Научная статья на тему 'Влияние полиморфных вариантов гена соматотропина на молочную продуктивность коров'

Влияние полиморфных вариантов гена соматотропина на молочную продуктивность коров Текст научной статьи по специальности «Животноводство и молочное дело»

CC BY
425
64
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
КРУПНЫЙ РОГАТЫЙ СКОТ / СОМАТОТРОПИН / МОЛОЧНАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ / ГЕНОТИП / МАССОВАЯ ДОЛЯ ЖИРА / МАССОВАЯ ДОЛЯ БЕЛКА / CATTLE / GROWTH HORMONE / MILK PRODUCTION / GENOTYPE / MASS FRACTION OF FAT / MASS FRACTION OF PROTEIN

Аннотация научной статьи по животноводству и молочному делу, автор научной работы — Ярышкин Андрей Александрович

Последние десятилетия характеризуются значительным изменением в подходах к селекции сельскохозяйственных животных. С развитием ДНК-технологий и значительным накоплением генетического материала становится возможным изучить многообразие всех форм фенотипов и выявить наиболее желательные через оценку генотипа в рамках ген-маркерных признаков. Цель исследования изучение влияние генотипов гена соматотропина на хозяйственно полезные признаки коров. Исследование проведено в 2018 2019 гг. на 60 коровах уральского голштинизированного типа. Изучены удой за 305 дней лактации, массовая доля белка и жира в молоке, динамика живой массы. Выявлено, что частота встречаемости генотипа LL значительно выше, чем генотипа LV, и составляет 84 %. При изучении взаимосвязи генотипов гена соматотропина с удоем за 305 дней первой лактации установлено, что животные с генотипом LL превосходят сверстниц на 150 кг молока. По последней законченной лактации у коров с генотипом LV удой был выше на 352 кг. Селекция по генотипу животных имеет преимущества перед традиционными методами. Она не учитывает изменчивость хозяйственно полезных признаков, обусловленную внешней средой, делает селекцию в раннем возрасте возможной независимо от пола животных и значительно повышает эффективность хозяйственной деятельности.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по животноводству и молочному делу , автор научной работы — Ярышкин Андрей Александрович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

INFLUENCE OF POLYMORPHIC OPTIONS OF THE SOMATOTROPINE GENE ON COW MILK YIELDS

Recent decades are characterized by a significant change in approaches to the selection of farm animals. With the development of DNA technologies and a significant accumulation of genetic material, it becomes possible to study the diversity of all forms of phenotypes and identify the most desirable ones through the assessment of the genotype within the framework of gene marker traits. The aim of the research was to study the effect of somatotropin gene genotypes on economically useful traits of cows. The study was conducted in 2018 2019 on 60 cows of the Ural Holstein type. Studied: milk yield for 305 days of lactation, mass fraction of protein and fat in milk, live weight. It was found that the frequency of occurrence of the LL genotype is significantly higher than LV and amounts to 84%. When studying the relationship of somatotropin gene genotypes with milk yield for 305 days of the first lactation, it was found that animals with LL outperform peers by 150 kg of milk. According to the last completed lactation in cows with the LV genotype, milk yield was 352 kg higher. Breeding by animal genotype has advantages over traditional methods. It does not take into account the variability of economically useful traits caused by the external environment, makes selection at an early age possible regardless of the sex of the animals, and significantly increases the efficiency of economic activity.

Текст научной работы на тему «Влияние полиморфных вариантов гена соматотропина на молочную продуктивность коров»

снована, накоплен значительный отечественный и мировой опыт её применения. В то же время некоторые сложившиеся традиционные формы ведения племенной работы вошли в противоречие с принципами масштабной селекции и тормозят внедрение этой системы. Необходимо более быстрыми темпами модернизировать организацию ведения племенного дела, привести её в полное соответствие с современными научно обоснованными представлениями.

Литература

1. Стрекозов Н.И., Амирханов Х.А., Первов Н.Г. Молочное скотоводство России. М., 2013. 611 с.

2. Текеев М-А.Э. Совершенствование молочных пород Северного Кавказа с использованием генофонда голштинского скота: автореф. дис. ... д-ра с.-х. наук. Нальчик, 2015. С. 45.

3. Текеев М. Э., Эбзеев М.М., Текеева Х.Э. Эффективность использования быков красно-пёстрой голштинской породы при выведении нового красного степного скота (кубанский тип) // Вестник АКП Ставрополья. 2018. № 3 (31). С. 52 - 54.

4. Стрекозов Н.И. Некоторые интенсификаций молочного скотоводства // Достижения науки и техники АПК. 2008. № 10. С. 15 - 17.

5. Дубровин А.И., Шевхужева Л.А., Текеев М.Э. Оценка эффективности использования животных красной степной (кубанский тип) и чёрно-пёстрой голштинизированной пород в молочном скотоводстве // Известия Санкт- Петербургского государственного аграрного университета. 2015. № 41. С. 94 - 99.

6. Современные технологии производства молока с использованием генофонда голштинского скота: учебное пособие / А.Ф. Шевхужев, М-А.Э. Текеев, М.Б. Улимбашев [и др.]. М.: Илекса, 2015. С. 392.

7. Косилов В.И., Джалов А.Г., Никонова Е.А. Морфологические и биохимические показатели крови тёлок чёрно-пёстрой породы и её помесей // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2016. № 5 (61). С. 77 - 80.

8. Иванов В.А., Текеев М.Э. Племенная ценность быков-производителей при оценке разными методами // Главный зоотехник. 2014. № 5. С. 24 - 30.

Влияние полиморфных вариантов гена соматотропина на молочную продуктивность коров*

А.А. Ярышкин, аспирант, ФГБНУ Уральский ФАНИЦ УрО РАН

Гормон роста (GH) - значимый регулятор роста животных, который обладает жиромобили-зующим и лактогенным действием. Ген гормона роста крупного рогатого скота расположен на 19-й хромосоме, состоит из четырёх интронов и пяти экзонов [1 - 3]. Рестрикционный полиморфизм пятого экзона гена связан с трансверсией C-G, которая приводит к замещению аминокислоты лейцин на валин (Leu на Val, 127-я позиция) в белковом продукте гена [4]. Рядом учёных [4, 5] установлена взаимосвязь различных полиморфных вариантов гена bGH с хозяйственно полезными признаками: молочной продуктивностью (обильномолочность, массовая доля жира и белка в молоке), ростом и развитием. LV- полиморфизм гена соматотропина имеет три генотипа: LL, LV и VV [6 - 8].

Большинство животных крупного рогатого скота (около 90 %) имеют генотип LL, около 10 % - LV, генотип VV встречается у единичных животных. При этом отмечены высокие удои, а также высокая массовая доля жира и белка в молоке у коров, имеющих генотип VV, по четвёртому экзону гена гормона роста [9 - 11]. Жирность молока коров с генотипом LL выше, чем у сверстниц с другими генотипами [12, 13]. По гену GH число животных с гомозиготным генотипом LL значительно превышает количество коров с генотипом VV. Разница между удоем коров с

генотипом LL и LV и VV составила +600 - 700 кг, выходом молочного белка +21 - 22 кг, молочного жира +0,2 - 0,25 %. Ю.Р. Юльметьева и Ш.К. Ша-кирова считают, что генотип VV является наиболее желательным для развития живой массы, разница составила +51 кг [14]. Также отмечено, что генотип VV положительно коррелирует с энергией роста.

Материал и методы исследования. Исследование проведено в 2018 - 2019 гг. в сельскохозяйственной организации Свердловской области на 60 коровах уральского типа.

Цель исследования - изучение влияния полиморфизма гена соматотропина на молочную продуктивность и живую массу коров.

Объектом исследования были коровы старше третьей лактации. В ходе исследования изучен полиморфизм (LV) гена соматотропина (GH), определённый с помощью полимеразной цепной реакции [15].

Проведено генотипирование коров по локусам соматотропина и определена их связь с молочной продуктивностью (удой, массовая доля жира, массовая доля белка) за первую и последнюю законченную лактации. В группах коров с различными генотипами соматотропина рассчитаны средние показатели удоя, массовой доли жира, массовой доли белка, рассчитан критерий достоверности межгрупповых различий.

Результаты исследования биометрически обработаны с использованием программы IBM SPSS Statistics 23.

* Исследование выполнено согласно государственному заданию по теме 0773-2018-0017 «Совершенствование уральского типа чёрно-пёстрого скота. Изучение генетической структуры популяций чёрно-пёстрого скота с использованием ДНК-технологий»

ИЗВЕСТИЯ ОРЕНБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО АГРАРНОГО УНИВЕРСИТЕТА

2019 • № 6 (80)

Результаты исследования. У 60 коров уральского типа выделено ДНК и проведено геноти-пирование по генам соматотропина. В таблице 1 приведена частота встречаемости генотипов ОН полиморфизма.

1. Частота встречаемости генотипов ОН

генотипом ЬУ на 16 кг. Выявлена незначительная разница между коровами-носительницами генотипа ЬУ и генотипа ЬЬ по содержанию белка в молоке - 0,01 %.

3. Показатели молочной продуктивности и живой массы коров за последнюю законченную лактацию с различными генотипами соматотропина (ОН)

Генотип Частота встречаемости, %

ЬЬ 84

ЬУ 16

УУ -

Большинство животных имели генотип ЬЬ -84 %. Коров с генотипом ЬУ было значительно меньше - 16 %.

На рисунке 1 представлена фореграмма по гену соматотропина.

ОН Удой, кг МДЖ, % МДБ, % Живая масса, кг

ЬУ 8702 4,03 3,12 558

ЬЬ 8852 3,95 3,11 574

± ЬУ к ЬЬ -150 +0,07 +0,01 -16

ОН Удой, кг МДЖ, % МДБ, % Живая масса, кг

ЬУ 11303 3,95 3,14 651

ЬЬ 10951 3,98 3,18 647

± ЬУ к ЬЬ +352 -0,03 -0,04 +4

Рис. 1 - Фореграмма полиморфизма гена сомато-тропина

По рисунку видно, что исследуемые животные имели генотипы ЬЬ и ЬУ. Генотип ЬЬ состоял из одной полосы 159 п.н., генотип ЬУ - из двух полос 159 и 211 п.н.

Исследована взаимосвязь между полиморфизмом крупного рогатого скота по гену сомато-тропина и молочной продуктивностью и живой массой коров (табл. 2).

2. Показатели молочной продуктивности и

живой массы коров за первую лактацию с различными генотипами соматотропина (ОН)

По таблице 3 видно, что коровы-носительницы генотипа ЬУ имели удой за последнюю законченную лактацию, равный 11303 кг, коровы -носительницы генотипа ЬЬ - на 352 кг меньше. При этом содержание жира и белка в молоке было выше у коров с генотипом ЬЬ. Так, МДЖ коров-носительниц генотипа ЬУ составляло 3,95 %, носительниц генотипа ЬЬ - 3,98 %, или на 0,03 % больше. Аналогичная картина наблюдалась по содержанию белка в молоке. Однако преимущество коров - носительниц генотипа ЬУ по МДБ над носительницами генотипа ЬЬ было минимальным, составляя 0,04 %. Незначительной была и разница по живой массе между носительницами различных генотипов. В целом за опыт тёлки - носительницы генотипа ЬЬ продемонстрировали более высокие результаты по количеству молока.

Вывод. Результаты исследования показали, что коровы с генотипом ЬЬ отличаются более высокой молочной продуктивностью по первой лактации, но в старшем возрасте по удою лидируют коровы с генотипом ЬУ.

Литература

1. ИЗЯ-РСЯ маркеры и мобильные генетические элементы в геномах сельскохозяйственных видов млекопитающих / В.И. Глазко, Е.А. Гладырь, А.В. Феофилов [и др.] //Сельскохозяйственная биология. 2013. № 2. С. 71 - 76.

2. Бейшова И.С., Траисов Б.Б., Косилов В.И. Характеристика генетической структуры селекционного поголовья аулиеколь-ской и казахской белоголовой пород по полиморфным генам соматотропинового каскада //Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2017. № 6 (68). С. 261 - 265.

3. Межпородные особенности полиморфизма генов соматотропин, пролактин у коров молочного направления продуктивности / Л.Н. Чижова, Е.С. Суржикова, Г.П. Ковалёва [и др.] // Сборник научных трудов Всероссийского научно-исследовательского института овцеводства и козоводства. 2017. Т. 2. № 10. С. 108 - 113.

4. Долматова И. Ю., Ильясов А. Г. Полиморфизм гена гормона роста крупного рогатого скота в связи с молочной продуктивностью // Генетика. 2011. Т. 47. № 6. С. 1 - 7.

5. Ткаченко И.В. Взаимосвязь молочной продуктивности первотёлок уральского типа и аллельных вариантов гена гормона роста // БИО. 2019. № 1 (220). С. 16 - 17.

6. Ковалюк Н.В., Мачульская Е.В., Сацук В.Ф. Генетические аспекты проблем в стаде крупного рогатого скота // Эффективное животноводство. 2018. № 1 (140). С. 40 - 41.

7. Генетическая структура коров молочных пород по ДНК-маркерам и влияние их генотипов на молочную продуктивность / М.В. Позовникова, Г.Н. Сердюк, И.А. Погорельский [и др.] //Молочное и мясное скотоводство. 2016. № 2. С. 8 - 12.

8. Сафина Н.Ю. Мониторинг вариабельности аллелей гена лептина (ЬЕР) крупного рогатого скота в зависимости от направления продуктивности // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2017. № 4 (46). С. 32 - 36.

9. Сычёва О.В., Кононова Л.В. Генетические маркеры в молочном скотоводстве. //Аграрно-пищевые инновации. 2018. № 1 (1). С. 27 - 31.

10. Некрасов А.А., Попов А.Н., Федотова Е.Г. Влияние полиморфизма генов молочных белков и гормонов на энергию роста тёлок чёрно-пёстрой голштинской породы // Таврический научный обозреватель. 2016. № 5 - 2 (10). С. 91 - 95.

11. Харзинова В.Р., Зиновьева Н.А., Гладырь Е.А. Полиморфизм ДНК-маркеров БОЛТ1, ТО5 и ОН в связи с линейной принадлежностью и уровнем молочной продуктивности коров чёрно-пёстрой породы // Проблемы биологии продуктивных животных. 2011. № 1. С. 73 - 77.

12. Полиморфизм генов гормона роста и пролактина в связи с признаками качества молока у крупного рогатого скота ярославской породы / И.В. Лазебная, О.Е. Лазебный, В.Ф. Максименко [и др.] // Сельскохозяйственная биология. 2012. № 2. С. 39 - 44.

13. Полиморфизм генов гормона роста ЬОН и пролактина ЬРЯЬ и изучение его связи с процентным содержанием жира в молоке у коров костромской породы / И.В. Лазебная, О.Е. Лазебный, М.Н. Рузина [и др.] // Сельскохозяйственная биология. 2011. № 4. С. 46 - 51.

14. Юльметьева Ю.Р., Шакиров Ш.К. Участие генов - кандидатов липидного обмена в формировании продуктивности коров // Молочное и мясное скотоводство. 2017. № 1. С. 10 -13.

15. Полиморфизм по генам соматотропина, пролактина, лепти-на, тиреоглобулина быков-производителей / С.В. Тюлькин, Т.М. Ахметов, Э.Ф. Валиуллина [и др.] // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2012. Т. 16. № 4 - 2. С. 1008 -1012.

Генетическая характеристика казахского белоголового скота

Ш.А. Макаев, д.с.-х.н, ФГБНУ ФНЦ БСТ РАН; Р.Ш. Тайгу-зин, д.б.н., профессор, О.А. Ляпин, д.с.-х.н., профессор, ФГБОУ ВО Оренбургский ГАУ; А.В. Фомин, СПК «Племзавод «Красный Октябрь»

Важным резервом увеличения объёмов производства высококачественного мяса - говядины является всемерное развитие специализированного мясного скотоводства [1 - 3].

В последние десятилетия достижения молекулярной генетики предоставили возможность анализа проявления генов, связанных с хозяйственно полезными признаками крупного рогатого скота. Это позволит проводить отбор мясного скота по желательным генетическим маркерам, что значительно ускорит отбор генотипов с желательными качествами.

С этой целью ведётся поиск генов-кандидатов и разрабатываются тест-системы для изучения влияния полиморфных вариантов таких генов на показатели липидного обмена животных. Массовое внедрение ДНК-технологии в практику селекционно-племенной работы позволит изучить гены-маркеры особей, которые контролируют и прогнозируют племенную ценность животных и вероятность получения от них мяса высокого качества [4 - 14].

В связи с этим изучение полиморфизма генов роста (соматотропина), нежности мяса (кальпаи-на) и мраморности (тиреоглобулина) актуально и представляет научный и практический интерес.

Материал и методы исследований. Исследование проводили с момента составления и проведения заказных спариваний методом искусственного осеменения полновозрастных линейных коров с семенем быков - носителей генотипов желательных генов, контролирующих производство говядины с высоким качеством. В дальнейшем выращивали и использовали новые генотипы в воспроизводстве стада. Племенная работа в стадах базовых хозяйств переведена в

высшую стадию селекции - линейное разведение животных. Согласно разработанной методике и рабочей программе, в хозяйствах систематически проводятся отбор и подбор новых генотипов с желательными признаками, формирование однородных маточных гуртов по возрасту и фенотипу (комолость), проверка быков-производителей структурных элементов стада по качеству потомства и другие прогрессивные селекционно-генетические элементы углублённой племенной работы.

Система селекционно-племенной работы с породой была направлена на дальнейшее увеличение живой массы животных, крупнорослости, повышение интенсивности роста и оплаты корма приростом, улучшение мясных форм при сохранении высокой воспроизводительной способности и молочности коров, жизненности и приспособленности к местным климатическим условиям со следующими параметрами хозяйственно полезных признаков: живая масса полновозрастных коров - 550 кг, быков-производителей - 900 кг и более, 15 -месячных бычков - 450 - 500 кг, затраты корма на 1 кг прироста живой массы - не более 7 корм. ед., живая масса тёлок перед случкой -380 - 400 кг, молочность коров - 210 - 230 кг, оценка экстерьера и конституции коров и быков - 85 - 95 баллов соответственно, выход телят на 100 маток - 85 % и более.

В процесс ведения линий положен принцип «лучшее с лучшим даёт лучшее». При этом используется как кроссирование линий, так и родственные спаривания. Подбор генотипов производится с учётом результатов анализа эффективности сочетаемости линий и внутрилиней-ного подбора. В целях увеличения численности комолых животных применяется гомогенный подбор скота по признаку комолости.

Рост и развитие животных определяется по данным их ежемесячного взвешивания от рождения до 15 мес., перед случкой и в последующие

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.