Система оценки быков-производителей и ремонтных бычков по комплексному генотипу Республики Татарстан

В наступившем XXI веке эффективность селекции во многом будут определять новые методы молекулярной генетики. Главная задача специалистов- животноводов состоит в том, чтобы выявить и полнее использовать биологические закономерности и возможности организма животного для получения максимума продукции. Приоритетными исследованиями в области скотоводства является освоение интенсивных технологий производства высококачественного молока. К интенсивным технологиям можно отнести совершенствование пород крупного рогатого скота с использованием ДНК-технологий в генотипировании животных (Калашникова Л.А. и др., 2009).

Суть его заключается в поиске и анализе генов, позволяющих маркировать локусы количественных признаков (хозяйственно-полезных признаков) и вести отбор с помощью маркеров («маркер-зависимая селекция»). Преимущество ДНК-технологий заключается также в том, что генотип животного можно определить в раннем возрасте, независимо от пола, возраста и физиологического состояния, что является важным фактором в селекционной работе (Завертяев Б.П., 2010). Значительный интерес для молочного животноводства представляют гены: каппа-казеин (CSN3), бета-лактоглобулин (LGВ), диацетил глицерин О -ацетил трансфераза (DGAT) и пролактин (PRL). Ген LGВ влияет на жирность молока, отвечает за белковомолочность и показатель биологической ценности молока (Эрнст, Л.К. и др., 2008). Во многих исследованиях показана связь различных полиморфных вариантов PRL с хозяйственно -полезными признаками: ростом, молочной продуктивностью, содержанием в молоке белка и жира (Хатами, С.Р. и др., 2005).

Целью настоящей работы явилось изучение взаимосвязи молочной продуктивности женских предков быков-производителей и ремонтых бычков молочных пород с разными генотипами по генам маркерам каппа-казеина ( CSN3 ), бета-лактоглобулина (LGВ), пролактина ( PRL ), диацетил глицерин О -ацетил трансферазы ( DGAT ) выращенных в различных племенных репродукторах Республики Татарстан.

Материалы и методы. Исследования проводились на базе ГНУ Татарский НИИСХ Россельхозакадемии с использованием ДНК быков-производителей и ремонтных бычков, принадлежащих ООО «Головное племпредприятие «Элита», ОАО «Мензелинское племпредприятие» и ОАО Бугульминское племпредприятие» Республики Татарстан. Материалом для исследований являлись пробы крови животных. Выделение ДНК проводили с помощью набора «ДНК-Сорб-В» (фирма ООО «ИнтерЛабСервис») согласно методике, представленной изготовителем. Полиморфизм генов выявляли методом ПЦР-ПДРФ. Для чего фрагменты ДНК амплифицировали на программируемом термоциклере MyCycler (Bio-Rad, США). Рестрикцию проводили на программируемом термоциклере в соответствии с рекомендациями изготовителя. Анализ результатов проводили методом гель-электрофореза в агарозном геле с последующей документацией результатов с помощью видеосистемы GelDoc (Bio-Rad, США). Статистическую обработку проводили по общепринятым методикам.

Результаты исследований и их обсуждение. Нами проведены исследования по установлению хозяйственно полезных полиморфных вариантов структурных генов CSN3, DGAT, PRL, LGВ, которые могут быть использованы в селекционной работе. Для чего была отобрана кровь у 154 быков-производителей и ремонтных бычков, используемых для племенных целей на племпредприятиях республики.

Генетическое тестирование быков-производителей и ремонтных бычков молочных пород показало, что из 154 отобранных животных только 9 голов (6%) имели генотип CSN3ВВ, 36 голов (23%) – генотип CSN3АВ и 109 животных (71%) были гомозиготны по аллели «А» (табл. 1).

1. Полиморфизм генов-маркеров молочной продуктивности быков – производителей и ремонтных быков

Гено тип	Кол-во		РИБ
	гол.	%	удой, кг	жир, %	белок, %	молочный жир, кг	молочный белок, кг
CSN3
АА	109	71	8377±225,6	3,79±0,017	3,13±0,014	315,9±7,94	262,7±7,53
АВ	36	23	8140±346,5	3,81±0,037	3,16±0,021	309,8±13,63	255,8±10,32
ВВ	9	6	10687±1714,4	3,96±0,145	3,20±0,061	435,3±85,44	336,5±46,66
ВВ кАА			2310	0,17	0,04	119,4	73,8
ВВ кАВ			2547	0,15	0,07	125,5	80,7
DGAT
АА	49	32	7563±232,6	3,83±0,028	3,16±0,025	289,2±8,87	237,5±8,23
КА	99	64	8898***±280,9	3,79±0,022	3,14±0,013	337,6**±11,42	279,1***±8,70
КК	6	4	8474±1217,2	3,80±0,063	3,15±0,057	319,5±42,28	267,6±40,77
КК кАА			911	-0,03	0,02	30,3	30,1
КК кКА			-424	0,01	0,01	-18,1	11,5
PRL
АА	119	77	8586±223,4	3,79±0,018	3,13±0,013	324,3±8,32	269,0±7,38
АВ	34	22	8037±501,1	3,85±0,043	3,17±0,026	312,1±23,20	253,3±14,07
ВВ	1	1	7286	4,1	3,4	298,7	247,7
ВВ кАА			-1300	0,31	0,27	-25,6	-21,3
ВВ кАВ			-751	0,25	0,23	-13,4	-5,6
LGВ
АА	24	16	9545±721,8	3,79±0,058	3,16±0,036	364,3±32,75	300,6±21,26
АВ	62	40	8378±297,3	3,83±0,025	3,12±0,017	320,9±11,92	261,4±9,66
ВВ	68	44	8144±274,4	3,79±0,024	3,15±0,018	306,9±9,43	256,6±8,94
ВВ кАА			-1401	0	-0,01	-57,4	-44,0
ВВ кАВ			-234	-0,04	0,03	-14,0	-4,8

Примечание и далее *- Р<0,05, ** - Р<0,01, *** - Р<0,001

Исследования по гену PRL, выявило, что только одна особь имела желательный генотип ВВ – 1%, а с аллелями «А» составило 99 % соответственно. По гену жирномолочности DGAT этой же популяции частота генотипа АА составила 49 голов (32%), генотипа КА – 99 голов (64%) и генотипа КК – 6 животных (4%). В отношении гена LGB распределение было следующим образом: животных с генотипом ВВ выявлено 68 голов (44%), с генотипом АВ – 62 головы (40%), а с генотипом АА – 24 головы (16%).

Изучение родительского индекса племенных быков и бычков (РИБ) по гену CSN3 показал, что по удою матери генотип BB имел преимущество по сравнению с АА и АВ на 2310 и 2547 кг. По выходу молочного жира эта разница между генотипами составила 0,17 и 0,15%.

Результаты анализа родительского индекса в зависимости от генотипа по гену PRL показали, что матери быков-производителей и ремонтных бычков с генотипом АА были наиболее обильномолочными,. Так от матерей быков гомозиготных по аллели «В» в отличии от гомозиготных по аллели «А» получено меньше на 751 кг молока, но с более высоким содержанием жира в молоке на 0,25% и белка на 0,23%.

Анализ генотипов быков-производителей и ремонтных бычков по гену DGAT, кодирующему ключевой фермент синтеза молочного жира, показало, что животные с гетерозиготным генотипом по отношению к гомозиготным генотипом АА достоверно превышали по количеству надоенного молока в среднем за лактацию на 1335 кг (Р<0,001). Соответственно от сравниваемых групп животных получено больше молочного жира на 48,4 кг (Р<0,01) и молочного белка на 41,6 кг (Р<0,001).

Изучение родительского индекса племенных производителей и бычков (РИБ) по гену LGB показало, что наибольшей молочной продуктивностью отличались матери животных, гомозиготных по аллели «А», по отношению к животным с генотипом ВВ на 1401 кг. По уровню белка в молоке матери быков с генотипом ВВ превосходили предков быков с генотипом АА на 0,03%.

Полученные результаты свидетельствуют о преобладании в генах CSN3, PRL, DGAT нежелательного «А» аллеля 0,82, 0,88, 0,64, в отличие от гена бета-лактоглобулина, с преобладанием «В» аллеля 0,64 (табл. 2).

2. Частота встречаемости аллелей генов у быков

Аллель	Гены
	CSN3	LGВ	PRL	DGAT
А	0,82	0,36	0,88	0,64
В	0,18	0,64	0,12	-
К	-	-	-	0,40

Следовательно, в изученной нами популяции животных отмечено нарушение генетического равновесия с преобладанием аллеля «А». Поэтому в стадах необходимо вести селекционную работу по «насыщению» желательным аллелем «В».

В популяции исследуемых животных выявлен 31 комплексный генотип, при этом наиболее распространенным являлось сочетание генов CSN3ААDGATКАPRLААLGBВВ – 12,9%, далее следует генотип CSN3ААDGATКАPRLААLGBВВ – 12,3% и CSN3ААDGATААPRLААLGBВВ – 8,4%,

CSN3ААDGATААPRLААLGBАВ и CSN3АВDGATКАPRLААLGBВВ по 7,1%, CSN3ААDGATКАPRLААLGBАА – 6,5% и CSN3ААDGATКАPRLАВLGBАВ и CSN3АВDGATКАPRLААLGBАВ по 5,2%. Встречаемость других сочетаний генотипов составила менее 5%.

Наивысший родительский индекс племенных бычков по удою составил у животных с генотипами CSN3ВВDGATКАPRLАВLGBАА (21094 кг), CSN3ВВDGATККPRLААLGBАВ (12736 кг), CSN3ААDGATККPRLААLGBАА (10346 кг), CSN3ААDGATКАPRLААLGBАА (10095 кг), а худший -CSN3АВDGATККPRLААLGBАА (5005 кг).

По жирномолочности наивысшие показатели были у животных с генотипом CSN3ВВDGATКАPRLАВLGBАА (4,6%), CSN3ААDGATААPRLВВLGBАВ (4,1%), CSN3ААDGATКАPRLАВLGBВВ (4,01%), CSN3АВDGATААPRLААLGBАВ (4,04%), CSN3АВDGATААPRLАВLGBАВ (4,0%) и CSN3ВВDGATКАPRLААLGBАВ (3,95%). Худший показатель выхода молочного жира составил у животных с сочетаемостью генотипов CSN3ААDGATККPRLААLGBАА (3,6%).

Исследование генов-маркеров молочной продуктивности матерей быков и бычков выявило влияние данных генов на количество и качество полученной продукции. Повышение в популяции животных с желательным генотипом приведет к повышению молочной продуктивности с стаде.

Выводы. Предложенная система оценки по копмплексным генотипам позволит повысить качество и количество молока у полученного потомства.

ЛИТЕРАТУРА: 1. Завертяев, Б.П. Перспективы развития маркерной и геномной селекции в молочном скотоводстве. // Сб. межд. науч. конф., посвященной 70-летию образования ГНУ ВНИИГРЖ: Генетика и селекция в животноводстве: вчера, сегодня и завтра. / Б.П. Завертяев. - СПб. ВНИИГРЖ - 2010. - 240 с. 2. Калашникова, Л.А. Влияние полиморфизма генов молочных белков и гормонов на молочную продуктивность коров черно-пестрой породы. // Доклады РАСХН. / Л.А.Калашникова, Я.А.Хабибрахманова, А.Ш.Тинаев 2009. - №3. – С. 49-52. 3. Хатами, С.Р. ДНК-полиморфизм генов гормона роста и пролактина у ярославского и чёрно-пёстрого скота в связи с молочной продуктивностью // Генетика /

С.Р.Хатами, О.Е Лазебный и др. 2005 - №2. - Т.41. - С. 229-236. 4. Эрнст, Л.К. Биологические проблемы животноводства в XXI веке. / Л.К.Эрнст, Н.А. Зиновьева.- М.: РАСХН, 2008, 260-273.

СИСТЕМА ОЦЕНКИ БЫКОВ-ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ И РЕМОНТНЫХ БЫЧКОВ ПО КОМПЛЕКСНОМУ ГЕНОТИПУ РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН

Юльметьева Ю.Р., Зиннатова Ф.Ф., Шакиров Ш..К.., Султанов Р.Р., Миннахметов А.Х.

Резюме

В работе изучена зависимость генотипов по генам-маркерам на молочную продуктивность женских предков быков-производителей и ремонтных бычков.

ASSESSMENT SYSTEM FOR INTEGRATED GENOTYPE STUD BULL OF THE TATARSTAN REPUBLIC

Yulmeteva Y.R., Zinnatova F.F., Shakirov S.K., Sultanov R.R., Мinnahmetov A.H.