CC BY
10
Vestnik of OmskSAU, 2022, no. 2(46) VETERINARY AND ZOOTECHNY
Научная статья УДК 636.2.034
DOI 10.48136/2222-0364 2022 2 93
Применение иммуногенетического тестирования в селекции молочного скота симментальской породы
И.П. Иванова, Е.Н. Юрченкон
Омский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина, Омск, Россия
Аннотация. Маркерная селекция молочного скота является современным методом обеспечения быстрого селекционного прогресса по совершенствованию генетического потенциала продуктивности животных. Цель исследований - изучить антигенный состав эритроцитов в крови крупного рогатого скота и определить основные направления селекционной работы в стаде. Объект - популяция коров симментальской породы (50 гол) племенного репродуктора Тюменской области. Выявлено 7 генетических систем крови, включающих 30 антигенов. Обладатели антигена О' отличались более высоким удоем за первые 100 дней лактации - на 178 кг (Р > 0,95), но сравнительно низкой массовой долей молочного жира, меньше - на 0,1% (Р > 0,99). Для коров, в В-систему которых входил антиген F', был характерен меньший уровень массовой доли молочного жира - на 0,14% (Р > 0,95), но сравнительно высокий уровень массовой доли молочного белка - на 0,03% (Р > 0,95). У животных с антигеном L' (С-система) была относительно высокая массовая доля молочного жира, выше средней по выборке - на 0,14% (P > 0,95). При селекции симментальского скота исследуемой популяции на повышение обильномолочности критерием отбора может являться наличие антигенов F' O' (В-система) и Е (С-система).
Ключевые слова: маркерная селекция, антиген, группа крови, молочная продуктивность, крупный рогатый скот
Original article
Application of immunogenetic testing in the selection of dairy cattle
of Simmental breed
I.P. Ivanova, E.N. YurchenkoH
Omsk State Agrarian University named after P.A. Stolypin, Omsk, Russia
Abstract. Marker breeding of dairy cattle is a modern method to ensure rapid breeding progress to improve the genetic potential of animal productivity. The aim of the research is to study the antigenic composition of erythrocytes in cattle blood and to determine the main directions of breeding work in the herd. The research object was 50 cows of the Simmental breed of the breeding reproducer of the Tyumen region. Seven genetic blood systems including 30 antigens were revealed. The carriers of O' antigen were characterized by higher milk yield during the first 100 days of lactation (P > 0.95), but lower mass fraction of milk fat, less by 0.1% (P > 0.99). Cows whose B-system included the F' antigen also had a lower milk fat mass fraction by 0.14% (P > 0.95), but a relatively high milk protein mass fraction by 0.03% (P > 0.95). Animals with the L' antigen (C-system) were characterized by a relatively high mass fraction of milk fat, higher than the average for the sample by 0.14% (P > 0.95). When selecting Simmental cattle of the studied population for increased milk abundance, the presence of F' O' antigens (B-system) and E (C-system) can be a selection criterion. Keywords: marker breeding, antigen, blood group, milk productivity, cattle
© Иванова И.П., Юрченко Е.Н., 2022
Vestnik of Omsk SAU, 2022, no. 2(46) VETERINARY AND ZOOTECHNY
Введение
Современное племенное животноводство России должно обеспечить потребность всех заинтересованных лиц в качественном поголовье животных, обладающем высоким генетическим потенциалом продуктивности и правильным экстерьером [1]. Организация селекционно-племенной работы с племенными животными отличается от методов товарного животноводства и требует четко налаженного индивидуального зоотехнического учета [6]. Племенным может считаться животное только с подтвержденным происхождением [12]. Согласно федеральному закону о племенном животноводстве подтверждено это должно быть иммуногенетически, с определением эритроцитарных антигенов крови [5]. Кроме достоверного определения происхождения, иммуногенетиче-ское тестирование позволяет изучить генетическую структуру популяции, а также проводить маркерную селекцию животных по совершенствованию продуктивных качеств [8]. Благодаря своей точности и возможности проведения оценки животного в раннем возрасте маркерная селекция позволяет сократить сроки создания высокопродуктивных стад молочного скота [2]. Современным научным сообществом активно проводится работа по возможности использования групп крови в качестве маркеров при построении прогнозов продуктивности животных [13]. Таким образом, применение иммуногенети-ческого анализа в селекции молочного скота - актуальное направление [4].
Цель исследований - изучить антигенный состав эритроцитов в крови крупного рогатого скота и определить основные направления селекционной работы в стаде.
Материалы и методы
Объектом исследований был выбран крупный рогатый скот симментальской породы племенного репродуктора Тюменской области. Для исследования методом случайной выборки сформирована группа коров первотелок (50 гол). Группы крови устанавливали по общепринятой методике, «Правилам генетической экспертизы племенного материала крупного рогатого скота» (2003 г.) в иммуногенетической лаборатории на базе регионального информационно-селекционного центра Омской области.
Частоту варьирования антигенов определяли по локусам/системам групп крови коров.
Частоту встречаемости антигенов рассчитывали по методике А.М. Машурова 1998 г. [9].
Для изучения связи групп крови с продуктивными признаками проведен мониторинг данных индивидуального учета продуктивности из программы ИАС «Селэкс» «Молочный скот». Учитывали молочную продуктивность коров за первые 100 дней лактации, массовую долю молочного жира и белка. Цифровой материал подвергнут статистической обработке с определением средней арифметической и достоверности разности.
Результаты исследований
Группы крови - это константный, генетически обусловленный признак, формирующий структуру популяции [3; 7; 9].
У коров-первотелок, аттестованных по группам крови, определена достоверность происхождения и установлены аллели групп крови. Выявлено семь генетических систем крови, включающих 30 антигенов, это свидетельство относительно высокого генетического разнообразия стада. Эффективная селекционная работа возможна только в популяции с высоким генетическим разнообразием.
Частота проявления групп крови у коров симментальской породы представлена в табл. 1.
Vestnik of Omsk SAU, 2022, no. 2(46) VETERINARY AND ZOOTECHNY
Встречаемость антигенов неодинакова. Антиген А2 из системы АН присутствовал у 58% животных. Из системы В наиболее часто встречаются антигены Е'3, G', Q', E'2 -от 40 до 70%. Реже Y2, B2, B', Ii, G2, I2, O' - 20-36%. К редко встречаемым антигенам относят О1, О2, G', K', F', их частота варьировала от 2 до 16%.
Анализируя систему С, оказалось, что чаще всего встречаются животные с антигеном W. 86% исследуемого поголовья - носители антигена W. Реже встречается антиген С2, с частотой встречаемости - 34%. Наименьшее распространение имеют антигены L', С1, Е, частота встречаемости - от 10 до 12%.
Таблица 1
Частота встречаемости эритроцитарных антигенов у коров симментальской породы
Система групп крови Антиген Частота встречаемости антигена, % Система групп крови Антиген Частота встречаемости антигена, %
В О1 16 АН А2 58
Е'2 70 С С1 10
В' 34 С2 34
G2 20 Е 6
Q' 22 L' 12
G'2 62 W 86
B2 34 FV F/F 64
Ii 28 V/V 10
Y2 26 F/V 26
I2 20 L L 4
О2 10 SU U'' 4
Е'3 52 H'' 12
G' 2 S2 66
K' 6 Z Z 24
F' 6
O' 24
В системе FV встречаемость антигенов также неоднородна. Большинство животных имеют вариацию антигенов FF. Удельный вес особей с вариацией FF составил 64%, с вариацией FV или VV - 26 и 5% поголовья соответственно.
В стаде практически отсутствуют животные с антигеном L. Частота встречаемости данного антигена - 4%, или две головы. Особей с антигенами Z в системе Z выявлено 24%. Среди антигенов SU-системы часто встречаются животные с антигеном S2 -66%, минимальное количество животных - носители антигенов и" и Н" - 4 и 12% соответственно.
Эритроцитарные антигены могут быть репрессорами или стимуляторами молочной продуктивности крупного рогатого скота. Поэтому важно определить взаимосвязь между группами крови и продуктивными качествами животных для правильной организации селекционного давления на популяцию.
В целях ускорения оценки генетического потенциала продуктивности молочного скота можно использовать не удой за законченную лактацию, а уровень молочной продуктивности за первые 100 дней лактации, так как основной период продуктивной напряженности организмом уже пройден и результат является референтным [11].
Симментальская порода молочного скота - одна из высокопродуктивных, хорошо приспособленных к климатическим условиям Тюменской области, обладает высокой обильномолочностью в сочетании с высокими показателями качества молока, жирно- и белковомолочности.
Vestnik of OmskSAU, 2022, no. 2(46) VETERINARY AND ZOOTECHNY
В табл. 2 представлена характеристика коров по молочной продуктивности за первые 100 дней лактации в зависимости от наличия антигена в формуле крови.
Таблица 2
Молочная продуктивность первотелок за 100 дней первой лактации в зависимости от эритроцитарных антигенов
Антиген Поголовье Удой, кг Массовая доля молочного жира, % Массовая доля молочного белка, %
А2 26 1523 3,81 2,98
Oi 8 1405 3,81 3,00
Е'2 32 1432 3,81 2,98
В' 15 1415 3,88 2,98
G2 10 1539 3,71 2,99
Q' 19 1366 3,87 2,97
G' 28 1420 3,84 2,97
B2 16 1482 3,75 2,96
I1 12 1393 3,85 2,94
Y2 16 1349 3,82 2,98
I2 8 1463 3,83 2,94
O2 5 1258 3,89 2,99
E'3 24 1428 3,83 2,99
K' 3 1335 3,88 2,96
F' 3 1666* 3,68* 3,00*
O' 12 1611* 3,72** 2,99
C1 5 1433 3,77 2,99
C2 17 1389 3,86 2,96
E 5 1617* 3,81 2,95
L' 6 1352 3,96** 3,02*
W 39 1431 3,82 2,97
F/F 31 1443 3,83 2,97
V/V 5 1260 3,81 2,96
F/V 10 1486 3,81 2,98
S2 29 1445 3,83 2,95
H'' 6 1530 3,67 3,00
Z 12 1427 3,84 2,99
В среднем по стаду 50 1433 3,82 2,97
Примечание. *Р > 0,95; **Р > 0,99 в сравнении со средними значениями по стаду
Сравнение характеристик молочной продуктивности со средними по выборке показало, что обладатели антигена О' отличались более высоким удоем за первые 100 дней лактации - на 178 кг (Р > 0,95), но сравнительно низкой массовой долей молочного жира - меньше на 0,1 % (Р > 0,99). У коров, в В-систему которых входил антиген F', также меньший уровень массовой доли молочного жира - на 0,14% (Р > 0,95), но сравнительно высокий уровень массовой доли молочного белка - на 0,03% (Р > 0,95). У животных с антигеном L' (С-система) была относительно высокая массовая доля молочного жира, выше средней по выборке - на 0,14% ^ > 0,95).
Изучение генофонда крупного рогатого скота по группам крови имеет важное селекционное значение, так как показатель неизменен на протяжении всей его жизни и связан с хозяйственно-полезными качествами. Анализ кровогрупповой принадлежности позволяет выявить генетическое разнообразие в популяции и определить маркеры селекции.
Vestnik of Omsk SAU, 2022, no. 2(46) VETERINARY AND ZOOTECHNY
В табл. 3 представлены требования к отбору первотелок в селекционную группу коров симментальской породы с учетом результатов иммуногенетического тестирования.
Таблица 3
Критерии отбора коров в селекционную группу с учетом результатов иммуногенетического тестирования
_Селекционный признак__Антиген-маркер_
Обильномолочность__F' O' (В-система); Е (С-система)_
Жирномолочность__L' (С-система)_
Белковомолочность F'(В-система); L' (С-система)
В качестве маркеров молочной продуктивности симментальского скота можно выделить четыре антигена трех систем групп крови. При селекции исследуемой популяции на повышение обильномолочности критерием отбора может являться наличие антигенов F' О' (В-система) и Е (С-система). Отметим, что антиген L' - известный стимулятор молочной продуктивности и может быть маркером при селекции на повышение массовой доли молочного жира в молоке анализируемой популяции скота.
Заключение
По результатам исследований такие аллели групп крови, как F', О', Е, L', выявлены у животных с относительно высокими показателями основных селекционируемых признаков, что может быть показателем отбора при организации селекционно-племенной работы в данной популяции молочного скота.
Список источников
1. Глазкова Н.Ю. Иммуногенетический полиморфизм коров голштинской породы в Орловской популяции молочного скота // Биология в сельском хозяйстве. 2021. № 1(30). С. 25-27.
2. Ефимова Л.В. Иммуногенетические особенности коров красно-пестрой породы в зависимости от их линейной принадлежности // Вестник НГАУ (Новосибирский государственный аграрный университет). 2019. № 4(53). С. 32-39.
3. Ефимова Л.В. Реализация генетического потенциала молочной продуктивности коров красно-пестрой породы в зависимости от антигенного состава крови // Известия Горского государственного аграрного университета. 2020. Т. 57. № 4. С. 82-91.
4. Иванова И.П. Генетический потенциал и фенотипический уровень молочной продуктивности коров в Омской области // Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК - продукты здорового питания. 2021. № 4. С. 159-167.
5. Иванова И.П. Селекционные резервы повышения эффективности ведения молочного животноводства // Экономика сельскохозяйственных и перерабатывающих предприятий. 2021. № 7. С. 24-28.
6. Желтиков А.И., Костомахин Н.М., Аду-шинов Д.С. [и др.]. Иммуногенетическая характеристика быков-производителей симментальской и красно-пестрой пород в ОАО «Племпредприятие
References
1. Glazkova N.Yu. Immunogenetic polymorphism of Holstein cows in the Oryol dairy cattle population. Biologiya v sel'skom khozyaystve = Biology in agriculture. 2021;1(30):25-27. (In Russ.).
2. Efimova L.V. Immunogenetic features of red-mottled cows depending on their linear affiliation. Vestnik NGAU (Novosibirskiy gosudarstvennyy agrar-nyy universitet) = Bulletin of NGAU (Novosibirsk State Agrarian University). 2019;4(53):32-39. (In Russ.). DOI 10.31677/2072-6724-2019-53-4-32-39
3. Efimova L.V. Realization of the genetic potential of milk productivity of red-mottled cows depending on the antigenic composition of blood. Izves-tiya Gorskogo gosudarstvennogo agrarnogo universi-teta = News of the Gorsky State Agrarian University. 2020;4(57):82-91. (In Russ.).
4. Ivanova I.P. Genetic potential and phenotyp-ic level of dairy productivity of cows in the Omsk region. Tekhnologii pishchevoy i pererabatyvayushchey promyshlennosti APK - produkty zdorovogo pitaniya = Technologies of the food and processing industry of the agro-industrial complex - healthy food products. 2021;4:159-167. (In Russ.). DOI 10.24412/2311-64472021-4-159-167
5. Ivanova I.P. Breeding reserves for improving the efficiency of dairy farming. Ekonomika sel'skokho-zyaystvennykh i pererabatyvayushchikh predpriyatiy = Economics of agricultural and processing enterprises. 2021;7:24-28. (In Russ.). DOI 10.31442/0235-24942021-0-7-24-28
Vestnik of OmskSAU, 2022, no. 2(46)
«Барнаульское» // Главный зоотехник. 2021. № 4(213). С. 4-13.
7. Романенко Г.А., Шаталина О.С., Лешонок О.И., Сагитдинов Ф.А. Использование результатов им-муногенетических исследований в селекции крупного рогатого скота черно-пестрой породы на территории Свердловской области // БИО. 2019. № 8(227). С. 16-19.
8. Кондрашкова И.С. Антигенные маркеры молочной продуктивности коров черно-пестрой породы // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2019. № 8(178). С. 111-116.
9. Машуров А.М., Сухова Н.О., Царев Р.О., Тхань Х.Х. Алгоритмы иммунобиохимической генетики : учеб.-метод. пособие. Новосибирск : СО РАСХН, 1998. 112 с.
10. Медведева К.Л., Шульга Л.В., Исаченко Е.Д Молочная продуктивность коров-первотелок в зависимости от генеалогической структуры стада // Ветеринарный журнал Беларуси. 2020. № 1(12). С. 105-108.
11. Николаев С.В. Характеристика аллелей ЕАВ-локуса групп крови генофондной популяции холмогорского скота Республики Коми // Пермский аграрный вестник. 2021. № 1(33). С. 70-76.
12. Падерина Р.В., Ковров А.В., Виноградова Н.Д. Взаимосвязь аллелей групп крови с рядом хозяйственно-полезных признаков у коров // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. 2019. С. 50-54.
13. Свяженина М.А. Иммуногенетическая характеристика черно-пестрого скота в Тюменской области // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. 2019. № 1. С. 84-86.
14. Юрченко Е.Н. Молочная продуктивность современного красного степного скота в Омской области // Известия Горского государственного аграрного университета. 2021. Т. 58-4. С. 21-26.
15. Shaikenova K.Kh., Sadenova M.K., Gore-lik O.V. Milk yield and milk composition of technological groups of cows in the dairy farm LLP "Kamy-shenka". Herald of Science of S. Seifullin Kazakh Agrotechnical University. 2021;1(108): 115-124.
VETERINARY AND ZOOTECHNY
6. Zheltikov A.I., Kostomakhin N.M., Adushi-nov D.S. [i dr.]. Immunogenetic characteristics of bulls-producers of Simmental and red-mottled breeds in JSC "Barnaul Plant Enterprise". Glavnyy zootekhnik = Chief Animal Technician. 2021;4(213):4-13. (In Russ.). DOI 10.33 920/sel-03-2104-01
7. Romanenko G.A., Shatalina O.S., Lesho-nok O.I., Sagitdinov FA. The use of the results of immunogenetic studies in the breeding of black-and-white cattle in the territory of the Sverdlovsk region. BIO. 2019;8(227):16-19. (In Russ.).
8. Kondrashkova I.S. Antigenic markers of milk productivity of black-and-white cows. Vestnik Altayskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta = Bulletin of the Altai State Agrarian University. 2019;8(178):111-116. (In Russ.).
9. Mashurov A.M., Sukhova N.O., Tsarev R.O., Tkhan' Kh.Kh. Algorithms of immunobiochemical genetics: ucheb.-metod. posobiye. Novosibirsk: SO RASKHN. 1998; 112. (In Russ.).
10. Medvedeva K.L., Shul'ga L.V., Isachenko E.D. Milk productivity of first-calf cows depending on the genealogical structure of the herd. Veterinarnyy zhur-nal Belarusi = Veterinary Journal of Belarus. 2020;1(12):105-108. (In Russ.).
11. Nikolayev S.V. Characteristics of alleles of the EAV locus of blood groups of the gene pool population of Kholmogorsky cattle of the Komi Republic. Permskiy agrarnyy vestnik = Perm Agrarian Bulletin. 2021;1(33):70-76. (In Russ.). DOI 10.47737/2307-2873_2021_33_70
12. Paderina R.V., Kovrov A.V., Vinogradova N.D. The relationship of alleles of blood groups with a number of economically useful traits in cows. Izvestiya Sankt-Peterburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta = St. Petersburg State Agrarian University. 2019;50-54. (In Russ.). DOI 10.24411/2078-13182019-14050
13. Svyazhenina M.A. Immunogenetic characteristics of black-and-white cattle in the Tyumen region. Vestnik Michurinskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta = Bulletin of the Michurinsk State Agrarian University. 2019;1:84-86. (In Russ.).
14. Yurchenko E.N. Dairy productivity of modern red steppe cattle in the Omsk region. Izvestiya Gorskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta = News of the Gorsky State Agrarian University. 2021;4(58):21-26. (In Russ.). DOI 10.54258/20701047_2021_58_4_21.
15. Shaikenova K.Kh., Sadenova M.K., Gore-lik O.V. Milk yield and milk composition of technological groups of cows in the dairy farm LLP "Kamy-shenka". Shaikenova. Herald of Science of S. Seifullin Kazakh Agrotechnical University. 2021;1(108):115-124.
Vestnik of Omsk SAU, 2022, no. 2(46)
Для цитирования: Иванова И.П., Юрчен-ко Е.Н. Применение иммуногенетического тестирования в селекции молочного скота симментальской породы // Вестник Омского ГАУ. 2022. № 2 (46). С. 93-98. DOI 10.48136/2222-0364_2022_2_93.
Информация об авторах
Иванова Ирина Петровна, канд. с.-х. наук, доц., ip.ivanova@omgau.org;
Юрченко Елена Николаевна, канд. с.-х. наук, доц., en.yurchenko@omgau.orgH.
Статья поступила в редакцию 21.04.2022.
VETERINARY AND ZOOTECHNY
For citation: Ivanova I.P., Yurchenko E.N. Application of immunogenetic testing in the selection of dairy cattle of Simmental breed. Vestnik of Omsk SA U. 2022;2(46):93-98, DOI 10.48136/2222-0364_2022_ 2_93.
Information about the authors
Ivanova Irina P., Cand. of Agr. Sci., Ass. Prof., ip.ivanova@omgau.org;
Yurchenko Elena N., Cand. of Agr. Sci., Ass. Prof., en.yurchenko@omgau.orgH.
The article was submitted 21.04.2022.
