Оценка молочной продуктивности коров татарстанского типа с разными комплексными генотипами по генам липидного обмена
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
Целью исследований было изучение влияния на молочную продуктивность коров комплексного генотипа по локусам генов липидного обмена, а именно: рецептора липопротеина низкой плотности ( OLR1 ), диацилглицерол-О-ацилтрансферазы ( DGAT1 ) и лептина ( LEP ). Исследования проводились в условиях СХПК «Агрофирма Рассвет» Кукморского района Республики Татарстан на поголовье 79 коровах татарстанского типа. В результате молекулярно-генетического исследования (ПЦР-ПДРФ и АС-ПЦР) поголовье животных разобрали по группам с учётом комплексного генотипа по локусам генов OLR1 , DGAT1 и LEP . Наибольшие показатели молочной продуктивности (удой, количество молочного жира и белка) выявлены у коров татарстанского типа с комплексными генотипами генов липидного обмена ( OLR1, DGAT1, LEP ) отличались три комплексных генотипа AC/AA/CC , AC/AA/CT и AC/AK/CC . Предложена оценка влияния комплексного генотипа по локусам генов OLR1 , DGAT1 и LEP первотёлок на показатели молочной продуктивности, благодаря которой можно повысить объёмы качественного молочного сырья, необходимого для повышения эффективности ведения скотоводства.
Корова, комплексный генотип, ген, olr1, dgat1, lep, молочная продуктивность
Короткий адрес: https://sciup.org/142239868
IDR: 142239868 | DOI: 10.31588/2413_4201_1883_4_256_145
Текст научной статьи Оценка молочной продуктивности коров татарстанского типа с разными комплексными генотипами по генам липидного обмена
Производство молока и его качество – два важнейших экономических признака молочного скота. Генетическое улучшение путём отбора по обоим признакам обычно проводится с применением концепции количественной селекции [1, 9].
Ген, контролирующий синтез OLR1 у крупного рогатого скота, находится на хромосоме 5 (BTA5) с длиной последовательности 11373 пар оснований, состоящей из 5 экзонов и 4 интронов (GenBank № доступа NW_215807). Бычий ген OLR1 кодирует 270 аминокислот, которые имеют 72% идентичности с белком человека [11]. В исследованиях сообщалось о значительном влиянии гена OLR1 в качестве ДНК-маркера на содержание молочного жира в молоке и производство молочного жира [2, 6].
Ген ацетил-КоА: диацилглицерол-О-ацилтрансферазы 1 ( DGAT1 ) является, одним из основных генов-кандидатов, которые влияют на содержание жира в молоке [3]. Ген диацилглицерол-О-ацилтрансферазы ( DGAT1 ) расположен в 14 хромосоме генома Bos taurus и был определен как генетический маркер, который влияет на жирность молока, т.е. на его качество. Данный ген фермента DGAT1 используется в биосинтезе липидов и связан с жирномолочностью коров [5].
Ген LEP расположен на хромосоме 4
и содержит три экзона и два интрона у крупного рогатого скота, в которых кодирующая область из 501 нуклеотида присутствует в экзонах 2 и 3 [14].
Несколько мутаций, обнаруженных в гене LEP крупного рогатого скота, были связаны с удоем [8], производством молока [4] и репродуктивными признаками [10] у разных пород крупного рогатого скота.
В связи с вышесказанным, целью исследований было изучение влияния на молочную продуктивность коров комплексного генотипа по локусам генов липидного обмена, а именно: рецептора липопротеина низкой плотности (OLR1), диацилглицерол-О-ацилтрансферазы (DGAT1) и лептина (LEP).
Материал и методы исследований . Исследования проводились в условиях СХПК «Агрофирма Рассвет» Кукморского района Республики Татарстан на 79 коровах татарстанского типа, из которых сформировали группы с учётом комплексного генотипа по генам OLR1 , DGAT1 и LEP .
Выделение ДНК проводили из индивидуальных образцов цельной крови первотёлок сорбентным методом, а именно с использованием коммерческого набора «ДНК-сорб В» (ФБУН ЦНИИ
Эпидемиологии Роспотребнадзора,
Россия).
Принадлежность крупного рогатого скота татарстанского типа к тому или иному комплексному генотипу по локусам генам OLR1 , DGAT1 и LEP проводили методами ПЦР-ПДРФ [7, 13] и АС-ПЦР [12], соответственно.
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 305 дн. лактации, массовая доля и количество жира в молоке, массовая доля и количество белка в молоке) первотёлок татарстанского типа с разными комплексными генотипами по локусам генов OLR1, DGAT1, LEP (Таблица 1).
Из таблицы видно, что удой за 305 дн. лактации первотёлок татарстанского типа с разными комплексными генотипами OLR1, DGAT1, LEP был в пределах от 6678 кг (генотип CC/AK/CC ) до 7819 кг (генотип AC/AA/CC) . Первотёлки с комплексными генотипами по генам липидного обмена ACAACC , ACAACT , ACAKCC (7572-7819 кг) превосходили по этому показателю сверстниц с другими комплексными генотипами на 251-1141 кг молока. Достоверные различия по молочности выявлено между аналогами с комплексными генотипами AC/AA/CC и CCAACT , CCAKCT , что в количественном выражении составило 769-974 кг (P<0,05) молока.
Таблица 1 – Молочная продуктивность первотёлок с разными комплексными генотипами генов OLR1, DGAT1, LEP
|
Показатель |
n |
удой, кг |
жир, % |
молочный жир, кг |
белок, % |
молочный белок, кг |
|
AAAACT |
3 |
6889 |
3,64 |
250,8 |
3,18*** |
219,1 |
|
± 830,1 |
± 0,02 |
± 29,81 |
± 0,01 |
± 25,35 |
||
|
ACAACC |
4 |
7819 |
3,63 |
283,8* |
3,18 |
248,6 |
|
± 173,6 |
± 0,02 |
± 6,56 |
± 0,03 |
± 4,35 |
||
|
ACAACT |
10 |
7604 |
3,69 |
280,6 |
3,20 |
243,3 |
|
± 282,2 |
± 0,03 |
± 8,92 |
± 0,02 |
± 8,64 |
||
|
ACAKCC |
8 |
7572 |
3,69** |
279,4* |
3,23 |
244,6 |
|
± 98,0 |
± 0,01 |
± 3,53 |
± 0,02 |
± 2,25 |
||
|
ACAKCT |
12 |
7225 |
3,72* |
268,8 |
3,23 |
233,4 |
|
± 246,1 |
± 0,02 |
± 8,47 |
± 0,02 |
± 7,19 |
||
|
ACAKTT |
3 |
7182 |
3,74* |
268,6 |
3,22 |
231,3 |
|
± 319,8 |
± 0,03 |
± 10,86 |
± 0,05 |
± 6,62 |
||
|
CCAACC |
9 |
7321 |
3,64 |
266,5 |
3,19* |
233,5 |
|
± 499,0 |
± 0,01 |
± 17,70 |
± 0,02 |
± 15,13 |
||
|
CCAACT |
12 |
7050* |
3,67* |
258,7 |
3,24 |
228,4 |
|
± 305,6 |
± 0,01 |
± 11,14 |
± 0,01 |
± 9,67 |
||
|
CCAATT |
7 |
6806 |
3,70* |
251,8 |
3,24 |
220,5 |
|
± 419,4 |
± 0,01 |
± 15,43 |
± 0,02 |
± 13,84 |
||
|
CCAKCC |
3 |
6678 |
3,77 |
251,8 |
3,19 |
213,0 |
|
± 1229,1 |
± 0,10 |
± 42,48 |
± 0,04 |
± 36,23 |
||
|
CCAKCT |
6 |
6845* |
3,68* |
251,9 |
3,21* |
219,7* |
|
± 311,2 |
± 0,01 |
± 11,66 |
± 0,01 |
± 9,62 |
* - Р<0,05, ** - Р<0,01, *** - Р<0,001
Массовая доля жира в молоке была в пределах от 3,63-3,64% (генотипы AAAACT , AC/AA/CC , CCAACC ) до 3,77 % (генотип CC/AK/CC ). По массовой доле жира в молоке коровы с комплексными генотипом по генам липидного обмена AAAACT , AC/AA/CC , CCAACC уступали первотёлкам с другими генотипами на 0,03-0,13%. Причём животных 3-х комплексных генотипов с наименьшей массовой долей жира в молоке уступали аналогам с комплексными генотипами ACAKCT , CCAATT на 0,03-0,08% (P<0,05-0,001), а комплексный генотип CCAACC ещё достоверно (P<0,05-0,01) уступал сверстницам генотипов ACAKCC , ACAKTT , CCAACT , CCAKCT на 0,03-0,10%. Получены также данные, что по количеству молочного жира за лактацию животные с комплексными генотипами ACAACC , ACAACT , ACAKCC (279,4-283,8 кг) превосходили особей с другими генотипами на 10,6-31,9 кг. При этом достоверная разница выявлена между первотёлками с комплексными генотипами ACAACC , ACAKCC и генотипом CCAKCT , что в цифровом выражении составило – 27,5-31,9 кг (P<0,05) молочного жира.
Массовая доля белка в молоке была в пределах от 3,18% (генотипы AA/AA/CT , AC/AA/CC ) до 3,24% у коров с генотипами CC/AA/CT , CC/AA/TT . По массовой доле белка в молоке коровы с комплексными генотипами CC/AA/CT , CC/AA/TT превосходили аналогам с другими генотипами на 0,01-0,06%. Причём достоверная разница выявлена между аналогами CCAACT и AAAACT , CCAACC , CCAKCT , в цифровом выражении составила 0,06% (P<0,001), 0,03-0,05% (P<0,05), соответственно. Получены также данные, что по количеству молочного белка лактацию животные с комплексными генотипами ACAACC , ACAACT , ACAKCC (243,3-248,6 кг) превосходили особей с другими генотипами на 9,8-35,6 кг. При этом достоверная разница выявлена между первотёлками с комплексными генотипами ACAACC , ACAKCC и генотипом CCAKCT , что что в цифровом выражении составило 24,9-28,9 кг (P<0,05) молочного белка.
Заключение. Таким образом, исследования показали, что в целом более высокая молочная продуктивность, судя по удою, количеству молочного жира и белка характерна для первотёлок татарстанского типа с комплексными генотипами по генам липидного обмена ACAACC, ACAACT, ACAKCC. При этом наименьшую молочную продуктивность имели коровы с комплексным генотипом AAAACT.
Список литературы Оценка молочной продуктивности коров татарстанского типа с разными комплексными генотипами по генам липидного обмена
- Anggraeni, A. Genetic polymorphisms of the OLR1 and DGAT1 genes associated with milk components in Holstein Friesian dairy cattle under an intensive management in Central Java / A. Anggraeni // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. – 2019. – V. 287. 012001.
- Bouwman, A. C. Genome-wide association of milk fatty acids in Dutch dairy cattle / A. C. Bouwman, H. Bovenhuis, M. H. P. W. Visker, J. A. van Arendonk / BMC Genet. – 2011. – V. 12. – P. 1-12.
- Cases, S. Identification of a gene encoding an acyl CoA: diacylglycerol acyltransferase, a key enzyme in triglycerol synthesis / S. Cases, S.J. Smith, Y. Zheng, [et al.] // E Proc. Natl. Acad. Sci. USA. – 1998. – V. 95. – P. 13018-13023.
- Glantz, M. Effect of polymorphism in the leptin, leptin receptor and acyl-CoA: Diacylglycerol acyltransferase 1 (DGAT1) genes and genetic polymorphism of milk proteins on bovine milk composition / M. Glantz, H.L. Mansson, H. Stalhammar, M. Paulsson // Journal of Dairy Research. – 2012. – V. 79. – P. 110-118.
- 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.
- Khatib, H. Association of the OLR1 gene with milk composition in Holstein dairy cattle / H. Khatib, S. D. Leonard, V. Schutzkus, [et al.] // J. Dairy Sci. – 2006. – V. 89. – P. 1753-1760.
- Komisarek, J. Effect of ABCG2, PPARGC1A, OLR1 and SCD1 gene polymorphism on estimated breeding values for functional and production traits in Polish Holstein-Friesian bulls / J. Komisarek, Z. Dorynek // J. Appl. Genet. – 2009. – V. 50 (2). – P. 125-132.
- Liefers, S. C. Associations between leptin gene polymorphisms and production, live weight, energy balance, feed intake, and fertility in Holstein heifers / S. C. Liefers, R.F. Veerkamp, T. Vanderlede // J. Dairy Sci. – 2002. – V. 85. – P. 1627-1638.
- Mohammed, S. A. DGAT1 gene in dairy cattle Glob / S. A. Mohammed, S. A. Rahamtalla, S. S. Ahmed, [et al.] // J. Anim. Sci. – 2015. – V. 3. – P. 191-198.
- Pandey, V. Effect of leptin gene polymorphism on reproduction and production traits in Sahiwal cattle // V. Pandey, R. Nigam, S.P. Singh, [et al.] // Ruminant Science. – 2017. – V. 6 (2). – P. 237-242.
- Sawamura, T. An endothelial receptor for oxidized low-density lipoprotein / T. Sawamura, N. Kume, T. Aoyama, [et al.] // Nature. – 1997. – V. 386. – P. 73-77.
- Tyul’kin, S.V. Polymorphism of Somatotropin, Prolactin, Leptin, and Thyreoglobulin Genes in Bulls / S. V. Tyul’kin, T. M. Akhmetov, E. F. Valiullina, R. R. Vafin // Russian Journal of Genetics: Applied Research. – 2013. – V. 3 (3). – P. 222-224.
- 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.
- Wayne, J. Neuropeptide: It´s in the neural regulation of reproductive function and feed intake in mammalian species / J. Wayne, W. J. Kuenzel, G. S. Fraley // Poultry and Avian Biology Reviews. – 1995. – V. 6. – P. 185-209.
