CC BY
20
УДК 636.2.034:636.2.082.2
Ключевые слова: ПЦР, соматотропин, пролактин, лептин, тиреоглобулин
Key words: PCR, somatotropin, prolactin, leptin, thyroglobulin
Тюлькин С. В., Ахметов Т. М., Муратова А. В., Вафин Р. Р.
ХАРАКТЕРИСТИКА БЫКОВ-ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ С РАЗНЬ1МИ ГЕНОТИПАМИ ГЕНОВ СОМАТОТРОПИНА, ПРОЛАКТИНА, ЛЕПТИНА И ТИРЕОГЛОБУЛИНА ПО МОЛОЧНОЙ ПРОДУКТИВНОСТИ ЖЕНСКИХ ПРЕДКОВ
THE CHARACTERISTIC OF SERVICING BULLS WITH DIFFERENT GENOTYPES OF SOMATOTROPIN, PROLACTIN, LEPTIN AND THYROGLOBULIN GENES AS RELATED TO MILK PRODUCTION OF FEMALE ANCESTORS
'ФГБУ «Татарская межрегиональная ветеринарная лаборатория» Адрес: 420087, Республика Татарстан, г. Казань, ул. Родина, 25а
'Tatar Interregional Veterinary Laboratory Address: 420087, the Republic of Tatarstan, Kazan, Rodina street, 25a 2ФГОУ ВПО «Казанская государственная академия ветеринарной медицины им. Н. Э. Баумана» Адрес: 420074, Республика Татарстан, г. Казань, ул. Сибирский тракт, 35 2Kazan State Academy of Veterinary Medicine n. a. N. E. Bauman Address: 420074, the Republic of Tatarstan, Kazan, Siberian tract, 35 3ГНУ «Татарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства РАСХН»
Адрес: 420059, Республика Татарстан, г. Казань, Оренбургский тракт, 48 3Tatar Scientific Research Institute of Agriculture of Russian Academy of Agrarian Sciences Address: 420059, the Republic of Tatarstan, Kazan, Orenburg tract, 48
Тюлькин Сергей Владимирович, к. с.-х. н., вед. ветеринарный врач1
Tjulkin Sergey V., Ph.D., Leading Veterinarian' Ахметов Тахир Мунавирович, д. б. н., доцент каф. технологии животноводства2 Ahmetov Tahir M., Doctor of Biology Science, Associate Professor at the Dept. of Animal Production Technology2 Муратова Александра Владимировна, ассистент каф. технологии животноводства2 Muratova Alexandra V, Assistant at the Dept. of Animal Production Technology2 Вафин Рамиль Ришадович, д. б. н., научн. консультант3 Vafin Ramil R., Doctor of Biology Science, Scientific Adviser3
Аннотация. В данной работе представлена оценка быков-производителей с разными генотипами соматотропина (GH), пролактина (PRL), лептина (LEP), тиреоглобулина (TG5) по происхождению. Исследования показали, что наибольшие показатели были соответственно у женских предков быков с генотипами LL (GH), АА (PRL), ТТ (LEP), СТ (TG5) по удою и LL (GH), АА (PRL), СТ (LEP), ТТ (TG5) по содержанию жира в молоке. Summary. In this paper we present the estimation of servicing bulls with different genotypes of somatotropin (GH), prolactin (PRL), leptin (LEP), thyroglobulin (TG5) of origin. Researches have shown that the greatest indicators were accordingly at female ancestors of bulls with genotypes LL (GH), АА (PRL), TT (LEP), СТ (TG5) as to milk yield and LL (GH), АА (PRL), СТ (LEP), TT (TG5) as to fat content of milk.
Введение
В молочном скотоводстве информация о происхождении быка-производителя имеет исключительно важное значение, т. к. он сам не может быть оценен по молочной продуктивности и единственным критерием предварительной оценки его племенных качеств являются сведения о продуктивности его ближайших женских предков: чем больше среди них высокопродуктивных, тем больше шансов на получение такого же потомства.
Данные научных публикаций свидетельствуют о возможности использования генов GH [2, 7, 9], РШ, [2, 3, 6], 1ЕР [1, 4, 8, 10], TG5 [1, 5, 8] в качестве ДНК-маркеров хозяйственно-полезных признаков крупного рогатого скота, в т. ч. молочной продуктивности, жирномолочности, белковомолочности.
При исследовании коров польской черно-пестрой породы установлено, что коровы с генотипом АА гена РП в молоке имели наибольшее содержание белка, чем аналоги с генотипом АВ [6].
Однако в исследованиях коров красно-пестрой породы получены другие результаты. Так, коровы с генотипом ВВ гена РКЬ имели наибольшие показатели удоя, жирномолочности и белковомолочности (Р = 0,05). При исследовании черно-пестрых коров выявлено превосходство животных с генотипом ВВ над сверстницами с генотипами АА и АВ только по содержанию жира в молоке [3].
Наибольший удой, выход молочного жира и белка отмечены у коров холмогорской и черно-пестрой пород с генотипами УУ гена ОН и ВВ гена РКЬ, при этом животные холмогорской породы с генотипами ЬЬ (ОН) и АВ (РКЬ) отличались наибольшим содержанием белка в молоке [2].
Исследование молочной продуктивности в зависимости от генотипа по гену ТО5 не показало достоверной разницы по удою, содержанию жира и белка в молоке у коров сычевской, бурой швицкой, холмогорской и ярославской пород. Вместе с тем следует отметить некоторое превосходство по удою чистопородных животных и коров михайловского типа ярославской породы, несущих генотип СС гена ТО5, по сравнению с гетерозиготными животными [1].
В породах крупного рогатого скота молочного направления продуктивности коровы с генотипом ТТ гена ЬЕР отличались большим среднесуточным удоем (на 3,3 л в сутки) по сравнению с животными, несущими генотип СС [10].
Все вышеизложенное говорит о важности предварительной оценки быков с разными генотипами ОН, РКЬ, ЬЕР, ТО5 по молочной продуктивности женских предков.
Материалы и методы
Исследования проводились в ГУП головном племенном предприятии «Элита» Высокогорского района Республики Татарстан. Для проведения ДНК-диагностики по генам ОН, РКЬ, ЬЕР, ТО5 у 70 чистопородных и помесных по голштинской породе быков-производителей отобраны пробы крови. Кровь, полученную из яремной вены животных, вносили в пробирки с 100 мМ ЭДТА до конечной концентрации 10 мМ. ДНК из крови выделяли комбинированным щелочным способом.
Генотипирование быков по генам ОН, РКЬ, TG5 и ЬЕР проводили методом ПЦР-ПДРФ и АС-ПЦР соответственно.
Для проведения ПЦР использовали следующие праймеры:
GH5F: 5/-GCT-GCT-CCT-GAG-GGC-CCT-TC-3/,
GH5R: 5/-CAT-GAC-CCT-CAG-GTA-CGT-CTC-CG-3/ [7];
РКЬ1: 5/-CGA-GTC-CTT-ATG-AGC-TTG-ATT-CTT-3/,
РКЬ2: 5/-GCC-TTC-CAG-AAG-TCG-TTT-GTT-TTC-3/ [6];
TG5-F: 5/-GGG-GAT-GAC-TAC-GAG-TAT-GAC-TG-3/,
TG5-R: 5/-GTG-AAA-ATC-TTG-TGG-AGG-CTG-TA-3/ [5];
ЬЕР^1: 5/-GAC-GAT-GTG-CCA-CGT-GTG-GTT-TCT-TCT-GT-3/,
ЬЕР^1: 5/-CGG-TTC-TAC-CTC-GTC-TCC-CAG-TCC-CTC-C-3/,
ЬЕР^2: 5/-TGT-CTT-ACG-TGG-AGG-CTG-TGC-CCA-GCT-3/,
ЬЕР^2: 5/-AGG-GTT-TTG-GTG-TCA-TCC-TGG-ACC-TTT-CG-3/ [4].
Амплификаты локусов генов ОН, РКЬ, ТО5 расщепляли эндонуклеазами рестрикции: АЫ (ОН), Кш1 (РКЬ), ВьгХН (ТО5).
Для визуализации фрагментов ДНК пробы вносили в лунки 2,5-4,0 % агарозного геля с содержанием этидия бромида (0,5 мкг/мл) и проводили горизонтальный электрофорез при 15 В/см в течение 40 мин. в 1*ТВЕ буфере. После электрофореза гель просматривали в УФ-трансиллюминаторе.
Родительский индекс быков рассчитан по формуле:
РИБ = (2М + ММ + МО) / 4, где
М - матери, ММ - матери матерей, МО -матери отцов.
В работе наряду с экспериментальными материалами использовались данные зоотехнического и племенного учета данного хозяйства, то есть племенные карточки (форма 1-МОЛ), а также каталоги и племенные свидетельства быков-производителей.
Полученные результаты в ходе научных исследований обработаны биометрическим методом.
Результаты и обсуждение
Характеристика быков-производителей с разными генотипами ОН, РКЬ, ЬЕР, ТО5 по происхождению представлена в таблице 1.
Наибольшие показатели по удою имели матери (М) быков с генотипами ЬЬ по гену ОН (8784 кг), АА по гену РЯЬ (8792 кг), ТТ по гену ЬЕР (9110 кг) и ТТ по гену ТО5 (9138 кг), которые были выше, чем у матерей быков с другими генотипами ОН (на 267 кг), РКЬ (на 263-1367 кг), ЬЕР (на 423-461 кг), ТО5 (на 338-478 кг). При этом по содержанию
Таблица 1.
Характеристика быков-производителей с разными генотипами ОН, РКЬ, ЬЕР, ТО5 по происхождению
Показатели Молочная продуктивность женских предков
удой, кг жир, % удой, кг жир, % удой, кг жир, %
Генотип быков-производителей по гену ОН
ЬЬ, п = 50 УЬ, п = 20 УУ, п = 0
М 8784±241,8 3,87±0,03 8517±447,5 3,90±0,05 - -
ММ 7342±313,2 3,90±0,05 7145±497,7 3,80±0,06 - -
МО 10899±433,3 4,06±0,06 9887±584,1 4,02±0,09 - -
РИБ 8952±249,6 3,93±0,03 8517±384,9 3,90±0,05 - -
Генотип быков-производителей по гену РКЬ
АА, п = 53 АВ, п = 16 ВВ, п = 1
М 8792±229,6 3,88±0,03 8529±556,4 3,86±0,05 7425±0*** 3,75±0***
ММ 7423±301,4 3,86±0,05 6916±584,1 3,98±0,06 5901±0*** 3,09±0***
МО 10906±406,8 4,07±0,06 9906±745,1 3,96±0,10 7329±0*** 4,05±0
РИБ 8978±231,2 3,93±0,03 8470±503,7 3,91±0,05 7020±0*** 3,66±0***
Генотип быков-производителей по гену ЬЕР
СС, п = 23 СТ, п = 37 ТТ, п = 10
М 8687±433,3 3,86±0,05 8649±276,9 3,90±0,03 9110±435,6 3,81±0,04
ММ 6994±419,6 3,86±0,06 7358±375,3 3,92±0,06 7755±740,2 3,70±0,11
МО 9767±478,2 4,05±0,11 11116±526,4 4,05±0,06 10574±917,7 4,05±0,14
РИБ 8534±337,6 3,91±0,04 8943±301,5 3,94±0,03 9137±516,5 3,84±0,05
Генотип быков-производителей по гену ТО5
СС, п = 44 СТ, п = 25 ТТ, п = 1
М 8660±246,4 3,88±0,03*** 8800±427,8 3,87±0,05** 9138±0 4,03±0
ММ 7335±348,3 3,88±0,05*** 7188±412,4 3,83±0,06*** 7524±0 4,71±0
МО 10159±311,8 4,07±0,07 11605±867,5 4,02±0,07 10184±0 3,94±0
РИБ 8704±222,6 3,93±0,03*** 9098±463,9 3,89±0,04*** 8996±0 4,18±0
Примечание: ** - Р < 0,01; *** - Р < 0,01 (разность между наибольшим и данным показателем).
жира в молоке выгодно отличались матери быков с генотипами УЬ по гену ОН (3,90 %), АА по гену РКЬ (3,88 %), СТ по гену ЬЕР (3,90 %) и ТТпо гену ТО5 (4,03 %), что выше, чем у матерей быков с другими генотипами ОН (на 0,03 %), РКЬ (на 0,02-0,13 %), ЬЕР (на 0,04-0,09 %), ТО5 (на 0,15-0,16 %, Р < 0,01-0,001).
Более высокий удой был у матерей матерей (ММ) быков с генотипами ЬЬ по гену ОН (7342 кг), АА по гену РКЬ (7423 кг), ТТ по гену ЬЕР (7755 кг) и ТТ по гену ТО5 (7524 кг), тогда как по содержанию жира в молоке выделялись матери матерей быков с генотипами ЬЬ по гену ОН (3,90 %), АВ по гену РКЬ (3,98 %), СТ по гену ЬЕР (3,92 %) и ТТ по гену ТО5 (4,71 %, Р < 0,001).
Более высокой молочностью обладали матери отцов (МО) быков с генотипами ЬЬ по гену ОН (10899 кг), АА по гену РКЬ (10906 кг), СТ по гену ЬЕР (11116 кг) и СТ по гену ТО5 (11605 кг), а более высоким содержанием жира в молоке отличались аналоги с генотипами ЬЬ по гену ОН (4,06 %), АА по гену РЯЬ (4,07 %), СС по гену ТО5 (4,07 %). Однако по содержанию жира в молоке животные с разными генотипами гена ЬЕР не отличались, у всех животных этот показатель составил 4,05 %.
Для определения достоверной оценки быков по происхождению использовался родительский индекс быков. Родительский индекс показывает степень возможной передачи потомству молочной продуктивности,
то есть давление генотипа производителя на молочную продуктивность потомства.
Наибольший родительский индекс по молочной продуктивности был у быков с генотипами ЬЬ по гену GH (8952 кг и 3,93 %), АА по гену РКЬ (8978 кг и 3,93 %). При этом только по удою или по содержанию жира в молоке наибольший РИБ был у быков с генотипами ТТ (9137 кг), СТ (3,94 %) по гену ЬЕР и с генотипами СТ (9098 кг), ТТ (4,18 %, Р < 0,001) по гену TG5.
Заключение
Оценка чистопородных и помесных по голштинской породе быков-производителей по родительскому индексу позволила выяснить, что используемые быки с разными генотипами по генам GH, РЯЬ, ЬЕР, TG5 не равноценны по происхождению. Более высокие показатели молочной продуктивности были у женских предков быков с генотипами ЬЬ и АА по генам GH и РКЬ, соответственно. При этом наибольший удой был характерен для женских предков быков с генотипами ТТ и СТ по генам ЬЕР и TG5, тогда как по жирномолочности наоборот выгоднее отличались женские предки быков с генотипами СТ и ТТ по генам ЬЕР и TG5, соответственно. Необходимо также отметить, что при подборе быков в стаде следует учитывать не только показатели РИБ, но генотипы животных по генам GH, РЯЬ, ЬЕР, TG5.
Список литературы
1. Ларионова, П. В. Разработка и экспериментальная апробация систем анализа полиморфизма генов-
кандидатов липидного обмена у крупного рогатого скота : дисс. ... канд. биол. наук: 03.00.23, 06.02.01 / Ларионова Полина Валентиновна. - Дубровицы. -2009. - 127 с.
2. Хабибрахманова, Я. А. Полиморфизм генов молочных белков и гормонов крупного рогатого скота : автореф. дисс. ... канд. биол. наук: 06.02.01 / Хабибрахманова Язиля Аминовна. - Лесные Поляны. -2009. - 19 с.
3. Alipanah, M. Polimorphism Prolactin Loci in Russian Cattle / M. Alipanah, L. A. Kalashnikova, G. V Rodionov // J. of Anim. and Vet. Advances. -2007. - 6 (6). - P. 813-815.
4. Corva, P. M. Effect of leptin gene polymorphisms on growth, slaughter and meat quality traits of grazing Brangus steers / P. M. Corva [et al.] // Genet. Mol. Res. -2009. - V 8. - N 1. - P. 105-116.
5. De, S. Detection of quantitative trait loci for marbling and backfat in Wagyu x Limousin F2 crosses using a candidate gene approach / S. De [et al.] // American Society of Animal Science. - 2004. -V. 55. - P. 95-98.
6. Dybus, A. Associations of growth hormone (GH) and prolactin (PRL) genes polymorphisms with milk production traits in polish Black-and-White cattle / A. Dybus // Animal Science Papers and Reports. -2002. - V 20. - P. 203-212.
7. Gordon, D. F. Nucleotide sequence of the bovine growth hormone chromosomal gene / D. F. Gordon [et al.] // Mol. Cell. Endocrinol. - 1983. - V 33. - P. 81-95.
8. Kaplanova, K. Association of single nucleotide polymorphisms in TG, LEP and TFAM genes with carcass traits in cross-breed cattle / K. Kaplanova, J. Dvorak. T. Urban // MendelNet Agro. - 2009. - P. 139.
9. Lee, B. K. Association of somatotropin (bst) gene polymorphism at the 5th exon with selection for milk yield in Holstein cows / B. K. Lee, [et al.] // Domestic anim. endocrinology. - 1996. - V. 13 (4). -P. 373-381.
10. Van Eenennaam, A. L. DNA-based paternity analysis and genetic evaluation in a large, commercial cattle ranch setting / A. L. Van Eenennaam [et al.] // J. Anim. Sci. - 85: 3159-3169.
Подпишись на рассылку новостей Института Ветеринарной Биологии для специалистов, чтобы первым узнать о новых учебных программах, методических разработках в области диагностики и лечения мелких домашних животных: www.invetbio.spb.ru/subscribe.htm
Ф
