CC BY
178
УДК 636.2.034:636.2.082.
ХАРАКТЕРИСТИКА БЫКОВ-ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ С РАЗНЫМИ ГЕНОТИПАМИ АЛЬФА-ЛАКТАЛЬБУМИНА ПО
ПРОИСХОЖДЕНИЮ
*Тюлькин С.В. - к.с/х.н.; Ахметов Т.М. - д.б.н., доцент; Муратова А.В. - соискатель;
* Татарская межрегиональная ветеринарная лаборатория, г. Казань Казанская государственная академия ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана
тел.: (843) 273-97-73
Ключевые слова: бык-производитель, молочная продуктивность, ген LALBA, ПЦР, ДНК.
Keywords: stud bull, milk production, gene LALBA, PCR, DNA.
В настоящее время в нашей стране практически отсутствуют характеристики генофонда различных пород крупного рогатого скота по генотипам альфа-лактальбумина (LALBA), в то время как информация о генотипах молочных белков является у племенных животных существенным фактором, который должен быть учтен при разведении породы, особенно в стратегии выбора быков для стада. ДНК-анализ позволяет проводить широкомасштабные исследования генетического полиморфизма и отбор животных с желательными аллельными вариантами, связанных с молочной продуктивностью.
Исследования О. А. Львиной (2011) показали, что генотипы по гену LALBA влияют на молочную продуктивность коров разного происхождения. Так, выявлено наличие статистически достоверной разницы по удою (+564 кг, ВВ>АВ, Р<0,01) у коров симментальской породы австрийской селекции, по содержанию жира в молоке у коров австрийской селекции (+0,2%, АА>ВВ, Р<0,01), а также у коров симментальской породы улучшенного типа (0,1%, АВ>ВВ, Р<0,05).
О.В. Костюнина (2005) подтверждает наличие определенной связи между генотипами LALBA и показателями молочной продуктивности коров разных пород. Она отмечает, что коровы швицкой породы отечественной селекции с генотипом АВ превосходили сверстниц с генотипом ВВ по содержанию жира в молоке на 0,03% (Р<0,05). По содержанию белка в молоке коровы ярославской породы с генотипом ВВ имели более высокое содержание белка в молоке по сравнению с коровами, имеющими генотипы АА на 0,13% (Р<0,05) и АВ на 0,21% (Р<0,05).
Е.А. Гладырь и др. (2002), Т.В. Лепёхина (2012) также указывают на влияние аллелей гена LALBA на молочную продуктивность коров.
Всё выше сказанное говорит о том, что изучению гена LALBA у крупного рогатого скота необходимо уделять больше внимания.
Материал и методика исследований. Исследования проводились в ГУП ГПП «Элита» Высокогорского района Республики Татарстан. Для ПЦР-анализа от 70 чистопородных и помесных по голштинской породе быков-производителей с разными генотипами LALBA были отобраны пробы крови. Кровь, полученную из яремной вены животных, вносили в пробирки с 100 мМ ЭДТА до конечной концентрации 10 мМ. ДНК из крови выделяли комбинированным щелочным способом.
ПЦР проводили на программируемом термоциклере «Терцик» (Россия) в объеме 20 мкл, содержащей буфер (60 мМ трис-HCl (рН 8,5), 1,5 мМ MgCl2, 25 мМ KCl, 10 мМ меркаптоэталол; 0,1 мМ тритон Х-100), 0,25 мМ dNTP, 0,5 ед. Taq ДНК полимеразы, 0,5 мкМ праймера ALF-LAC1: 57-AAG AGT TGG ATG GAA TCA CC-37, 0,5 мкМ праймера ALF-LAC2: 57-TTC AAA TTG CTG GCA TCA AGC-37, сконструированных Е.А. Гладырь и др. (2002) для амплификации фрагмента гена альфа-лактальбумина длиной 430 пары нуклеотидов, 1 мкл пробы ДНК в следующем режиме: х1: 94 0С - 4 мин; х40: 94 0С - 10 сек, 68 0С - 10 сек, 72 0С - 10 сек; х1: 72 0С - 5 мин; хранение: 10 0С.
Для определения полиморфизма гена альфа-лактальбумина по вариантам А и В 20 мкл ПЦР пробы обрабатывали 10 ед. эндонуклеазы рестрикции МИН в 1хбуфере «W» фирмы СибЭнзим (Россия) при 37 0С.
Для визуализации фрагментов ДНК пробы вносили в лунки 2,5% агарозного геля с содержанием этидия бромида (0,5 мкг/мл) и проводили горизонтальный электрофорез при 15 В/см в течение 40 мин в 1хТВЕ буфере.
В работе наряду с экспериментальными материалами использовались данные зоотехнического и племенного учета данного хозяйства, то есть племенные карточки (форма 1-МОЛ), а также каталоги и племенные свидетельства быков-производителей.
Частоту встречаемости генотипов определяли по формуле: р = n / N, где р - частота определения генотипа, n - количество особей, имеющих определенный генотип, N - число особей.
Частоту отдельных аллелей определяли по формулам:
РА = (2nAA+nAB) : 2N и qB = (2nBB+nAB) : 2N ,
где РА - частота аллеля А, qB - частота аллеля В, N - общее число аллелей.
По закону Харди-Вайнберга (В.Л. Петухов, А.И. Жигачёв, Г.А. Назарова, 1985) рассчитывали ожидаемые результаты частот генотипов в исследуемой популяции.
Вычислен родительский индекс для каждого быка по удою и жирномолочности их женских предков по формуле:
РИБ = (2М + ММ + МО) / 4, где М - матери, ММ - матери матерей, О - матери отцов.
Полученные результаты в ходе научных исследований обработаны биометрическим методом.
Результаты собственных исследований. Для оценки качества работы известных протоколов по генотипированию крупного рогатого скота по гену ЬЛЬБЛ нами была протестирована пара олигонуклеотидных праймеров ЛЬЕ-ЬЛС1+ЛЬЕ-ЬЛС2 по оптимизированной нами технике ПЦР (см. «Материал и методика исследований»).
Праймеры ЛЬЕ-ЬЛС1+ЛЬБ-ЬЛС2 инициируют амплификацию фрагмента гена ЬЛЬБЛ крупного рогатого скота длиной 430 Ьр, а ПДРФ-МНіІ профиль (ЛЛ=328/102 Ьр, ББ=211/117/102 Ьр и ЛВ=328/211/117/102 Ьр) идентифицируют его генотипы (рис. 1).
М12 3 45 67 8 9 10 11
1500 Ьр
600 Ьр 500 Ьр 400 Ьр 300 Ьр
200 Ьр 100 Ьр
Рис. 1. Электрофореграмма результата ПЦР-ПДРФ гена альфа-лактальбумина крупного рогатого скота с праймерами ЛЬЕ-ЬЛС1+ЛЬЕ-ЬЛС2 и эндонуклеазным расщеплением ферментом МНіІ Обозначения: М) ДНК-маркеры 1000-100 Ьр (СибЭнзим); 1, 3, 4, 5, 9) генотип ЛБ (328/211/117/102 Ьр); 2, 7, 8, 10) генотип АА (328/102 Ьр); 6) генотип ББ (211/117/102 Ьр); 11) цельный ПЦР-фрагмент гена альфа-лактальбумина (430 Ьр).
После проведения ПЦР-ПДРФ-анализа распределение животных по генотипам локуса гена ЬЛЬБЛ было следующим: 23 (32,9%) быка-производителя имели генотип АА, 35 (50,0%) - генотип АВ и 12 (17,1%) -генотип ВВ (табл. 1).
1. Полиморфизм гена ЬЛЬБЛ у быков-производителей
Хозяйство п Генотипы Частота аллелей X2
А А АВ ВВ
п % п % п % А В
ГУП ГПП «Элита» Н 70 23 32,9 35 50,0 12 17,1 0,58 0,42 0,07
4 4,3 4 8,6 2 7,1
Н - наблюдаемое распределение генотипов, О - ожидаемое распределение генотипов
Для оценки быков-производителей по происхождению использованы индексы племенной оценки быков, в которые входили показатели ближайших женских предков. РИБ показывает степень возможной передачи потомству молочной продуктивности, то есть давления генотипа производителя на молочную продуктивность потомства. Характеристика быков-производителей с разными генотипами ЬЛЬБЛ по происхождению представлена в таблице 2. Анализ таблицы показывает, что наибольшие показатели по удою имели матери быков с генотипом АА ЬЛЬБЛ (8875 кг), что выше, чем у матерей быков с генотипами АВ и ВВ на 99-270 кг. При этом матери быков с разными генотипами ЬЛЬБЛ по содержанию жира в молоке почти не отличались.
2. Характеристика быков-производителей с разными генотипами ЬЛЬБЛ по молочной продуктивности женских предков
Показатели Генотип быков по локусу ЬЛЬБЛ
АА АВ ВВ
Число быков 23 35 12
Матери удой, кг 8875±407,5 8605±308,1 8776±430,5
жир, % 3,87±0,05 3,88±0,04 3,88±0,05
ММ удой, кг 8208±515,7 7219±353,7 6179±464,0**
жир, % 3,87±0,09 3,86±0,06 3,91±0,05
МО удой, кг 11660±803,4 10483±496,8 9583±319,0*
жир, % 4,10±0,10 4,03±0,07 4,03±0,09
Родословный индекс быка (РИБ) удой, кг 9405±459,3 8728±291,5 8328±282,3*
жир, % 3,93±0,04 3,91±0,04 3,93±0,03
* - Р<0,05, ** - Р<0,01
Более высокие показатели по удою имели матери матерей (ММ) и матери отцов (МО) быков с генотипом АА ЬЛЬБЛ 8208 кг и 11660 кг), что выше, чем у аналогов с генотипами АВ и ВВ соответственно на 989-1177 кг и 2029-2077 кг (Р<0,05-0,01). По содержанию жира в молоке превосходство имели матери материй и матери отцов быков с генотипами ЬЛЬБЛ соответственно ВВ и АА. При этом превосходство по данному показателю над животными с другими генотипами составило 0,04-0,05% (по матерям матерей быков) и 0,07% (по матерям отцов быков).
Оценка РИБ позволила выявить, что используемые быки не равноценны по происхождению. Так, родительский индекс быков с генотипом АА ЬЛЬБЛ обладал более высокой молочностью - 9405 кг и жирностью молока - 3,93%, что несколько выше, чем у быков с генотипами АВ и ВВ соответственно на 677-1077 кг и 0,02%.
Вывод. По результатам оценки быков-производителей по происхождению более высокие показатели были у быков с генотипом АА альфа-лактальбумина, чьи женские предки имели более высокую
молочную продуктивность.
ЛИТЕРАТУРА: 1. Гладырь, Е.А. Диагностика полиморфизма гена альфа-лактальбумина крупного рогатого скота / Е.А. Гладырь, О.В. Костюнина, Н.А. Зиновьева // Современные достижения и проблемы биотехнологии сельскохозяйственных животных. - Дубровицы. - 2002. -С. 109-110. 2. Костюнина, О.В. Молекулярная диагностика генетического полиморфизма основных молочных белков и их связь с технологическими свойствами молока : автореф. дисс. канд. биол. наук : 03.00.23 / Костюнина Ольга Васильевна. - Дубровицы. - 2005. - 21 с. 3. Лепёхина, Т.В. Корреляционная связь и наследуемость хозяйственно-полезных признаков у коров разных генераций : автореф. дисс. канд. биол. наук : 06.02.07 / Лепёхина Татьяна Викторовна. - Москва. - 2012. - 22 с. 4. Львина, О. А. Молекулярно-генетические и продуктивные особенности симментальского скота различного происхождения : автореф. дисс. канд. биол. наук : 03.02.07, 06.02.07 / Львина Ольга Анатольевна. - Дубровицы. - 2011. - 17 с. 5. Петухов, А.И. Ветеринарная генетика / В.Л. Петухов, А.И. Жигачёв, Г.А. Назарова. - М.: Колос, 19S5. - 369 с.
ХАРАКТЕРИСТИКА БЫКОВ-ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ С РАЗНЫМИ ГЕНОТИПАМИ АЛЬФА-ЛАКТАЛЬБУМИНА ПО ПРОИСХОЖДЕНИЮ
Тюлькин С.В., Ахметов Т.М., Муратова А.В.
Резюме
Представлена предварительная оценка племенной ценности быков-производителей с разными генотипами альфа-лактальбумина. Изучены признаки молочной продуктивности (удой и содержание жира в молоке) ближайших женских предков быков-производителей с разными генотипами LALBA (AA, AB и ВВ). Исследования показали, что более высокую оценку по происхождению имели быки-производители с генотипом AA LALBA.
THE CHARACTERISTICS OF STUD BULLS WITH DIFFERENT GENOTYPES OF
ALPHA-LACTALBUMIN BY ORIGIN
Tjulkin S.V., Ahmetov T.M., Muratova A.V.
Summary
The preliminary estimate of tribal value stud bulls with different genotypes of alpha-lactalbumin. Were studied signs to milk productivity (the yield of milk and content of milk fat) nearest female forefather stud bull with different genotypes of LALBA (AA, AB и ВВ). Researches have shown, that stud bulls with genotype AA LALBA are more highly appreciated by origin.
32S
