Молочная продуктивность коров костромской породы комплексных генотипов GH/PRL

Введение. Молочная продуктивность играет ключевую роль в оценке эффективности производства в молочном скотоводстве. Этот показатель определяет объем молока, производимого ка^дой коровой за определенный период времени [1, 2, 3]. Для наращивания объемов производства молока крупного рогатого скота ва^но учитывать как паратипические, так и генетические факторы. В связи с этим актуальным является проведение исследования комплексных генотипов, что позволяет учитывать данные о влиянии нескольких генов. К ряду одних из наиболее значимых маркеров молочной продуктивности, согласно данным многих исследователей [4, 5, 6, 7, 8], относятся гены соматотропной оси – соматотропин и пролактин. Выбор генов гормонов соматотропина и пролактина определен ролью их влияния на процессы лактогенеза и лактопоэза: регуляции лактации, роста и развития тканей молочной ^елезы, синтеза и секреции различных компонентов молока.

Одним из первых маркеров молочной продуктивности был ген гормона соматотропина. Роль гена соматотропина (GH) заключается в регулировании процессов роста и развития ^ивотного организма. У крупного рогатого скота существуют различные варианты гена соматотропина, ка^дый из которых влияет на различные показатели молочной продуктивности. Мно^ество работ, направленных на изучение влияния гена гормона роста на хозяйственно полезные признаки крупного рогатого скота, фокусируются главным образом на полиморфизме GH AluI, представленного двумя аллельными вариантами – GHL и GHV. Эти аллели образуют три генотипа: GHLL, GHLV и GHVV. При этом предпочтительным в отношении более высоких удоев, по разным данным, считается аллельный вариант GHL [3, 4, 9, 13, 16].

Другой маркер хозяйственно ценных признаков крупного рогатого скота – ген гормона пролактина (PRL), так^е оказывает влияние на показатели, характеризующие молочную продуктивность коров, выполняя ва^ную роль в маммогенезе, лактогенезе, галактопоэзе. Данный ген представлен аллелями A и B, образующими генотипы: PRLAA, PRLAB и PRLBB, которые детерминируют, как количественные, так и качественные величины молочной продуктивности коров [6, 7, 8]. По сообщениям многих авторов, ^елательным для селекции молочного скота с позиции величины качественных показателей молока, в частности массовой доли белка, является аллельный вариант PRLB [3, 4, 6-8, 10, 11].

Однако более эффективным является изучение комплексных генотипов, позволяющее идентифицировать комбинации генов, имеющих динамику к повышенным показателям, характеризующим молочную продуктивность коров. Это является ва^ным инструментом для селекционеров, позволяющим выбирать особей с наилучшим генетическим потенциалом для их ввода в племенное ядро и последующего повышения эффективности производства молока [6, 7].

В этой связи исследование влияния комбинированных генотипов генов соматотропина и пролактина на молочную продуктивность крупного рогатого скота является актуальным для современной генетики и селекции в ^ивотноводстве. Такие исследования будут способствовать разработке новых методов и подходов в селекции и разведении для возмо^ности дальнейшего роста удоев коров и улучшения качества производимого молока.

Кроме того, немалова^ным является изучение скота отечественной селекции, обладающих высокой приспособленностью к местным условиям и генетическим потенциалом к повышенной молочной продуктивности, таких как костромская. Дальнейшие исследования в этом направлении послу^ат наде^ным фундаментом для повышения для качественного совершенствования крупного рогатого скота отечественной селекции.

Цель иссле^ований – изучить молочную продуктивность коров костромской породы комплексных генотипов GH/PRL.

Услови^, материалы и мето^ы. Для проведения молекулярногенетических исследований был собран биологический материал в виде периферической крови у полновозрастных коров костромской породы из племенных хозяйств СПК «Колхоз «Родина» (n=44) и СПК «Гридино» (n=38) Костромской области. Отбор проводился в пробирки, содер^ащие антикоагулянт ЭДТ^ К3. Выделение ДНК из крови крупного рогатого скота проводили с использованием набора ПРОБ^-ГС-ГЕНЕТИК^ (Россия) в соответствии с инструкцией производителя. Определение полиморфизмов в гене соматотропина (GH) (rs479085949) и гене пролактина (PRL) (rs42646708) проводилось с помощью амплификатора DTlite (Россия) методом полимеразной цепной реакции в реальном времени (ПЦР-РВ) с использованием амплификатора DTlite (Россия). Данные зоотехнического учета были получены из информационно аналитической системы И^С «СЕЛЭКС – Молочный скот».

Частоту генотипов определяли по формуле Г.Н. Шангина-Березовского (1983):

P = - ,        (1)

N,            ' '

где Р – частота генотипа;

m – количество особей, имеющих определенный генотип,

N – общее число особей.

Частоту аллелей рассчитывали по формуле Е.К. Меркурьевой (1977):

= 2П рр + П рд и = 2П дд + П рд        (2)

p 2N q 2N ^,        ' '

где p – частота встречаемости первого аллеля;

q – частота встречаемости второго аллеля;

n pp , n pq , n qq – количество носителей генотипов pp, pq и qq соответственно;

N – общее число особей.

Для определения достоверности различий ме^ду показателями ^ивотных с разными генотипами использовалась формула t-критерия Стьюдента при трех уровнях значимости (P < 0,05, P < 0,01, P < 0,001).

Стандартная статистическая обработка результатов исследования была выполнена на персональном компьютере с использованием табличного процессора Microsoft Excel 2016 из пакета программ Microsoft Office.

Результаты и обсу^^ение. В результате ДНК-тестирования были определены три комбинированных генотипа по генам соматотропной оси – соматотропина (GH) и пролактина (PRL) из девяти возмо^ных комбинаций. На рисунке 1 представлена частота распределения комплексных генотипов GH/PRL у коров костромской породы.

н LLAA н LLAB □ LLBB

Рисунок 1 – Частота комплексных генотипов GH/PRL у коров костромской породы

Как видно на рисунке 1, среди исследуемых коров костромской породы наиболее распространен комплексный генотип GHLLPRLAA, ассоциированный с высоким уровнем молочной продуктивности, что согласуется с данными ряда исследователей [11-16]. Так, в стаде СПК Колхоз «Родина» частота данного генотипа составляла 0,477, а в СПК «Гридино» – 0,605. В обоих хозяйствах частота комплексного генотипа GHLLPRLAB, ассоциированного с повышенной ^ирно- и белковомолочностью [11, 12, 14, 17], имела проме^уточное поло^ение: в СПК Колхоз «Родина» – 0,409 и в СПК «Гридино» – 0,316. При этом генотип GHLLPRLBB, являющийся редким согласно данным многих авторов [4-7, 11, 15], так^е имел низкую частоту среди коров костромской породы в СПК Колхоз «Родина» и СПК «Гридино» – 0,114 и 0,079 соответственно. В среднем по изучаемой выборке коров костромской породы генотип GHLLPRLAA регистрировали у 53,7%, GHLLPRLAB – у 36,6%, а GHLLPRLBB – у 9,8% особей.

Оценка величин молочной продуктивности коров носителей различных комплексных генетических вариантов GH/PRL позволяет установить наиболее оптимальные сочетания аллельных вариантов генов, влияющих на один общий хозяйственно полезный признак. Среди изучаемого поголовья костромской породы коров поло^ительная динамика качественных и количественных показателей молочной продуктивности отмечалась у ^ивотных с носительством генетических вариантов GHLLPRLAA и GHLLPRLAB (таблица 1).

Из данных таблицы 1 следует, что в СПК Колхоз «Родина» носители комплексного генотипа GHLLPRLAA отличались наиболее высокими количественными показателями молочной продуктивности. Первотелки GHLLPRLAA превосходили сверстниц GHLLPRLAB и GHLLPRLBB на 433 (P<0,05) и 496 (P<0,01) кг соответственно. В то ^е время, среди полновозрастных коров разница ме^ду носителями GHLLPRLAA и GHLLPRLAB по данному показателю составила 644 кг (P<0,05). Достоверно значимой разницы по содер^анию ^ира в молоке не выявлено, однако тенденция к более высокой МДЖ среди первотелок отмечается у особей GHLLPRLAB (3,97±0,03%), а среди полновозрастных ^ивотных – у GHLLPRLBB (3,99±0,06%). По содер^анию белка в молоке результаты противоречивы. Так, среди коров-первотелок наиболее высокая МДБ отмечалась в молоке особей GHLLPRLBB (3,26%), в то время как среди полновозрастных ^ивотных носители комплексного генотипа GHLLPRLAA превосходили коров GHLLPRLBB на 0,9% (P<0,05).

Таблица 1 – Молочная продуктивность коров костромской породы разных комплексных генотипов GH/PRL в разрезе лактаций, M±m

Хозяйство	Генотип GH/PRL	№ лактации
		1				3 и старшие
		показатели				показатели
		n	удой, кг	МДЖ, %	МДБ, %	n	удой, кг	МДЖ, %	МДБ, %
СПК колхоз «Родина»	LLAA	21	5527,81 ±121,32	3,95 ±0,02	3,23 ±0,01	21	6120,33 ±176,23	3,97 ±0,02	3,21 ±0,02
	LLAB	18	5094,11 ±175,17 1*	3,97 ±0,03	3,22 ±0,02	15	5476,00 ±203,63 1*	3,96 ±0,02	3,26 ±0,01
	LLBB	5	4598,75 ±299,76 1**	3,95 ±0,03	3,27 ±0,03	4	6596,75 ±633,83	3,99 ±0,06	3,18 ±0,03 1*
СПК «Гридино»	LLAA	23	5490,13 ±201,38 2*	4,49 ±0,03	3,36 ±0,02	13	6062,92 ±119,32 2*	4,57 ±0,04	3,32 ±0,02
	LLAB	12	6234,67 ±240,90	4,39 ±0,09	3,27 ±0,03 1*	6	6921,50 ±381,96	4,56 ±0,11	3,33 ±0,06
	LLBB	3	5403,33 ±787,59	4,27 ±0,13	3,29 ±0,01 1*	1	5546,00	4,79	3,48
В среднем	LLAA	52	5407,23 ±114,65	4,20 ±0,04	3,29 ±0,01	34	6065,12 ±125,90	4,20 ±0,05	3,26 ±0,02
	LLAB	30	5550,33 ±174,25	4,14 ±0,06	3,24 ±0,02	21	6089,52 ±221,68	4,12 ±0,07	3,25 ±0,02
	LLBB	8	5083,75 ±353,81	4,07 ±0,07	3,27 ±0,02 1*	5	6386,60 ±534,05	4,15 ±0,17	3,24 ±0,07

Примечание: в таблице обозначена статистическая значимость ме^ду генотипами: 1 – по сравнению с генотипом LLAA, 2 – по сравнению с генотипом LLAB (* – P<0,05, ** – P<0,01).

В стаде племенного завода СПК «Гридино» высокие удои регистрировали у носителей комплексного генотипа GHLLPRLAB. Так, среди первотелок по величине молочной продуктивности коровы GHLLPRLAB превосходили сверстниц GHLLPRLAA на 744 кг (P<0,05), а среди полновозрастных коров разница ме^ду носителями данных генотипов составила 859 кг (P<0,05). По массовой доле ^ира в молоке достоверных различий не выявлено, однако наиболее высокие показатели регистрировали у особей GHLLPRLAA. При этом содер^ание белка в молоке первотелок с генотипом GHLLPRLAA было больше, чем у сверстниц GHLLPRLAB и GHLLPRLBB на 2,67% и 2,03% (P<0,05) соответственно.

В среднем среди исследуемых коров костромской породы наиболее высокие показатели молочной продуктивности отмечаются у носителей комплексных генотипов GHLLPRLAA и GHLLPRLAB.

Выводы. Таким образом, гены соматотропина и пролактина, а также их комплексные сочетания, могут быть использованы в качестве генетических маркеров молочной продуктивности коров с целью увеличения объемов и повышения качества молочной продукции. Полученные результаты свидетельствуют о широком распространении генотипа GHLLPRLAA (53,7% изучаемой выборки). При этом в СПК «Родина» коровы с генотипом GHLLPRLAA отличались наиболее высоким показателем удоя за первую лактацию – 5527,81±121,32, что достоверно больше на 7,84% и 16,80%, чем у сверстниц генотипов GHLLPRLAB и GHLLPRLBB соответственно. Среди полновозрастных коров отмечена достоверная разница по данному показателю ме^ду носителями GHLLPRLAA и GHLLPRLAB, которая составила 644 кг (10,5%) в пользу GHLLPRLAA. По МДБ коровы этого генотипа значимо превосходили сверстниц с генотипом GHLLPRLBB на 0,9% (P<0,05). Напротив, в СПК «Гридино» наиболее высокой молочной продуктивностью обладали особи генотипа GHLLPRLAB. При этом удой был выше у первотелок этого генотипа на 11,94%, а у полновозрастных коров – на 12,40%, чем у сверстниц генотипа GHLLPRLAA (P<0,05). Вместе с тем, содер^ание белка в молоке первотелок генотипа GHLLPRLAA было на 2,67% и 2,03% (P<0,05) выше, чем у сверстниц GHLLPRLAB и GHLLPRLBB соответственно.

Предлагается использовать комплексные генотипы GHLLPRLAA и GHLLPRLAB как маркеры более высокого удоя и массовой доли белка в молоке, однако для подтвер^дения полученных результатов необходимо увеличение исследуемого поголовья.