Днктехнологии в животноводстве Текст научной статьи по специальности «Животноводство и молочное дело»

ДНК-ТЕХНОЛОГИИ В ЖИВОТНОВОДСТВЕ

УДК 636.2.082

И.Ю. ДОЛМАТОВА, доктор биологических наук, профессор

И. Т. ГАРЕЕВА, аспирант

А. Г. ИЛЬЯСОВ, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник E-mail: [email protected]

Резюме. Методом ПЦР-ПДРФ изучен полиморфизм (Яза1-полиморфизм экзона 3 гена пролактина - А/В аллели) у бестужевской (100 гол) и симментальской (100 гол) пород крупного рогатого скота. Рассчитаны частоты встречаемости аллелей и генотипов. Показано, что у бестужевской породы достоверно наибольшую продуктивность имеют коровы с генотипом пролактина ВВ, а у симментальской прослеживается тенденция к ее увеличению у животных с генотипом АА. Ключевые слова: ДНК-полиморфизм, ген пролактина, продуктивность, крупный рогатый скот.

По мнению многих ведущих учёных [3,5], повышение эффективности живодноводства сегодня всё больше зависит от применения интенсивных производственных технологий и создания перспективных селекционных форм сельскохозяйственных животных. Всё шире используются ДНК-технологии, основанные на современных достижениях молекулярной генетики, позволяющие оценить генотип племенных животных [10]. Селекция по генотипу дает возможность отбирать животных в раннем возрасте независимо от пола, и, в конечном итоге, повышать эффективность этого процесса. Разработаны приёмы, обеспечивающие анализ полиморфизма генов, которые задействованы в формировании продуктивности животных [2,11 ]. К их числу, в частности, относятся гены гормонов роста (йН) и пролактина (РЯЦ, участвующие в инициации и поддержании лактации у млекопитающих.

Ряд ученых [1,7,8,9] установили связь различных полиморфных вариантов названных генов с такими хозяйственно-полезными признаками крупного рогатого скота как рост и развитие, молочная продуктивность, содержание белка и жира в молоке.

Цель наших исследования заключалась в изучении полиморфизма гена РИ. и выявлении значимых ассоциаций его вариантов с конкретными параметрами молочной продуктивности крупного рогатого скота.

Условия, материалы и методы. Объект исследования коровы бестужевской (/7=100) породы СПК «племзавод им. Ленина» и симментальской породы

<-501/489

<-404

<—331

(л=100) Баймакского ОПХ Республики Башкортостан. Опытные группы формировали методом сбалансированных групп-аналогов с учетом породности, рождения и даты отела (первая лактация). У животных ежемесячно учитывали молочную продуктивность (по результатам контрольныхдоек) и количество молочного жира [6]. Кровь для исследований отбирали из яремной вены в количестве 5...8 мл. В качестве консерванта использовали стерильный раствор глюгицира. ДНК из крови выделяли стандартным фенол-хлороформным методом [4]. Полиморфизм гена РЯ/_ определяли методом ПЦР-ПДРФ [7]. Размер амплифицированного участка гена РЯ/. - 156 пн. После обработки рестриктазой Ява! генотипу РЯ/.*1 на электрофореграмме (см. рис.) соответствовал нерест-рицированный продукт 156 пн; РЯ//3 - фрагменты ДНК длиной 156,82 и 74 пн; РЯ/.88 - 82 и 74 пн.

Результаты и обсуждение. Больше всего в обеих породах гетерозиготных особей с генотипами РЯ//8. У бестужевской породы частота их встречаемости составляла 0,63, а у симментальской - 0,68 (табл. 1).

При этом частота встречаемости гомозиготного генотипа РЯ/.*4 среди животных бестужевской породы (0,29) была значительно выше, чем у особей симмен-

Таблица 1. Частоты встречаемости генотипов Я/7/, у коров бестужевской и симментальской по-род крупного рогатого скота_____________________

Порода

Генотип бестужевская симментальская

АА 0,29 0,13

AB 0,63 0,68

ВВ 0,08 0,19

тальской (0,13), а с генотипом PRLBB, наоборот, ниже (0,08 и 0,19 соответственно). Частоты генов PRLA и PRLB составляют у коров бестужевской породы соответственно 0,6 и 0,4, симментальской - 0,47 и 0,53.

У животных бестужевской породы наибольшей величиной надоев (4141,8±215,2 кг) характеризовались особи с генотипом PRLB®, а самой низкой (3616±108,7 кг) - с генотипом PRLM (табл. 2). Разница между ними, равная 525, 7 кг, достоверна (^=2,17; р<0,05). Коровы с генотипом PRLBB отличались также и наименьшей изменчивостью (Cv=11,6 %) величины этого показателя.

Различия в надоях между животными с генотипа-

Таблица 2. Молочная продуктивность коров с разными генотипами по гену PRL (М±т)

Порода

Гено- бест\ окая сим мен таль ская

тип удой, кг жирность, % удой, кг жир-| ность, %

АА 3616± 3,82± 3372± 3,97±

108,7 0,02 209,4 0,08

AB 3732± 3,80± 3124± 4,02±

90,4 0,02 125,9 0,03

ВВ 4141± 3,82± 3130± 3,97±

215,2 0,05 225,8 0,10

Рисунок. Генотипы PRL: 1 и 3 - PRLАВ\ 2 и 5 - PRLM\ 4 - PRLBB-, М - маркёр молекулярных масс pUC19/Mspl.

ми РЯ//4 и РЯ/*8 (^=0,82; р>0,1), РЯ/_АВ и РЯ/_ВВ (^=1,75; р>0,1) недостоверны.

У коров симментальской породы наибольшие надои (3372±209,4 кг) отмечены у животных с генотипом РЯ//4, а самые низкие - у особей с генотипом РЯ//8 (3124±125,9 кг). Однако разница между ними в 248 кг __ Достижения науки и техники АПК, №02-2010

недостоверна (td=1,0; р>0,1). У коров с генотипом PRLBB величина надоев была промежуточной (3130±225,8 кг). Различия продуктивности у животных с генотипами PRLAA и PRLBB (td=1,75; р>0,1) также были несущественными.

По массовой доле жира молоко коров бестужевской породы всех трёх генотипов практически не отличалось. Разница составляет 0,02 %.

У животных симментальской породы с генотипом PRLAB содержание жира в продукции было несколько выше (на

0,05 %), чем у особей с генотипами PRLAA и PRLBB. Однако и в этом случае различия оказались недостоверными.

Выводы. Таким образом, лучшими показателями молочной продуктивности среди коров бестужевской породы отличаются животные с генотипом PRLBB и PRLAB.

Между особями симментальской породы достоверных различий не установлено. При этом лучшие результаты по удою и выходу молочного жира отмечены у коров с генотипом PRLAA.

Поскольку молочная продуктивность - полигенный признак, то использование полиморфных вариантов гена пролактина в качестве ДНК-маркёров может служить дополнительным критерием отбора при селекции коров бестужевской и симментальской пород.

Литература.

1. Генофонды сельскохозяйственных животных: генетические ресурсы животноводства России//отв. Ред. Захаров И.А..-М.: Наука, 2006. - C. 462

2. Введение в ДНК-технологии / Глазко В.И., Дунин И.М., Глазко Г.В., Калашникова Л.А. //.- М.:ФГНУ «Росинформагро-тех», 2001. - C. 436

3. Калашникова В.В., Багиров В.А. Основные направления научных исследований в области генетики и селекции в животно-водстве.//Мат. междунар. науч. конф.- СПб.: ВНИИГРЖ, 2007. - С. 6-11.

4. Маниатис Р. Методы генной инженерии. Молекулярное клонирование. - М.: Мир, 1989. - C. 247

5. Прохоренко Н.П. Современные методы генетики и селекции в животноводстве.//Мат. междунар. науч. конф.- СПб.: ВНИИГРЖ-2007. - С. 3-5.

6. Разведение с основами частной зоотехнии: Учебник для вузов/Под общ. ред. Н.П. Костомахина.- СПб.: Лань, 2006. - C. 448

7. Удина И.Г., Туркова С.О. и др. Полиморфизм гена пролактина (микросателлиты, ПЦР-ПДРФ) у крупного рогатого скота // Генетика, 2001. - №4. - Т.37. - С. 511-516.

8. Хабибрахманова Я.А. Полиморфизм генов молочных белков и гормонов крупного рогатого скота.//Автореф. канд. дисс. -Лесные Поляны Моск. обл.,2009. - C. 20

9. Хатами С.Р., Лазебный О.Е. и др. ДНК-полиморфизм генов гормона роста и пролактина у ярославского и чёрно-пёстрого скота в связи с молочной продуктивностью //Генетика, 2005. - №2.-Т.41. - С.229-236.

10. Эрнст Л.К., Зиновьева Н.А. Биологические проблемы животноводства в XXI веке. М.:РАСХН, 2008. - C. 508

11. Яковлев А.Ф., Терлецкий В.П., Тыщенко В.И. и др. Использование полиморфизма ДНК и генов в селекции сельскохозяйственных животных.//Мат. междунар. науч.конф. - СПб.: ВНИИГРЖ, 2007.-С.18-23.

DNA TECHNOLOGIES IN CATTLE BREEDING

I.Y. Dolmatova, I.T. Gareeva, A.G. Ilyasov

Summary. Polymorphism of the prolactin (PRL) gene was studied in the Bestushevskya and Simmentalskya cattle breeds. Polymorphism of the prolactin (PRL) gene was examined by PCR - RFLP analysis: the Rsal polymorphism of exon 3 (A/B variants) in the 100 samples of each breed. The frequencies of alleles and genotypes were counted. It is shown, that in the Bestushevskya breed the highest dairy efficiency was observed in the subsample of cows with genotype BB, but in the Simmentalskya breed the highest dairy efficiency was observed in the subsample of cows with genotype AA.

Key words: DNA-polymorphism, prolactin gene, dairy efficiency, cattle.

УДК 637.12.045:636.082.12

ЭКСПРЕССИЯ ГЕНОВ БЕЛКОВ МОЛОКА У РАЗНЫХ ВИДОВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ

ЖИВОТНЫХ

М.П. АФАНАСЬЕВ, кандидат биологических наук, региональный директор Компания «Де Лаваль»

Р.А. ХАЕРТДИНОВ, доктор биологических наук, проректор

Казанская ГАВМ

E-mail: [email protected]

Резюме. Изучена экспрессия генов белков молока у крупного рогатого скота бестужевской, холмогорской, айрширской пород и овец пород прекос, романовская. Установлено, что точечные мутации Достижения науки и техники АПК, №02-2010 __

в локусах белков молока оказывают большое влияние на количественное содержание соответствующих белковых фракций, выявлены аллели, обеспечивающие повышенное содержание белков в молоке, а также обнаружен эффект гетерозиса по количеству белка у гетерогенных генотипов. Полученные сведения позволяют разработать новые генетические методы селекции молочного скота и овец на повышение белковости и улучшение сыродель-ческих свойств молока.

Ключевые слова: крупный рогатый скот, корова, овца, порода, молоко, белки, казеины, Ь-лактогло-булин, мутация, аллель, генотип, экспрессия.