Связь полиморфизма локусов R25C и A80V гена лептина с хозяйственно-ценными признаками у крупного рогатого скота голштинской породы Текст научной статьи по специальности «Животноводство и молочное дело»

УДК 636.22/.28.082.2

СВЯЗЬ ПОЛИМОРФИЗМА ЛОКУСОВ R25C И A80V ГЕНА ЛЕПТИНА С ХОЗЯЙСТВЕННО-ЦЕННЫМИ ПРИЗНАКАМИ У КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА ГОЛШТИНСКОЙ ПОРОДЫ RELATIONSHIP OF POLYMORPHISM OF R25C LOCUS AND A80V LEPTIN GENE WITH AGRICULTURALLY VALUABLE TRAITS IN HOLSTEIN CATTLE

Ковалюк Наталья Викторовна, д.б.н., Сацук Владимир Федорович, к.б.н. Мачульская Елена Витальевна, к.б.н., Шахназарова Юлия Юрьевна,

Северо-Кавказский научно-исследовательский институт

животноводства, Российская Федерация, г. Краснодар,

Kovalyuk Natalia Viktorovna, Dr. Biol. Sc

Satsuk V.F., Cand. Biol. Sc.,

Machulskaya ElenaVitalievna, Cand. Biol. Sc.

Shakhnazarova Yulia Yurievna, research worker

North-Caucasus Research Institute of Animal Husbandry, Krasnodar,

Russian Federation

Аннотация: в ходе исследований с использованием моле-кулярно-биологических методов проанализировано 64 образца спермы быков - производителей голштинской породы, принадлежащих компании World Wide Sires, LTD (WWS). Установлено, что LEP генотип отцов не оказывает влияния на срок продуктивной жизни дочерей, однако, достоверно влияет на прогнозируемую передающую способность по молочной продуктивности (PTAM); на прогнозируемую передающую способность по жиру, % (PTAF %); на индекс фертильности дочерей ^1)и на коэффициент стельности дочерей (DPR).

Ключевые слова: ген LEP;полиморфизм; влияние. Abstract: in the course of studies, 64 samples of sperm of Holstein breeding bulls belonging to the World Wide Sires, LTD (WWS) were analyzed using molecular biological methods. It was found that the LEP genotype of fathers does not affect the productive

life of daughters, however, significantly affects the predicted transmission ability for milk productivity (PTAM); the predicted transmission ability for fat,% (PTAF%); the fertility index of daughters (FI) and the pregnancy rate of daughters (DPR).

Key words: lep gene; polymorphism; effect.

Высокая молочная продуктивность отрицательно коррелирует как с фертильностью, так и с продолжительностью хозяйственного использования животных [1, 2]. Считается, что эта проблема, помимо ряда других причин, имеет ярко выраженную генетическую составляющую, связанную с интенсивной селекцией на увеличение молочной продуктивности. В настоящее время в мире ведётся поиск генов, ассоциированных с функциональным долголетием коров и репродуктивными качествами. В качестве гена - кандидата в этой связи изучается ген лептина.

Ген лептина, расположен в 4 хромосоме крупного рогатого скота (описано около 60 его SNP полиморфизмов). Структура гена лептина представлена промоторной областью, 3 экзонами, 2 интронами и 3"UTR областью. Полиморфизмы R25C и Y7F встречаются во втором экзоне гена LEP [3, 4].

Показано, что полиморфизм R25C ассоциирован с содержанием жира и белка в молоке, лёгкостью отёлов и продолжительностью стельности [5]. Кроме того, от R25C 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. У голштинского скота также показано наличие ассоциации полиморфизма A80V с функциональным долголетием коров.

Цель наших исследований - изучение связи у крупного рогатого скота голштинской породы полиморфизмов локусов R25C и A80V гена лептина с рядом хозяйственно-ценных показателей.

Методика. В ходе исследований с использованием моле-кулярно-биологических методов проанализировано 64 образца спермы быков - производителей голштинской породы, принадлежащих компании WorldWideSires, LTD(WWS). Для выделения

ДНК из спермы и крови использовали наборы реагентов Diatom™ DNA Prep 100 ООО Лаборатория «Изоген» г. Москва. Выход ДНК составлял 3-5 мкг/100 мкл с OD 260/280 от 1,6 до 2,0.

Выявление SNP полиморфизмов локусов R25C и A80V в гене LEP проводили с использованием праймеров, которые давали возможность амплифицировать, соответственно, фрагменты 305 и 424 п.н. [6, 7]. Анализ рестрикционного полиморфизма проводился с использованием эндонуклеаз Bsp13I и PspEI.

Результаты исследований и их обсуждение. Частоты встречаемости аллелей и генотипов локусов R25C и A80V гена LEP представлены в таблице 1.

Таблица 1- Частоты встречаемости генотипов лептина в группе

быков - производителей

SNPLEP Генотип, аллель Частота встречаемости в группе быков - производителей (n=64)

R25C RR (ТТ)* 0,20

RC (ТС) 0,47

CC (СС) 0,33

R (Т) 0,44

C (С) 0,56

A80C AA (СС) 0,52

AV (СТ) 0,42

VV (ТТ) 0,06

A (С) 0,73

V (Т) 0,27

*(А, Т, С) - нуклеотиды

Анализ данных таблицы 1 показывает, что в группе быков - производителей американской селекции имеет место явный дефицит гомозигот VV локуса A80V, что может указывать на определенное селекционное или иное давление в сторону выбытия животных - носителей этого генотипа.

Данные о связи хозяйственно-ценных признаков с LEP генотипом представлены в таблице 2.

Таблица 2 - Связь хозяйственно-ценных признаков с ЬБР генотипом (по результатам оценкибыков в апреле 2017 года)

И

И и К

Е н

«

о

и у

о ч

^

< о

Н с

Сц ^

<

Н Сц

<

Н Сц

С

н

<

н

и и

О

а

с

и и

о

т О

О т

к я к -е--е-

г> §

а а

ч с О

И

АА п=33

2236

1105

0,01

0,01

1,15

1,02

4,3

0,9

2,85

6,8

0,7

100

АУ п=27

2218

683

**

0,04

0,02

1,0'

1,14

4,3

1,9

**

2,82

6,6

1,7

*

77

СС п=21

2213

1040

-0,01

0,00

1,14

1,05

4,3

1,2

2,84

6,9

1,0

83

КС

п=30

2235

800

0,05

*

0,02

1,12

1,14

4,3

1,6

2,83

6,7

1,4

92

п=13

2219

834

0,03

0,03

0,9

0,95

4,6

1,4

2,81

6,8

1,1

92

Выводы. Установлено, что, вопреки ожиданиям, связанными с результатами исследований западно - европейских авторов, по результатам оценки в США, ЬБР генотип отцов не оказывает влияния на срок продуктивной жизни дочерей, однако,

достоверно влияет на прогнозируемую передающую способность по молочной продуктивности (генотип АА превосходит генотип AVro этому показателю на 422 пункта); на прогнозируемую передающую способность по жиру, % (генотип RC превосходит генотип СС по этому показателю на 0,06 пунктов); на индекс фертильности дочерей (генотип АА уступает генотипу AV по этому показателю на 1 пункт); на коэффициент стельности дочерей (генотип АА уступает генотипу AV по этому показателю на 1 пункт).

Список литературы

1. Komisarek J., Szyda J., Michalak A., Dorynek Z. Impact of leptin gene polymorphismson breeding value for milk production traits in cattle // J. Anim. Feed Sci. - 2005. - № 14. - P. 491-500.

2. Komisarek, J. Impact of LEP and LEPR gene polymorphismson functional traits in Polish Holstein-Friesian cattle // Animal Science Papers and Reports. - 2010. - V.10. - P.133-141.

3. Yoon D.H., Cho B.H., Park B.L. at al. Highly Polymorphic Bovine Leptin Gene // J.Anim.Sci. - 2005. - V.18. - № 11. -P.1548-1551

4. Giblin L., Butler S., Kearney B., Waters S. et. аП Association of bovine leptin polymorphisms with energy output and energy storage traits in progeny tested Holstein-Friesian dairy cattle sires // BMC Genetics. - 2010. - № 11:73

5. Szyda J., Morek-Kopec М., Komisarek J., Zarnecki A. Evaluation markers in selected genes for association with functional longevity of dairy cattle // BMC Genetics. -2011. -№ 12:3

6. Мачульская Е.В., Шахназарова Ю.Ю., Ковалюк Н.В. Оптимизация методики выявления SNP - полиморфизмов в локусе лептина (LEP) // Сборник научных трудов СевероКавказского научно-исследовательского института животноводства. - 2016. - Т. 1. - № 5. - С. 30-35.

7. Szyda, J., Komisarek, J. Statistical modeling of candidate gene effects on milk production traits in dairy cattle // J. Dairy sci.-2007. - 90. - P. 2971-2979