходство - по Майялу и Лингстрему. Стандартная статистическая обработка данных проходила в компьютерной программе «Microsoft Excel».

Из таблицы 1 следует, что для чёрно-пёстрой голштинской породы специфическими являются антигены ЕЕ и R, для швицкой - Оз и РЕ, для симментальской - Т2, для джерсейской - Ох и Е. У чёрнопёстрой, красно-пёстрой голштинской и холмогор- ской пород специфические антигены обнаружены не были, в то время как только у айрширов не было антигена Q', только у чёрно-пёстрого скота - О', у джерсеев - J2. E'i, R2 и Х2, у холмогорского скота - Si.

При этом некоторые антигены отсутствовали у всех пород - Z', Р₂, Т'2, В" и S₂, у большинства пород не было антигенов Аг, Pi, Е'г, Ti, R, J₂, J'₂, М, S, W₂h др.

Таблица 1. - Специфические и нехарактерные антигены у быков-производителей разных пород

Порода	Специфические антигены	Нехарактер ные антигены
Чёрно-пёстрая голштинская	Е'г, R	Z', Оз, Оз, Ох, р₂, т₂, Г₂, Р'г, В'', Ji, S₂, W₂
Айрширская	W₂	Q' (нет только у айрширов); Z', Bi, В₂, Gi, О₂, Оз, К, Г, 1₂, Оз, О_х, Pi, Р₂, Г, Т₂, ¥1, А'г, D', Е'г, Г₂, Р'г, В", В', R, R_h Х_ь Jj, J₂, L, S, S₂, U, U', H", U"
Чёрно-пёстрая	Не обнаружены	О' (нет только у чёрно-пёстрой породы); Аг, Z', В_ь Gi, Оз, К, К', О₂, О₃, О_х, Pi, Р₂, Т_ь Т₂, Q, А'г, Е'г, Гг, Р'г, В'', В', С_ь С₂, С", R, Х_ь J_b J₂, J'i, М, S, S₂, Wi, W₂
Швицкая	Оз, Р'г	A₂, Z', B₂,1'', O_x, Pl, P₂, T₂, Q, D', Е'г, Гг, В'', В', R, J_b J₂, J'i, M, S, S₂, H", U", Wi, w₂
Симментальская	т₂	A₂, Z', B₂, Г', G_b Оз, К', 1₂, O₂, O₃, O_x, Pi, P₂, T_b Y_b А'г, Е'г, Е'з, Гг, Р'г, В'', О'', R, R,, Хь J, J,, Ь, J'i, М, S, S₂, W_b W₂
Красно-пёстрая голштинская	Не обнаружены	Аг, Z', Bi, Сь G₂, G₃, K, li, I₂, O₃, O_x, Pi, P₂, Q, Ть T₂, Yi, Е'г, Гг, P'₂, В”, G", C₂, C", R, R_b V, Ji, B, L', M, S, S₂, U, U', U", W1, w₂
Джерсейская	Ox, J\|	J₂, E'i, R₂, X₂ (нет только у джерсеев); A₂. Z', Gi, G₂, G₃, К, Г, I₂, O4, Pl, P₂, Q, T,, T₂, Yb Е'г, О', Гг, Р'г, ¥', В", C", R, J, J'l, J'₂. L', M, S₂, U, U', H", U", W₂
Холмогорская	Не обнаружены	Si (нет только у холмогоров); А₂, Z', Bi, Г', Gi, G₃, К, Ii, I₂, O₃, O_x, Pi, P₂, T_b T₂, Yb D', Е'г, Гг, Р'г, В", C₂, R, Ri, F'₂, J_b J₂, J'₂, L', S, S₂, U, H", U", W1, w₂

Таблица 2 - Иммуногенетическое сходство быков-производителей разных пород

Породы	Сходство по аллелям основных локусов, г									Число общих антигенов	Общее сходство, Г/
Породы	ЕАА	ЕАВ	ЕАС	EAJ	EAL	EAF	EAS	ЕАМ	EAZ	Число общих антигенов	Общее сходство, Г/
ЧПГ-А	0,052	0,225	0,183	0,023	0,035	0,159	0,075	0,004	0,012	33	0,851
ЧПГ-ЧП	0,029	0,226	0,109	0,010	0,028	0,142	0,096	0	0,035	36	0,902
ЧПГ-Ш	0,022	0,319	0,133	0	0,036	0,128	0,082	0	0,024	41	0,815
ЧПГ-С	0,039	0,261	0,095	0	0,003	0,153	0,114	0	0,025	29	0,753
ЧПГ-КПГ	0,041	0,315	0,125	0,032	0,031	0,130	0,079	0	0,023	32	0,901
А-ЧП	0,036	0,154	0,142	0,013	0,029	0,160	0,082	0	0,017	21	0,788
А-Ш	0,027	0,182	0,178	0	0,012	0,138	0,073	0	0,011	24	0,689
A-C	0,048	0,154	0,151	0	0	0,166	0,077	0	0,012	19	0,694
А-КПГ	0,052	0,233	0,162	0,039	0,035	0,158	0,078	0	0,011	25	0,882
ЧП-Ш	0,015	0,288	0,099	0	0,015	0,124	0,085	0	0,033	28	0,777
ЧП-С	0,028	0,214	0,052	0	0,010	0,149	0,113	0	0,035	23	0,749
ЧП-КПГ	0,030	0,220	0,098	0,018	0,026	0,136	0,084	0	0,032	23	0,818
Ш-С	0,022	0,238	0,079	0	0,010	0,134	0,104	0	0,024	26	0,756
Ш-КПГ	0,022	0,227	0,116	0,006	0,011	0,110	0,071	0	0,022	25	0,692
С-КПГ	0,039	0,207	0,050	0	0	0,134	0,086	0	0,023	20	0,670
Д-КПГ	0,055	0,248	0,076	0	0,030	0,092	0,080	0	0,030	23	0,570
Д-С	0,052	0,192	0,097	0	0	0,141	0,083	0	0,033	18	0,650
Д-Ш	0,029	0,215	0,146	0	0,010	0,121	0,078	0	0,031	25	0,645
Д-ЧП	0,039	0,146	0,100	0	0,025	0,122	0,082	0	0,046	19	0,601
Д-А	0,067	0,161	0,133	0	0,034	0,131	0,085	0	0,016	19	0,561
Д-ЧПГ	0,055	0,247	0,119	0,012	0,029	0,133	0,086	0	0,033	31	0,683
Д-Х	0,064	0,211	0,101	0	0,027	0,128	0,059	0	0,033	21	0,636
Х-КПГ	0,049	0,280	0,149	0,037	0,028	0,119	0,055	0	0,022	27	0,820
X-C	0,046	0,267	0,148	0	0	0,144	0,063	0	0,024	21	0,757
Х-Ш	0,025	0,307	0,171	0	0,010	0,121	0,058	0	0,023	29	0,796
Х-ЧП	0,035	0,267	0,141	0,016	0,023	0,133	0,066	0	0,035	24	0,847
X-A	0,060	0,200	0,219	0,027	0,031	0,149	0,062	0,010	0,012	26	0,819
Х-ЧПГ	0,048	0,333	0,170	0,021	0,027	0,138	0,056	0,006	0,025	35	0,913

Примечание: ЧПГ - чёрно-пёстрая голштинская, А - айрширская, ЧП - чёрно-пёстрая, Ш - швицкая, С - симментальская, КПГ - красно-пёстрая голштинская, Д - джерсейская, X - холмогорская порода.

Из таблицы 2 следует, что наибольшее сходство по аллелям локуса ЕАА было получено между джерсей-ской и айрширской, джерсейской и холмогорской, холмогорской и айрширской - 0,067, 0,064 и 0,060 соответственно. Высокое сходство наблюдалось у джерсеев с чёрно-пёстрым и красно-пёстрым голштинским скотом - 0,055, а также у чёрно-пёстрых и красно-пёстрых голштинов с айрширами, джерсеев и симменталов (0,052).

По системе ЕАВ выделялось сходство чёрнопёстрых голштинов с холмогорскими, швицкими и красно-пёстрыми голштинскими быками - 0,333, 0,319 и 0,315 соответственно. Низкое сходство было у джер-сейского и чёрно-пёстрого скота - 0,146, а также у эйрширского с чёрно-пёстрым и симментальским -0,154.

Локус ЕАС отличался высоким сходством холмогорских и айрширских, чёрно-пёстрых голштинских и эйрширских, айрширских и швицких быков - 0,219, 0,183 и 0,178 соответственно. Невысокое сходство показали симменталы с красно-пёстрым голштинским и чёрно-пёстрым скотом (0,050-0,052). Большинство пород имели средний индекс сходства.

В системе EAJ средним сходством отличались холмогорские и айрширские, чёрно-пёстрые голштинские и айрширские, холмогорские и чёрно-пёстрые голштинские животные - 0,027, 0,023 и 0,021 соответственно, высоким - эйрширский и красно-пёстрый голштинский скот (0,039), холмогорский и краснопёстрый голштинский (0,037), чёрно-пёстрый голштинский и красно-пёстрый голштинский (0,032). По большинству сочетаний сходство не было обнаружено или было низким (0,006-0,012).

В EAL-локусе выделялось сочетание чёрнопёстрых голштинов со швицким и айрширским скотом (0,036 и 0,035), красно-пёстрых голштинских быков с айрширами - 0,035, чёрно-пёстрых голштинских и красно-пёстрых голштинских, холмогорских и айрширских быков (0,031). Не выявилось сходство симмен тальских быков-производителей с айрширами, красно-пёстрыми голштинами, джерсейской и холмогорской породой.

По EAF-системе было обнаружено высокое имму-ногенетическое сходство айрширской породы с симментальской, чёрно-пёстрой и чёрно-пёстрой голштинской - 0,166, 0,160 и 0,159 соответственно. Низкое сходство было получено между джерсейским и красно-пёстрым голштинским скотом - 0,092. По остальным сочетаниям значительных различий не наблюдалось.

В системе EAS большинство сочетаний значительно не отличалось между собой (0,06-0,08), в то время как симментальские быки показали наивысшее сходство с чёрно-пёстрым и чёрно-пёстрым голштинским скотом - 0,113-0,114. Также выделялось сравнение симментальских и швицких, чёрно-пёстрых и чёрно-пёстрых голштинских быков - 0,104 и 0,096 соответственно. Наименьшее сходство было у холмогорского скота с голштинами (0,055-0,056).

Несмотря на отсутствие сходства в 89,3% сочетаний по ЕАМ-системе, изучение локуса EAZ открыло некоторые закономерности в иммуногенетическом сходстве пород. Так, чёрно-пёстрый скот имел высокое сходство с джерсейским, симментальским и чёрнопёстрым голштинским - 0,046, 0,035 и 0,035 соответственно. Айрширский скот имел меньшее сходство со всеми остальными породами (0,011-0,017).

Общее иммуногенетическое сходство было максимальным между холмогорскими и чёрно-пёстрыми голштинскими быками (0,913) в связи со скрещиванием этих пород, между чёрно-пёстрыми голштинскими и чёрно-пёстрыми быками (0,902), а также между голштинами разной масти (0,901) по причине родственного происхождения. Невысокое сходство было обнаружено у джерсейских быков с быками остальных пород (0,561-0,683), что закономерно, поскольку долгое время эту породу разводили в изолированном состоянии на острове.

Таблица 3. - Иммуногенетические особенности голштинских быков-производителей ОАО «ЦСИО»

Порода	Антигены
	Отсутствующие	Изменения c 2001 года		Характерные
	Отсутствующие	Добавившиеся	Выбывшие	Характерные
Краснопёстрые голштины	Н, D, Z’, Gi, G₃, О₂, О₅, Qi, О_х, Q₂, Т₂, Y_b D), D'₂, Е'₂, Pi, Г₂, J₂, К', О'₂, Р', Y', G"i, G"2, А"₂, В", D", О", Q", W\|, W₂, X', C"_b С"₂, Fl, F₂, Vi, V₂, N', M₂, S₂, U\|, U₂, U'l, U'₂. R', T', Y, E₃, P'₂, M, G, E', S, U", O, Q'i, J'i, Г₂,1, F'	A₂, Bi, G₂, Ii, i₂, O₃, O4, P₂, Q, Ti, C₂, C", R1, V, U, G"	O₂, J'i, K'	Оз, P₂, Ti
Чёрнопёстрые голштины	H, D, Gi, Оз, P₂, Ti. O₅, Qi, Ox, Q₂, T₂, D'i, D’₂, I'i, Г₂, J₂, O'₂, P’, Y, G"₂. A"₂, B", D", O", Q", Wi, W₂, X', C"i, C"₂, Fi, F₂, Vi, V₂, N', M₂, S₂, Ui,U2,U'i,U'2.R', Г	Z’, G₃, C, Y, E₃, P’₂, M, G, E', O, J'i, J’2,1, F'	Gi,Ti,Y', J₂,	Z’, G₃, O₂, Yi, E'₂, K', G"i,Ui, Y, E₃, P'₂, M, G, E', S,U", O, Q'i,J'i, J’₂,1, F'

Из таблицы 3 следует, что, начиная с 2001 года, у красно-пёстрых голштинских быков-производителей ОАО «ЦСИО» добавилось 16 эритроцитарных антигенов, 3 антигена выбыло, у чёрно-пёстрых голштинских быков добавилось 14 антигенов, выбыло 4. В тоже время, при сравнении голштинов разной масти между собой было обнаружено 3 антигена, характерных для красно-пёстрых животных, и 22 антигена, характерных для чёрно-пёстрых животных. При этом чёрно-пёстрые голштины были значительно разнообразнее по иммуно-генетическим особенностям и имели наибольшее количество эритроцитарных антигенов в сравнении с изученными породами.

Нами также получены данные, в которых маркерная способность эритроцитарных антигенов возрастает с увеличением частоты встречаемости. При этом наибольшим удоем обладали дочери чёрно-пёстрых голштинских быков-производителей при частоте встречаемости антигенов больше 40-50%, наблюдалось увеличение удоев у коров с крайне низкой частотой встречаемости отдельных антигенов, т.е. новых, нехарактерных для той или ной породы. Это, по-видимому, объяснимо тем, что в популяции чёрно-пёстрого голштини-зированного скота Московской области в настоящее время идёт активное внедрение желательных эритроцитарных антигенов, маркирующих высокую молочную продуктивность.

Кроме того, Н. Г. Букаров с соавторами приводит данные, в которых сказано, что к 1990-му году в селекции чёрно-пёстрых голштинов вводился определённый ряд аллелей [4]. В наших исследованиях групп крови быков «ЦСИО», родившихся в этот период, выявлена высокая концентрация большинства антигенов, составляющих вводимые аллели. Три антигена из пяти рекомендуемых М. М. Боевым [2] в качестве маркеров долголетия (В', Г, Q') у симментальских быков «ЦСИО» имеют среднюю концентрацию (0,024-0,049), что открывает перспективу для их ввода в палево-пёстрые стада. У чёрно-пёстрых быков «ЦСИО» лишь один антиген (Е) имеет высокую концентрацию в числе тех, которые А. А. Коровушкин приводит как нежелатель ные [8]. Также подтверждаются результаты исследований других учёных.

Выводы, рекомендации. Таким образом, быки-производители разных пород могут иметь как высокие, так и низкие индексы общего иммуногенетического сходства, что сопровождается наличием специфических антигенов или отсутствием целого ряда антигенов, характерных для других пород. По аллелям простых и сложных локусов, как правило, прослеживается значительное отличие сходства в большинстве сравнений. Наиболее информативны при изучении аллельного состава системы EAB, ЕАС и EAS, определённый интерес в маркерной селекции представляют системы ЕАА и EAF, отдельные локусы, между тем, не представлены у исследуемых пород ни одним антигеном. В связи с разработкой новых компьютерных программ существует возможность создания современных способов определения генетического сходства и моделирования популяционных изменений в аллельном и кластерном составе по большинству пород, разводимых в России. В целом, использование групп крови в племенной работе повышает селекционную культуру, способствует раннему прогнозу племенной ценности животных и перспектив их дальнейшего использования, а внедрение в производство оптимизированных программ селекции позволяет во многих хозяйствах России за короткий срок повысить удой до 6000-8000 кг молока в среднем на корову.

Список литературы Иммуногенетические сходства и различия быков-производителей разных пород

Бакай А. В. Генетика/А. В. Бакай, И. И. Кочиш, Г. Г. Скрипниченко. -М.: КолосС, 2007. -448 с.
Боев М. М. Селекционно-генетические аспекты продления сроков хозяйственного использования крупного рогатого скота/М. М. Боев, А. О. Савин, М. М. Боев//Материалы международной научно-практической конференции 27-28 марта 2008 года «Трансферт инновационных технологий в животноводстве». -Орёл, издательство ОГАУ, 2008. -С. 27-30.
Бугаев С.П. Иммуногенетические маркеры молочной продуктивности в селекции крупного рогатого скота молочных и комбинированных пород/С.П. Бугаев, В.В. Волобуев//Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. -2016. -№ 9. -С.135-140.
Букаров Н. Г. Генетика на службе молочного скотоводства/Н. Г. Букаров, И. М. Морозов//Материалы международной научно-практической конференции 27-28 марта 2008 года «Трансферт инновационных технологий в животноводстве». -Орёл, издательство ОГАУ, 2008. -С. 30-33.
Букаров Н. Новый уровень познания маркерных генов групп крови у скота/Н. Букаров, Е. Лебедев, И. Морозов//Молочное и мясное скотоводство.-2005. -№7. -С. 39-41.

Статья научная