CC BY
21
УДК 636.2.082.31:575
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МАРКЕРА BOLA DRB3 В ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЕ ПЛЕМПРЕДПРИЯТИЯ ПО ВОСПРОИЗВОДСТВУ И ОЗДОРОВЛЕНИЮ ОТ ЛЕЙКОЗА СТАД КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА
USE OF BOLA DRB3 MARKER IN PRACTICAL WORK OF A BREEDING FARM ON REPRODUCTION AND SANITATION OF LEUKEMIA IN THE HERDS OF CATTLE
Ковалюк Наталья Викторовна, Мачульская Елена Витальевна, Волченко Анастасия Евгеньевна.
ГНУ СКНИИЖ Россельхозакадемии Российская федерация, г. Краснодар
В.Ф.Сацук
ОО НПСХП «АСТЕР»
N.V. Kovalyuk, E.V. Machulskaya, A.E. Volchenko
State Scientific Institution, North-Caucasus Research Institute of Animal Husbandry under Russian Academy of Agricultural Sciences, Krasnodar
V.F. Satsuk
"Aster" Ltd
Аннотация: в статье описана новая методика подбора быков - производителей, которая положительно сказывается на показателях работы отрасли молочного скотоводства, в частности, позволяет снизить расход спермы на плодотворное осеменение, сократить потери стада при воспроизводстве, улучшить показатели продуктивности животных, снизить уровень заболеваемости лейкозом, что способствует повышению уровня рентабельности производства молока.
Ключевые слова: BoLA DRB3; генетический профиль; лейкоз
Summary: the article describes a new method of selection of breeding bulls, which has a positive effect on the performance of dairy cattle breeding industry, in particular, allows to reduce the sperm rate for a fruitful insemination, to reduce the loss of cattle in the reproduction rate, improve animal productivity, reduce the inci-
dence of leukemia, thereby increasing the profitability of milk production.
Key words : BoLA DRB3; genetic profile; leukemia
Методика. Исследования проведены на базе лаборатории биотехнологии СКНИИЖ. Материалом для исследования служили образцы крови от репрезентативных выборок коров и тёлок (по 50 голов) из 21 хозяйства Краснодарского края (n=1050) и образцы спермы быков - производителей (n=734). Для выделения ДНК из образцов крови и спермы использовали наборы реагентов Diatom™ DNA Prep 100 ООО «Лаборатория Изоген» г. Москва. После амплификации экзона 2 гена BoLA -DRB 3, (размер ПЦР - продукта составляет 284 пн) с использованием праймеров HLO 30 и HLO 32, проводился анализ рестрикционного полиморфизма этой области с помощью эндонуклеазRsa I, Hae III, BstYI., Bst 2U I.
Для подсчета частот аллелей использовали следующую формулу :
P(A)= (2N1+N2)/2n, где N1 - число гомозигот по исследуемому аллелю, а N2 -число гетерозигот, n - объем выборки. Для оценки достоверности межгрупповой разницы распределения частот использовали критерий Пирсона.
Результаты исследований и их обсуждение. Использование методов маркер - зависимой селекции, наряду с традиционными селекционными подходами, позволяет изменять генетику стада в том направлении, которое интересно селекционеру и выгодно инвестору.
Ген BoLA DRB3 является одним из ключевых генов, определяющих первичный иммунный ответ организма на вирусные инфекции
Исследованиями ряда авторов [2,3,5]показано, что животные, несущие определенные аллели BoLA DRB3 (*11,*23, *28 - У - аллели) не склонны к переходу лейкоза в стадию персистентного лимфоцитоза (в гематологическую стадию), а животные, несущие в своем генотипе аллели *22, *24,*16, *8 (Ч - аллели) - напротив, чаще других оказываются в выборке гематологических больных. Доказано, что существует
корреляция между наличием в генотипе животного определённых аллелей и его продуктивностью [1,4,6,7].
Нами была сформирована база данных по быкам -производителям, принадлежащим различным племенным предприятиям страны (ОАО «Московское» по племенной работе, ОАО «Невское» по племенной работе, ОАО «ГЦВ» и др.). Эти быки использованы, используются или планировались к использованию в системе искусственного осеменения Краснодарского края. База данных содержит информацию о принадлежности быков (n=734) к конкретному племенному предприятию, породе, линии, о материнских и отцовских предках, об улучшаемых признаках, согласно оценке по качеству потомства, BLUP и геномной оценке, BoLA DRB3 генотипу. Данные в базе представлены в виде таблицы Microsoft Excel, поэтому легко могут быть отсортированы по любому интересующему признаку.
В 21 хозяйстве Краснодарского края проведено генотипирование репрезентативных выборок коров и тёлок случного и предслучного возраста и определена частота встречаемости BoLA DRB3 аллелей и групп аллелей.
Полученные данные были использованы при подборе быков - производителей, таким образом, чтобы увеличить гетерогенность потомства по локусу BoLA DRB3 (внести с быками - производителями те аллели, которые в стаде находятся в минимуме).
Для каждого конкретного стада быков - производителей подбирали так, чтобы они, во - первых, не имели общих предков с использованными ранее быками - производителями, во -вторых, имели высокий потенциал продуктивности, в третьих -несли в стадо редко встречающиеся в нём аллели, в - четвёртых, несли аллели устойчивости. Подбор быков - производителей осуществлялся «тройками» со сменой быка после каждого перегула. Важно, чтобы каждый последующий бык в «тройке» нёс в своём генотипе отличные от предыдущего аллельные варианты гена BoLA DRB3. Такое чередование быков в «тройке» - эффективный метод преодоления биологической несовместимости. Общая схема закрепления представлена на рисунке 1.
С момента первых поставок спермопродукции в хозяйства по новой схеме подбора, мы начали проводить мониторинг его эффектив ности.
Очевидный положительный результат работы метода на сегодняшний день заключается в снижении расхода спермы на одно плодотворное осеменение на 10 %, полученный в хозяйствах, при прочих равных условиях, соблюдающих закрепление быков - производителей «тройками».
В ООО «СК «Октябрь» и в ОАО «ПЗ «Дружба» новое закрепление способствовало снижению количества вирусоносителей лейкоза крупного рогатого скота среди телят 23 месячного возраста в 2-7 раз (по результатам ПЦР - анализов).
На основании генотипирования выборок телят, мы установили, что новое закрепление коренным образом меняет BoLA DRB3 профиль стад. Разработанное нами программное обеспечение позволяет выполнять предварительный расчет частот встречаемости аллелей у потомков исходя из частот встречаемости у матерей и отцов. Показательно, что расчётные и действительные значения частот не имеют значимых различий
Подбор с использованием информации о BoLA ВЯБЗ структуре стада ведётся племенным предприятием ООО НПСХП «АСТЕР» с 2008 года. В период с 2008 по 2010 год нами в
основном использовался метод подбора по генотипам, отработавших быков - производителей, а в период с 2011 по 2013 год - по анализу репрезентативных выборок. В таблице 1 представлено, как изменялась структура продаж спермы быков айрширской и голштинской пород.
Структура продаж представлена в виде частот встречаемости групп аллелей, вычисленных исходя из генотипов быков - производителей и количества проданных спермодоз по формуле: А=£ЫА /2п, где А - частота встречаемости аллеля А; ^ЫА - суммарное количество реализованных спермодоз от быков, носителей аллеля А; п - общее количество реализованных доз семени, вне зависимости от генотипа.
Таблица ¡.Структура продаж спермопродукции ООО НПСХП
«АСТЕР»
Статус Реализовано фактически ООО
Порода BoLA DRB3 НПСХП «АСТЕР», в %
в в в 1.01-1.07
аллелей 2008 2010 2012 2013
Н 11 29 32 36
Голштинская Ч 72 56 40 29
У 17 15 28 35
Н 48 58 51 37
Айрширская Ч 36 31 33 36
У 16 11 16 27
В=£ЫВ / 2п, где В - частота встречаемости аллеля В; ^ЫВ - суммарное количество реализованных спермодоз от быков, носителей аллеля В; п - общее количество реализованных доз семени, вне зависимости от генотипа и т.д..
Работа в истекший период была ориентирована на выравнивание частот встречаемости отдельно взятых аллелей и групп аллелей. В 2013 году (в таблице представлены итоги работы за полугодие) соотношение Н:Ч:У аллелей приведено к соотношению близкому к 1:1:1.
Исследования, проведённые ранее (Горковенко Л. Г., Ковалюк Н.В., Сацук В.Ф., 2008; Сацук В.Ф., 2012), показали, что животные с гетерозиготными генотипами обладают более высоким уровнем молочной продуктивности, поэтому в
результате предложенного закрепления мы объективно ожидаем рост обильномолочности и улучшение показателей качества молока в потомстве.
Реализуемая в сотрудничестве с лабораторией племпредприятием ООО НПСХП «АСТЕР» концепция подбора быков - производителей в целом позитивно сказывается на результатах работы обслуживаемых хозяйств. Первые производственные результаты предлагаемого метода представлены в таблицах 2,3.
Таблица 2. Результаты работы организаций по искусственному осеменению сельскохозяйственных животных в Краснодарском крае за 2012 год*
Показатели Все хозяйства В том числе
Обслуживаемые ОООНПСХП «АСТЕР» Обслуживаемые др. организациями по и.о. Разница между ООО НПСХП «АСТЕР» и др. организациями
Поголовье коров на 31.12.12, голов 135330 32847 102483 -69636
Удой на фуражную корову, кг 5858 6058 5794 +264
Жирность молока, % 3,73 3,75 3,72 +0,03
Белковость молока, % 3,14 3,20 3,10 +0,10
Выход телят на 100 коров, голов 69 72 68 + 4
Таблица 3. Состояние воспроизводства в хозяйствах Краснодарского края на 01.01.2013*
Показатели Хозяйства, обслуживаемые ООО НПСХП «АСТЕР» Хозяйства, обслуживаемые другими организациями по и.о.
Доля тёлочек 0,47 0,46
Средний возраст коров в отёлах 2,41 2,27
Выживаемость тёлок 0,72 0,68
Коэффициент воспроизводства 0,82 0,71
Потери при полной замене поголовья, % 18 29
*Данные предоставлены ГБУ «Кубанский сельскохозяйственный ИКЦ»
Эти данные объективно свидетельствуют о росте молочной продуктивности и улучшении показателей воспроизводства в хозяйствах, где реализуется новая концепция подбора быков - производителей.
Таким образом, новая методика подбора положительно сказывается на показателях работы отрасли молочного скотоводства, в частности, позволяет снизить расход спермы на плодотворное осеменение, сократить потери стада при воспроизводстве, улучшить показатели продуктивности животных, снизить уровень заболеваемости лейкозом, что способствует повышению уровня рентабельности производства молока.
Список литературы
1. Ковалюк, Н.В., Сацук, В.Ф., Матвиец, А.В., Мачульская, Е.В. Выявление возможных причин и последствий распространения отдельных аллельных вариантов локуса BoLA DRB3 в группах голштинского и айрширского скота // Генетика. - 2010. - Т. 46, №3. -С. 429-432
2. Сулимова, Г. Е., Удина, И.Г., Шайхаев, Г.О., Захаров И.А. ДНК-полиморфизм гена BoLA DRB 3 у крупного рогатого
скота в связи с устойчивостью и восприимчивостью к лейкозу, Генетика, 1995, 9: 1294-1299
3. Juliarena, M.A., Poli M., Sala L., Ceriani C., Gutierrez S., Dolcini G., Rodriguez E.M., Marino B., Rodriguez-Dubra C., Esteban E.N. Association of BLV infection profiles with alleles of the BoLA-DRB3.2 gene. Animal genetics, 2008, 39(4): 432-438.
4. Kulberg S., Heringstad B., Guttersrud O.A, Olsaker I. Study on the association of BoLA-DRB3.2 alleles with clinical mastiitis in Norvegian Red cows. J. Anim Breed. Genet., 2007, 124: 201-207.
5. Mirsky, M.L. Reduced bovine leukaemia virus proviral load in genetically resistant cattle. Anim. Genet., 1998, 29: 145-252.
6. Pashmi M., Qanbari S., Ghorashi S.A., Salehi A. PCR based RFLP genotyping of bovine lymphocyte antigen DRB3.2 in Iranian Holstein population. Pak. J. Biol. Sci., 2007, 10(3): 383-387.
7. Sharif S., Mallard B.A., Sargeant J.M. Presence of glutamine at position 74 of pocket 4 in the BoLA-DR antigen binding groove is associated with occurrence of clinical mastitis caused by Staphylococcus species. Vet. Immun. Immunopath., 2000, Т.31, №76: 231-238.
