CC BY
71
ГЕНЕТИКА
УДК 636.22/.28.082.12
Оценка по гену каппа-казеина молочного скота, разводимого в хозяйствах Ставропольского края
С.В. Криворучко, ГНУ «Ставропольский НИИ животноводства и кормопроизводства» Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ СНИИЖК РАСХН)
Ключевые слова: иммуногенетический мониторинг, каппа-казеин, молочный скот, полимеразная цепная реакция
Сокращения: ДНК — дезоксирибонуклеиновая кислота, КРС — крупный рогатый скот, ПДРФ — полиморфизм длин рестриктных фрагментов, ПЦР — полимеразная цепная реакция, ЦСИО — центральная станция искусственного осеменения
Введение
В программе по обеспечению продовольственной безопасности страны особая роль отводится животноводству, дальнейшее развитие которого невозможно без разработки и внедрения в практическую селекцию методов диагностики и прогнозирования уровня продуктивности животных в раннем возрасте, в частности методов системы иммуногенетического мониторинга.
Большинство хозяйственно-полезных признаков имеют непрерывную фенотипическую изменчивость и находятся под контролем многих генетико-биохимических систем. Современный уровень развития генетики и молекулярной биологии с использованием ПЦР-ПДРФ-анализа дает возможность с высокой степенью достоверности определять происхождение животных, гетерозиготность, генетические расстояния между популяциями, выделять типы генов, участвующих в формировании определенных видов продуктивности.
Возрастающее значение пригодности молока к выработке белково-молочных продуктов, а также изменение взглядов на диетическое питание привело к переоценке основ селекции молочного скота. В 2004 г. введен новый ГОСТ Р52054-2003 «Молоко натуральное коровье — сырье», предусматривающий контроль содержания в молоке не только жира, но и белка.
Исследованиями ученых доказана взаимосвязь генотипов в локусе гена каппа-казеина с признаками белково-молочности и технологическими свойствами молока [1]. К часто встречающимся аллелям гена каппа-казеина относятся А- и В-аллельные варианты, неравнозначные в хозяйственном отношении: В-аллель служит маркером качества молока, так как сопряжен с высоким содержанием в молоке белка, лучшими его технологическими свойствами при переработке в творог и сыры.
В настоящее время во многих генетических центрах мира проводят исследования КРС по идентификации и рациональному использованию казеиновых генотипов. В международных базах данных содержатся сведения о полиморфизме каппа-казеина 23 пород
КРС молочного направления продуктивности. Однако молочный скот нашей страны в этих базах не представлен.
Цель исследования
Оценить отечественные породы молочного скота, разводимого в Ставропольском крае, по гену каппа-казеина.
Материалы и методы
Аллельные варианты гена каппа-казеина КРС определяли посредством аллель-специфической ПЦР с использованием наборов GenPak k-Casein AB PCR test и последующего электрофореза в 2 %-м агарозном геле, идентификацией фрагментов ДНК в ультрафиолетовом свете на трансиллюминаторе с использованием программы Gen Jmager. ДНК из образцов крови выделяли с помощью набора реагентов DIAtomTM DNA Prep.
С помощью ПЦР исследовано коров: 381 черно-пестрой породы, 78 красной степной, 258 ярославской, 50 голштинской, 19 айрширской породы, разводимых в разных хозяйствах Ставропольского края. Выявлено два аллеля гена каппа-казеина А, В и три генотипа АА, АВ, ВВ (см. таблицу).
Полученные результаты свидетельствуют о достаточно высокой частоте аллеля А (84,5...90,7 %) и низкой, до полного отсутствия, аллеля В гена каппа-казеина у всех исследуемых пород молочного скота.
Аллель В выявлен с достаточно высокой частотой только в стадах коров СПК ПЗ им. Чапаева Кочубеевс-кого района (0,42) и СПК «Родина» Новоалександровского района (0,38). Несколько реже он встречался в стадах красной степной (СПК «Октябрьское» Левоку-мского, СПК «Родина» Новоалександровского районов), ярославской пород (СПК «Родина» Новоалександровского районов) с частотой 0,26; 0,38; 0,5 соответственно. Отсутствует аллель В в геноме животных голштинской (ООО «АПХ Лесная Дача» Ставропольского края), айрширской (СПК «Кубань» Кочубеевского района), красной степной (СПК «Родина» Благодарненс-кого района) пород.
Частота А, В аллелей каппа-казеина отразилась на частоте гомозиготных (АА, ВВ) и гетерозиготных (АВ) вариантов генотипов в исследованных стадах молочного скота. Отсутствие аллеля В или его низкая частота выразилась в том, что в стадах очень часто встречаются коровы с генотипом АА (84,5.100 %), редко с генотипом АВ и совсем отсутствуют с ВВ-генотипом. Таким образом, результаты генодиагностики молочного скота, разводимого в Ставропольском крае, по ге-
Оценка по гену каппа-казеина молочного скота, разводимого в хозяйствах Ставропольского края
ну каппа-казеина свидетельствуют об отсутствии генетического разнообразия в локусе гена каппа-казеина. Одна из причин выявленной ситуации — использование в селекционном процессе быков-производи-телей, не имеющих в своем геноме аллель В. Это не случайно: как правило, в хозяйствах края используют спермопродукцию быков с АА-генотипом.
Анализ сведений, включенных в Каталог быков-про-изводителей племпредприятий Российской Федерации по гену каппа-казеина [2], свидетельствует о том, что на 10 племпредприятиях страны быки-производители голштинской породы лишь в 3,9 % случаев имеют генотип ВВ, 33,2 % — АВ. Отсутствуют производители голштинской породы с ВВ-генотипом на Мордовском, Рязанском, Московском племпредприятиях.
Минимальное их количество (2,9...3,6 %) — на Тюменском, Красноярском, Невском племпредприятиях. Быки-производители черно-пестрой породы с ВВ-ге-нотипом имеются лишь (1,9 %) на Кировском племпред-приятии. На ЦСИО нет быков айрширской породы с аллелью В.
Выводы
Мы полагаем, что такая ситуация на племпредпри-ятиях страны является одной из причин малого количества животных с генотипом АВ и ВВ в молочном скотоводстве края. Частота аллеля В каппа-казеина в стадах молочного скота может быть повышена путем использования быков-производителей, имеющих в своем геноме аллель В гена каппа-казеина.
ДНК-диагностика гена каппа-казеина молочного скота разных пород Ставропольского края
Хозяйство Число Частота генотипов, % Частота аллелей, ед.
животных, гол. АА АВ ВВ А В
Черно-пестрая порода, п = 331
СПК «Родина» Новоалександровский район 25 68,0 20,0 12,0 0,78 0,22
СПК ПЗ им. Чапаева Кочубеевский район 100 28,0 60,0 12,0 0,58 0,42
СПК «Заря» Красногвардейский район 103 84,5 15,5 - 0,92 0,08
СПК «Родина» Благодарненский район 60 100,0 - - 1,0 -
СПК «Кубань» Кочубеевский район 43 90,7 9,3 - 0,95 0,05
Красная степная порода, п = 78
СПК «Октябрьский» Левокумский район 53 58,49 32,08 9,43 0,745 0,255
СПК «Родина» Новоалександровский район 25 44,0 36,0 20,0 0,62 0,38
Ярославская порода, n = 25
СПК «Родина» Новоалександровский район 25 36,0 28,0 36,0 0,5 0,5
Голштинская порода, п = 50
ООО «АПХ Лесная Дача» Ипатовский район 50 100,0 1,0
Айширская порода, n = 19
СПК «Кубань» Кочубеевский район 19 100,0 - - 1,0 -
Библиография
1. Калашникова Л.А., Рыжова Н.В., Голубкина Е.П. ДНК-маркеры и
возможность их использования в селекции сельскохозяйственных животных / Современные аспекты селекции, биотехнологии, информатизации
Summary
S.V. Krivoruchko. Kappa-casein Gene Diagnostics of
nostics of dairy cattle breeding in Stavropol area prove locus. B-allele frequency of kappa-casein gene could be in their genome.
в племенном животноводстве // Юб. сб. трудов ВНИИплем. — М., 1997.
2. Каталог быков-производителей племпредприятий Российской Федерации по гену каппа-казеина. — Дубровицы, 2009.
Dairy Cattle Breeding in Stavropol Area. Gene diag-the absence of genetic variety in kappa-casein gene raised by use of the bulls-sires, having the given allele
«Journal of Small Animal Practice/Российское издание» — первое переводное научно-практическое издание для ветеринарных врачей, освещающее проблемы лечения и профилактики заболеваний мелких домашних животных.
Оригинальное издание «Journal of Small Animal Practice» - официальный печатный орган Всемирной ассоциации ветеринарии мелких домашних животных (WSAVA) и Британской ассоциации ветеринарии мелких домашних животных (BSAVA)
Подписка на журнал осуществляется через редакцию и каталог Почта России. Издательский дом «Логос Пресс», 127055, Москва, а/я 9.
Http://logospress.ru, e-mail: [email protected], тел/факс: +7 (495) 220-4816.
РВЖ • СХЖ • № 4/2012
