CC BY
18
УДК 636.22/.28.082.3:575
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПОЛИМОРФИЗМА ЛОКУСОВ BОLA DRB3 И LEP В АЙРШИРСКИХ И
ГОЛШТИНИЗИРОВАННЫХ СТАДАХ COMPARATIVE ANALYSIS OF BoLA DRB3 AND LEP LOCUS POLYMORPHISM IN AYRSHIRE AND HOLSTEINIZED HERDS
Мачульская Е.В. к.б.н.; Ковалюк Н.В. д.б.н.; Волченко А.Е. Шахназарова Ю.Ю., Сацук В.Ф. к.б.н. ФГБНУ СКНИИЖ Российская Федерация, г.Краснодар Machulskaya E.V., Cand. Sci. Biol., Kovalyuk N.V., Dr. Sci. Biol., Volchenko A.E., Shakhnazarova Yu.Yu., Satsuk V.S., Cand. Sci. Biol.
North Caucasus Research Institute of Animal Husbandry, Krasnodar, Russia
Аннотация: генотипировано по локусам BoLA DRB3 и LEP 375 коров 1-9 лактаций из четырех хозяйств Краснодарского края. Установлено, что у коров - долгожителей, чаще встречаются нейтральные аллели BoLA DRB3, в целом при этом, аллельное разнообразие в группе долгожителей выше, чем у молодых животных.
Полиморфизм гена LEP (SNP: R25C, Y7F, A80V) у голштинизированных животных и коров айрширской породы имеет определённые породные особенности. Частоты встречаемости генотипов FF и VV аномально низки, что возможно указывает на элиминацию этих генотипов в процессе онтогенеза.
Ключевые слова: BoLA DRB3; LEP (SNP: R25C, Y7F, A80V); полиморфизм
Abstract: 375cows of 1-9 lactations from four farms of Krasnodar Territory have been genotyped by loci BoLADRB3 and LEP. It has been found that for long-lived cows neutral alleles BoLA DRB3 are more common, and in general, the allelic diversity in the group of long-lived animals is higher than in youngsters.
Gene polymorphism LEP (SNP: R25C, Y7F, A80V) in holsteinized animals and Ayrshire cows has certain breed
characteristics. The frequency of occurrence of genotypes FF and VV is abnormally low, which could indicate the elimination of these genotypes during ontogenesis.
Key words: BoLA DRB3; LEP (SNP:R25C, Y7F, A80V); polymorphism
Ген BoLA DRB3 отвечает за первичный иммунный ответ крупного рогатого скота на вирусные и бактериальные патогенны, в частности за восприимчивость к лейкозу крупного рогатого скота [2,6]. По статусу устойчивости к инфекционным заболеваниям аллели гена BoLA DRB3 делятся на три группы - Ч (чувствительные), У (устойчивые) и Н (нейтральные) аллели. Доказано, что существует корреляция между наличием в генотипе животного определённых аллелей данного гена и показателями его молочной продуктивности [1].
Ген лептина (LEP) и его полиморфизм изучался зарубежными авторами в большей мере в связи с энергообменом у мясного скота и молочной продуктивностью у голштинских животных [3,4]. Кроме того, от LEP - генотипа зависит продолжительность функционального использования коров [5].
Методика. В ходе исследований в четырех хозяйствах Краснодарского края с использованием молекулярно-биологических методов проанализировано 375 образцов крови коров айрширской породы (ОАО «ПЗ им. Чапаева В.И.» (n=100), ЗАО АФП «Нива» (n=106)) и голштинизированных помесей (ЗАО «Агрофирма Кухаривская» (n=77), ООО «Агрофирма «Новощербиновская» (n=92)). В каждом из хозяйств было отобрано по две группы животных. Первая группа (I) включала молодых коров (1-3 лактация), вторая (II) - коров-долгожителей (5-8 лактация).
Для выделения ДНК из крови использовали наборы реагентов Diatom™ DNA Prep 100 ООО Лаборатория «Изоген» г. Москва. Выход ДНК составлял 3-5 мгк/100 мкл с OD 260/280 от 1,6 до 2,0. Генотипирование по локусам BoLA-DRB3 и LEP провели методами ПЦР/ПДРФ, с использованием соответствующих эндонуклеаз рестрикции.
Результаты исследований и их обсуждение. Частоты встречаемости аллелей и генотипов по локусу BoLA-DRB3 представлены в таблице 1.
Таблица 1 - Частоты встречаемости аллелей и генотипов по локусу BoLA РЯВЗ_
Аллель Генотип Частота встречаемости ВоЬА DRB3 аллелей и генотипов
ОАО «ПЗ им. Чапаева В.И.» ЗАО АФП «Нива» ЗАО «Агрофирма Кухаривская» ООО «Агрофирма «Новощербино вская»
I п=51 II п=49 I п=51 II . п=55 I п=52 II п=25 I п=52 II п=40
Н 0,66 0,86 0,64 0,78 0,23 0,50 0,49 0,41
Ч 0,29 0,07 0,23 0,16 0,56 0,40 0,35 0,35
У 0,05 0,07 0,13 0,06 0,21 0,10 0,16 0,24
Н/Н 0,39 0,72 0,41 0,60 - 0,20 0,25 0,25
Н/Ч 0,43 0,14 0,27 0,25 0,37 0,52 0,35 0,27
Ч/Ч 0,08 - 0,06 0,02 0,27 0,12 0,10 0,15
У/У - - - - 0,06 0,04 0,02 0,15
Н/У 0,10 0,14 0,18 0,09 0,10 0,08 0,13 0,05
У/Ч - - 0,08 0,04 0,20 0,04 0,15 0,13
При сравнении аллельных профилей исследуемых групп установлено, что в профиле голштинизированного скота (ЗАО «Агрофирма Кухаривская» и ООО «Агрофирма «Новощербиновская») преобладают чувствительные Ч - аллели, частота их встречаемости составляет 0,35-0,56. И чем выше кровность по голштинской породе, тем в среднем ниже как аллельное разнообразие по локусу BoLA DRB3, так и частота встречаемости нейтральных аллелей.
В профиле айрширской породы (ОАО «ПЗ им. Чапаева В.И.» и ЗАО АФП «Нива») характерно преобладание нейтральных Н - аллелей с частотой встречаемости 0,64-0,86 и более низкие частоты встречаемости устойчивых У - аллелей -0,05-0,13 в отличие от голштинизированных - до 0,24.
Результаты генотипирования по трем SNP-сайтам гена лептина представлены в таблице 2.
Таблица 2-Частоты встречаемости аллелей и генотипов по локусу LEP._
ё Частота встречаемости в группе
СМ м ь-1 ОАО «ПЗ им. Чапаева В.И.» ЗАО АФП «Нива» ЗАО «Агрофирма Кухаривская» ООО «Агрофирма «Новощербин овская»
м о К и и I II п=4 9 I II . I II I II
п=51 п=51 п=55 п=52 п=25 п=52 п=40
яя 0,37 0,32 0,14 0,24 0,17 0,08 0,21 0,30
о RC 0,49 0,50 0,57 0,49 0,44 0,40 0,48 0,55
1Г1 Я СС 0,14 0,18 0,29 0,27 0,39 0,52 0,31 0,15
Я 0,62 0,57 0,42 0,48 0,39 0,28 0,45 0,57
С 0,38 0,43 0,58 0,52 0,61 0,72 0,55 0,43
УУ 0,65 0,43 0,57 0,56 0,96 1,00 0,92 0,72
УЕ 0,29 0,47 0,39 0,44 0,04 - 0,08 0,25
ЕЕ 0,06 0,10 0,04 - - - - 0,03
У 0,79 0,66 0,77 0,78 0,98 1,00 0,96 0,85
Е 0,21 0,34 0,23 0,22 0,02 - 0,04 0,15
АА 0,98 0,98 0,96 0,95 0,58 0,60 0,50 0,55
> АУ 0,02 0,02 0,04 0,05 0,42 0,40 0,36 0,45
00 < УУ - - - - - - 0,14 -
А 0,99 0,99 0,98 0,97 0,79 0,80 0,68 0,72
У 0,01 0,01 0,02 0,03 0,21 0,20 0,32 0,28
Общими закономерностями, установленными для голштинизированных животных, являются: для SNP LEP Y7F низкая (0,03-0,10) частота встречаемости генотипа FF; для SNP LEP А80У низкая частота встречаемости (0,14) или полное отсутствие гомозиготных животных с генотипом УУ, при достаточно высокой частоте встречаемости гетерозиготных животных AV (0,36-0,45).
Установлено, что у айрширов отсутствует полиморфизм аллелей SNP LEP А80У, однако, редкий для голштинской породы аллель F, у айрширских животных достаточно распространен
(встречается с частотой 0,21-0,34). Полиморфизм аллелей SNP LEP R25C по обеим породам примерно идентичен.
Выводы.
У коров - долгожителей, в общем, чаще встречаются нейтральные аллели BoLA DRB3, в целом при этом, аллельное разнообразие в группе долгожителей выше, чем у молодых животных.
Полиморфизм гена LEP (SNP: R25C, Y7F, A80V) у голштинизированных животных и коров айрширской породы имеет определённые породные особенности. Частоты встречаемости генотипов FF и VV аномально низки, что возможно указывает на элиминацию этих генотипов в процессе онтогенеза.
Список литературы
1. Ковалюк, Н.В., Сацук, В.Ф., Мачульская Е.В. Использование генетических маркеров для повышения молочной продуктивности коров // Зоотехния. - 2007.- № 8. -С.2-4.
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. J. Komisarek, , J. Szyda, A. Michalak, Z. Dorynek Impact of leptin gene polymorphismson breeding value for milk production traits in cattle // J. Anim. Feed Sci. 2005. № 14. P.491-500.
4. J. Szyda, J. Komisarek Statistical Modeling of Candidate Gene Effects on Milk Production Traits in Dairy Cattle // J. Dairy Sci. 2007. № 90. Р. 2971-2979.
5. J. Szyda, М. Morek-Kopec, J. Komisarek, A. Zarnecki Evaluation markers in selected genes for association with functional longevity of dairy cattle //BMC Genetics. 2011.
6. Xu A., Van Eijk V.J. T., Park Ch. Polymorphism in BoLA -DRB3 Exon 2 correlates with resistance to persistent lymphocytosis caused by bovine leukemia virus // J. of Immunology. 1993. V. 151. № 12. Р.6977 - 6985.
