Молочная продуктивность и качество молока коров с разными генотипами DGAT1 и линейной принадлежности
Автор: Ламара М., Загидуллин Л.Р., Ахметов Т.М., Шайдуллин Р.Р., Тюлькин С.В., Равилов Р.Х., Зарубежнова Д.В.
Статья в выпуске: 4 т.256, 2023 года.
Бесплатный доступ
Обзор научной литературы показал, что генотип по локусам гена диацилглицерол-О-ацилтрансферазы ( DGAT1 ) и линейная принадлежность к ведущей голштинской породе коров оказывают влияние на молочную продуктивность и качество их молока. Целью наших исследований было изучить молочную продуктивность и качественный состав молока коров татарстанского типа с разными генотипами по локусам гена диацилглицерол-О-ацилтрансферазы и линейной принадлежности по голштинской породе. Исследования проводились в условиях СХПК «Агрофирма Рассвет» Кукморского района Республики Татарстан на поголовье 79 коровах татарстанского типа. В результате молекулярно-генетического исследования (ПЦР-ПДРФ) поголовье животных разобрали по группам с учётом генотипа по локусам гена DGAT1 . Проведённые исследования показали, что у коров татарстанского типа по первой лактации значительная величина массовой доли жира в молоке отмечена у коров с генотипом DGAT1/АA гена в сравнении со сверстницами генотипа DGAT1/АK , по другим показателям молочной продуктивности различия были минимальными. Также среди первотёлок татарстанского типа несколько выше величины показателей молочной продуктивности (удой, количество молочного жира и белка) у коров с генотипом DGAT1/АA линейной принадлежности к голштинской породе, а именно Р. Соверинг. Некоторое внимание в плане ведения селекционно-племенной работы на повышение массовой доли жира в молоке представляют особи с генотипом DGAT1/АK линий В. Айдиала и Р. Соверинга.
Корова, молочная продуктивность, полиморфизм, генотип, ген dgat1, пцр
Короткий адрес: https://sciup.org/142239408
IDR: 142239408 | DOI: 10.31588/2413_4201_1883_4_256_150
Текст научной статьи Молочная продуктивность и качество молока коров с разными генотипами DGAT1 и линейной принадлежности
Для того чтобы соответствовать требованиям рынка к качеству молочной продукции, таким как, к содержанию жира, количеству и составу молочного белка, а также использования жира и белка молока при выработке молочных продуктов, необходимо использовать в селекции генетические маркеры связанных с качественными признаками молочной продуктивности. Одним из таких маркеров, который связан с жирномолочностью, считается ген диацетилглицерол-О-ацетилтрансферазы ( DGAT1 ) [1].
Вариации последовательности в DGAT1 были хорошо изучены, описан полиморфизм, где имеется замена лизина ( K ) на аланин ( А ) в позиции 232 аминокислотной последовательности, известной как K232A [2]. Известно, при замене в позиции К232А (лизина на аланин) в последовательности этого гена, снижается массовая доля жира в молоке коров. При этом аллель, содержащий лизин в 232 положениях является наиболее желательным, поскольку коровы, несущие этот аллель гена DGAT1 ( КК и КА ), производят более жирное молоко, чем гомозиготные коровы с генотипом АА , содержащий аллель, где в 232 положении располагается аланин [6]. DGAT1 K232A также способствовал влиянию на содержание жирных кислот в молоке крупного рогатого скота [7].
Диацилглицерол-О-ацилтрансфераза 1 является ферментом, который катализирует синтез триглицеридов до диглицеридов и ацил-коэнзим А. Ген DGAT1 был картирован на хромосоме BTA14 и предложен в качестве маркера, ассоциированного с качеством молока. Динуклеотидная замена
ApA→GpC в позиции 6829 экзона 8 гена DGAT1 приводит к неконсервативной замене лизина ( К ) на аланин ( А ) в позиции 232 аминокислотной последовательности [3].
Ген диацилглицерол-O- ацилтрансферазы 1 (DGAT1) участвует в обмене жирных кислот. Роль гена DGAT1 в липидном обмене заключается в участии фермента в процессе преобразования углеводов в жиры и сохранению их в жировых депо. Также обнаружено влияние гена DGAT1 на энергетический баланс тела и метаболические функции крови [4].
У животных с генотипом К/К активность фермента DGAT1 была более чем в 5 раз выше по сравнению с А/К и А/А [3]. Показано, что А аллель гена DGAT1 ассоциирован с более низким содержанием стеариновой кислоты и предпочтительнее для получения высококачественного мяса. Было показано также, что А аллель присутствует только среди пород Bos taurus taurus, но отсутствует (или представлен с очень низкой частотой) у пород Bos taurus indicus, Bos grunniens, Bubalus bubalus [5].
В связи с вышесказанным нами поставлена цель – изучить молочную продуктивность и качественный состав молока коров татарстанского типа с разными генотипами по локусам гена диацилглицерол-О-ацилтрансферазы ( DGAT1 ) и линейной принадлежности по голштинской породе.
Материал и методы исследований. Научно-исследовательская работа проводилась в СХПК «Агрофирма Рассвет» Кукморского района Республики
Татарстан.
Предметом исследования были пробы цельной крови, отобранные для исследования от 79 коров татарстанского типа.
В исследовании поголовье первотёлок было представлено только двумя генеалогическими линиями голштинской породы, а именно: Вис Айдиала 933122 и Рефлекшн Соверинга 198998.
ДНК из исследуемых проб крови выделяли при помощи коммерческого набора «Рибо-преп» (производитель ФБУН ЦНИИ Эпидемиологии Роспотребнадзора, Россия), согласно утверждённой инструкции производителя.
Определение генотипической принадлежности по локусам гена DGAT1 первотёлок татарстанского типа проводили на основе интерпретации результатов ПЦР-ПДРФ-профилей [8].
Определяли показатели молочной продуктивности коров, такие как удой за 305 дн. лактации (учёт включал ежедекадные контрольные доения), массовая доля жира и белка в молоке (измерение на анализаторе «ЛАКТАН 1-4».
Цифровой материал обрабатывали общепринятым методом вариационной статистики и стандартной программы Microsoft Excel. Оценку достоверности средних величин исследуемых групп проводили с учётом стандартных значений критерия Стьюдента.
Результат исследований. Нами проведена оценка молочной продуктивности (удой за лактацию, массовая доля и количество жира в молоке, массовая доля и количество белка в молоке) первотёлок татарстанского типа с разными генотипами DGAT1 -гена (Таблица 1).
Данные таблицы показывают, что в среднем удой за 305 дн. лактации коров в группах животных с разными генотипами по DGAT1 -гену составил 7247кг (генотип DGAT1/AA ) и 7185 кг (генотип DGAT1/AK). Показатели по удою между генотипами минимальные, разница между генотипом DGAT1/AA и DGAT1/AK всего лишь 62 кг.
Массовая доля жира в молоке была в пределах от 3,66 % (генотип DGAT1/AA ) до 3,71 % (генотип DGAT1/AK), межгрупповая разница по данному показателю составила 0,05 % (P<0,001). Более высоким количеством жира в молоке за лактацию характеризовались животные с генотипом OLR1/AC (266,5 кг), что больше, чем у коров с генотипом DGAT1/AA на 1,3 кг.
Таблица 1 – Молочная продуктивность коров с разными генотипами DGAT1-гена
Показатель |
Генотип |
||
DGAT1/AA |
DGAT1/AK |
DGAT1/KK |
|
n |
45 |
32 |
2 |
удой, кг |
7247 ± 165,4 |
7185 ± 154,9 |
- |
жир, % |
3,66 ± 0,01 |
3,71 ± 0,01*** |
- |
молочный жир, кг |
265,2 ± 5,86 |
266,5 ± 5,43 |
- |
белок, % |
3,22 ± 0,01 |
3,22 ± 0,01 |
- |
молочный белок, кг |
233,4 ± 5,12 |
231,4 ± 4,63 |
- |
*** - Р<0,001
По массовой доле белка в молоке межгрупповые различия животных с разными генотипами DGAT1 -гена не выявлены, их показатели были равны 3,22
%. Наибольшим количеством белка в молоке за лактацию было характерно для животных с генотипом DGAT1/AA (233,4 кг), это несколько выше, чем у первотёлок с генотипом DGAT1/AK на 2,0 кг.
Дополнительно к оценке ассоциации полиморфизма гена диацилглицерол-О-ацилтрансферазы с молочной продуктивностью первотёлок татарстанского типа была определена молочная продуктивность и качество молока у коров с разными генотипами по гену DGAT1 с учётом их линейной принадлежности к голштинской породе (Таблица 2).
Таблица 2 – Молочная продуктивность коров с разными генотипами DGAT1-гена и линейной принадлежности
К к я я |
я я н о я [О |
я |
О > |
я ^ |
:Я 2 1-и Я « ° & R Я о й S |
и о я о и |
я « я и о о § 5 |
В. Айдиал |
DGAT1/AA |
27 |
7188 ±211,5 |
3,66*** ±0,01 |
263,1 ±7,59 |
3,23 ±0,01 |
232,2 ±6,61 |
DGAT1/AK |
23 |
7223 ±171,3 |
3,71 ±0,01 |
268,0 ±6,13 |
3,22 ±0,01 |
232,6 ±5,04 |
|
Р. Соверинг |
DGAT1/AA |
18 |
7335 ±271,1 |
3,67 ±0,01 |
269,2 ±9,42 |
3,21 ±0,01 |
235,5 ±8,30 |
DGAT1/AK |
9 |
7090 ±350,3 |
3,72 ±0,03 |
263,7 ±11,83 |
3,23 ±0,02 |
229,0 ±10,77 |
*** - Р<0,001
Наибольшим удоем за 305 дн. лактации, характеризовались коровы с генотипами DGAT1/AK и DGAT1/AA линий В. Айдиала и Р. Соверинга, их удой в среднем по группам составил 7223 кг и 7335 кг молока, соответственно.
Животные генотипов DGAT1/AK и DGAT1/AA в сравнении с аналогами других генотипов DGAT1 внутри своей линейной принадлежности имели превосходство по удою на 35 кг и 245 кг молока, соответственно. Наибольший удой среди всего поголовья имели коровы с генотипом DGAT1/AA линии Р. Соверинга (7335 кг), что выше, чем у других особей с разными генотипами и линейной принадлежности на 112-245 кг молока.
По массовой доле жира в молоке выгодно отличались также коровы с генотипом DGAT1/AK линий В. Айдиала и Р. Соверинга, их величина в среднем по группам составила 3,71% и 3,72, соответственно. Животные генотипа DGAT1/AK в сравнении со сверстницами других генотипов DGAT1 внутри своей линейной принадлежности имели превосходство по массовой доле жира в молоке на 0,05 % (P<0,001) и 0,05 %, соответственно. Наибольшую массовую долю жира в молока среди всего поголовья имели коровы с генотипом DGAT1/AK линии Р. Соверинга (3,72 %), что выше, чем у других особей с разными генотипами и линейной принадлежности на 0,01-0,06 %.
Наибольшее количество молочного жира за лактацию по линиям В. Айдиала и Р. Соверинга имели животные с генотипами DGAT1/AK и DGAT1/AA , которое составило 268,0 кг и 269,2 кг, соответственно. Животные генотипов DGAT1/AK и DGAT1/AA в сравнении со сверстницами других генотипов DGAT1 внутри своей линейной принадлежности имели превосходство по выходу молочного жира на 4,9 кг и 5,5 кг, соответственно. Наибольшее количество молочного жира среди всего поголовья имели коровы с генотипом DGAT1/AA линии Р. Соверинга (269,2 кг), что выше, чем у других особей с разными генотипами и линейной принадлежности на 1,2-6,1 кг.
По массовой доле белка в молоке различия коров с разными генотипами DGAT1 и линейной принадлежности (В. Айдиала и Р. Соверинга) были минимальными (0-0,02 %).
Наибольшее количество молочного белка за лактацию по линиям В. Айдиала и Р. Соверинга имели животные с генотипом DGAT1/AA линии Р. Соверинга (235,5 кг), что выше, чем у других особей с разными генотипами и линейной принадлежности на 2,9-6,5 кг. Следует отметить, что различия по данному показателю между группами коров с генотипами DGAT1/AA и DGAT1/AK были минимальными (0,4 кг).
Заключение. У коров татарстанского типа по первой лактации значительная величина массовой доли жира в молоке отмечена у коров с генотипом DGAT1/AK гена в сравнении со сверстницами генотипа DGAT1/AA, по другим показателям молочной продуктивности различия были минимальными. Также среди первотёлок татарстанского типа несколько выше величины показателей молочной продуктивности (удой, количество молочного жира и белка) у коров с генотипом DGAT1/AA линейной принадлежности к голштинской породе, а именно Р. Соверинг. Некоторое внимание в плане ведения селекционно-племенной работы на повышение массовой доли жира в молоке представляют особи с генотипом DGAT1/AK линий В. Айдиала и Р. Соверинга.
Список литературы Молочная продуктивность и качество молока коров с разными генотипами DGAT1 и линейной принадлежности
- Ганиев, А. С. Полиморфизм гена жирномолочности крупного рогатого скота / А. С. Ганиев, Р. Р. Шайдуллин // Ученые записки казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана. - 2015. - С. 30-35. EDN: UQEQUN
- Grisart, B. Positional candidate cloning of a QTL in dairy cattle: Identification of a missense mutation in the bovine DGAT1 gene with major effect on milk yield and composition / B. Grisart, W. Coppieters, F. Farnir, [et al.] // Genome Res. - 2020. - V. 12. - Р. 222-231.
- Locarte, G. A. DGAT1 K 232A polymorphism in Brazilian cattle breeds / G. A. Locarte, M. A. Machado, M. L. Martinez // Genetics and Molecular Research. - 2006. - V. 5 (3). - P. 475-482.
- Oikonomou, G. The ef fects of polymorphisms in the DGAT1, leptin and growth hormone receptor gene loci on body energy, blood metabolic and reproductive traits of Holstein cows / G. Oikonomou, K. Angelopoulou, G. Arsenos [et al.] // Anim. Genet. - 2009. - V. 40. - № 1. - P. 10-17.
- Tantia, M. S. DGAT1 and ABCG2 polymorphism in Indian cattle (Bos indicus) and buffalo (Bubalus bubalis) breeds / M. S. Tantia, R. K. Vijh, B. P. Mishra, [et al.] // BMC Vet. Res. - 2006. - V. 2. - P. 32. EDN: XDENEG
- Thalle, G. Effects of DGAT1 variants on milk production traits in German cattle breeds / G. Thalle, J. Dairy, G. Thalle, W. Kramer, A. Winter, [et al.] // Dairy Sci. - 2003. - V. 81. - Р. 1911-1918.
- Tаbаran, A. Influence of DGAT1 K232A polymorphism on milk fat percentage and fatty acid profiles in Romanian Holstein cattle / A. Tаbаran, V. Balteanu, E. Gal, [et al.] // Anim Biotechnol. - 2015. - V. 26 (2). - P. 105-111.
- Tyulkin, S. V. Development of a method for PCR-RFLP on the example of DGAT1 gene in cattle / S. V. Tyulkin, R. R. Vafin, A. V. Muratova [et al.] // Fundamental research. - 2015. - № 2-17. - P. 3773-3775. EDN: TWTQZX