CC BY
10
Научная статья
УДК 636.08.003.237.21:591.151
doi: 10.37670/2073-0853-2023-99-1-277-283
Ассоциация полиморфизма гена лептина с хозяйственно полезными признаками крупного рогатого скота чёрно-пёстрой породы
Мария Алексеевна Парамонова, Фарит Равилович Валитов, Ильнура Нурисламовна Ганиева,
Татьяна Владимировна Кононенко
Башкирский государственный аграрный университет, Уфа, Россия
Аннотация. Цель исследований - изучение полиморфизма гена лептина (LEP) в качестве перспективного ДНК-маркера, связанного с признаками молочной продуктивности коров чёрно-пёстрой породы, разводимой на территории Республики Башкортостан. В результате исследования установлено, что в изученной выборке коров частота встречаемости аллелей составляет LEP€ = 0,57 и LEPТ = 0,43. Выявлено, что данная выборка животных находится в состоянии генетического равновесия согласно закону Харди - Вайнберга. Установлено также влияние полиморфизма LEP на качественные показатели молока. Статистический анализ ассоциации между генотипами LEP и составом молока коров сделанной авторами выборки показывает положительное влияние генотипа CC по гену лептина. Животные с данным генотипом превосходили своих сверстниц по удою, массовой доле жира, белка и сухого вещества в молоке.
Ключевые слова: чёрно-пёстрая порода, молочная продуктивность, качественные показатели молока, полиморфизм, лептин.
Для цитирования: Ассоциация полиморфизма гена лептина с хозяйственно полезными признаками крупного рогатого скота чёрно-пёстрой породы / М.А. Парамонова, Ф.Р. Валитов, И.Н. Ганиева, Т.В. Кононенко // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2023. № 1 (99). С. 277 - 283. https://doi.org/10.37670/2073-0853-2023-99-1-277-283.
Original article
Association of leptin gene polymorphism with economically beneficial features of black and white cattle
Maria A. Paramonova, Farit R. Valitov, Ilnura N. Ganieva, Tatyana V. Kononenko
Bashkir State Agrarian University, Ufa, Russia
Abstract. The aim of the research is to study the polymorphism of the leptin gene (LEP) as a promising DNA marker associated with the characteristics of milk productivity of black-and-white cows bred in the Republic of Bashkortostan. As a result of the study, it was found that in the studied sample of cows, the frequency of occurrence of alleles is LEPC = 0.57 and LEPT = 0.43. It was revealed that this sample of animals is in a state of genetic equilibrium according to the Hardy-Weinberg law. The influence of LEP polymorphism on the quality indicators of milk has also been established. Statistical analysis of the association between LEP genotypes and milk composition of cows from the sample made by the authors shows a positive effect of the CC-genotype on the leptin gene. Animals with this genotype were superior to their peers in terms of milk yield, mass fraction of fat, protein and dry matter in milk.
Keywords: black and white cattle, milk productivity, qualitative indicators of milk, polymorphism, leptin.
For citation: Association of leptin gene polymorphism with economically beneficial features of black and white cattle / M.A. Paramonova, F.R. Valitov, I.N. Ganieva, T.V. Kononenko. Izvestia Orenburg State Agrarian University. 2023; 99(1): 277-283. (In Russ.). https://doi.org/10.37670/2073-0853-2023-99-1-277-283.
Методы современной молекулярной генетики позволяют определить у крупного рогатого скота гены, связанные с количественными и качественными признаками, характерными для той или иной породы. Это позволяет производить отбор животных по желательным с точки зрения хозяйственного использования аллельным вариантам этих генов. Одними из потенциальных маркеров молочной и мясной продуктивности крупного рогатого скота являются аллельные варианты гена лептина (LEP) [1].
Впервые ген лептин был выделен как фактор сытости в 1994 г. [2]. Лептин - это полипептидный гормон, который состоит из 167 аминокислот и включает 21 аминокислотную сигнальную последовательность [3]. Он имеет общую молекулярную массу 16 кДа и относится
к цитокинам (сигнальным белкам), образуемым жировой тканью. У жвачных животных лептин секретируется преимущественно адипоцитами [4]. Основная физиологическая роль лептина состоит в снижении синтеза макроэргов и повышении затрат энергии. Известно о влиянии гена LEP на продуктивное долголетие животных, сложность отёла, длительность срока стельности и перинатальную смертность телят [1]. Кроме того, существуют данные о влиянии полиморфизма лептина на прирост живой массы, количество удоя и качественный состав молока [5, 6].
В работах ряда авторов частота встречаемости аллельных вариантов гена LEP у голштинского скота молочного направления продуктивности, в том числе чёрно-пёстрой породы, смещена с небольшим перевесом в сторону аллеля С
[2 - 4, 7 - 11]. Однако А.И. Ганджа [10] и др. в своей работе приводят данные о более распространённом варианте аллеля LEPT (0,74) по сравнению с аллелем LEPC (0,26). У популяций крупного рогатого скота голштинской породы самую частую встречаемость аллеля LEPC (0,87) выявили S.R. Cardoso [2] et al., а аллеля LEPT (0,43) - Э.Р. Гайнутдинова [7] и М.И. Варламова [3] и др. Частота встречаемости аллелей LEP у различных популяций коров голштинской породы приведена в таблице 1.
В доступной литературе имеются различные данные о влиянии генотипов гена LEP на живую массу и молочную продуктивность крупного рогатого скота. Ряд авторов отмечают, что при одинаковых условиях кормления коровы с генотипом СС достоверно превосходили своих сверстниц с другими генотипами по показателям живой массы, а особи с генотипом LEPTT показывали более высокий уровень удоя [8, 11]. С.В. Тюлькин с соавт. и Ф.Ф. Зиннатова с соавт.в своих исследованиях доказывают, что наименьшими удоями за лактацию характеризуются животные с генотипом LEPTT [1, 4]. По данным А.А. Ярышкина [6] и Э.Р. Гайнутдиновой [7], у носителей гетерозиготных вариантов гена отмечалось самое низкое количество полученного молока.
Анализ ассоциации полиморфизма гена LEP крупного рогатого скота с содержанием компонентов в молоке (белка и жира) проводился неоднократно, но учёные не пришли к единому мнению о его возможном влиянии на состав молока. Так, Ф.Ф. Зиннатова и др. [4] и М.И. Гиль и др. [9] при изучении генотипов лептина выявили, что генотип связан с наиболее высоким
выходом молочного жира. А.А. Балакирев и др. [8] отмечают, что в молоке гетерозиготных особей, напротив, содержался наименьший процент молочного жира, а коровы с генотипом LEPTT показывали наилучшие результаты по количеству жира в молоке. Относительно исследований бел-ковомолочности ряд исследователей выделяют генотип LEPCT [7], другие - генотип LEPCC как наиболее продуктивный [8, 11].
Цель исследования - выявить полиморфизм гена лептина и установить связи данного генетического маркера с молочной продуктивностью и качественными показателями молока коров чёрно-пёстрой породы.
Сведений о влиянии аллельных вариантов гена LEP на основные показатели молочной продуктивности коров чёрно-пёстрой породы крупного рогатого скота Республики Башкортостан в доступной литературе недостаточно, что подтверждает необходимость проведения исследований в этом направлении. Таким образом, изучение гена лептина и его связи с хозяйственно полезными признаками молочного скота является перспективным и актуальным.
Материал и методы. Генотипирование животных по гену лептина проводили в лаборатории молекулярной генетики Башкирского ГАУ. Объектом исследования стала выборка коров чёрно-пёстрой породы крупного рогатого скота, разводимого в условиях ООО «АП им. Калинина» Стерлитамакского района (п = 174). Выборку данных молочной продуктивности коров осуществляли по программам ИАС «Се-лэкс - Молочный скот». Качественный состав молока определяли в лаборатории селекционного контроля качества молока АО «Башкирское» по племенной работе с использованием прибора «Лактан 700М».
Выделение ДНК производилось с применением набора реагентов «ДНК-Экстран». Полиморфизм генов LEP определяли методом ПЦР-ПДРФ с применением четырёх олигону-клеотидных праймеров:
LEP-F1: 5 '-в.А С-вАТ-вТв-ССА-СвТ-вТв-GTT-GTG-TCT-GT-3'
1£Р-Я1: 5'- Свв-ТТС-ТАС-СТС-вТС-ТСС-САв-ТСС-СТС-С-3'
LEP-F2: 5 '-ТвТ-СТТ-А Св-Твв-А вв-СТв-ТвС-ССА-вСТ-3'
LEP-R2: 5'-Авв-вТТ-ТТв-вТвТСА-ТСС-Твв-АСС-ТТТ-Св-3'
(сайт рестрикции BstX2I) с последующим элек-трофоретическим разделением рестрикционных фрагментов в 2,5 % агарозы высокого разреше-
1. Полиморфизм гена LEP у коров голштинской породы
Порода Частота встречаемости аллелей Автор, год Страна
LEPC LEPT
Голштинская 0,59 0,41 Ф.Ф. Зиннатова и др., 2017 Россия
Голштинская 0,57 0,43 Э.Р Гайнутдинова и др., 2021 Россия
Голштинская 0,62 0,38 Н.А. Балакирев и др, 2018 Россия
Голштинская 0,87 0,13 S.R. Cardoso et al., 2011 Бразилия
Чёрно-пёстрая 0,62 0,38 М.И. Гиль и др., 2019 Украина
Голштинская 0,57 0,43 М.И. Варламова и др., 2020 Россия
Голштинская 0,26 0,74 А.И. Ганджа и др., 2017 Беларусь
Голштинская 0,58 0,42 Н.Ю. Сафина, 2018 Россия
В среднем 0,59 0,41
ния, 0,5 мкг/мл этидия бромида. Определение длины аллелей проводили при использовании маркера молекулярных масс pUC/Msp1. Для анализа изображения гелей после электрофореза в ПААГе применяли гельдокументирующую систему GelDoc Х+ при длине волны 310 Ьр. Размеры рестрикционных фрагментов составляли: LEPCC = 239\164 Ьр; LEPCT = 239\164\131 Ьр; LEPTT = 239\131 Ьр.
Частоту встречаемости генотипов определяли по формуле:
(1)
р = n
1 N '
где РI - частота определения /-генотипа;
П - количество особей, имеющих определённый генотип; N - число особей в выборке. Частоту аллелей определяли по формуле Е.К. Меркурьевой [12]:
2nAA + nAB 1Ч дЛ =-—-; (2.1)
qB =
2N 2nBB + nAB
2N '
(2.2)
X2 =£ (O - E )2/E,
(4)
;=1
живой массы. Биологическую эффективность коров разных генотипов по гену LEP оценивали по формуле В.Н. Лазаренко [13]:
У-СВ
БЭК = х100, ЖМ
(6)
где рА, дЛ - частота аллеля соответственно А и В; п, N - количество голов заданного генотипа в изучаемой популяции. Генетическое равновесие исследуемой популяции тестировали согласно закону Харди -Вайнберга:
р2 + 2рд + д2 = 1, (3)
где р2, д2- доля гомозигот по каждому из аллелей; р, д - частота соответствующих аллелей; 2др - доля гетерозигот.
Вариабельность между наблюдаемым и ожидаемым распределением генотипов проверяли методом х2, который вычисляли по формуле:
где О и Е - наблюдаемые и теоретически ожидаемые количества генотипов определённого типа;
k - число генотипических классов. Для анализа продуктивных качеств животных выборки, интенсивности их использования и производства молока вычисляли коэффициент молочности (КМ) (удой на 100 кг живой массы) по формуле:
У
КМ =-х 100, (5)
ЖМ
где КМ - коэффициент молочности; У - удой за лактацию, кг; ЖМ - живая масса коров, кг. Для более точной оценки молочной продуктивности особей с точки зрения пищевой ценности их молока был вычислен коэффициент биологической эффективности коровы (БЭК), отражающий выход сухого вещества на 1 кг
где БЭК - биологическая эффективность коровы; У - удой за лактацию; кг; СВ - содержание сухого вещества в молоке, %;
ЖМ - живая масса коров, кг. Коэффициент биологической полноценности (КБП) рассчитали по формуле, предложенной О.В. Горелик [14]. Этот коэффициент показывает выход сухого обезжиренного молочного остатка на 1 кг живой массы животного и позволяет оценить животных по полноценности полученного молока [11]:
КБП = У-СОМО, (7)
ЖМ
где КБП - коэффициент биологической полноценности;
У - удой за 305 дней лактации, кг; СОМО - сухой обезжиренный молочный остаток, %;
ЖМ - живая масса коров, кг. В группах животных с различными генотипами гена лептина рассчитаны средние показатели живой массы, обильномолочности, жирномолочности, белковомолочности, сухого обезжиренного молочного остатка, лактозы, сухого вещества. Коэффициент молочности рассчитывали отношением удоя за лактацию к живой массе коровы, показывающий количество продуцированного молока на 100 кг его массы.
Для проверки уровня значимости полученных данных рассчитан критерий достоверности Стью-дента. Результаты исследований статистически обработаны с использованием пакета программ Microsoft Excel.
Результаты и обсуждение.С целью определения частоты встречаемости генотипов и аллелей по гену лептина была произведена выборка коров чёрно-пёстрой породы (n = 174). Полученные результаты аллельного полиморфизма и частоты генотипов гена в исследованной группе коров представлены в таблице 2.
В изученной выборке животных частота встречаемости аллелей LEPC и LEPT составляла соответственно 0,57 и 0,43. Наблюдаемая вариабельность аллельных вариантов соответствовала данным, ранее описанным другими исследователями (табл. 1). По локусу LEP наблюдалось преобладание числа гетерозиготного СТ-генотипа над обоими гомозиготными (54 %). Наименее часто встречаемым по данному гену является гомозиготный ТТ-генотип (16 %). Для наглядности представлены диаграммы данных показателей (рис. 1).
2. Частота аллелей и генотипов гена LEP у коров
Показатель n Частота генотипов Частота аллелей X2
LEPCC LEPCT LEPTT LEPC LEPT
n % n % n %
О 174 53 30,46 94 54,02 27 15,52 0,57 0,43 3,08
Е 63 36,21 83 47,70 28 16,09
Примечание: О - фактически наблюдаемый показатель, Е - теоретически ожидаемый показатель.
16 %
30 %
43 %
57 %
54 %
т ,—, ™ И^Г
ЕЭ СС Е2 СТ ШТТ
А Б
Рис. 1 - Частота встречаемости генотипов (А) и аллелей (Б) по гену LEP в изученной выборке коров
Анализ соответствия фактически наблюдаемых и теоретически ожидаемых частот генотипов в изученной группе коров выявил некоторый недостаток генотипа ЬЕР<С и переизбыток генотипа ЬЕРСТ. Вычисленное значение х2 (3,08) указывает на то, что исследуемая популяция находится в состоянии генетического равновесия согласно закону Харди - Вайнберга (Р < 0,05).
Оценка молочной продуктивности данной выборки коров с разными генотипами гена ЬЕР показала, что наименьшими удоями за лактацию, которые составили 6619,1 кг, характеризовались животные с генотипом ЬЕРТТ. Они уступали по показателям обильномолочности своим сверстницам с другими генотипами без статистически значимых различий. Так, разница по молочной продуктивности с особями, имеющими генотип ЬЕРСТ, составляла 433,7,8 кг (6,6 %), с коровами с генотипом ЬЕРСС - 493,3 кг (7,5 %) (табл. 3).
Нами также изучалась взаимосвязь показателей живой массы коров с полиморфизмом гена лептина. Анализ показал, что при одних и тех же условиях кормления животные с генотипом ЬЕРСТ незначительно превосходили сверстниц с гомозиготными ЬЕРСС и ЬЕРТТ генотипами по показателям живой массы - на 4,6 % (Р < 0,001) и 1,8 % соответственно (табл. 3).
В изученной популяции коров наибольшим значением коэффициента молочности обладала группа животных с СС-генотипом по гену лептина (1195,63 кг). Этот результат свидетельствуют о выраженном молочном типе изученной популяции коров чёрно-пёстрой породы (выше
нормативных 800 кг). Также эта группа продемонстрировала максимальные значения коэффициентов биологической эффективности (159,74) и биологической полноценности (110,23) по сравнению с результатами коров других генотипов по гену ЬЕР. Они превосходили по данным показателям коров с генотипами ЬЕРСТ на 1,32 и 6,55 %, а животных с ЬЕРТТ-генотипом - на 7,26 и 9,46 % соответственно (без статистически значимых различий). В целом значения коэффициентов молочности, биологической эффективности и полноценности коров выборки имели тенденцию к увеличению в направленности: ЬЕРТТ ЬЕРСТ ЬЕРСС.
Следующим этапом исследования было проведение анализа качественного состава молока крупного рогатого скота с разными генотипами по изучаемому гену (табл. 4). В зависимости от генотипа по гену ЬЕР у крупного рогатого скота чёрно-пёстрой породы изученной группы самые высокие показатели по массовой доле жира в молоке (4,03 %) отмечены у коров с гомозиготным генотипом ЬЕРСС (Р < 0,001). Они превосходили по жирномолочности своих сверстниц с другими генотипами на 4,0 % (ЬЕРСТ) и на 2,0 % (ЬЕРТТ). Коровы с гомозиготным ТТ-генотипом имели более высокую массовую долю белка в молоке (3,07 %), но данный показатель отличался у двух других генотипов без статистически значимых различий.
Данные таблицы 4 указывают на то, что особи с СС-генотипом также превосходили животных с ЬЕРТТ-генотипом по выходу молочного жира
Примечание: * Р < 0,001 по отношению к наименьшему показателю.
4. Молочная продуктивность и живая масса коров с различными генотипами гена ЬЕР (X± Sx)
3. Показатели молочной продуктивности коров с разными генотипами по гену ЬЕР (X ± Sx)
Показатель Генотип Разница между генотипами
LEPCC (n = 53) LEPCT (n = 94) LEPTT (n = 27) LEPCC / LEPTT LEPCC / LEPCT LEPCT / LEPTT
Удой за 305 дней, кг 7112,3 ± 198,6 7052,7 ± 131,3 6619,1 ± 308,6 +493,3 +59,6 +433,7
Живая масса, кг 570,4 ± 4,1 597,8 ± 3,4* 586,9 ± 6,7 -16,6 -27,4 +10,8
Коэффициент молочности, кг (КМ) 1195,6 ± 48,80 1179,8 ± 38,18 1108,8 ± 56,13 +86,8 +15,8 +71,0
Биологическая эффективность коров (БЭК) 159,7 ± 17,1 151,0 ± 9,2 144,0 ± 16,2 +15,7 +8,7 +7,0
Коэффициент биологической полноценности (КБП) 110,2 ± 5,4 103,0 ± 2,3 99,8 ± 6,0 +10,4 +7,2 +3,2
Показатель Генотип В среднем (n = 174)
LEPCC (n = 53) LEPCT (n = 94) LEPTT (n = 27)
Массовая доля жира, % 4,03 ± 0,03* 3,87 ± 0,03 3,95 ± 0,07 3,95 ± 0,05
Выход молочного жира, кг 286,63 ± 4,80** 272,94 ± 4,60 261,45 ± 6,8 273,67 ± 7,28
Массовая доля белка, % 3,05 ± 0,04 3,03 ± 0,02 3,07 ± 0,04 3,05 ± 0,01
Выход молочного белка, кг 216,93 ± 5,5 213,69 ± 5,3 203,2 ± 6,3 211,3 ± 4,14
СОМО, % 8,84 ± 0,11 8,73 ± 0,06 8,85 ± 0,13 8,81 ± 0,04
Плотность, кг/м3 1030,32 ± 0,34 1030,21 ± 0,23 1031,04 ± 0,56 1030,52 ± 0,26
Сухое вещество,% 12,81 ± 0,35 12,8 ± 0,24 12,77 ± 0,35 12,79 ± 0,01
Лактоза, % 4,87 ± 0,06 4,8 ± 0,03 4,93 ± 0,06 4,87 ± 0,04
Примечание: * Р < 0,001, ** Р < 0,01 по отношению к наименьшему показателю.
и белка на 25,18 кг (8,78 %, Р < 0,01) и 13,73 кг (6,76 %) соответственно. Гетерозиготные животные характеризовались средними результатами по этим показателям. Содержание СОМО и лактозы в молоке, а также его плотность имели тенденцию к уменьшению в следующей последовательности: ЬЕРТТ^ ЬЕРСС ^ ЬЕРСТ, вероятно, за счёт процентного содержания белка в молоке. Однако у гомозиготных коров с генотипом ЬЕРСС содержание сухого вещества было незначительно выше. Различия между генотипами по всем указанным показателям являются статистически недостоверными.
Выводы. Результаты исследования показали, что изучение гена лептина в его связи с хозяйственно полезными признаками молочного скота чёрно-пёстрой породы, разводимой в условиях Республики Башкортостан, является актуальным и перспективным. Полученные данные указывают на наличие ассоциаций различных генотипов гена лептина с молочной продуктивностью и качественным составом молока. Установлено, что в разрезе полиморфизма гена лептина в изученной выборке животных наилучшими продуктивными характеристиками, а также биологической эффективностью и полноценностью по качеству молока обладали коровы с гомозиготным СС-генотипом. Они превосходили другие генотипы по гену ЬЕР по массовой доле жира и сухого вещества в молоке, а также по выходу молочного жира и белка. Эти данные согласу-
ются с данными исследований других авторов [1, 4, 8, 11]. Отсюда можно сделать вывод, что животные с генотипом СС гена лептина могут быть выбраны для селекции с целью улучшения популяции чёрно-пёстрого скота по хозяйственно полезным признакам.
Список источников
1. Влияние породы и генотипа по гену лептина на молочную продуктивность и качество молока коров / С.В. Тюлькин, Р.Р. Шайдуллин, Х.Х. Гильманов и др. // Ветеринарный врач. 2019. № 3. С. 52 - 56.
2. Productive performance of the dairy cattle Girolando breed mediated by the fat-related genes DGAT1 and LEP and their polymorphisms / S.R Cardoso et al. Research in Veterinary Science. 2011; 91(3): е107-12. doi: 10.1016/j. rvsc.2011.02.00617.
3. Полиморфизм гена лептин голштинской породы крупного рогатого скота / М.И. Варламова, Ш.К. Шакиров, Н.Ю. Сафина и др. // Актуальные вопросы ветеринарной биологии. 2020. № 3 (47). С. 3 - 6.
4. Зиннатова Ф.Ф., Шамсова А.Р., Зиннатов Ф.Ф. Изучение связи гена лептин (LEP) с молочной продуктивностью у коров голштинской породы с применением ПДРФ-анализа // Фундаментальная наука и технологии - перспективные разработки: матер. XII междунар. науч.-практ. конф. (04 -05 июля 2017 г). North Charleston, USA, 2017. С. 1- 3.
5. Akhmetov T.M., Safina N.YU., Shakirov Sh.K. Characteristics of dairy productivity of Holstein heifers depending on their genetic potential // BIO Web of Conferences: Internat. Sci.-Pract. Conf. "Agriculture and Food Security: Technology, Innovation, Markets, Human Resources" (FIES 2019). 2020. P. 00105.
6. Влияние полиморфизма гена лептина на хозяйственно полезные признаки крупного рогатого скота / А.А. Ярышкин, О.С. Шаталина, О.И. Лешонок и др. // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2022. № 1 (93). С. 260 - 264.
7. Влияние полиморфизма гена лептина (LEP) на молочную и мясную продуктивность коров-первотёлок голштинской породы / Э.Р. Гайнутдинова, Н.Ю. Сафи-на, Ш.К. Шакиров и др. // Учёные записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана. 2021. Т. 245. № 1. С. 24 - 28.
8. Ассоциация полиморфизма гена лептин (LEP) с динамикой роста и молочной продуктивностью коров-первотёлок голштинской породы / Н.А. Балакирев, Н.Ю. Сафина, Ю.Р. Юльметьева и др. // Российская сельскохозяйственная наука. 2018. № 4. С. 46 - 49.
9. Гиль М.И., Каратеева Е.И., Галушко И.А. Направленное формирование дойного стада крупного рогатого скота юга Украины с использованием полиморфизма структурных генов // Зерновi культури. 2019. Т. 3. № 2. С. 350 - 360.
10. Ганджа А.И., Курак О.П., Журина Н.В. Полиморфизм гена лептин и его влияние на показатели молочной продуктивности коров // Зоотехническая наука Беларуси. 2017. Т. 52. № 1. С. 37 - 45.
11. Сафина Н.Ю. Характеристика биологической эффективности и полноценности молочной продуктивности голштинских коров-первотёлок с разными генотипами лептина (LEP) // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2018. № 4. С. 131 - 133.
12. Меркурьева Е.К., Шангин-Березовский Г.Н. Генетика с основами биометрии. М.: Колос, 1983. 400 с.
13. Лазаренко В.Н. Состояние и пути совершенствования молочного скота в зоне Южного Урала: автореф. дис. ... д-ра с.-х. наук. М., 1990. 58 с.
14. Горелик О.В., Лыкасова Н.И. Оценка эффективности использования коровы // Актуальные проблемы ветеринарной медицины, животноводства, товароведения, обществознания и подготовки кадров на Южном Урале: матер. междунар. науч.-практич. конф., посвящ. 70-летию УГИВМ (24 - 26 марта 1999 г.).Троицк, 1999. Ч. 2. С. 195 - 196.
Refrenees
1. Influence of breed and genotype for leptin gene on milk productivity and milk quality of cows / S.V. Tyulkin, R.R. Shaydullin, Kh.Kh. Gilmanov et al. Veterinarny Vrach. 2019; 3: 52-56.
2. Productive performance of the dairy cattle Girolando breed mediated by the fat-related genes DGAT1 and LEP and their polymorphisms / S.R Cardoso et al. Research
in Veterinary Science. 2011; 91(3): e107-12. doi: 10.1016/j. rvsc.2011.02.00617.
3. Holstein cattle leptin (LEP) gene polymorphism / M.I. Varlamova, Sh.K. Shakirov, N.Yu. Safina et al. Actual Question in Veterinary Biology. 2020; 3(47): 3-6.
4. Zinnatova F.F., Shamsova A.R., Zinnatov F.F. Studying the relationship of the leptin gene (LEP) with dairy productivity in Holstein cattle using PDRF-analysis // Basic Science and Technology-Prospective Development: Materials of XII Intern. Sci.-Pract. Conf. (04-05 July 2017). North Charleston, USA, 2017. P. 1-3.
5. Akhmetov T.M., Safina N.YU., Shakirov Sh.K. Characteristics of dairy productivity of Holstein heifers depending on their genetic potential // BIO Web of Conferences: intl. sci.-practical. conf., "Agriculture and Food Security: Technology, Innovation, Markets, Human Resources" (FIES 2019). 2020. P. 00105.
6. Influence of leptin gene polymorphism on economically useful signs of cattle / A.A. Yaryshkin, O.S. Shatalina, O.I. Leshonok et al. Izvestia Orenburg State Agrarian University. 2022; 93(1): 260-264.
7. Influence of leptin gene polymorphism (LEP) on milk and meat productivity of Holstein cows / E.R. Gainut-dinova, N.Yu. Safina, Sh.K. Shakirov et al. Scientific Notes Kazan Bauman State Academy of Veterinary Medicine. 2021; 245(1): 24-28.
8. Association of leptin gene (LEP) polymorphism with the growth dynamics and dairy productivity of Holstein cow-heifers / A.N. Balakirev, N.Yu. Safina, Yu.R. Yulme-teva et al. Russian Agricultural Sciences. 2018; 4: 46-49.
9. Directed formation of dairy cows of the South of Ukraine with help of polymorphism of structural genes / M.I. Gill, E.I. Karateyeyva, I.A. Galushka et al. Grain Crops. 2019; 3(2): 350 - 360.
10. Polymorphism of leptin gene and its effect on indicators of milk performance of cows / A.I. Gandzha, O.P. Kurak, N.V. Zhurina et al. Zootechnical Science of Belarus. 2017; 52(1): 37-45.
11. Safina N.Yu. Characterization of biological efficiency and full value of milk productivity in Holstein heifers with different leptin (LEP) genotypes. Bulletin of the Kursk State Agricultural Academy. 2018; 4: 131-133.
12. Merkuryeva E.K., Shangin-Berezovsky G.N. Genetics with the basics of biometrics. M.: Kolos, 1983. 400 p.
13. Lazarenko, V.N. Status and ways of improvement of dairy cattle in the zone of the Southern Urals: abstract of dis. ... Dr. Agr. Sci. M., 1990. 58 p.
14. Gorelik O.V., Lykasova N.I. Assessment of efficiency of use of the cow // Actual Problems of Veterinary Medicine, Animal Husbandry, Commodity Science, Social Science and Training of Personnel in the Southern Urals: mater. intl. sci.-practical. conf., Troitsk, 1999. V. 2: 195-196.
Мария Алексеевна Парамонова, аспирантка, [email protected], https://orcid.org/0000-0003-4336-8166
Фарит Равилович Валитов, доктор сельскохозяйственных наук, доцент, [email protected], https://orcid.org/0000-0003-2637-0301
Ильнура Нурисламовна Ганиева, кандидат сельскохозяйственных наук, [email protected], https://orcid.org/0000-0002-6335-1460
Татьяна Владимировна Кононенко, кандидат сельскохозяйственных наук, [email protected], https://orcid.org/0000-0002-5741-0356
Maria A. Paramonova, postgraduate, [email protected], https://orcid.org/0000-0003-4336-8166 Farit R. Valitov, Doctor of Agriculture, Associate Professor, [email protected], https://orcid.org/0000-0003-2637-0301
Ilnura N. Ganieva, Candidate of Agriculture, [email protected], https://orcid.org/0000-0002-6335-1460 Tatyana V. Kononenko, Candidate of Agriculture, [email protected], https://orcid.org/0000-0002-5741-0356
Вклад авторов: все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Contribution of the authors: the authors contributed equally to this article. The authors declare no conflicts of interests.
Статья поступила в редакцию 30.10.2022; одобрена после рецензирования 20.11.2022; принята к публикации 10.01.2023.
The article was submitted 30.10.2022; approved after reviewing 20.11.2022; accepted for publication 10.01.2023.
-Ф-
Научная статья
УДК 636.2.034
doi: 10.37670/2073-0853-2023-99-1-283-287
Изучение аллельных вариантов SNPs, ассоциированных с воспроизводительной способностью коров чёрно-пёстрой породы
Ольга Александровна Быкова1, Алексей Владимирович Степанов1,
Ольга Васильевна Костюнина1, Владимир Иванович Косилов2,
Олег Александрович Шевкунов1
1 Уральский государственный аграрный университет, Екатеринбург, Россия
2 Оренбургский государственный аграрный университет, Оренбург, Россия
Аннотация. В статье представлен материал, характеризующий аллельные варианты SNPs, ассоциированные с воспроизводительной способностью коров чёрно-пёстрой породы зоны Урала. Проведены полногеномное генотипирование и GWAS-исследования. Изучен генетический профиль животных чёрно-пёстрой породы, идентифицированы SNP, значимо ассоциированные с воспроизводительными качествами коров, определены генетические варианты и сочетания по ДНК-маркерам, обуславливающие улучшение воспроизводительных качеств коров. По показателям воспроизводства (кратность осеменения, продолжительность сервис-периода) установлено превосходство коров по гену BLG, генотип BLG_GG; гену BPI-1, генотип BPI-1_GG; гену UBQE211, генотип UBQE211_АА; гену UBQE214, генотип UBQE214_АА; гену BPI-2, генотип BPI-2_АА.
Ключевые слова: крупный рогатый скот, полногеномное генотипирование, воспроизводительная способность, ДНК-маркеры.
Для цитирования: Изучение аллельных вариантов SNPs, ассоциированных с воспроизводительной способностью коров чёрно-пёстрой породы / О.А. Быкова, А.В. Степанов, О.В. Костюнина и др. // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2023. № 1 (99). С. 283 - 287. https://doi. org/10.37670/2073-0853-2023-99-1-283-287.
Original articl
Study of allelic variants of SNPs associated with the reproductive ability of Black-and-White cows
Olga A. Bykova1, Alexey V. Stepanov1, Olga V. Kostyunina, Vladimir I. Kosilov, Oleg A. Shevkunov1
1 Ural State Agrarian University, Yekaterinburg, Russia
2 Orenburg State Agrarian University, Orenburg, Russia
Abstract. The article presents the material characterizing the allelic variants of SNPS associated with the reproductive ability of Black-and-White cows of the Ural zone. Whole genome genotyping and GWAS studies were carried out. The genetic profile of Black-and-White breed animals has been studied, SNPs significantly associated with the reproductive qualities of cows have been identified, genetic variants and combinations of DNA markers have been identified that improve the reproductive qualities of cows. In terms of reproduction indicators (multiplicity of insemination, duration of the service period), the superiority of cows in the BLG gene, BLG_GG genotype, BPI-1 gene, BPI-1_GG genotype, UBQE211 gene, UBQE211_AA genotype, UBQE214 gene, UBQE214_AA genotype, BPI-2 gene, genotype BPI-2_AA.
Keywords: cattle, whole genome genotyping, reproductive ability, DNA markers.
For citation. Study of allelic variants of SNPs associated with the reproductive ability of Black-and-White cows / O.A. Bykova, A.V. Stepanov, O.V. Kostyunina et al. Izvestia Orenburg State Agrarian University. 2023; 99(1): 283-287. (In Russ.). https://doi.org/10.37670/2073-0853-2023-99-1-283-287.
В федеральных нормативных документах, касающихся развития сельского хозяйства Российской Федерации, уделяется огромное внимание ускорению модернизации животноводства с использованием при этом инновационной стратегии
его развития. На современном этапе наиболее важным фактором, влияющим на состояние молочного скотоводства, является эффективность производства продукции [1, 2]. Эффективность в свою очередь зависит от показателей воспроиз-
