CC BY
28
ствовало его дальнейшей консолидации у помесных потомков в условиях степного Поволжья.
Список литературы
1. Бирюков, О.И. Результаты вводного скрещивания маток ставропольской породы с баранами мясо-шерстной волгоградской породы / О.И.Бирюков // Актуальные проблемы ветеринарной патологии, физиологии, биотехнологии, селекции животных. Современные технологии переработки сельскохозяйственной продукции: сб. материалов второй Всерос. конф., г. Саратов, 29 янв.-2 февр. 2007. - Саратов, 2007. - С. 86-87.
2. Шайдуллин, И.Н. Сравнительная характеристика племенных и продуктивных, качеств ярок волгоградской тонкорунной мясо-шерстной породы разного типа рождения / И.Н.Шайдуллин, Ф.Р. Фейзуллаев, ЛИ. Потокина, СВ. Ано-приенко, А.Б. Куанчалиева // Материалы 3-й конференции по учебно-методической, воспитательной и научно-практической работе академии МГАВМИБ им. К.И. Скрябина. - 2006. - Ч. 3. -С. 97-99.
3.Методические рекомендации по созданию заводских типов, линий и семейств овец тонкорунных и полутонкорунных пород / ВАСХНИЛ. - М., 1984. - 30 с.
УДК 636.22/.28.082.2
СВЯЗЬ ГЕНОТИПОВ LEP С ПЛЕМЕННОЙ ЦЕННОСТЬЮ ПО ПОКАЗАТЕЛЯМ МОЛОЧНОЙ ПРОДУКТИВНОСТИ THE RELATIONSHIP OF THE LEP GENOTYPES WITH BREEDING VALUE BY MILK PRODUCTIVITY INDICES
Мачульская Елена Витальевна, к.б.н., Ковалюк Наталья Викторовна, д.б.н., Шахназарова Юлия Юрьевна, Сацук Владимир Федорович, к.б.н.
Северо-Кавказский научно-исследовательский институт животноводства, Российская Федерация, г. Краснодар, Сермягин Александр Александрович, к.с.-х.н., Доцев Асен Владимирович, к.б.н.
Всероссийский научно-исследовательский институт животноводства им. академика Л. К. Эрнста Machulskaya Elena Vitalievna, Cand. Biol. Sc. Kovalyuk Natalia Viktorovna, Dr. Biol. Sc Shakhnazarova Yulia Yurievna, research worker Satsuk V.F., Cand. Biol. Sc.,
North-Caucasus Research Institute of Animal Husbandry Krasnodar, Russian Federation Sermyagin A.A., Cand. Agr. Sc., Dotsev A.V., Cand. Biol. Sc.
All-Russian Research Institute of Animal Husbandry named after Academician L.K. Ernst
Аннотация: проведено генотипирование и определены частоты встречаемости генотипов по локусу LEP у быков-производителей голштинской породы. Расчет прогнозируемой племенной ценности показал, что быки - производители с гетерозиготными генотипами (по локусам R25C и A80V) негативно влияют на удой и общее количество жира и белка в молоке дочерей. Однако, полученные результаты являются предварительными и требуют дальнейшей проверки.
Ключевые слова: полимеразная цепная реакция; ген LEP; быки-производители; селекция.
Abstract: we have made genotyping and determined the frequencies of occurrence of genotypes at locus LEP of Holstein servicing bulls. Calculation of the estimated breeding values showed that the bulls with heterozygous genotypes (loci R25C and A80V) negatively affect milk yield and total fat and protein content in milk of daughters. However, the obtained results are preliminary and require further verification.
Key words: polymerase chain reaction; gene LEP; bulls; breeding.
Точный прогноз племенной (генетической) ценности быков-производителей играет чрезвычайно важную роль в программах генетического улучшения популяций молочного скота. Проведенные за рубежом и в России исследования свидетель-
ствуют, что эффективность селекции более чем на 70 % определяется отбором проверенных по потомству быков [1, 6, 7].
BLUP учитывает, как средовые, так и генетические факторы, влияющие на изменчивость признаков молочной продуктивности. Кроме того, все учитываемые в модели факторы оцениваются одновременно. Этим достигается максимально достоверный, несмещенный прогноз генотипа быков и, соответственно, повышается вероятность отбора именно быков-улучшателей.
Для использования информации по маркерам при работе с BLUP была разработана статистическая модель - MA BLUP [2]. Методология МА-^иР позволяет одновременно оценивать ло-кусы количественных признаков и полигенные эффекты.
Селекционный индекс - это общий показатель племенной ценности животного. Он может быть основан на показателях племенной ценности оцениваемого животного, а также на сочетании этих показателей с показателями племенной ценности родственников оцениваемого животного.
Показатели оцениваемого животного и показатели его родственников комбинируются так, чтобы оценка племенных качеств животного как можно ближе совпадала с его действительными племенными достоинствами.
Таким образом, величина селекционного индекса должна быть пропорциональна показателю общей племенной ценности особи, определяемой обычными, традиционными приемами оценки животного: по конституции, развитию, продуктивности, происхождению, качеству потомства и др.
Для вычисления оптимального селекционного индекса необходимо знать относительную хозяйственную и биологическую значимость отдельных признаков, их наследуемость, а также фенотипические и генотипические корреляции между ними.
Определение аллельных вариантов генов позволяет дополнительно к традиционному отбору животных проводить селекцию непосредственно на уровне ДНК. Одними из потенциальных маркеров молочной и мясной продуктивности крупного рогатого скота могут рассматриваться аллели генов лептина
Лептин - полипептидный гормон, регулирующий энергетический обмен. Относится к адипокинам (гормонам жировой ткани). Также выявлено, что концентрация лептина играет роль физиологического сигнала о достаточности энергетических ресурсов организма для выполнения репродуктивной функции и влияет на выработку стероидных гормонов в яичниках. У крупного рогатого скота ген LEP расположен на хромосоме 4. Для него описано около 60 SNP-полиморфизмов.
Ген лептина и его полиморфизм изучался в большей мере в связи с энергообменом у мясного скота и молочной продуктивностью у голштинских животных [4, 5, 8]. Показано, что полиморфизм R25C ассоциирован с содержанием жира и белка в молоке, лёгкостью отёлов и продолжительностью стельности [3]. Кроме того, от LEP - генотипа зависит продолжительность функционального использования коров. Так, установлено, что коровы с генотипом СС (точка R25C гена лептина) имеют в 3,14 раз больший риск выбраковки, чем животные с гетерозиготными генотипами, а коровы с генотипом FF (точка Y7F гена лептина) в 3,64 более высокий риск выбраковки, чем коровы с генотипом YY[9]. Также показано влияние LEP-A80V полиморфизма на продолжительность хозяйственного использования и уровень рентабельности животных [3, 4, 9].
Цель исследований - создать селекционные индексы с учетом генотипов по локусам лептина, основываясь на оценках племенной ценности, рассчитанной по методу BLUP.
Методика. Исследования были проведены на базе лаборатории биотехнологии ФГБНУ Северо-Кавказского научно-исследовательского института животноводства и лаборатории популяционной генетики и разведения животных Всероссийского научно-исследовательского института животноводства им. академика Л. К. Эрнста. Исследования проводились на быках-производителях и коровах голштинской породы, с использованием баз данных ОАО «Московское» по племенной работе. Была использована информация по записям 5272 голов коров, являющихся дочерями 43 быков генотипированных по гену лепти-на. Общее количество животных по которым производился расчет EBV - 8505.
Для выделения ДНК из образцов крови и спермы использовали наборы реагентов Diatom™ DNA Prep 100 ООО «Лаборатория Изоген» г. Москва. Генотипирование проводили по трем локусам: Y7F, R25C и A80V, с использованием ПЦР/ПДРФ. Для контроля прохождения реакции и оценки качества и концентрации ПЦР - продуктов проводили электрофорез в 1.5 % агароз-ном геле.
Расчет прогнозируемой племенной ценности производился по методу BLUP-AM (animal model, модель животного) с помощью программы BLUP F90. В качестве фиксированных эффектов были выбраны следующие параметры: номер группы сверстников, возраст первого отела и эффект животного. Расчет производился двумя способами: в первом случае каждый локус рассматривался независимо, во втором в качестве фиксированных эффектов было добавлено влияние других локусов. Группы сверстников формировались с учетом хозяйства, даты рождения животного и сезона года. Расчет EBV по отношению к гену леп-тина производили для каждого локуса по отдельности. Коэффициент наследуемости (h2) рассчитывался по формуле:
h2 = VarA/(VarA+VarE), где
VarA - генетическая составляющая изменчивости,
VarE - остаточная составляющая.
Генетическая и остаточная составляющие изменчивости рассчитывались в программе BLUP F90.
Результаты исследований и их обсуждение. В результате генотипирования по локусу лептина мы получили частоты встречаемости генотипов, представленные в таблице 1.
Локус Y7F был представлен в основном генотипом YY (95.3 % быков). В локусе R25C превалировал генотип CC (51.2 %), в то время как RR встречался довольно редко (7.0 %). В локусе A80V генотипы AA и AV встречались соответственно с частотами 34,9 и 48,8 %.
Для определения влияния различных генотипов по гену лептина были использованы оценки показателей прогнозируемой племенной ценности (EBV), рассчитанные по методу BLUP-AM, по следующим признакам за первую лактацию: удой (кг за 305 дней), количество жира (в процентах и кг за 305 дней), количество белка (в процентах и кг за 305 дней), а также количе-
ство дней до первого осеменения, кратность осеменения, сервис период, количество дойных дней и межотельный период. Расчеты были проведены для каждого локуса независимо, а также с учетом влияния других локусов. В связи с тем, что стандартная ошибка была очень высокой, и результаты расчетов по BLUP не являлись достоверными, также были рассчитаны среднее арифметическое и медиана для каждого из локусов.
Таблица 1 - Частоты встречаемости генотипов по локусам лептина.
Класс Локусы
Y7F Я25С Л80У
УБ УУ СС ЯС АА ЛУ УУ
Быки (кол-во) 2 41 22 18 3 15 21 7
Быки (%) 4.7 95.3 51.2 41.9 7.0 34.9 48.8 16.3
Для показателя по удою было выявлено, что его уменьшение наблюдается у носителей гетерозиготных вариантов локусов Я25С и А80У. Также эти варианты локусов имели негативное влияние на общее количество жира и белка, для которых показатель коэффициента был 0,11 и 0,10, соответственно. Небольшое увеличение процента жира было выявлено для генотипа YF локуса Y7F, а незначительное увеличение процента белка для генотипа УУ локуса А80У. Однако данные варианты локусов никак не повлияли на общее количество жира и белка.
Для локуса Y7F выявлена взаимосвязь с такими показателями как количество дней до 1 -го осеменения, кратность осеменения и количество дойных дней, а для локуса А80У с межотельным периодом. Однако учитывая выявленную низкую наследуемость данных признаков нельзя отрицать случайность этого результата.
Вывод. Вероятно, быки - производители с гетерозиготными генотипами (по локусам Я25С и А80У) негативно влияют на удой и общее количество жира и белка в молоке дочерей. Однако, полученные результаты являются предварительными и требуют дальнейшей проверки.
Список литературы
1. Басовский, Н.З. Методические рекомендации по разработке и оптимизации программ селекции в молочном животноводстве. / Н.З. Басовский, В.М. Кузнецов // Л., ВНИИРГЖ, 1977.- 87 с.
2. Fernando, R. L., M.Grossman. 1989. Marker assisted selection using best linear unbiased prediction. Genet. Sel. Evol. 21:467— 477.
3. Giblin, L. Association of bovine leptin polymorphisms with energy output and energy storage traits in progeny tested Hol-stein-Friesian dairy cattle sires/ Linda Giblin, Stephen T Butler, Breda M Kearney, Sinead M Waters, Michael J Callanan, Donagh P Berry// BMC Genetics 2010, № 11:73
4. Komisarek, J. Impact of LEP and LEPR gene polymor-phismson functional traits in Polish Holstein-Friesian cattle/ J.Komisarek//Animal Science Papers and Reports.- 2010.-V.10. -P.133-141
5. Komisarek, J. Impact of leptin gene polymorphismson breeding value for milk production traits in cattle/ J. Komisarek, , J. Szyda, A. Michalak, Z. Dorynek// J. Anim. Feed Sci.- 2005 № 14-P.491-500.
6. Robertson, A. The use of progeny testing with artificial insemination in dairy cattle. /A.Robertson, J.M. Rendel // Genetics.-1950.- v. 1.- p. 21-31.
7. Skjervold, H. Cattle breeding in Norway./ H. Skjervold // Ir. Grass and Anim. Assoc.1. J.- 1972.-№7.-p. 92-114.1. V t
8. Szyda, J. Statistical Modeling of Candidate Gene Effects on Milk Production Traits in Dairy Cattle /J. Szyda, J. Komisarek // J. Dairy Sci.- 2007.- № 90.Р. 2971-2979
9. Szyda, J. Evaluation markers in selected genes for association with functional longevity of dairy cattle/ J. Szyda, М. Morek-Kopec, J. Komisarek, A. Zarnecki//BMC Genetics.- 2011.- 12:30
УДК 636.22/.28.082.12
АЛЛЕЛЬНЫЙ ПОЛИМОРФИЗМ ГЕНА CAPN1
МЯСНОГО СКОТА ALLELIC POLYMORPHISM OF CAPN1 GENE IN
