Научная статья на тему 'Аллельный полиморфизм гена CAPN1 мясного скота'

Аллельный полиморфизм гена CAPN1 мясного скота Текст научной статьи по специальности «Животноводство и молочное дело»

CC BY
252
72
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ДНК-ДИАГНОСТИКА / ПОЛИМОРФИЗМ / МЯСНОЙ СКОТ / ГЕН CAPN1 / ГЕНОТИП / АЛЛЕЛИ / DNA DIAGNOSTICS / POLYMORPHISM / MEAT CATTLE / CAPN1 GENE / GENOTYPE / ALLELE

Аннотация научной статьи по животноводству и молочному делу, автор научной работы — Мачульская Елена Витальевна, Чижова Людмила Николаевна, Кононова Лидия Валентиновна, Шарко Галина Николаевна, Семенов Семен Владимирович

В статье представлены результаты ДНК-диагностики быков-производителей мясных пород. Выявлены особенности полиморфизма гена CAPN1 у быков-производителей герефордской, казахской белоголовой, лимузинской и абердин-ангусской пород.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по животноводству и молочному делу , автор научной работы — Мачульская Елена Витальевна, Чижова Людмила Николаевна, Кононова Лидия Валентиновна, Шарко Галина Николаевна, Семенов Семен Владимирович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ALLELIC POLYMORPHISM OF CAPN1 GENE IN BEEF CATTLE

The article presents the results of the DNA diagnostics in bulls of meat breeds. The polymorphism peculiarities of CAPN1 gene in sires of Hereford, Kazakh White-headed, Limousine and Aberdeen Angus breeds are revealed.

Текст научной работы на тему «Аллельный полиморфизм гена CAPN1 мясного скота»

Список литературы

1. Басовский, Н.З. Методические рекомендации по разработке и оптимизации программ селекции в молочном животноводстве. / Н.З. Басовский, В.М. Кузнецов // Л., ВНИИРГЖ, 1977.- 87 с.

2. Fernando, R. L., M.Grossman. 1989. Marker assisted selection using best linear unbiased prediction. Genet. Sel. Evol. 21:467— 477.

3. Giblin, L. Association of bovine leptin polymorphisms with energy output and energy storage traits in progeny tested Hol-stein-Friesian dairy cattle sires/ Linda Giblin, Stephen T Butler, Breda M Kearney, Sinead M Waters, Michael J Callanan, Donagh P Berry// BMC Genetics 2010, № 11:73

4. Komisarek, J. Impact of LEP and LEPR gene polymor-phismson functional traits in Polish Holstein-Friesian cattle/ J.Komisarek//Animal Science Papers and Reports.- 2010.-V.10. -P.133-141

5. Komisarek, J. Impact of leptin gene polymorphismson breeding value for milk production traits in cattle/ J. Komisarek, , J. Szyda, A. Michalak, Z. Dorynek// J. Anim. Feed Sci.- 2005 № 14-P.491-500.

6. Robertson, A. The use of progeny testing with artificial insemination in dairy cattle. /A.Robertson, J.M. Rendel // Genetics.-1950.- v. 1.- p. 21-31.

7. Skjervold, H. Cattle breeding in Norway./ H. Skjervold // Ir. Grass and Anim. Assoc.1. J.- 1972.-№7.-p. 92-114.1. V t

8. Szyda, J. Statistical Modeling of Candidate Gene Effects on Milk Production Traits in Dairy Cattle /J. Szyda, J. Komisarek // J. Dairy Sci.- 2007.- № 90.Р. 2971-2979

9. Szyda, J. Evaluation markers in selected genes for association with functional longevity of dairy cattle/ J. Szyda, М. Morek-Kopec, J. Komisarek, A. Zarnecki//BMC Genetics.- 2011.- 12:30

УДК 636.22/.28.082.12

АЛЛЕЛЬНЫЙ ПОЛИМОРФИЗМ ГЕНА CAPN1

МЯСНОГО СКОТА ALLELIC POLYMORPHISM OF CAPN1 GENE IN

BEEF CATTLE

Мачульская Елена Витальевна, к.б.н.

Северо-Кавказский научно-исследовательский институт животноводства, Российская Федерация, г. Краснодар Чижова Людмила Николаевна, д.с.-х.н., Кононова Лидия Валентиновна, к.с.-х.н., Шарко Галина Николаевна, Семенов Семен Владимирович

Всероссийский научно-исследовательский институт овцеводства и козоводства, Российская Федерация, г. Ставрополь Machulskaja Elena Vital'evna, Candidate of Biol. Sci. North-Caucasian Research Institute of Animal Husbandry, ^asno-dar, Russia

Chizhova Lyudmila, Dr. Agr. Sci.

Kononova Lydiya Valentinovna, Candidate of Agr. Sci.

Charko Galina Nikolaevna,

Semenov Semen Vladimirovich,

All-Russian Research Institute of Sheep and Goat Breeding, Stavropol, Russia

Аннотация: в статье представлены результаты ДНК-диагностики быков-производителей мясных пород. Выявлены особенности полиморфизма гена CAPN1 у быков-производителей герефордской, казахской белоголовой, лимузин-ской и абердин-ангусской пород.

Ключевые слова: ДНК-диагностика; полиморфизм; мясной скот; ген CAPN1; генотип; аллели.

Abstract: the article presents the results of the DNA diagnostics in bulls of meat breeds. The polymorphism peculiarities of CAPN1 gene in sires of Hereford, Kazakh White-headed, Limousine and Aberdeen Angus breeds are revealed.

Key words: DNA diagnostics; polymorphism; meat cattle; CAPN1 gene; genotype; allele.

Использование полимеразной цепной реакции в реальном времени позволяет изучить гены-маркеры, контролирующие качество мяса. Одним из таких генов является ген кальпаина

(CAPN1), ассоциированный с «мраморностью» мяса, обусловливающий его нежность после убоя животного [1, 3].

Доказано, что в декомпозиции мышечной ткани, происходящей после убоя животного, активное участие принимает белок семейства кальпаинов (calpain). Механизм его действия заключается в следующем: система кальпаина, на основе кальций-зависимой цистеин-протеазы и за счет декомпозиции Z - дисков скелетной мускулатуры и ослабления связей между мышечными волокнами, создаёт условия для равномерного распределения внутримышечного жира между волокнами, что и обеспечивает нежность и сочность мяса, его «мраморность» [4, 5]. Из-за сравнительно низкого коэффициента наследования и невысокой вариабельности этого показателя использование традиционных методов селекции не позволяет получить объективные данные об этом признаке [2].

Методика. Биологическим материалом для исследований являлась ДНК, выделенная из крови животных с использованием наборов реагентов Diatom™ DNA Prep 100 (ООО Лаборатория «Изоген», г. Москва). Выход ДНК составил 3-5 мкг/100 мкл с OD 260/280 от 1,6 до 2,0.

Генетический анализ для выявления полиморфизма гена CAPN1 проводился на АНК-32 (анализатор нуклеиновых кислот) с использованием набора реагентов «CAPN1», предназначенного для определения одной бинарной SNP-мутаций C316G гена в пробах геномной ДНК крупного рогатого скота методом полимеразной цепной реакции в реальном времени (ПЦР-РВ) с использованием аллель-специфичных зондов (производитель ООО «Синтол»).

Частота встречаемости генотипов определялась по форму-

ле(1):

Р = ^ <!>•

где р - частота определения генотипа,

n - количество особей, имеющих определенный генотип,

N - общее число особей.

Подсчет частот встречаемости аллелей проводился по формуле (2):

Р(А)=-

(2),

где Р - частота встречаемости аллели; А - аллель; N1 - число гомозигот по исследуемому аллелю; N2 - число гетерозигот по исследуемому аллелю; п - объем выборки, т.е. количество животных. Результаты исследований и их обсуждение. Полиморфизм гена САРШ у исследуемых быков-производителей мясных пород, кроме герефордской, представлен двумя аллелями (С и G) с разной частотой встречаемости.

Таблица - Частота встречаемости аллелей, генотипов гена

Частота Частота генотипов,

Порода п аллелей %

С а СС аа са

Герефордская 8 0,00 1,00 0,00 100,00 0,00

Казахская белоголовая 52 0,20 0,80 11,50 71,20 17,30

Лимузинская 6 0,58 0,42 50,00 33,30 16,70

Абердин-ангусская 6 0,17 0,83 16,70 83,30 0,00

Характерной особенностью для исследуемого поголовья (п=72) оказалась низкая частота встречаемости аллеля С и высокая - аллеля G. Доля желательного для селекции аллеля С варьировала от 0 у быков герефордской породы до 0,58 - у лимузин-ской. Сравнительно равномерное (0,17 - 0,20) распределение ал-леля С оказалось у быков казахской белоголовой, абердин-ангусской пород.Максимально часто (1,00) встречался аллель G у быков-производителей герефордской породы, реже (0,80) -казахской белоголовой и абердин-ангусской.Выявленная закономерность нашла отражение в частоте встречаемости генотипов, как гомозиготных (СС, GG), так и гетерозиготных (СG).

Как отмечалось выше, отсутствие аллеля С у быков -производителей герефордской породы обусловило 100 %-ное присутствие гомозиготного GG-генотипа. Среди тестированных быков лимузинской породы в 50 % случаев присутствовал предпочтительный генотип СС. Отмечена практически одинаковая частота встречаемости гомозиготного варианта СС в стаде бы-

ков казахской белоголовой и абердин-ангусской пород (11,5 и 16,7 %, соответственно). Частота гетерозиготных генотипов в лимузинской породе составила 16,70 %, казахской белоголовой - 17,30 %. Соответственно можно предположить, что увеличение фактического количества гетерозигот способствует большой вероятности получения животных желательного генотипа. Анализ полученных результатов показал существенные различия в соотношении животных разных генотипов в отдельных породах.

Выводы. Полученная информация по полиморфизму гена CAPN1 может быть использована для подбора быков к материнскому поголовью для увеличения в племенных стадах доли аллелей, маркирующих высокие качественные характеристики мяса.

Список литературы

1. Глазко, Т.Т. ДНК-технологии для повышения мясной продуктивности / Т.И. Глазко, А.Б. Комаров, Е.В. Борзаковская // Известия ТСХА. В. - 2008. - № 1. - С.75-80.

2. Дубовскова, М.П. Подбор родительских пар герефордов с учётом антигенного спектра и ДНК-маркеров / М.П. Дубовскова, М.И. Селионова, Л.Н. Чижова, В.И. Колпаков // Вестник мясного скотоводства. - 2016. - № 4 (96). - С. 46-53.

3. Косян, Д.Б. Использование метода ПЦР для генотипирования крупного рогатого скота по гену CAPN1 с использованием генетических маркеров / Д.Б. Косян, Л.Г. Сурундаева, Л.А. Маевская, Е.А. Русакова, О.В. Кван // Вестник ОГУ. - 2012. - № 6 (142). - С. 26-30.

4. Шарипов, А.А. Молекулярно-генетические аспекты селекции мясного скота по мраморности мяса / А.А. Шарипов, Ш.К. Шакиров, Ю.Р. Юльметьева, Л.И. Гафурова // Вестник мясного скотоводства. - 2014. - № 2. - С. 59-64.

5. Yun Sub, C. A single nucleotide polymorphism in CAPN1 associated with marbling score in Korean cattle / C. Yun Sub, Y. Du-Hak, P. Byung Lae // BMC Genetics - 2008. - V. 9. - P. 33-38.

УДК 636.22/.28.082.2

ИССЛЕДОВАНИЕ СУБПОПУЛЯЦИИ

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.