CC BY
22
15. Butt M.S., Tahir-Nadeem M., Shahid M. Vitamin A: Deficiency and Food-Based Combating Strategies in Pakistan and Other Developing Countries, Food Reviews International, 2007, Vol 3, Pp. 281-302.
16. Hung T.Y., Leury B.J., Sabin M.A., Lien, T-F. and Dunshea, van Barneveld R.J. Nano- and microsize chromium picolinate increase carcases weight and muscle and decreases fat in finisher pigs, In "Manipulating Pig Production XII". Australasian Pig Science Association: Werribee, F.R. 2009, Pp 183.
17. Preedy V.R. B vitamins and folate chemistry, analysis, function and effects, London: RSC, 2013, 888 p.
DOI 10.47737/2307-2873_2021_34_94 УДК 575.174.015.3; 636.39.034
ОЦЕНКА РОСТА КОЗ ЗААНЕНСКОЙ ПОРОДЫ В СВЯЗИ С ПОЛИМОРФИЗМОМ ГЕНА MSTN
М.В. Позовникова, канд. биол. наук; В.Б. Лейбова, канд. биол. наук;
Всероссийский научно-исследовательский институт генетики и разведения сельскохозяйственных животных - филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный исследовательский центр животноводства - ВИЖ имени академика Л.К. Эрнста» (ВНИИГРЖ),
Московское ш. 55А, Пушкин, г. Санкт-Петербург, Россия, 196601 E-mail: pozovnikova@gmail.com
Аннотация. В разведении коз показатель живой массы является важным критерием для вступления животных в первый репродуктивный цикл. В связи с этим, изучение генов, вносящих существенный вклад в формирование признака живой массы животных, является актуальной задачей. Миостатин, кодируемый геном MSTN, является членом суперсемейства TGF-b, регулирует развитие скелетных мышц. Настоящее исследование было направлено на изучение связи indel-полиморфизма гена MSTN, обусловленного вставкой размером 5 п.н. (ТТТТА), с показателями роста и развития, а также возрастом первого окота козочек зааненской породы. Для исследования было отобрано 47 коз -сверстниц 2018 года рождения, принадлежащих ЗАО ПЗ «Приневское» (Ленинградская область). Генотипирование животных проводили методом ПЦР -ПДРФ. Установлено преобладание гетерозиготного генотипа АВ (0,574), а частота генотипов АА и ВВ составила 0,234 и 0,192 соответственно. Распределение частот аллелей было следующим: аллель А - 0,521 и аллель В - 0,479. В результате исследования не установлено существенной связи indel-полиморфизма гена MSTN с показателем живой массы козочек в период от 1 до 8-ми месяцев жизни и возрастом первого окота. Однако, животные с гомозиготным генотипом АА имели лучшие показатели живой массы в 4 месяца по сравнению со своими сверстницами с генотипом ВВ (р<0,05). Анализ удельной скорости роста животных с
различными генотипами гена МБТЫ показал, что для козочек с генотипом ВВ была характерна картина компенсационного роста, то есть резкое повышение значений в период 1-2 месячного развития (молочный период) (р<0,001) и в 4-5 месяцев (начало полового созревания) (р<0,05).
Ключевые слова: скорость роста, генотип, живая масса, возраст первого окота.
Введение. Рост является комплексным процессом, который находится под влиянием абиотических, биотических факторов и генетической составляющей. Гармоничное развитие животных в молочном козоводстве является залогом рентабельности производства, так как достаточная живая масса способствует своевременному введению животных в репродуктивный цикл [1], в значительной мере обеспечивает успешный окот и последующую молочную продуктивность [2]. В молочном скотоводстве показатель живой массы самки является важным критерием, так как замедленный рост животного до периода полового созревания и недостаточная живая масса увеличивает риск задержки первых родов [3]. По данным некоторых ученых [4], именно показатель живой массы, а не возраст, является наиболее важным фактором, определяющим половое созревание коз.
Миостатин в организме животных является негативным регулятором развития скелетных мышц. При его подавлении наблюдается усиленный мышечный рост, что, в свою очередь, приводит к увеличению массы тела [5]. Исследования последних лет показывают, что миостатин играет также важную роль в адипогенезе, экс-прессируясь в жировых тканях. Подавление активности миостатина в мышцах (но не в жировой ткани) вызывает снижение жировой массы. А повышенный уровень экспрессии миостатина в жировой ткани
увеличивает скорость метаболизма и устойчивость к ожирению, связанному с рационом питания [6]. Таким образом, ген МБТЫ рассматривается как ген, вносящий значительный вклад в формирование показателя живой массы животных [7]. У коз как значимый вариант рассматривается полиморфизм гена МБТЫ, обусловленный вставкой из 5 п.н., который, по данным ряда авторов, обнаружен у коз разных пород и в значительной степени связан с особенностями роста животных [8, 9].
Целью нашего исследования было оценить связь динамики роста и возраст первого окота у коз зааненской породы с различными генотипами гена МБТЫ.
Задачи исследования:
1. Провести генотипирование животных и оценить частоту генотипов и аллелей гена МБТЫ.
2. Изучить связь аллельных вариантов гена МБТЫ с изучаемыми показателями животных.
Методика. Исследование проводилось в период 2018-2020 гг. Была сформирована группа коз-сверстниц 2018 года рождения (п=47), принадлежащих ЗАО ПЗ «Приневское» (Ленинградская область). Содержание животных - групповое в секциях. Живую массу животных определяли ежемесячно. Данные о возрасте первого окота животных были получены из журналов зоотехнического учета хозяйства.
Для получения образцов ДНК у животных однократно проводила забор венозной крови. ДНК выделяли методом фе-нольной экстракции. Генотипирование животных проводили методом ПЦР -ПДРФ по методике, описанной [10] на предмет выявления полиморфизма в гене MSTN, обусловленного вставкой размером 5 п.н.
(ТТТТА). Для более точной идентификации применяли обработку амликона эн-донуклеазой рестрикции Бга\.
Расчет показателя средней удельной скорости роста животных проводили по формулу И.И. Шмальгаузена и С. Броди [11]:
где Cw - скорость роста, W1 _ живая масса животного в начале периода наблюдения; W2 _ живая масса животного в конце периода наблюдения; t -время (дни).
Статистическую обработку данных осуществляли в пакете STATISTICA 13 Dell Inc (2016, software.dell.com). Одно-факторный дисперсионный анализ (ANOVA) был выполнен при уровне значимости р<0,05. Сравнение отдельных групп проводили с использованием критерия Краскела-Уоллиса (в случае ненор-
мального распределения значений) и критерия Тьюки (в случае нормального распределения значений).
Результаты. Генотипы животных определяли на основе данных электрофо-реграмм (рисунок 1). Было определено три генотипа гена МБТЫ. Генотип АА определялся наличием делеции 5 п.н. и отсутствием сайта рестрикции для рестриктазы Бга\. Для генотипа ВВ было определено два фрагмента рестрикции размером 427 и 75 п.н.
SjHfljBBiB шш ■ щ ЩЩ Щ (ш ш
Рис. 1. Электрофореграмма фрагментов рестрикции гена MSTN. M - маркер молекулярных масс (GeneRuler 100 bp DNA Ladder. Fermentas). Генотип АА - соответствует фрагмент 497 п.н., генотип АВ - соответствуют фрагменты 497 п.н., 427 п.н. и 75 п.н., генотип ВВ - соответствуют фрагменты 427 п.н. и 75 п.н.
Анализ результатов показал равномерное распределение аллелей А и В гена МБТЫ (0,521 и 0,479 соответственно). При
этом фактическое распределение частот генотипов соответствует теоретически ожидаемому (%2=0,949). (табл. 1).
Таблица 1
Распределение частот генотипов и аллелей МБТЫ в анализируемой группе животных
генотип п Частота генотипа х1 Аллель Частота аллеля
АА 11 0,234 0,949
АВ 27 0,574 А 0,521
ВВ 9 0,192 В 0,479
Полученные данные согласуются с результатами наших предыдущих исследований, где для зааненских коз, разводимых в Башкортостане, частота аллелей А и В была определена на уровне 0,534 и 0,466 соответственно [12]. В исследованиях, проведенных на других породах коз, также отмечалась подобная тенденция. Так, для коз двух пород комбинированного направления продуктивности частота аллеля А составила 0,64, а аллеля В - 0,36 [13].
Рассматривая рост коз в целом, можно выделить три ключевых точки развития: 33,5 месяца - окончание молочного периода, 4-4,5 месяца - начало полового созревания
Отсутствие значимых ассоциаций живой массой коз и гена MSTN также было отмечено и в других исследованиях. Так, по данным [8] в выборке иранских коз, не было выявлено значимой связи indel полиморфизма (вставка 5 п.н.) гена
и 7-7,5 месяца - половое созревание. Анализ связи полиморфных вариантов гена МБТЫ (табл. 2) показал, что козочки с генотипом АА в возрасте 4-х месяцев отличались более высокой живой массой (р<0,05) в сравнении с особями с генотипом ВВ. В остальные возрастные периоды не выявлено значимых различий по изучаемым показателям в анализируемой выборке животных. Возраст первого окота также значимо не различался для животных с различными генотипами гена МБТЫ, что вероятно определило отсутствие различий по живой массе.
MSTN с живой массой коз в период от рождения до 12-ти месяцев.
Важным критерием также являются особенности роста животных. Он является некоторым отражением взаимодействия организма с окружающей средой. При влиянии негативных внешних факторов
Таблица 2
Живая масса и возраст первого окота коз зааненской породы разных лет рождения с различными генотипами гена МБТЫ
Возраст 1-
Генотип п 1 мес. 2 мес. 3 мес. 4 мес. 5 мес. 6 мес. 7 мес. 8 мес. окота, мес.
Группа I
АА 11 8,18 13,0 19,27 24,0 26,64 29,2 32,18 35,54 414,72
±0,48 ±0,64 ±1,09 ±1,04а ±1,03 ±1,03 ±1,34 ±1,65 ±9,64
АВ 27 7,07 12,22 17,26 22,63 27,0 29,60 31,96 36,29 411,14
±0,31 ±0,41 ±0,69 ±0,66 ±0,66 ±0,65 ±0,85 ±1,05 ±6,15
ВВ 9 6,67 13,11 17,89 20,55 26,78 29,20 31,78 35,00 404,00
±0,54 ±0,71 ±1,21 ±1,15Ь ±1,14 ±1,14 ±1,48 ±1,82 ±10,6
аЬ р<0,05
(например, стресс) животное может заметно снижать скорость роста. После исключения данных факторов, если животное обладает хорошими адаптационными качествами, можно наблюдать картину компенсационного роста, то есть за короткое время за счет высокого темпа роста животное быстро достигает своей оптимальной живой массы [11]. На рисунке 2 представлен график удельной скорости роста.
Животные с генотипом ВВ отличались высокой скоростью роста в сравнении со сверстницами с генотипом АВ и АА (р<0,001) в период 1 -2-х месяцев и в период 4-5-и месяцев (р<0,05). В целом по выборке к 8-му месяцу скорость роста животных с различными генотипами гена МБТЫ снижалась и варьировала в пределах 0,30-0,41%.
Рис. 2. Изменение удельной скорости роста коз с различными генотипами гена МБТЫ в период
с 1 до 8 месяцев
аЬ р<0,001; АВ р<0,05
Наши результаты показывают, что у животных с генотипом ВВ была отмечена высокая скорость роста в молочный период (1-2 месяца) и в период начала полового созревания (4-5 месяцев). Тогда как животные с генотипом АА отличались умеренным снижением показателя удельной скорости роста на протяжении всего периода наблюдения. При этом к началу первого репродуктивного цикла все животные достигли оптимальной живой массы. Различия, выявленные на основании данных графиков удельной скорости роста животных, отражают в некоторой мере адаптационные способности животных. Сравнительный анализ показал, что только у животных с генотипом АА кривая удельной скорости роста являлась отражением гармоничного разви-
тия животных на протяжении всего периода наблюдений.
Выводы. 1. В изучаемой выборке зааненских коз наблюдалось равномерное распределение аллелей А и В гена MSTN (0,521 и 0,479 соответственно).
2. Козочки с генотипом АА гена М8ТК имели большую живую массу в возрасте 4-х месяцев в сравнении со сверстницами с генотипом ВВ (р<0,05).
3. Не выявлено значимых ассоциаций различных генотипов гена М8ТК с возрастом первого окота коз.
4. Анализ динамики удельной скорости роста показал, что для животных с генотипом ВВ гена М8ТК было характерно проявление компенсационного роста в молочный период развития и период начала полового созревания.
Источник финансирования: исследование вы- полнено в рамках ГЗ № 121052600354-7.
Литература
1. Serin I., Serin G., Yilmaz M., Kiral F., Ceylan A. The effects of body weight, Body Condition Score, age, lactation, serum trygliceride, cholesterol and paraoxanase levels on pregnancy rate of Saanen goats in breeding season // Journal of Animal and Veterinary Advances. 2010. № 9(13). Р. 1848-1851.
2. Lohakare J.D., Sudekum K.H., Pattanaik A.K. Nutrition-induced changes of growth from birth to first calving and its impact on mammary development and first-lactation milk yield in dairy heifers: a review // Asian-Australasian journal of animal sciences. 2012. № 25(9). Р. 1338.
3. Ваттио М. Выращивание телят молочного направления. Орел. 2006. 142 с.
4. El Hag M.G., Azam A.H. Al Habsi R.S. Comparative performance of Damascus goats and Chios ewes in Oman // Asian-Australian Journal of Animal Sciences. 1995. № 8(5). Р. 419-425.
5. Rios R., Carneiro I., Arce V.M., Devesa J. Myostatin is an inhibitor of myogenic differentiation // American Journal of Physiology-Cell Physiology. 2002. № 282(5). P. 993-999.
6. Deng B., Zhang F., Wen J., Ye S., Wang L., Yang Y., Jiang S. The function of myostatin in the regulation of fat mass in mammals // Nutrition & metabolism. 2017. № 14(1). Р. 1-6.
7. Aiello D., Patel K., Lasagna E. The myostatin gene: an overview of mechanisms of action and its relevance to livestock animals // Animal genetics. 2018. № 49(6). Р. 505-519.
8. Khani К., Abdolmohammadi А., Foroutanifar S., Zebarjadi A. Assessment of polymorphisms in mysostatin gene and their allele substitution effects showed weak association with growth traits in Iranian Markhoz goats // Journal of Agricultural Science. 2017. № 155. Р. 519-526.
9. Bi Y., Feng B., Wang Z., Zhu H., Qu L., Lan X., Pan Ch., Song X. Myostatin (MSTN) gene indel variation and its associations with body traits in Shaanbei white cashmere goat // Animals. 2020. № 10(1). Р. 168.
10. Li X., Liu Z., Zhou R., Zheng G., Gong Y., Li L. Deletion of TTTTA in 5' UTR of goat MSTN gene and its distribution in different population groups and genetic effect on bodyweight at different ages // Frontiers of Agriculture in China. 2008. № 2(1). Р. 103-109.
11. Мина М.В., Клевезаль Г.А. Рост животных. М. Наука. 1976. 291 с.
12. Позовникова М.В., Ларкина Т.А., Крутикова А.А., Никиткина Е.В., Тимофеева С. В. Анализ полиморфизма генов MSTN и IGF-I у коз зааненской породы // Молочное и мясное скотоводство. 2019. №4. С. 22-24.
13. Korkmaz-Agaoglu O., Elmaz O., Akyuz B., Zeytunlu E., Saatci M. Identifying polymorphism in some genes and their effects on growth performance in Honamli and hair goat breeds // Genetika. 2019. № 51(3). Р. 995-1008.
ANALYSIS OF THE GROWTH OF SAANEN GOATS IN COMMUNICATIONS WITH THE MSTN GENE POLYMORPHISM
M.V. Pozovnikova, Cand. Biol. Sci.; V.B. Leibova, Cand. Biol. Sci.;
All-Russian Research Institute of Genetics and Breeding of Farm Animals - a branch of the Federal
State Budgetary Scientific Institution "Federal Research Center for Animal Husbandry - VIZh named
after Academician L. K. Ernst" (VNIIGZh),
Moscow highway 55A, Pushkin, St. Petersburg, Russia, 196601
E-mail: pozovnikova@gmail.com
ABCTRACT
In goat breeding, live weight is an important criterion for the entry of animals into the first reproductive cycle. In this regard, the study of genes that make a significant contribution to the formation of the trait of the live weight of animals is an urgent task. Myostatin, encoded by the
MSTN gene, is a member of the TGF-b superfamily and regulates skeletal muscle development. The present study was aimed at studying the relationship of the indel polymorphism of the MSTN gene caused by a 5 bp insert. (TTTTA) with indicators of growth and development, as well as the age of the first lambing of goats of the Saanen breed. For the study, 47 female contemporaries born in 2018 were selected, belonging to ZAO PZ "Prinevskoe" (Leningrad region). Genotyping of animals was performed by PCR-RFLP. The prevalence of the heterozygous AB genotype (0.574) was established, and the frequency of the AA and BB genotypes was 0.234 and 0.192, respectively. The distribution of allele frequencies was tracking: allele A - 0.521 and allele B - 0.479. As a result of the study, no significant relationship was established between the indel polymorphism of the MSTN gene, with the live weight of goats in the period from 1 to 8 months of life and the age of the first lambing. However, animals with homozygous AA genotype had better body weight at 4 months compared to their counterparts with BB genotype (p<0.05). Analysis of the specific growth rate of animals with different genotypes of the MSTN gene showed that goats with the BB genotype were characterized by a pattern of compensatory growth, that is, a sharp increase in values during the period of development of 1-2 months (milk period) (p<0.001) and 4-5 months (beginning of puberty) (p<0.05). Key words: growth rate, genotype, live weight, age of first lambing
References
1. Serin I., Serin G., Yilmaz M., Kiral F., Ceylan A. The effects of body weight, Body Condition Score, age, lactation, serum trygliceride, cholesterol and paraoxanase levels on pregnancy rate of Saanen goats in breeding season, Journal of Animal and Veterinary Advances, 2010, No 9(13), p, 1848-1851.
2. Lohakare J.D., Sudekum K.H., Pattanaik A.K. Nutrition-induced changes of growth from birth to first calving and its impact on mamma-ry development and first-lactation milk yield in dairy heifers: a review, Asian-Australasian journal of animal sciences, 2012, No 25(9), p, 1338.
3. Vattio M. Vyrashchivanie telyat molochnogo napravleniya, Orel, 2006, 142 p.
4. El Hag M.G., Azam A.H. Al Habsi R.S. Comparative perfor-mance of Damascus goats and Chios ewes in Oman, Asian-Australian Journal of Animal Sciences, 1995, No 8(5), p, 419-425.
5. Rios R., Carneiro I., Arce V.M., Devesa J. Myostatin is an inhibi-tor of myogenic differentiation, American Journal of Physiology-Cell Physiology. 2002. No 282(5), p, 993-999.
6. Deng B., Zhang F., Wen J., Ye S., Wang L., Yang Y., Jiang S. The function of myostatin in the regulation of fat mass in mammals, Nutrition & metabolism, 2017, No 14(1), p, 1-6.
7. Aiello D., Patel K., Lasagna E. The myostatin gene: an overview of mechanisms of action and its relevance to livestock animals, Animal genetics, 2018, No 49(6), p, 505-519.
8. Khani K., Abdolmohammadi A., Foroutanifar S., Zebarjadi A. Assessment of polymorphisms in myso-statin gene and their allele sub-stitution effects showed weak association with growth traits in Iranian Markhoz goats, Journal of Agricultural Science, 2017, No 155, p, 519-526.
9. Bi Y., Feng B., Wang Z., Zhu H., Qu L., Lan X., Pan Ch., Song X. Myostatin (MSTN) gene indel variation and its associations with body traits in Shaanbei white cashmere goat, Animals, 2020, No 10(1), p, 168.
10. Li X., Liu Z., Zhou R., Zheng G., Gong Y., Li L. Deletion of TTTTA in 5' UTR of goat MSTN gene and its distribution in different population groups and genetic effect on bodyweight at different ages, Frontiers of Agriculture in China, 2008, No 2(1), p, 103-109.
11. Mina M.V., Klevezal' G.A. Rost zhivotnyh, M, Nauka, 1976, 291 p.
12. Pozovnikova M.V., Larkina T.A., Krutikova A.A., Nikitkina E.V., Timofeeva S. V. Analiz polimorfizma genov MSTN i IGF-I u koz zaanenskoj porody (Analysis of the polymorphism of the MSTN and IGF-I genes in Saanen goats), Molochnoe i myasnoe skotovodstvo, 2019, No 4, p, 22-24.
13. Korkmaz-Agaoglu O., Elmaz O., Akyuz B., Zeytunlu E., Saatci M. Identifying polymorphism in some genes and their effects on growth performance in Honamli and hair goat breeds, Genetika, 2019, No 51(3), p, 9951008.
DOI 10.47737/2307-2873_2021_34_101 УДК 636.084.523
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОДНОГО НАСТОЯ БИОМАССЫ ХВОЙНОГО ЛЕСА В КАЧЕСТВЕ КОРМОВОЙ ДОБАВКИ ДЛЯ КОРОВ
В.А. Терещенко, канд. с.-х. наук; Е.А. Иванов, канд. с.-х. наук; О.В. Иванова, д-р с.-х. наук;
Красноярский научно-исследовательский институт животноводства - обособленное подразделение ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук», пр. Мира, 66, г. Красноярск, Россия, 660049
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева, Лиственничная аллея, д. 2Д, г. Москва, Россия, 127550 Ю.Г. Любимова, канд. с.-х. наук;
Красноярский научно-исследовательский институт животноводства - обособленное подразделение ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук», пр. Мира, 66, г. Красноярск, Россия, 660049 E-mail: krasniptig75@yandex.ru
Аннотация. Одним из актуальных направлений комплексного глубокого использования биомассы хвойного леса является применение в кормлении животных отходов от его переработки. Цель исследований - изучение влияния скармливания водного настоя скорлупы кедрового ореха, сосновой хвои и арабиногалактана на молочную продуктивность коров. Исследования проведены в Красноярском крае на двух группах дойных коров (по 10 голов) черно-пестрой породы в первую фазу лактации. Опыт длился 100 дней. По условиям кормления контрольная группа получала основной рацион, опытной группе дополнительно к основному рациону выпаивали водный настой (200 мл/гол/сут.): скорлупа кедрового ореха (25 г/л), сосновая хвоя (15 г/л) и арабиногалактан (25 г/л). Исследуемый настой давали в смеси с концентрированными кормами. Результаты исследова-
