CC BY
20
ТРИБУНА АСПИРАНТОВ И МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ
УДК / UDC 636.237.21.034:575.174.015.3(470.319)
ИММУНОГЕНЕТИЧЕСКИЙ ПОЛИМОРФИЗМ У КОРОВ ЧЁРНО-ПЁСТРОЙ ПОРОДЫ В ОРЛОВСКОЙ ПОПУЛЯЦИИ МОЛОЧНОГО СКОТА
IMMUNOGENETIC POLYMORPHISM IN COWS OF BLACK-AND-WHITE BREED IN THE OREL POPULATION OF DAIRY CATTLE
Глазкова Н.Ю., аспирант Glazkova N.Yu., Postgraduate Student ФГБОУ ВО «Орловский государственный аграрный университет имени Н.В. Парахина», Орел, Россия
Federal State Budgetary Educational Establishment of Higher Education "Orel State Agrarian University named after N.V. Parakhin", Orel, Russia E-mail: glazkova nataliya@bk.ru
Генетическая идентификация сельскохозяйственных животных начала применяться с момента внедрения генетических методов в селекцию. По сути, каждый генетический тест типа крови животного является основой для генетического мониторинга животного. Вопросы генетического мониторинга популяций сельскохозяйственных животных в настоящее время приобретают большое значение, особенно направление, изучающее генетический полиморфизм компонентов крови. Использование в качестве маркерных систем полиморфных последовательностей ДНК позволяет тестировать генетический полиморфизм непосредственно на уровне генотипа, а не на уровне продуктов генов, как в случае использования метода белкового полиморфизма. Другими словами, варианты нуклеотидной последовательности ДНК, обусловливающие фенотипические изменения могут быть зарегистрированы на молекулярном уровне. ДНК-маркеры позволяют решить проблему насыщения генома маркерами и маркировать практически любые участки ДНК. С усовершенствованием и автоматизацией методов стало возможным генотипирование животных по тысячам маркеров. В связи с этим в работе изучены аллели групп крови по 11 системам локусов, а также динамика их встречаемости. В результате данного исследования по стаду ОАО «Агрофирма Мценская» прослеживается, что 53% скота являлись носителями желательных аллелей A1, G2, Y2, Q', C1, X2, S1, H', которые могут быть генетическими маркерами молочной продуктивности коров. У коров чёрно-пёстрой породы на племенном репродукторе ОАО «Агрофирма Мценская» наблюдалась высокая концентрация следующих аллелей в системах групп крови: EAA: ^=0,4; EAB: В2=0,3539, G2=0,4462, 6^=0,3846, У2=0,4308, Q'=0,5692; EAC: q=0,6308, Х2=0,4923; EAS: Si=0,5385, H'=0,8923; EAM: M=0,3231; EAF-V: FF=0,8308; EAJ: J=0,0615; EAL :L=0,3077; EAZ: Z=0,2308.
Ключевые слова: иммуногенетика, чёрно-пёстрая порода, полиморфизм, генетические маркеры, динамика встречаемости, аллели, группа крови.
Genetic identification of farm animals began to be applied from the moment genetic methods were introduced into breeding. In fact, every genetic test such as the blood of an animal is the basis for genetic monitoring of the animal. The issues of genetic monitoring of populations of farm animals are currently gaining great importance, especially the area that studies the genetic polymorphism of blood components. The use of polymorphic DNA sequences as marker systems makes it possible to test genetic polymorphism directly at the genotype level and not at the level of gene products, as in the case of the use of protein polymorphism. In other words, variants of the DNA nucleotide sequence causing phenotypic changes can be detected at the molecular level. DNA markers can solve the problem of saturation of the genome with markers and mark almost any part of the DNA. With the improvement and
automation of methods, it became possible to genotype animals by thousands of markers. In this regard, the alleles of blood groups were studied in 11 locus systems, as well as the dynamics of their occurrence. As a result of this study, the herd of OJSC Agrofirma Mtsenskaya shows that 53% of cattle were carriers of the desired alleles A1, G2, Y2, Q', C1, X2, S1, H', which may be genetic markers of milk production of cows. In cows of black-motley breed, on the pedigree reproducer of OJSC Agrofirm Mtsenskaya, a high concentration of the following alleles was observed in blood group systems: EAA: Лг=0,4; EAB: B2=0,3539, G2=0,4462, 0^0,3846, >2=0,4308, Q'=0,5692; EAC: q=0,6308, X2=0,4923; EAS: Si=0,5385, H'=0,8923; EAM: M=0,3231; EAF-V: FF=0,8308; EAJ: J=0,0615; EAL :L=0,3077; EAZ: Z=0,2308. Key words: immunogenetic, Black-and-White breed, polymorphism, genetic markers, dynamics of occurrence, alleles, blood type.
Введение. Иммуногенетика изучает специфические особенности групп крови животных и разрабатывает методы их использования в качестве генетических маркеров в селекции. Одним из направлений её использования является изучение генетической структуры селекционируемых популяций по маркерным генам, основой чему служит анализ распределения маркеров (антигенов и аллелей групп крови).
Вторая половина XX века ознаменовалась открытием и интенсивным изучением наследственного полиморфизма белков, ферментов и эритроцитарных антигенов сельскохозяйственных и диких животных. Полиморфные системы крови стали универсальными генетическими маркерами благодаря кодоминантному характеру наследования, постоянству на протяжении всей жизни особи и сравнительно несложным методам определения [4, 9].
Полиморфизм - одновременное присутствие двух или более генетических форм одного вида в таком численном отношении, что их нельзя отнести к повторным мутациям. Поэтому термин «иммуногенетический полиморфизм» применяется в тех случаях, когда локус хромосомы в популяции имеет два и более аллелей с частотой больше 0,01. Ген, представленный более чем одним аллелем, называют полиморфным геном [9].
Открытие наследственного полиморфизма белков, ферментов у разных видов сельскохозяйственных животных явилось сильным стимулом для изучения генетических особенностей пород и возможностей использования маркерных генов в практической селекции [1, 2, 5].
В связи с этим целью исследований являлось изучение иммуногенетического полиморфизма коров чёрно-пёстрой породы в орловской популяции молочного скота. Исходя из цели исследований, были сформулированы следующие задачи: 1) расчёт встречаемости аллелей чёрно-пёстрой породы; 2) определение потенциальной маркерной способности аллелей групп крови.
Условия, материалы и методы. Изучение иммуногенетического полиморфизма проводилось у коров чёрно-пёстрой породы в хозяйстве ОАО «Агрофирма Мценская» Мценского района Орловской области (соответственно 65 голов). Определение эритроцитарных аллелей ОАО «Агрофирма Мценская» проводило в лаборатории генетики сельскохозяйственных животных Всероссийского института животноводства имени Л.К. Эрнста. Также нами были изучены и проанализированы племенные свидетельства коров изучаемой породы с группами крови по 11 локусам, достоверность происхождения племенного скота хозяйства составляла 100%.
Результаты и обсуждение. Исследования показали (рис.1), что у коров чёрно-пёстрой породы на предприятие ОАО «Агрофирма Мценская» наблюдалась высокая динамика встречаемости следующих аллелей в системах: EAA: Л1=0,4; EAB: Я2=0,3539,С2=0,4462, 0Х=0,3846,Г2=0,4308
,Q'=0,5692;EAC:C1=0,6308Д2=0,4923;EAS:S1=0,5385,H'=0,8923;EAM:M=0,3231;E AF-V:FF=0,8308;EAJ:J=0,0615;EAL:L=0,3077;EAZ:Z=0,2308.
□ Система EAA
□ EAB * EAC
Q1
T1 □ EAS
□ EAF-V
□ EAJ
A'1 □ EAL A'2
□ EAM
□ EAZ
I" G" Б" Y' Q' Р'2
0'2
Рисунок 1 - Встречаемость антигенов у коров чёрно-пёстрой породы
в ОАО «Агрофирма Мценская»
Представленный рисунок 1 был сделан в виде рисунка, приведённого в материалах докторской диссертации А.И. Шендакова «Частота аллелей быков разных пород» [6], но с результатами, получившимися при расчёте динамики встречаемости на предприятие ОАО «Агрофирма Мценская» Орловской области.
При вычислении также встречалась редкая незначительная концентрация аллелей характерная для следующих аллелей в системах: EAA: D=0,0154; ЕАВ:А'=0,0154,Р'2=0,0154^3=0,0308^^=0,0154;EAS:Sз=0,0154.
Существует необходимость в выявлении и использовании в селекции иммуногенетических маркеров, которые могут характеризовать генетические особенности животных. Это позволит лучше управлять генетической структурой стада и увеличить долю молочного скота - носителей желательных маркированных генотипов, для получения высокопродуктивного стада.
Расчёты, приводимые в опубликованных статьях [3, 7, 8], согласуются с нашими новыми научными данными.
Выводы. По результатам полученных данных в исследуемом хозяйстве ОАО «Агрофирма Мценская» прослеживается, что 53% скота являлись носителями желательных аллелей A1, G2, Y2, Q', C1, X2, S1, H', которые могут быть генетическими маркерами молочной продуктивности коров. Эти аллели являются результатом длительного селекционного процесса в орловской популяции. Таким образом, по нашему мнению, анализ иммуногенетического полиморфизма этих антигенов позволит своевременно корректировать селекционную работу в направлении повышения молочной продуктивности и избегать потери ценных вариантов генов.
Благодарности. Автор выражает признательность научному руководителю: доктору сельскохозяйственных наук, профессору, заведующему кафедрой частной зоотехнии и разведения сельскохозяйственных животных ФГБОУ ВО Орловский ГАУ Шендакову Андрею Игоревичу.
БИБЛИОГРАФИЯ
1. Бугаев С.П., Волобуев В.В. Иммуногенетические маркеры молочной продуктивности в селекции крупного рогатого скота молочных и комбинированных пород // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2016. № 9. С.135-140.
2. Васильева Л.И., Митютько В.И. Молекулярно-генетические маркеры для оценки генетического полиморфизма // Вестник студенческого научного общества. 2017. № 1. С. 157-160.
3. Глазкова Н.Ю. Иммуногенетический полиморфизм у голштинских коров ООО «Юпитер» Орловской области // Вестник аграрной науки. 2019. № 2. С. 135-138.
4. Новиков A.A., Семак М.С. Генетическая идентификация сельскохозяйственных животных по группам крови // Современные тенденции развития науки и технологий. 2016. № 10 - 4. С. 33-39.
5. Шайдуллин P.P., Ганиев A.C. Комплексное влияние полиморфизма генов CSN3 и DGAT1 на молочную продуктивность черно-пестрого скота // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2017. № 1(37). С. 156-159.
6. Шендаков А.И. Результаты комплексной оценки биологических параметров в селекции сельскохозяйственных животных // Вестник Орел ГАУ. 2012. № 6. С. 53-63.
7. Шендакова Т.А., Шендаков А.И., Бахтин Б.Е. Генетические тенденции в популяциях голштинского скота: мультипликативное взаимодействие генов и элиминация рецессивных аллелей // Биология в сельском хозяйстве. 2017. № 1 (14). С. 25-32.
8. Шендаков А.И. Иммуногенетические сходства и различия быков-производителей разных пород // Биология в сельском хозяйстве. 2017. № 3 (16). С. 15-19.
9. Генетический полиморфизм белков, групп крови и ДНК лошадей // URL: http://zoovet. info/o-loshadyakh/anatom iya/skhodstvo-loshadej/8573-1 -geneticheskij-polimorfizm-belkov-grupp-krovi-i-dnk-loshadej (дата обращения: 20.09.2019).
