CC BY
42
Разведение, селекция, генетика
УДК 636.082.11:591.11
Генетическая характеристика герефордского скота по группам крови и ДНК-маркеру GDF 5 в отечественной популяции
М.П. Дубовскова1, М.И. Селионова2, Л.Н. Чижова2, Н.П. Герасимов1, А.М. Ворожейкин1,
В.И. Колпаков1, Е.Б. Джуламанов1
1 ФГБНЦ«Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологийРоссийской академии наук»
2 Всероссийский научно-исследовательский институт овцеводства и козоводства - филиал ФГБНУ «Северо-Кавказский федеральный научный аграрный центр»
Аннотация. Анализ генетического разнообразия отечественной популяции герефордского скота с использованием эритроцитарных антигенных факторов и ДНК-маркеров обеспечит объективный контроль за селекционным процессом и определит дальнейшее его направление. Целью работы являлись характеристика аллелофонда по системе EAB группы крови и выявление связи с продуктивностью, а также изучение полиморфизма гена-маркера GDF 5 в стаде герефордского скота. Для проведения исследований по группам крови в стаде ПАО «Птицефабрика «Челябинская» отбиралась цельная кровь из ярёмной вены у 254 голов маточного поголовья. Установлено, что интенсивное использование герефордских быков-производителей канадского происхождения способствовало изменению генетической структуры отечественной популяции. Диагностика алле-лофонда стада позволила выявить 74 феногруппы в системе EAB группы крови, из которых 14 аллелей отличались максимальной частотой встречаемости (2,0-18,3 %). Живая масса 15-месячных тёлок с генотипом Y2I'Q' превосходила сверстниц на 20,4-30,4 кг (5,89-9,04 %). Носители феногруппы Y2DTQ' проявили максимальную продуктивность, что позволило им получить достоверное преимущество относительно аналогов с аллелями G' на 35,2 кг (10,49 %), G3A2G" - на 37,1 кг (11,11 %), G3 - на 34,5 кг (10,26 %). Установлено достоверное влияние (P<0,001) аллельной принадлежности тёлок на весовой и линейный рост животных (11,29-16,86 %). Максимальная детерминация генотипом выявлена в изменчивости высоты в крестце. Изучение частоты встречаемости желательного генотипа (ТТ) по гену-маркеру GDF 5 показало его невысокое распространение в популяции отечественных герефордов.
Ключевые слова: крупный рогатый скот, герефордская порода, аллелофонд, группа крови, аллель, продуктивность, ДНК-маркер, живая масса, высота в крестце.
Введение.
Для совершенствования герефордской породы мясного скота России в последние десятилетия активно используются животные канадской селекции. Это - крупные, высокорослые, тяжеловесные, комолые животные, обеспечивающие наследование своих ценных качеств потомками [1-3]. На Южном Урале и Ставрополье эколого-генетические поколения герефордов обладают специфическими характеристиками генетических факторов, следовательно, определённой продуктивностью. Проведение мониторинга фенотипического разнообразия популяций в практике разведения возможно, изучив особенности полиморфизма генетических систем [4-6]. И, как следствие, по анализу передачи наследственной информации в поколениях потомков выявить роль отдельных животных в процессе селекции и формировании аллелофонда популяции.
Современное состояние генетической структуры характеризуется тенденцией к снижению разнообразия фенотипа и замещению имеющихся адаптированных форм доминирующими по продуктивности представителями мирового генофонда. Следовательно, анализ генетического разнообразия эколого-генетических групп с использованием эритроцитарных антигенных факторов и ДНК-маркеров обеспечит объективный контроль за селекционным процессом и определит дальнейшее его направление [7-9].
24 Разведение, селекция, генетика
Цель исследования.
Характеристика аллелофонда по системе EAB группы крови и выявление связи с продуктивностью, а также изучение полиморфизма гена-маркера GDF 5 в стаде герефордского скота.
Материал и методы исследований.
Объект исследования. Чистопородные животные герефордской породы скота из ПАО «Птицефабрика «Челябинская».
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 Academy Press Washington, D.C. 1996)». При выполнении исследований были предприняты усилия, чтобы свести к минимуму страдания животных и уменьшения количества используемых образцов.
Схема эксперимента. Для характеристики аллелофонда племенного герефордского стада ПАО «Птицефабрика «Челябинская» Челябинской области по группам крови отбиралась цельная кровь из ярёмной вены у 254 голов маточного поголовья. Идентификацию аллелей осуществляли в системе EAB группы крови семейно-генетическим анализом. Рост и развитие животных изучали по данным зоотехнического и племенного учётов.
Нуклеотидная последовательность праймера для гена маркера GDF 5 представлена в таблице 1.
Таблица 1. Характеристика праймера, использованного в работе
Ген-маркер Последовательность праймера Размер продукта, п. н. Источник информации
GDF 5 F: 5'-TGTCCGATGCTGACAGAAAGG-3' Liu Y.F. и др. R: 5 '-GAGTGAGGTTAATCCCAGATACCA-3' 235 (2010) [11]
ПЦР-ПДРФ гена GDF5 проводили в термоцикле «МуСус1ег». Протокол ПЦР: инициирующая денатурация ДНК в течение 5 мин при температуре +95 °С, затем 32 цикла амплификации, денатурация +94 °С (30 сек), отжиг +60 °С (30 сек) и элонгация +72 °С (30 сек), заключительный синтез - при температуре +72 °С в течение 10 мин.
Реакцию рестрикции полученных продуктов амплификации GDF5 проводили с использованием эндонуклеаз рестрикции MvaI (табл. 2).
Таблица 2. Характеристика эндонуклеазы и размеры продуктов рестрикции в зависимости от генотипа
Ген Рестриктаза Замена нуклеотида Температура инкубации, °С Размеры продуктов, п. н.
GDF 5 TT - 235 п. н. MvaI T C 37 CC - 181 и 54 п. н. CT - 235, 181 и 54 п. н.
Для проведения реакции в пробирке смешивали 20 мкл ПЦР-продукта и 10 ед. MvaI с последующим инкубированием при t +37 °C в течение 5 часов. Полученный продукт разделяли методом горизонтального электрофореза (в 1х трис-боратного буфера при напряжении 80 В) в 2,5 %-ном ага-розном геле с окрашиванием бромистого этидия. После чего гель анализировали в ультрафиолетовом свете на трансиллюминаторе «UVT-1», фотографировали с помощью системы «VITran v.1.0». Определение длины фрагментов проводили с помощью маркера молекулярных масс «GenePakR DNA Ladder M 50» («IsoGene Lab», Москва).
Разведение, селекция, генетика
Оборудование и технические средства. Серологические тесты проводились в присутствии стандартных реагентов (база реагентов=51 ед.) в лаборатории книг племенных животных и иммуногенетической экспертизы ФГБНУ ФНЦ БСТ РАН [10].
Изучение полиморфизма маркера дифференцирующего фактора роста (GDF 5) проводили на образцах ДНК, выделенной из цельной крови (n=44 гол.), с использованием набора реагентов «DIAtomtm DNA Prep 200» (IsoGene Lab, Москва) в лаборатории иммуногенетики и ДНК-технологий ФГБНУ «Северо-Кавказский федеральный научный аграрный центр». Праймер синтезирован в НПФ «Литех».
Электронные весы «ВСП4-Ж» (Россия) для взвешивания животных, мерная палка Лидтина, пробирки с ЭДТА (10 мл). Для выделения ДНК из лейкоцитов использовали набор реагентов «DI-Atomtm DNA Prep 200» (IsoGene Lab, Москва). Для проведения полимеразной цепной реакции использовали набор GenePaktm PCR Core (IsoGene Lab, Москва), термоциклер «MyCycler» («BioRad», США), трансиллюминатор «UVT-1» («Биоком», Россия), гель-документирующая система «VITran v.1.0».
Статистическая обработка. При обработке экспериментальных данных использовали методы вариационной статистики, а также дисперсионный анализ с помощью офисного программного комплекса «Microsoft Office» с применением программы «Excel» («Microsoft», США) с обработкой данных в «Statistica 6.0» («Stat Soft Inc.», США).
Частоту встречаемости генотипов определяли по формуле:
p=n/N,
где: p — частота генотипа, n- количество особей, имеющих определённый генотип, N — число особей.
Частоту встречаемости аллелей определяли по формуле:
PA=(2nAA+nAB)-2N, qß=(2nBB+nAB)-2N,
где: Pa - частота аллеля А, qB - частота аллеля В, N - общее число аллелей.
По закону Харди-Вайнберга рассчитывали ожидаемые частоты генотипов в исследуемой популяции.
Статистическая значимость различий между группами оценивалась тестом Тьюки (Post-hoc Tukey's HSD test for unequal N).
Результаты исследований.
На основании семейно-генетического анализа выявлено, что формирование структуры стада основывается на взаимодействии 74 аллелей в системе EAB группы крови. При этом частота встречаемости различных феногрупп варьирует в довольно широком диапазоне - от 0,20 до 18,31 %. В таблице 3 представлена характеристика аллелофонда стада. При этом в выборку включены наиболее распространённые аллели локуса EAB, суммарная частота встречаемости которых достигает 0,689. Таким образом около 70 % поголовья стада являются носителями 14 аллелей (рис. 1).
Таблица 3. Характеристика аллелофонда герефордского скота по системе EAB группы крови
№ п/п Аллель Количество носителей Частота встречаемости
1 2 3 4
1 b 93 0,183
2 Y2I'Q' 42 0,083
3 Y2I' 39 0,077
4 G3 33 0,065
5 Y2 24 0,047
26 Разведение, селекция, генетика
Продолжение 3 таблицы
1 2 3 4
6 1^' 17 0,033
7 Y2DTQ' 16 0,031
8 Y2DT 14 0,028
9 Y2I'K'Q' 13 0,026
10 13 0,026
11 1'К' 11 0,022
12 ^ 11 0,022
13 Y2I'K' 10 0,020
14 GзA2'G" 10 0,020
Другие - 158 0,311
Всего - 504 1,0
Уровень гомозиготности (Са) 0,0613
Число эффективных аллелей (Ыа) 16,3022
Рис. 1 — Структура стада герефордов в зависимости от частоты встречаемости аллелей в системе ЕАВ
При этом установлен довольно низкий уровень гомозиготности, что свидетельствует о высокой степени гетерогенности популяции. Большую ширину изменчивости стада по ЕАВ системе групп крови подтверждает выявленное количество эффективных аллелей.
Негативная аллель Ь отличается максимальным распространением в стаде, количество носителей этого генотипа достигает 18,3 % в структуре популяции. Также установлена довольно высокая частота встречаемости аллелей Y2I'Q' и Y2I', однако количество носителей их значительно ниже, суммарно составляя 16,0 % поголовья.
В своих исследованиях мы попытались связать изменчивость количественных признаков во взаимосвязи с изменчивостью антигенного спектра в локусе ЕАВ группы крови. Так, ранжирование животных в зависимости от наличия того или иного аллеля в генотипе показало значительные различия по величине живой массы в 8 и 15 мес. и высоты в крестце в 15-месячном возрасте (табл. 4).
Разведение, селекция, генетика
Таблица 4. Фенотип герефордского скота в зависимости от аллеля в системе ЕАВ группы крови
№ п/п Аллель Живая масса Высота в крестце
8 мес. 15 мес.
1 Ь 216,7±1,47Ьс 343,6±2,59ы 122,2±0,50ь
2 Y2I'Q' 227,3±2,66а 366,8±3,78ас 126,7±0,81а
3 Y2J' 225,7±1,67аЬ 352,6±3,58 126,0±0,68ас
4 Gз 212,0±2,73с 336,4±5,17й 122,1±0,66ь
5 Y2 221,2±2,27 356,2±4,25 126,6±0,64ас
6 1^' 218,8±3,53 350,6±4,70 124,9±0,72
7 Y2DTQ' 228,2±2,86 370,9±6,76аЬ 127,1±1,20
8 Y2DT 222,7±3,33 363,6±5,50 126,5±1,11
9 Y2I'K'Q' 223,9±2,31 354,5±4,69 124,9±1,18
10 215,2±2,87 340,1±5,84 122,2±1,02
11 1'К' 219,4±2,98 351,7±6,51 123,5±1,59
12 ^ 215,4±2,37 335,7±6,02сй 122,3±1,52
13 Y2I'K' 224,2±3,50 360,5±6,27 126,9±0,95
14 GзA2'G" 214,0±3,72 333,8±5,20сй 121,8±0,87
Другие 217,1±1,13Ьс 346,4±1,99ы 123,2±0,37Ьс
В среднем 219,2±0,63 349,2±1,13 124,0±0,21
Примечание: значения в столбцах с разными индексами различаются между собой Р<0,05
Крупный фенотип тёлок-носителей феногруппы Y2I'Q' подтверждался достоверным превосходством по весовому росту в 8-месячном возрасте относительно сверстниц с негативным ал-лелем «Ь» на 10,6 кг (4,89 %; Р<0,05), с генотипом Gз - на 15,3 кг (7,22 %; Р<0,001), а малочисленные генотипы - на 10,2 кг (4,70 %; Р<0,05). Также существенные различия по живой массе при отъёме установлены между носителями Y2I' и Gз, достигающие 13,7 кг (6,46 %; Р<0,001).
К 15-месячному возрасту генотип Y2I'Q' упрочил своё лидерство перечисленных аналогов до 20,4-30,4 кг (5,89-9,04 %; Р<0,05-0,001). В свою очередь носители феногруппы Y2DTQ' проявили максимальную продуктивность, что позволило им получить достоверное превосходство относительно сверстниц с аллелями G' на 35,2 кг (10,49 %; Р<0,05), GзA2'G" - на 37,1 кг (11,11 %; Р<0,05), Gз - 34,5 кг (10,26 %; Р<0,01).
Важно отметить, что массивность тёлок с набором антигенов Y2I'Q', Y2I' и Y2 в системе ЕАВ сопровождалась лучшим развитием статей экстерьера. Так, указанные аллели детерминировали достоверное превосходство (Р<0,05-0,001) носителей по высоте в крестце относительно сверстниц, в аллелофонде которых обнаружены аллели «Ь» и Gз.
В целом из наиболее распространённых в стаде феногрупп по живой массе в 8 месяцев выделяются 8 аллелей с превосходящим средний фенотип, в 15 месяцев их количество увеличилось до 9 единиц.
Таким образом, тёлки-носители отдельных аллелей в системе ЕАВ группы крови различаются как по живой массе, так и по линейным промерам, в некоторых случаях разница между генотипами достигает достоверных значений. В связи с этим нами рассчитана сила влияния аллельной принадлежности на выраженность количественных признаков у поголовья (рис. 2).
Анализ полученных данных свидетельствует, что фактор аллельная группа имеет достоверное влияние (Р<0,001) на вариабельность живой массы на разных этапах развития и высоту в крестце. При этом сила детерминации организованного фактора на весовой рост увеличивается на 3,41 %, достигая к возрасту 15 месяцев уровня в 14,7 %. Однако максимальное воздействие аллелофонда герефордского скота отмечается при формировании экстерьера животных - 16,86 %.
28 Разведение, селекция, генетика
18 16 14 12 10
а?
8 6 4 2 0
Рис. 2 — Влияние аллельной принадлежности на весовой и линейный рост тёлок, %
Следует отметить, что антигенные факторы крови не являются источником генетической информации при формировании фенотипа животных. Статистическая взаимосвязь между аллельной принадлежностью и уровнем продуктивности реализуется посредством наследственности быков-носителей различных аллелей групп крови, которые передают потомству генетический потенциал роста и развития наравне с определённым набором эритроцитарных антигенов. Таким образом, ассоциация полиморфных систем групп крови с количественными признаками у герефордско-го скота не имеет прямой связи. Более точную идентификацию генетического потенциала продуктивности животных способны дать ДНК-маркеры. Так, дифференцирующий фактор роста (GDF 5) играет решающую роль в морфогенезе костей, связок и сухожилий, что в конечном счёте определяет тип телосложения, крепость конституции и экстерьер.
Характеристика генетической изменчивости локуса гена GDF5 свидетельствует о преобладании животных с генотипом СС в изучаемой популяции (табл. 5). Встречаемость гомозиготного варианта ТТ составляла только 0,045, а гетерозиготный генотип выявлен лишь у 2,3 % животных. Такое распределение генотипов было связано с довольно большой разницей в концентрации С и Т аллелей - 0,943 и 0,057 соответственно.
Таблица 5. Полиморфизм гена GDF 5 у герефордского скота
Частота генотипа Оценка избытка гетерозигот Эффек-
Генотип Количество носителей наблюдаемая ожидаемая тивное число аллелей Частота аллелей х2
Ф)
GDF 5 (п=44)
СС 41 0,932±0,038 0,890 С=0,943±0,030 Т=0,057±0,030
СТ ТТ 1 2 0,023±0,023 0,045±0,031 0,107 0,003 -0,788 1,120 0,621
Степень генетического разнообразия в популяции мясного скота определяет эффективность направленной селекции по маркерам мясной продуктивности, путём подбора и отбора формируя стада с высокой племенной ценностью. При этом наблюдаемая гетерозиготность исследуемого стада герефордского скота по гену GDF 5 находилась на минимальном уровне, составляла 0,023, в то время как ожидаемая гетерогенность достигала 0,107. Следует отметить сильный дефицит гете-
Разведение, селекция, генетика
розигот по изучаемому генетическому маркеру. Анализ полученных данных показал, что с уменьшением гетерозиготности отмечается уменьшение числа эффективных аллелей. В результате снижается генетическое разнообразие популяции. В наших исследованиях число эффективных аллелей в гене GDF5 составляло 1,120 ед.
Обсуждение полученных результатов.
Длительный период совершенствования отечественных герефордов с использованием импортной племенной продукции способствовал накоплению генетического потенциала продуктивности в стадах. При этом интенсивность этого процесса обеспечила широкий диапазон изменчивости количественных признаков у мясного скота [12-13]. Вместе с этим совмещение нескольких изолированных популяций животных создаёт уникальную генетическую структуру, мониторинг которой на разных этапах реализации программы совершенствования породы поможет оценить масштабы происходящих преобразований [14-15]. Одним из наиболее доступных методов контроля генетической изменчивости стада является иммуногенетическое тестирование поголовья, позволяющее изучить частоту встречаемости антигенных факторов крови и образуемых ими аллелей [16]. Результаты наших исследований позволили установить 14 наиболее распространённых аллелей в EAB-локусе группы крови, которые объединяют 68,9 % охваченного поголовья герефордов. Следует отметить, что носители 9 феногрупп (36,9 % молодняка) превосходят средний показатель стада по продуктивности в 15-месячном возрасте. При этом дисперсионным анализом установлена сила влияния аллельной принадлежности на живую массу в 8 месяцев (11,29 %) и в 15 месяцев (14,7 %), а также высоту в крестце (16,86 %), которая достоверно (P<0,001) определяет изменчивость количественных признаков у молодняка. Однако полученная в ходе наших исследований закономерность вызвана интенсивным использованием препотентных быков-носителей отдельных антигенных феногрупп в крови. Это подтверждается экспериментами на молочном скоте при ранжировании молочной продуктивности в зависимости от аллельной принадлежности коров-первотёлок [17]. В частности отмечается, что использование быков американской и немецкой се-лекций способствовало изменению аллелофонда в уральской популяции молочного скота, но рост продуктивности обеспечивается генетическим потенциалом отцов. Кроме того, выбор родоначальника и продолжительность его использования сильно влияют на генетическую структуру популяции. Так, при создании нового внутрипородного типа герефордского скота в Ставрополье изучена частота встречаемости аллелей в системе EAB группы крови у коров и тёлок [18]. Было установлено, что частота наиболее распространённых эритроцитарных феногрупп у тёлок увеличивается в среднем на 2,43-2,51 % по сравнению со взрослым маточным стадом, а влияние аллельной принадлежности на весовой рост тёлок достигало 30,27 %.
Высокая полиморфность систем групп крови у крупного рогатого скота обеспечивает точность при оценке достоверности происхождения животных, но мало пригодно при маркировании продуктивных качеств скота. В настоящее время в практику селекционно-племенной работы стала внедряться селекция, основанная на ДНК-маркерах продуктивности мясного скота [19]. Одним из таких наследственных факторов является ген дифференцирующего фактора роста (GDF 5), играющий главную роль в морфогенезе костей, связок и сухожилий [20-23]. Его сильное влияние на формирование размера скелета и типа телосложения отмечается многочисленными исследованиями, установившими довольно широкий диапазон изменчивости гетерозиготности (0,046-0,499) по гену GDF5 в разрезе пород мясного скота [24]. В нашей работе гетерогенность отечественной популяции герефордов составляла 0,023, в то время как ожидаемая гетерозиготность равнялась 0,107 ед.
Выводы.
Интенсивное использование герефордских быков-производителей канадского происхождения способствовало изменению генетической структуры отечественной популяции. При оценке аллелофонда стада выявлены 74 феногруппы в системе EAB группы крови, из которых 14 аллелей отличаются наибольшей частотой встречаемости (0,020-0,183). Установлено достоверное влияние
30 Разведение, селекция, генетика
(P<0,001) аллельной принадлежности на весовой и линейный рост животных (11,29-16,86 %). Изучение частоты встречаемости желательного генотипа (ТТ) по гену-маркеру GDF 5 показало его невысокое распространение в популяции отечественных герефордов.
Исследования выполнены в соответствии с планом НИР на 2018-2020 гг. ФГБНУ ФНЦ БСТ РАН (№ 0761-2018-0009)
Литература
1. Феклин И.Е., Mирошников С.А., Mазуровский Л.З. Отечественная племенная база скота герефордской породы и перспективы её развития // Вестник мясного скотоводства. 2011. Вып. 64(4). С. 13-20.
2. Mясной скот Ставрополья / В.В. Семёнов, С.А. Христенко, П.Т. Букреев, M.R Дубовско-ва // Вестник мясного скотоводства. 2011. Вып. 64(4). С. 43-48.
3. Дмитриевский - новый тип герефордов Ставрополья / M.R Селионова, M.fr Дубовскова, С.А. Христенко, Л.Г. Душка, Д.П. Яровой // Mолочное и мясное скотоводство. 2016. № 3. С. 14-16.
4. Дубовскова M.fr Продуктивные качества герефордов разных генотипов // Вестник Курганской ГСХА. 2015. № 1(13). С. 47-49.
5. Джуламанов КМ., Дубовскова M.R Племенные ресурсы герефордского скота // Вестник мясного скотоводства. 2012. № 3(77). С. 21-26.
6. Джуламанов КМ., Дубовскова M.fr Совершенствование приёмов и методов селекции быков герефордской породы // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. 2007. № 4. С. S6-SS.
7. Генетическая характеристика основных мясных пород крупного рогатого скота / KM. Джуламанов, Ш.А. Mакаев, M.fr Дубовскова, Л.Г. Сурундаева // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. 2010. № 6. С. 70-72.
S. Mолекулярно-генетические маркеры в селекционной работе с разными видами сельскохозяйственных животных / M.R Селионова, Е.А. Гладырь, Т.И. Антоненко, С.С. Бурылова // Вестник АПК Ставрополья. 2012. № 2(6). С. 30-35.
9. Использование метода ПЦР для генотипирования крупного рогатого скота по гену CAPN 1 с использованием генетических маркеров / Д.Б. Косян, Е.А. Русакова, О.В. Кван, Л.Г. Сурундаева, Л.А. Mаевская // Вестник Оренбургского государственного университета. 2012. № 6(142). С. 26-30.
10. Сороковой П.Ф. Mетодические рекомендации по использованию групп крови в селекции крупного рогатого скота. Дубровицы: ВИЖ, 1972. 40 с.
11. Molecular characterization, polymorphism of growth differentiation factor 5 gene and association with ultrasound measurement traits in native Chinese cattle breeds / Y.F. Liu, Y. Jiao, L.S. Zan, Y.P. Xin, L.Q. Li, W.Q. Tian // African Journal of Biotechnology. 2010. Vol. 9(33). P. 5269-5273.
12. Хакимов И.Н., Григорьев В.С., Mударисов РМ. Улучшение экстерьера молодняка гере-фордской породы мясного скота методом интербридинга // Животноводство и кормопроизводство. 201S. Т. 101. № 2. С. 44-50.
13. Хакимов И.Н., Mударисов РМ Совершенствование продуктивных и племенных качеств коров герефордской породы в Самарской области // Вестник Башкирского государственного аграрного университета. 2014. № 1(29). С. 56-5S.
14. Сурундаева Л.Г., Mаевская Л.А. Оценка разнообразия генофонда крупного рогатого скота мясных пород и типов // Вестник мясного скотоводства. 2013. № 3(81). С. 28-34.
15. Mолекулярно-генетический анализ популяционной структуры генофондных пород крупного рогатого скота / В.П. Терлецкий, В.И. Тыщенко, Л.Г. Сурундаева, Н.П. Адаев, Р.Х. Гай-рабеков, Е.С. Усенбеков // Mолочное и мясное скотоводство. 2014. № 6. С. 5-7.
16. Селионова M.R, Чижова Л.Н., Дубовскова M.fr Группы крови в селекции мясного скота // Вестник мясного скотоводства. 2015. № 1(89). С. 14-17.
Разведение, селекция, генетика
17. Гридина С.Л., Ткаченко И.В., Гридин В.Ф. Аллели групп крови и их взаимосвязи с молочной продуктивностью коров // Аграрный вестник Урала. 2015. № 6(136). С. 44-46.
18. 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.
19. Особенности полиморфизма генов гормона роста (GH), кальпаина (CAPN 1) быков-производителей мясных пород / М.И. Селионова, Л.Н. Чижова, М.П. Дубовскова, Е.С. Суржикова, Л.В. Кононова, Г.Н. Шарко // Вестник мясного скотоводства. 2017. № 2(98). С. 65-72.
20. GDF-5 deficiency in mice delays Achilles tendon healing / A. Chabra, D. Tsou, R.T. Clark, V. Gaschen, E.B. Hunziker, B. Mikic // Journal of Orthoptera Research. 2003. 21. P. 826-835.
21. Coleman C.M., Tuan R.S. Growth/differentiation factor 5 enhances chondrocyte maturation // Developmental Dynamics. 2003. 228. P. 208-216.
22. Effects of growth/differentiation factor-5 on human periodontal ligament cells / T. Nakamura, M. Yamamoto, M. Tamura, Y. Izumi // Journal of Periodontal Research. 2003. 38. P. 597-605.
23. Upregulation of ID protein by growth and differentiation factor 5 (GDF5) through a smad-dependent and MAPK-independent pathway in HUVSMC / X. Chen, A. Zankl, F. Niroomand, Z. Liu, H.A. Katus, L. Jahn, C. Tiefenbacher // Journal of Molecular of Cellular Cardiology. 2006. 41. P. 26-33.
24. A novel polymorphism of GDF5 gene and its association with body measurement traits in Bos taurus and Bos indicus breeds / Y.F. Liu, L.S. Zan, K. Li, S.P. Zhao, Y.P. Xin, Q. Lin, W.Q. Tian, Z.W. Wang // Molecular Biology Reports. 2010. 37. P. 429-434.
Дубовскова Марина Павловна, доктор сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник лаборатории селекции мясного скота ФГБНУ «Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук», 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29, сот.:8-922-62-16-178, e-mail: dubovskova.m@mail.ru
Селионова Марина Ивановна, доктор биологических наук, профессор РАН, директор Всероссийского научно-исследовательского института овцеводства и козоводства-филиала ФГБНУ «Северо-Кавказский ФНАЦ», 355017, г. Ставрополь, переулок Зоотехнический, 15, тел.: (8652)37-10-39, e-mail: priemnaya@vniiok.ru
Чижова Людмила Николаевна, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заведующий лабораторией иммуногенетики и ДНК-технологий Всероссийского научно-исследовательского института овцеводства и козоводства-филиала ФГБНУ «Северо-Кавказский ФНАЦ», 355017, г. Ставрополь, переулок Зоотехнический, 15, тел.: (8652)71-72-18
Герасимов Николай Павлович, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник отдела разведения мясного скота ФГБНУ «Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук», 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29, тел.: 8(3532)43-46-41, e-mail: nick.gerasimov@rambler.ru
Ворожейкин Александр Михайлович, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник лаборатории селекции мясного скота ФГБНУ «Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук», 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29
Колпаков Владимир Иванович, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник лаборатории селекции мясного скота ФГБНУ «Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук», 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29
Джуламанов Ержан Брэлевич, кандидат сельскохозяйственных наук, научный сотрудник лаборатории селекции мясного скота ФГБНУ «Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук», 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29
Поступила в редакцию 23 августа 2018 года
32 Разведение, селекция, генетика
UDC 636.082.11:591.11
Dubovskova Marina Pavlovna1, Selionova Marina Ivanovna2, Chizhova Lyudmila Nicolaevna2, Gerasimov Nikolay Pavlovich1, Vorozheikin Alexander Mikhailovich1, Kolpakov Vladimir Ivanovich1, Dzhulamanov Erzhan Brelevich1
1 FSBSI «Federal Research Center for Biological Systems and Agrotechnologies of the Russian Academy of Sciences», e-mail: vniims.or@mail.ru
2 All-Russian Scientific Research Institute of Sheep and Goat Production - a branch of the North-Caucasian Federal Scientific Agrarian Center, e-mail: priemnaya@vniiok.ru
Genetic characteristics of Hereford livestock by blood groups and by DNA marker GDF 5 in domestic population
Summary. Analysis of genetic diversity of domestic Hereford cattle population using erythrocyte antigenic factors and DNA markers will provide an objective control over selection process and determine its further direction. The purpose of the study is to characterize the allele pool according to EAB blood group system and to identify connection with productivity, as well as to study the polymorphism of the marker gene GDF 5 in Herford herd. To conduct research on blood groups in the herd of PJSC «Poultry Farm «Chelyabinskaya», whole blood was taken from yurk vein of 254 head of the breeding stock. It was found that intensive use of Canadian Hereford bulls contributed to a change in genetic structure of domestic population. Diagnosis of herd allele pool allowed to reveal 74 phenogroups in EAB blood group system where 14 alleles were characterized by maximum frequency of occurrence (2.0-18.3 %). Live weight of 15-month old heifers with the Y2l'Q'genotype outperformed the peers by 20.4-30.4 kg (5.89-9.04 %). Carriers of Y2DTQ' phenotype showed maximum productivity which provide them significant advantage relative to analogues with G' alleles by 35.2 kg (10.49 %), G3A2'G" - by 37.1 kg (11.11 %), G3 - by 34.5 kg (10.26 %). There was established a significant effect (P<0.001) of heifers allele identification to weight and linear growth of animals (11.29-16.86 %). Maximum determination by genotype is revealed in variability of the height at hips. Research of occurrence frequency of the desired genotype (TT) by marker gene GDF 5 revealed its low distribution in the population of domestic Hereford.
Key words: cattle, Hereford, allele pool, blood group, allele, productivity, DNA marker, live weight, height at hips.
