CC BY
20
УДК / UDC 636.237.21:612.118.221.2:575.113.2(470.319)
АЛЛЕЛИ ГРУПП КРОВИ С ВЫСОКОЙ И НИЗКОЙ КОНЦЕНТРАЦИЕЙ У КОРОВ ЧЁРНО-ПЁСТРОЙ ПОРОДЫ В ОРЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ
ALLELES OF BLOOD GROUPS WITH HIGH AND LOW CONCENTRATION BY THE COWS OF BLACK-AND-WHITE BREED IN THE OREL REGION
Шендаков А.И., доктор сельскохозяйственных наук, профессор Shendakov A.I., Doctor of Agricultural Sciences, Professor Глазкова Н.Ю.*, аспирант Glazkova N.Yu., Postgraduate Student ФГБОУ ВО «Орловский государственный аграрный университет
имени Н.В. Парахина», Орел, Россия Federal State Budgetary Educational Establishment of Higher Education "Orel State Agrarian University named after N.V. Parakhin", Orel, Russia *E-mail: glazkova nataliya@bk.ru
В селекции молочного скота большое значение имеет изучение групп крови, концентрации аллелей групп крови и динамики частоты встречаемости аллелей. Это связано с необходимостью изучения генетического разнообразия пород и, в частности, иммуногенетического полиморфизма. В связи с этим в работе изучены аллели групп крови с высокой и редкой концентрацией в популяции чёрно-пёстрого скота Орловской области. Было исследовано поголовье коров в 6 стадах: (ФГУП «Стрелецкое», СПК им. Мичурина, ОАО «Агрофирма Мценская», ЗАО «Славянское», ЗАО «Куракинское», ОПХ «Красная Звезда», n=306). В результате исследований по всем стадам Орловской области установлено, что от 33,3% до 100% животных являются носителями антигенов G2, H', F, C1. Их концентрация составила от 33,33% до 65,54%, от 44,44% до 89,23%, от 64,15% до 93,88% и от 56,60% до 63,08% соответственно. Так, в ФГУП «Стрелецкое» наблюдалась высокая концентрация в системе В: G2 - 63,54%; Y2 - 63,54%; Q' - 63,54%; в системе S: H' - 69,79; в системе С: X2 - 64,58%; в системе F-V: FF - 84,38%. Низкая концентрация аллелей была характерна в системе В для Q4 - 1,04%; F'3 - 1,04%; в системе S: U' - 1,04%; в системе С: X4 - 1,04%; в системе F-V: R'' - 1,04%. В изученных стадах были обнаружены аллели, которые потенциально могут являться генетическими маркерами высокой молочной продуктивности у чёрно-пёстрых коров. В перспективе предлагается проведение более подробного иммуногенетического мониторинга в орловской популяции крупного рогатого скота.
Ключевые слова: чёрно-пёстрая порода, коровы, генофонд, аллелофонд, группы крови, аллели, молочный скот.
The study of blood groups, the concentration of alleles of blood groups and the dynamics of the frequency of occurrence of alleles are of great importance in the selection of dairy cattle. This is due to the need to study the genetic diversity of breeds and, in particular, immunogenetic polymorphism. In this regard, the alleles of blood groups with a high and rare concentration in the population of Black-and-White cattle of the Orel region are studied in the work. The livestock of cows in 6 herds were investigated: (farms Streletskoe, Michurin, Agrofirm Mtsenskaya, Slavyanskoe, Kurakinskoe, Krasnaya Zvezda, n = 306). As a result of the research in all herds of the Orel region, it was established that from 33.3% of all the animals are carriers of the G2, H', F, C1 antigens. Their concentration ranged from 33.33 to 65.54%, from 44.44 to 89.23, from 64.15 to 93.88 and from 56.60 to 63.08%, respectively. So, in farm Streletskoe there was a high concentration in system B: G2 - 63.54%; Y2 - 63.54%; Q' -63.54%; in system S: H' - 69.79; in system C: X2 - 64.58%; in the F-V system: FF - 84.38%. Low concentration of alleles was typical for system B for Q4 - 1.04%; F'3 - 1.04%; in system S: U' - 1.04%; in system C: X4 - 1.04%; in the F-V system: R'' - 1.04%. In the studied herds,
certain alleles are revealed, which can be genetic markers of the milk productivity of cows. In the future, it is proposed to conduct more detailed immunogenetic monitoring in the Orel cattle population.
Key words: Black-and-White breed, cows, gene pool, allelofond, blood groups, alleles, dairy cattle.
Введение. Изучение генофонда сельскохозяйственных животных в нашей стране было начато A.C. Серебровским (1928), который в понятие «генофонд» включил совокупность наследственных свойств (генов) какой-либо группы организмов, способных без изменений сохраняться в сотнях и тысячах поколений и редко при этом подвергаться мутациям при отсутствии мутагенных воздействий [7].
Критерием богатства генетических ресурсов в животноводстве является разнообразие пород и самостоятельных аборигенных популяций животных, отличающихся между собой качественным своеобразием генотипов, обусловленным наличием определённых генов, их частотой, а также взаимосвязью между отдельными признаками [10].
К генетическим резервам относятся не только наиболее перспективные иностранные породы, но и местные. В современной трактовке генофонд - это совокупность генов (аллелей) популяции, в пределах которой они характеризуются определёнными частотами. Будучи составной частью генетического потенциала вида, генофонд популяции составляет базу для селекционного процесса, т.е. совершенствования существующих и создания новых пород сельскохозяйственных животных [5, 7].
Генетический потенциал скота представляет собой комплекс наследственных задатков, в определённых комбинациях и обеспечивающих максимальный уровень развития животных. В селекции под генетическим потенциалом скота понимают способность реализовать высокий уровень признака в определённых благоприятных условиях среды. При повышении генетического потенциала стада всегда нужно помнить, что прибыльное производство продукции возможно только в здоровом стаде. Для этого все факторы внешней среды должны соответствовать генетическому потенциалу животных [9].
Длительная селекционная работа со стадами, имеющими общих родоначальников, позволила создать популяции животных, устойчиво передающих свои качества потомству. Их разведение определяет современные успехи экономики животноводства и обеспечивает поступление на рынок необходимого объёма и качества продуктов скотоводства. Более продуктивные (заводские породы) используются для совершенствования местных пород. При этом в последующей селекционной работе закрепляются признаки, которые чаще в наиболее желательной форме проявляются у помесей первого поколения [2, 8].
Как отмечают учёные, наследование факторов крови у животных, как правило, детерминируется несколькими генами. Большинство факторов крови наследуется по типу аллеломорфных признаков. При этом факторы крови могут наследоваться как независимо от других аллелей (по одному), так и комплексами. Каждый ген, или совокупность аллелей, находясь в отдельном локусе какой-либо хромосомы, наследственно детерминирует одну из систем групп крови, включающей от одного до нескольких десятков антигенов. В практической селекции для генетического различия пород используются устойчиво передающиеся по наследству комбинации антигенов (аллели) [1].
Разнообразие эритроцитарных антигенов, их иммуногенетические комплексы и кластеры являются частью генотипа, которым обусловлены особенности всего фенотипа, в том числе особенности, связанные с его продуктивными качествами. Это обстоятельство учёные и практики считают основным при обосновании использования групп крови в маркерной селекции (MAS - marker-assisted selection) [6].
При изучении селекционного процесса, как правило, предпринимается исследование наиболее полиморфных систем групп крови (преимущественно систем EAB и EAC). Зная антигенный состав эритроцитов и их взаимосвязь с показателями молочной продуктивности, можно управлять генетической структурой стада, накапливая те генотипы, которые положительно сочетаются с хозяйственно полезными признаками.
Иммуногенетический полиморфизм для каждой породы крупного рогатого скота достаточно уникален. Отродья и внутрипородные типы животных могут существенно различаться по составу и частотам встречаемости отдельных аллелей [8]. Так, чёрно-пёстрая порода крупного рогатого скота выделяется среди всех молочных пород хорошим телосложением, свойственной молочному скоту высокой продуктивностью и здоровьем. Из всех пород чёрно-пёстрая порода занимает лидирующее положение по поголовью. Во всех областях и регионах России продолжается рост поголовья скота чёрно-пёстрой породы за счёт проводимой голштинизации скота других пород [3, 4, 9]. При этом в научной периодической печати приводятся данные, исходя из которых можно сделать вывод, что разводимые в России зональные типы чёрно-пёстрой породы имеют не только общее иммуногенетическое сходство, но и существенные различия по концентрации тех или иных аллелей в стадах.
В связи с этим целью исследований являлось изучение иммуногенетического разнообразия коров чёрно-пёстрой породы в Орловской области. В соответствии с поставленной целью, были сформулированы следующие задачи:
1) определение концентрации антигенов (аллелей) групп крови по 11 системам локусов;
2) выявление аллелей с более высокой концентрацией;
3) выявление аллелей с низкой концентрацией;
4) сравнение аллелей высокой и низкой концентрацией в стадах чёрно-пёстрого скота Орловской области.
Условия, материалы и методы. Изучение генофонда аллелей групп крови проводилось у коров чёрно-пёстрой породы в хозяйствах Орловской области (ФГУП «Стрелецкое» - 96 голов; СПК им. Мичурина - 62 головы; ОАО «Агрофирма Мценская» - 65 голов; ЗАО «Славянское» - 12 голов; ЗАО «Куракинское» - 53 головы; ОПХ «Красная Звезда» - 18 голов; итого 306 голов). Определение эритроцитарных аллелей происходило в лаборатории генетики Всероссийского института животноводства имени Л.К. Эрнста. Были проанализированы племенные свидетельства коров чёрно-пёстрой породы в перечисленных хозяйствах с группами крови по 11 системам локусов, с достоверностью происхождения племенного скота, которая составила 100%. Определение частоты встречаемости эритроцитарных антигенов производилось с помощью методов, описанных в цитируемой литературе. Основой для генетико-статистического анализа служила компьютерная программа Microsoft Office Excel.
Результаты и обсуждение. Результаты исследования показали, что у коров чёрно-пёстрой породы в хозяйстве ФГУП «Стрелецкое» наблюдалась высокая концентрация следующих антигенов: в системе В: G2 - 63,54%; Y2 -63,54%; Q' - 63,54%; в системе S: Н' - 69,79; в системе С: X2 - 64,58%; в системе F-V: FF - 84,38% (табл. 1).
Таблица 1 - Антигены групп крови с высокой и редкой концентрацией у коров чёрно-пёстрой породы в хозяйствах Орловской области
Стадо хозяйств Антигены групп крови по 11 локусам
с редкой концентрацией с высокой концентрацией
ФГУП «Стрелецкое» 96 голов X4, и', К", F'з 02, У2, О', Н', FF, Х2
СПК имени Мичурина 62 головы X, Т, ¡(г), Х3, Ох FF, W, Х2, У2, С1, Н'
ОАО «Агрофирма Мценская» 65 голов й, й'', М', У2, Б3 02, FF, Н', Х2, С1
ЗАО «Славянское» 12 голов К, F, О1, Fз Z, FF, F2
ЗАО «Куракинское» 53 головы I, V', Е4, Р1, F1 О2, FF, У2, Н', С1, О'
ОПХ «Красная Звезда» 18 голов V', К, В1, С FF, О2, Н', У2, С1, Х2
При вычислении концентрации антигенов редкая встречаемость была характерна для следующих антигенов в системе В: Q4 - 1,04%; F'з - 1,04%; в системе S: и' - 1,04%; в системе С: X4 - 1,04%; в системе F-V: R" - 1,04%.
В хозяйстве СПК имени Мичурина наблюдалась высокая концентрация следующих антигенов: в системе В: Y2 - 44,90%; в системе S: Н' - 46,94%; в системе С: X2 - 44,90%; С - 57,14%; W - 48,98%; в системе F-V: FF - 93,88%. Редкая концентрация была обнаружена у аллелей в системе В: Ox - 2,04%; T - 2,04%; I© - 2,04%; в системе S: X - 2,04%; в системе С: Xз - 2,04%.
В хозяйстве ОАО «Агрофирма Мценская» наблюдалась высокая концентрация следующих антигенов: в системе В: G2 - 44,62%; в системе S: Н' -89,23%; в системе С: X2 - 49,23%; С1 - 63,08%; в системе F-V: FF - 83,08%, а редкая концентрация - в системе А: D - 1,54%; в системе В: D" - 1,54%; в системе S: Sз - 1,54%; в системе М: M' - 1,54%; в системе F-V: V2 - 1,54%.
В хозяйстве ЗАО «Славянское» высокую концентрацию составили антигены: в системе Z: Z - 100%; в системе F-V: FF - 58,33%; F2 - 58,33%, редкую концентрацию составили антигены: в системе В: G2 - 8,33%; O1 - 8,33%; в системе С: R - 8,33%; в системе F-V: F - 8,33%; Fз - 8,33%.
В хозяйстве ЗАО «Куракинское» высокую концентрацию показали антигены: в системе В: G2 - 49,06%; Q' - 71,7%; Y2 - 77,36%; в системе S: Н' - 84,91%; в системе С: С1 - 56,60%; в системе F-V: FF - 64,15%. А редкую концентрацию имели антигены: в системе В: I - 1,89%; P1 - 1,89%; E'4 - 1,89%; в системе F-V: V' - 1,89%; F1 - 1,89%.
В хозяйстве ОПХ «Красная Звезда» высокую концентрацию имели антигены: в системе В: G2 - 33,33%; Y2 - 38,89%; в системе S: Н' - 44,44%; в
системе С: 01 - 61,11%; X2 - 44,44%; в системе F-V: FF - 77,78%, редкую концентрацию показали антигены: в системе В: Y' - 5,56%; K - 5,56%; B1 - 5,56%; в системе С: C - 5,56%; в системе J: J1 - 5,56%.
Расчёты, приводимые в опубликованных статьях [11], подтвердили в определённой мере наши новые данные.
Сравнительный анализ частоты встречаемости аллелей высокой концентрации у коров чёрно-пёстрой породы (рис. 1) позволил выявить, что чаще всего у них встречались следующие общие аллели: G2, Н', FF, 01. Концентрация перечисленных аллелей имела положительную корреляцию с молочной продуктивностью коров.
-ФГУП Стрелецкое -СПКим. Мичурина
ОАО "Агрофирма Мценская" ЗАО "Славянское"
Рисунок 1 - Сравнительный анализ частоты встречаемости аллелей высокой концентрации у коров чёрно-пёстрой породы
Сравнительный анализ встречаемости аллелей с редкой концентрацией у коров чёрно-пёстрой породы выявил, что в стаде каждого хозяйства есть неповторяющиеся антигены редкой концентрации. Все эти аллели Х4, и', К, 04, F'з, X, Т, 1(1), Хз, Ох, й, М', Бэ, I, V', Е'4, Р1, F1, У', К, В1, 0 вызывают необходимость организации постоянного генетического мониторинга в популяции в целом и в племенных организациях по разведению чёрно-пёстрой породы. Такой контроль позволит в зависимости от складывающейся ситуации подбирать к стадам таких производителей, которые бы способствовали стабильности генетической изменчивости и оптимизации структуры генофонда.
Выводы. В результате анализа полученных данных по всем хозяйствам Орловской области установлено, что от 33,33% до 100% животных являлись носителями антигенов G2, H', F, Ci. В изученных стадах прослеживались определенные аллели, которые могут быть генетическими маркерами молочной продуктивности коров. Наличие этих аллелей в орловской популяции является результатом длительного селекционного процесса. В связи с этим, по нашему мнению, следует вести отбор коров и быков-производителей на увеличение концентрации желательных аллелей групп крови, являющихся не только характерными для породы, но и потенциально пригодными для маркерной селекции. Комплектование численности быков-производителей с редкими антигенами групп крови в сочетании с гетерогенным подбором по генетическим маркерам позволит в перспективе интенсивнее улучшать продуктивные качества животных. В целом, каждое изученное стадо чёрно-пёстрого скота Орловской области имеет свои особенности иммуногенетического полиморфизма, что объяснимо использованием семени быков-производителей разного происхождения и реализуемого разными племенными объединениями.
БИБЛИОГРАФИЯ
1. Ахметов И.Г. Инновационные технологии в сельском хозяйстве // Материалы III Международной научной конференции. Казань, 2017. 58 с.
2. Бакай A.B., Кочиш Г. Г., Скрипниченко И. И. Генетика. М.: КолосС, 2013. 448 с.
3. Боев М.М., Боев М.М., Стрекозов Н.И. Селекционно-генетические аспекты повышения жирности молока крупного рогатого скота // Вестник РАСХН. 2009. № 2. С. 86-89.
4. Бугаев С.П., Волобуев В.В. Иммуногенетические маркеры молочной продуктивности в селекции крупного рогатого скота молочных и комбинированных пород // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2016. № 9. С. 135-140.
5. Васильева Л.И., Митютько В.И. Молекулярно-генетические маркеры для оценки генетического полиморфизма // Вестник студенческого научного общества. 2017. № 1. С. 157-160.
6. Гумеров У., Исламова С. Аллелофонд групп крови и его связь с продуктивностью коров // Молочное и мясное скотоводство. 2009. № 2. С. 11.
7. Паронян И.А., Прохоренко П.Н. Генофонд домашних животных России: учебное пособие. СПб: Издательство: «Лань», 2008. 352 с.
8. Попов H.A., Ескин Г.В. Аллелофонд пород крупного рогатого скота по ЕАВ-локусу. Справочный каталог. М.: 2000. 299 с.
9. Самусенко Л.Д., Химичева С.Н. Генетические ресурсы сельскохозяйственных животных: учебное пособие. Орел: Издательство: ФГБОУ ВО Орловский ГАУ, 2017. 134 с.
10. Шендакова Т.А., Шендаков А.И. Генетические и средовые факторы в селекции чёрно-пёстрой породы // Биология в сельском хозяйстве. 2014. № 2. С. 2-13.
11. Шендаков А.И., Глазкова Н.Ю., Шендакова Т.А. Иммуногенетический полиморфизм быков-производителей в орловской популяции молочного скота // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2018. № 8. С. 121-127.
