Полиморфизм гена пролактина в популяции молочного скота Омской области

Введение. Современные методы селекции в молочном скотоводстве основаны на применении генетических маркеров продуктивных качеств животных [1]. Маркерная селекция позволяет выявить генетические дефекты и спрогнозировать с высокой долей вероятности генетический потенциал конкретной особи на ранних этапах онтогенеза. Использование генетических маркеров хозяйственно полезных признаков в совокупности с традиционными методами подбора и отбора животных позволит повысить эффективность работы в области геномного усовершенствования крупного рогатого скота, что является актуальной задачей для современного отечественного животноводства [2– 4]. Широкое применение маркерной селекции мо- лочного скота позволит вывести селекционноплеменную работу на новый этап развития.

Цель исследования – определение полиморфизма гена пролактина в популяции молочного скота Омской области.

Задачи: проведение генетического мониторинга популяции коров на наличие в генотипе желательного аллеля гена PRL; определение частоты генотипов и аллелей гена PRL в исследуемой популяции.

Объекты и методы. Исследование проводилось в рамках НИОКТР «Разработка рекомендаций по закреплению быков-производителей за маточным поголовьем коров в молочном скотоводстве». Объектом исследования являлась популяция молочного скота красной степ-

ной породы, разводимого в 2 предприятиях –  коров селекционной группы для определения племенном репродукторе и ведущем товарном  генов-маркеров молочной продуктивности. хозяйстве Омской области. В каждом исследуе-     На рисунке представлена схема исследова- мом предприятии было отобрано по 25 голов  ний по оценке коров, содержащихся у выбран ных СХТП, по наличию гена пролактина.

Крупный рогатый скот красной степной породы, разводимый в предприятиях Омской области

Молекулярно-биологическое исследование (жидкая кровь) с применением классических методов, а также согласно инструкции фирм-производителей коммерческих наборов

Диагностика SNP Ген PRL

Определение состава генотипических вариантов аллелей и уровня гетерозиготности по гену продуктивности (PRL) у животных красной степной породы

Выявление полиморфизма генома для определения генетического разнообразия крупного рогатого скота, разводимого на территории Омской области

Схема исследований

Исследуемые образцы крови животных были доставлены в Центр геномных технологий ФГБОУ ВО ГАУ Северного Зауралья в промаркированных вакуумных пробирках (вакуум-контейнерах) с консервантом ЭДТА согласно номеру пробы в описи и индивидуальному номеру животного. Вакутейнеры с консервантом – в соответствии со сроком годности реагента. К образцам крови прилагалась опись с указанием даты взятия крови, клички, даты рождения, индивидуального номера животного и предприятия собственника животного. Образцы крови хранились и доставлялись в холодильнике при температуре 2–4 °С. С момента взятия биоматериала и доставки в центр геномных технологий прошло не более 3 дней. Подготовку проб проводили с использованием стандартных методов и реагентами для выделения геномной ДНК коммерческими наборами, руководствуясь инструкцией фирмы-изготовителя. Геномную ДНК выделяли из жидкой крови животных с использованием коммерческого набора реагентов «ДНК Экстран» (Синтол, Россия), а также с использованием набора колонок для выделения высокомолекулярной ДНК «QIAamp 96 DNA».

Результаты и их обсуждение. Ген пролактина (Bovine Prolactin Gene, bPRL) относится к семейству белковых гормонов, которые активно участвуют в лактационной деятельности животного [5–7]. Некоторыми исследователями отмечено благоприятное влияние аллеля А гена PRL на выход молочного жира и белка. Также животные с аллелем А в генотипе отличаются высокой обильномолочностью [8–11]. Таким образом, этот ген является маркером для связи локусов количественных признаков (QTL) c показателями молочной продуктивности и может быть использован как дополнительный критерий отбора при селекции молочного скота на обиль-номолочность [12–14].

В результате анализа полученных данных по гену PRL установили, что у крупного рогатого скота, разводимого на предприятиях Омской области, с наибольшей частотой встречались животные, которые не являлись носителями приво-дящего/ассоциированного с исследуемым фенотипом гена PRL (табл. 1), она имела значения в диапазоне от 0,74 до 0,8. Распределение частот геторозиготных генотипов по исследуемому гену PRL составило всего от 0,40 до 0,52.

В результате проверки соответствия выявленной частоты генотипов по Харди-Вайнбергу очевидно, что все анализируемые выборки по гену PRL находятся в равновесном состоянии.

Таблица 1

Генотип \	n, голов \	Частота генотипов \	Аллель \	Частота аллелей \	Нe	Fis
Товарное предприятие
А/А*	–	–	А	0,26	0,38	–0,04
А/В** (Ho)	13	0,52
В/В***	12	0,48	В	0,74
Племенной репродукто				р
А/А*	–	–	А	0,20	0,32	–1,50
А/В** (Ho)	10	0,40
В/В***	15	0,60	В	0,80

Частота генотипов и аллелей гена PRL

• * А/А – животное гомозиготное по данному аллелю исследуемого гена PRL.

• * *А/В – носитель аллеля приводящего/ассоциированного с исследуемым фенотипом по гену PRL.

• * **В/В – не является носителем аллеля, приводящего/ассоциированного с исследуемым фенотипом по гену PRL.

Примечание : Но – Наблюдаемая гетерозиготность; Нe – средняя гетерозиготность на особь; Fis – индекс, измеряющий отклонения внутригрупповых (субпопуляционных) наблюдаемых гетерозигот-ностей от ожидаемых при равновесии.

У исследованных животных красной степной породы, разводимых на предприятиях, отсутствовал гомозиготный генотип по А аллелю.

Частота встречаемости генотипов с желательным аллелем А среди животных, разводимых в товарном хозяйстве, оказалась выше на 0,12 в сравнении с частотой встречаемости в племенном репродукторе. Даная особенность, возможно, связана с особенностями закрепления производителей в исследуемых предприятиях.

В разрезе лактаций частота генотипов по гену PRL представлена в таблице 2.

В товарном предприятии носители желательного аллеля А являются коровы первой и второй лактации. Полновозрастные коровы имели генотип В/В, что свидетельствует о раннем выбытии коров гетерозигот. Это связано с высокой физиологической напряженностью организма животного с более высоким уровнем молочной продуктивности при относительно неблагоприятных условиях содержания.

Таблица 2

Частота встречаемости генотипов по гену PRL красной степной породы в разрезе лактаций, %

Предприятие	Генотип	1-я лактация	2-я лактация	3-я лактация
Товарное	А/В	74	56	–
	В/В	26	44	100
Племенной	А/В	58	69	90
репродуктор	В/В	42	31	10

В племенном репродукторе с возрастом животных увеличивается частота носителей желательного аллеля. 58 % первотелок являются носителями аллеля А гена PRL. Максимальная частота встречаемости генотипов с ассоциированным аллелем А гена PRL в группе коров 3-й лактации – 90 %, и только 10 % коров в данной группе имеют генотип В/В. Выявленная частота генотипов в разрезе лактаций позволяет судить об организации селекционно-племенной работы в стадах. Так, в племенном репродукторе, благодаря целенаправленной селекции на обиль-номолочность и созданию относительно благоприятных условий содержания животных, уда- лось выбраковать животных с нежелательным фенотипом и генотипом.

Заключение. Проведенный анализ по оценке полиморфизма гена PRL у животных красной степной породы, разводимых на предприятиях Омской области, показал, что большинство животных не является носителями аллеля, приво-дящего/ассоциированного с исследуемым фенотипом по гену пролактина, и соответственно не может передавать данный признак будущему потомству. Для увеличения в популяции животных с генотипом А/А и А/В необходимо подбирать и закреплять за коровами данной популяции быков-производителей с генотипом А/А по гену PRL.