Cравнительный анализ кросса канадских симменталов с брединским мясным типом Текст научной статьи по специальности «Животноводство и молочное дело»

42 Разведение, селекция, генетика

УДК 636.082:636.22/.28.082.13

Сравнительный анализ кросса канадских симменталов с брединским мясным типом

С.Д. Тюлебаев1, М.Д. Кадышева1, В.Г. Литовченко2, С.С. Польских1

ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт мясного скотоводства»

2ФГБОУ ВО «Южно-Уральский государственный аграрный университет»

Аннотация. Проведены исследования на бычках, полученных от использования канадских быков-производителей мясных симменталов на пятилетних матках линии Фараона, недавно созданного нового брединского мясного типа симменталов в сравнении с бычками отечественной популяции, полученных от быка-производителя Спартак. Представлен материал проведённого контрольного убоя бычков изучаемых опытных групп, где потомство канадских быков-производителей в возрасте 23 месяцев при съёме с опыта имело живую массу 685,0-700,3 кг и превосходило аналогичный показатель отечественных сверстников на 48,3-63,3 кг, что составляет 7,5-10,0 %. После убоя масса парной туши сыновей канадского быка Пиона составляла 386,3 кг, а Бредока - 400,7 кг, что выше чем у потомков Спартака на 28,9 и 43,8 кг или 8,2 и 12,1 %. Анализ химического состава длиннейшей мышцы спины свидетельствует о высоком содержании в мышцах подопытных бычков белка - более 20,5 %.

При этом потомки Бредока имели жира в мышцах на 10,4-23,2 % больше, чем в мышцах сыновей Спартака и Пиона.

Анализ биосубстратов у 23 бычков из опытных групп показал, что желательный аллель гена GDF5, отвечающий за формирование костной и мышечной тканей, в большей концентрации выражен в популяции бычков, полученных от канадских быков-производителей, у которых этот аллель определяется в ДНК в 3,0-3,9 раза чаще, чем в генотипе отечественных бычков.

Также выявлено, что большая частота встречаемости желательного аллеля Т* гена тиреоглобу-лина, имеющего прямое отношение к липидному обмену в организме животных, характерна для потомков Бредока, у которых этот показатель был выше, чем у аналогов других групп на 22,4-40,0 %, при этом только среди потомков Бредока найдены индивиды с желательным сочетанием аллелей ТТ* в генотипе, гомозиготность которого обеспечивает ассоциацию с признаком.

Ключевые слова: бычки, контрольный убой, масса парной туши, генотип, быки-производители, аллель гена.

Введение.

Главным источником получения пищи для человека было и остается, во всяком случае, в обозримом будущем (до середины XXI века) сельское хозяйство. При этом в предстоящий период особое значение приобретает не только увеличение калорийности пищи, но и сбалансированность диеты по важнейшим питательным веществам. В решении этой задачи большую роль должно играть животноводство - источник наиболее полноценных продуктов питания человека [1].

В этих условиях особое значение приобретает рациональное использование генетических ресурсов. Российская Федерация обладает значительными генетическими резервами в области мясного скотоводства [2, 3]. Одним из таких резервов является симментальский скот, который в разнообразных климатических условиях зон России приобрёл за многие годы использования высокую степень генетической изменчивости по различным признакам [4, 5]. Это дало возможность создать новые мясные типы симментальского скота: брединский мясной и баганский мясной [6].

В то же время процесс совершенствования пород мясного скота продолжается. Набирают темпы новые методы повышения продуктивности, в том числе и генетические.

С расшифровкой генома сельскохозяйственных животных появились новые возможности в области генетического улучшения их продуктивных качеств. Выявляемые ассоциации генов с количественными и качественными показателями продуктивности могут значительно убыстрить темпы селекции [7], так как появилась возможность уже в раннем возрасте прогнозировать те или иные хозяйственно-полезные качества и даже планировать заведомо удачные спаривания выдающихся родителей.

Разведение, селекция, генетика

Цель исследования.

Сравнительный анализ некоторых количественных и качественных показателей продуктивности животных кросса канадских симменталов с брединским мясным типом с учётом результатов тестирования по генетическим меркам.

Научная новизна исследований в том, что впервые начато изучение сочетаемости использования канадских быков-производителей на матках брединского мясного типа специализированных линий. Определены убойные показатели, химический состав мышечной ткани и внутреннего жира на фоне анализа частот аллелей по генам GDF5 и TG5.

Материалы и методы исследования.

Объект исследования. Бычки, полученные от использования канадских быков-производителей мясных симменталов Бредока, Пиона и отечественного быка Спартака на матках брединского мясного типа пятилетнего возраста, принадлежащих линии Фараона.

Обслуживание животных и экспериментальные исследования были выполнены в соответствии с инструкциями и рекомендациями Russian Regulations, 1987 (Order No. 755 on 12.08.1977 the USSR Ministry of Health) and «The Guide for Care and Use of Laboratory Animals (National Academi Press Washington, D.C. 1966)». При выполнении исследований были предприняты усилия, чтоб свести к минимуму страдания животных и уменьшения количества используемых образцов.

Схема эксперимента. Биосубстраты животных в виде крови были доставлены из ООО «Совхоз Брединский» Челябинской области. Молекулярно-генетический мониторинг проводился на 23 головах бычков, полученных от использования быков-производителей: Спартака - отечественной селекции (I группа), Бредока (II группа) и Пиона (III группа) - канадской селекции на матках линии Фараона (табл. 1). Всего было использовано 46 образцов крови. Это количество является незначительным в масштабах существующего стада, что снижает достоверность полученных результатов. Выделение ДНК проводилось по методике Levin (1992), Херрингона и др. (1999).

Оборудование и технические средства. ПЦР проводили на амплификаторе АНК-32 (Синтол, Россия). Биосубстраты, полученные после убоя животных, в виде мяса-фарша, длиннейшей мышцы спины, межмышечного жира подверглись анализу в испытательном центре ФГБНУ ВНИИМС (аттестат аккредитации № РОСС RU.0001.21ПФ59 от 12.10.2015 г.).

Таблица 1. Генетические маркеры используемые в исследовании

Ген Функция Обозначение

Ростовой дифференцирующий фактор Тиреоглобулин Регулирует формирование скелета и образова- GDF5 ние мышечной ткани Играет важную роль в липидном обмене TG5

Статистическая обработка. Проводилась на основе методики А.М. Гагаулина (1992) с помощью офисного программного комплекса «Microsoft Office» с применением программы «Excel» («Microsoft», США) с обработкой данных в «Statistica 10.0» («Stat Soft Inc.», США).

Результаты исследований.

Исследования по выявлению частот генотипов по генам GDF5 и TG5, отражённые в предыдущей статье [8], могут быть дополнены аналогичным материалом по частотам встречаемости желательных и нежелательных аллелей вышеупомянутых генов (табл. 2).

На основе теоретических предпосылок популяционной генетики, на основании соотношения Харди-Вайберга частоты гомозигот в популяции равны квадратам частот аллелей, так как сумма частот гомо- и гетерозиготных генотипов равна 1.

Как видно из таблицы 2, желательный аллель гена GDF5, отвечающий за формирование костной и мышечной тканей в большей концентрации выражен в популяции бычков, полученных от канадских быков-производителей. Так, в их генотипе аллель С этого гена в 3,0-3,9 раза определяется чаще, чем в генотипе потомков отечественного быка-производителя Спартака. Учитывая уже известный факт

44 Разведение, селекция, генетика

Таблица 2. Частота встречаемости аллелей по исследованным генам-маркерам

Показатель п образцов Гены маркеры

GDF5 TG5

аллели гена

G T* A

В целом по потомкам

быков-производителей, 46 0,196 0,804 0,304 0,696

в т. ч. Спартака 14 0,071 0,929 0,286 0,714

Бредока 17 0,214 0,786 0,350 0,650

Пиона 15 0,278 0,722 0,250 0,750

Примечание: С*, Т* - желательные аллели

наличия в выборке потомства канадских быков-производителей Бредока и Пиона желательного генотипа СС* в количестве 4,3 % животных и сравнивая эти показатели с динамикой живой массы роста бычков, можно заметить определённую взаимосвязь.

По динамике живой массы изначально, с момента первого взвешивания телят, отобранных методом рандемной выборки в возрасте 8 мес., потомки канадских быков-производителей, имевшие живую массу по Бредоку 255,6 кг, а по Пиону - 250,2 кг, превосходили отечественных на 15,4-20,7 кг или 6,6-8,8 %. При снятии с опыта в 23-месячном возрасте, перед убоем, при живой массе соответственно 700,3 и 685,0 кг их преимущество составляло уже 15,3-63,8 кг или 2,2-10,0 %. Среднесуточный прирост живой массы за период 8-15 месяцев по потомкам Спартака - 986,2 г, Бредока - 1026,3 г, Пиона -1082,6 г.

Контрольный убой бычков, проведённый в возрасте 23 месяцев, показал преимущество сыновей Бредока и Пиона над сверстниками, полученными от отечественного быка-производителя Спартака (табл. 3).

Таблица 3. Убойные показатели бычков (Х±Sx)

Показатель Группа

I II III

Съёмная живая масса, кг 636,7±6,69 700,3±3,93 685,0±5,13

Предубойная живая масса, кг 624,9±7,76 692,0±4,62 674,0±5,76

Масса парной туши, кг 357,4±5,00 400,7±5,08 386,3±3,83

Выход туши, % 57,2±0,10 57,9±0,34 57,3±0,08

Убойная масса, кг 372,5±5,38 416,9±5,60 402,3±4,17

Убойный выход, % 59,67±0,13 60,24±0,41 59,67±0,12

Так, масса парной туши потомков Бредока и Пиона была на 43,8 и 18,9 кг выше сверстников, полученных от Спартака, что составляло 12,1 и 8,1 % соответственно. Незначительное преимущество обнаружено и по выходу туши у всех изучаемых генотипов в пределах 59,6-60,2 %. Химический анализ средней пробы мяса-фарша убитых животных свидетельствует о высоком содержании белка - более 20,5 %, при этом в тушах потомков Пиона его содержалось 23,2 %. Потомки же Бредока отличались мясом, более насыщенным жировой тканью. Они же имели большее содержание жира и в длиннейшей мышце спины (табл. 4).

Вероятно, усиленный липидный обмен в организме животных регулируется наличием желательного аллеля Т* гена тиреоглобулина. Так, частота встречаемости этого аллеля у потомков Бредока была выше, чем у сверстников других групп на 22,4-40,0 %, при этом следует напомнить, что только среди потомков Бредока найдены индивиды с желательным сочетанием аллелей ТТ* в генотипе, гомо-зиготность которого обеспечивает ассоциацию с признаком. При частоте встречаемости желательного аллеля Т65т=0,350 относительное содержание жира в тушах потомков Бредока составило 0,53 %, что на 0,1 % и 0,05 % больше по сравнению с аналогами Спартака и Пиона соответственно.

Разведение, селекция, генетика

Таблица 4. Химический состав длиннейшей мышцы спины (K±Sx)

Показатель Группа

I II III

Влага, % 76,70±0,144 76,49±0,112 76,80±0,151

Сухое вещество, % 23,30±0,144 23,51±0,112 23,20±0,151

в т. ч.: жир 0,48±0,086 0,53±0,050 0,43±0,043

протеин 21,83±0,222 21,99±0,062 21,78±0,118

зола 0,99±0 0,99±0 0,99±0

РН 5,64±0,032 5,58±0,014 5,66±0,052

Влагоёмкость, % 54,01±0,589 58,75±0,578 54,87±0,545

Триптофан, % 353,95±3,025 350,48±2,815 348,24±3,462

Оксипролин, % 56,67±1,560 56,55±0,638 55,42±0,463

Обсуждение полученных результатов.

Следует отметить, что полученные результаты определяют лишь тенденцию отмеченных взаимосвязей. Однако работы в этом направлении продолжатся с охватом большого количества животных, обеспечивающего достоверность полученной разницы. При этом изучение однонуклеотидного полиморфизма в популяциях крупного рогатого скота, в том числе и мясного [9] останется прерогативой наших исследований.

Заключение.

Таким образом, получены дополнительные сведения, пополняющие нашу базу данных на животных опытных групп по показателям мясной продуктивности, а в частности убойным показателям, химическому составу длиннейшей мышцы спины, биологической полноценности мясной продукции в контексте проведённых молекулярно-генетических исследований.

Литература

1. Эффективность использования симментальского и лимузинского скота для производства говядины при чистопородном разведении и скрещивании: монография // В.И. Косилов, А.И. Кувшинов, Э.Ф. Муфазалов, С.С. Нуржанова, С.И. Мироненко. Оренбург: Изд. центр ОГАУ, 2005. 313 с.

2. Новая порода - Русская комолая / Ф. Каюмов, Ш. Макаев, В. Габидулин, А. Белоусов // Животноводство России. 2008. № 6. С. 51-52.

3. Косилов В.И., Мироненко С.И. Повышение мясных качеств красного степного скота путём двух-трёхпородного скрещивания: монография. М.: Дружба народов, 2004. 200 с.

4. Нурписов И., Тюлебаев С., Плохих Н. Влияние генотипа на продуктивность бычков // Животноводство России. 2009. № 6. С. 47-49.

5. Фролов А.Н., Баширов В.Д., Кизаев М.А. Продуктивные качества бычков симментальской породы и её помесей с герефордами // Вестник мясного скотоводства. 2010. Вып. 63(2). С. 71 -75.

6. Тюлебаев С.Д., Кадышева М.Д. Создание внутрипородного типа // Молочное и мясное скотоводство. 2005. № 6. С. 21-24.

7. Калашникова Л.А. Современное состояние и проблемы использования методов анализа ДНК в генетической экспертизе племенных животных // Аграрная Россия. № 5. 2002. С. 7-11.

8. Анализ некоторых селекционно-генетических параметров оценки быков-производителей с учётом аллельных форм генов GDF5 и TG5 / С.Д. Тюлебаев, М.Д. Кадышева, С.М. Канатпаев, В.Г. Ли-товченко, С.С. Польских // Вестник мясного скотоводства. 2016. № 3(95). С. 58-64.

9. Однонуклеотидный полиморфизм в популяции крупного рогатого скота красной степной породы / М.П. Люханов, О.С. Короткевич, О.И. Себежко, Н.С. Юдин // Современные проблемы науки и образования. 2014. № 1. URL: http://www.science-education.ru/ru/issue/view?id=115

Тюлебаев Саясат Джакслыкович, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заведующий отделом разведения мясного скота ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт мясного скотоводства», 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29, тел.: 8(3532)43-46-74, e-mail: vniims.or@mail.ru

46 Разведение, селекция, генетика

Кадышева Марват Дусангалиевна, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник отдела разведения мясного скота ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт мясного скотоводства», 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29, тел.: 8(3532)43-46-74, e-mail: vniims.or@mail.ru

Литовченко Виктор Григорьевич, доктор сельскохозяйственных наук, ректор ФГБОУ ВО «Южно-Уральский государственный аграрный университет», 457100, г. Троицк, ул. Гагарина 13, тел.: 8(3516)32-00-10, e-mail: tvi_t@mail.ru

Польских Сергей Сергеевич, кандидат сельскохозяйственных наук, научный сотрудник отдела разведения мясного скота ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт мясного скотоводства», 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29, тел.: 8(3532)43-46-74, e-mail: vniims.or@mail.ru

UDC 636.082:636.22/.28.082.13

Tyulebaev Sayasat Zhaksylykovich1, Kadysheva Marwat Dusangalievna1, Litovchenko Victor Grigoryevich2, Polskih Sergey Sergeevich1

1 FSBSI «All-Russian Research Institute of Beef Cattle Breeding», e-mail: vniims.or@mail.ru

2 FSBEIHE «South Urals ¡State Agrarian University», e-mail: tvi_t@mail.ru Comparative analysis of crosses of the Canadian Simmentals of Bredy beef type

Summary. Researches on bulls, obtained after Canadian Simmental beef sires and five-year dams of Pharaon line, recently created a new type of Simmental beef Bredinsky compared with bulls of Russian populations obtained from sire Spartak. The material after the conducted control slaughter of calves of the studied experimental groups are presented, the progeny of Canadian sires aged 23 months after the end of test had live weight of 685,0-700,3 kg and exceeded the similar index of Russian bulls of the same age by 48,3-63,3 kg that is 7,510,0 %. After slaughte, weight of hot carcass of sons obtained from the Canadian bull Peony was 386,3 kg and Bredok - 400,7 kg, which is higher than in the progeny of Spartak by 28,9 and 43,8 kg or 8,2 and 12,1 %. Analysis of the chemical composition of the rib eye indicates a high content of protein in the muscles of the experimental calves - more than 20,5 %.

Thus, the progeny of Bredok had fat in the muscles by 10,4-23,2 % more than in the muscles of the sons of Spartak and Peony.

Analysis of biosubstrrates in 23 calves from the experimental groups showed that the desired GDF5 gene allele responsible for the formation of bone and muscle tissue, had higher concentration in a population of calves produced by Canadian sires who have this allele determined in DNA by 3,0-3,9 times more than in the genotype of domestic calves.

It was also revealed that most of the frequency of the desired T* allele of thyroglobulin gene, which has a direct relation to lipid metabolism in animals, is characteristic for Bredok progeny who has this figure higher than the similar animals of other groups by 22,4-40,0 % while only among Bredok progeny we found animals with the desired combination of TT* genotype alleles n which homozygosity provides association with the feature. Key words: bulls, control slaughter, hot carcass weight, genotype, sires, gene allel.

УДК 636.082.11:636.088.31

Подбор родительских пар герефордов с учётом антигенного спектра и ДНК-маркеров

М.П. Дубовскова1, М.И. Селионова2, Л.Н. Чижова2, В.И. Колпаков1

1 ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт мясного скотоводства»

2 ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт овцеводства и козоводства»

Аннотация. Иммуногенетической аттестацией выявлена специфичность распределения антигенного спектра в семи локусах групп крови у коров и тёлок-дочерей. Установлена высокая и практически одинаковая концентрация антигенных факторов А2 (61,8 и 73,2 %) в локусе ЕАА, Y2 (73,4 и 51,6 %), Е'3 (55,1 и 67,2 %), С2 (74,4 и 80,6 %), W (44,4 и 52,6 %) в локусе ЕАС.

Большая частота встречаемости в ЕАВ-локусе характерна для феногруппы В2G2K'V и G2E'зD': 21,14 % и 17,61 % - у тёлок и 18,63 % и 15,18 % - у коров.