Перспективы использования костромского скота в молочном и

Перспективы
использования
костромского скота в
молочном и мясном
животноводстве
СУЛИМОВА Галина Ефимовна,
проф., д.б.н., ИОГеН РАН
м.н.с. ПЕРЧУН А.В., КГСХА,
н.с. РУЗИНА М.Н., ИОГеН РАН,
с.н.с. ЛАЗЕБНАЯ И.В., ИОГеН РАН
Костромская порода

по уровню молочной продуктивности занимает 4-е место
среди молочных и молочно-мясных пород разводимых в
Российской Федерации, а по суммарной продукции
молочного жира и белка за период хозяйственного
использования – 1-е место (Саморуков и др., 2009).
отличается хорошими мясными качествами:
- живая масса бычков в 15-18 месяцев - 450-500 кг,
среднесуточные приросты на откорме - 1000-1200 г, расход
кормов на 1 кг прироста живой массы - 6,1-6,8 к. ед.;
- хорошо адаптируется к свободно-выгульному содержанию при
ресурсосберегающей технологии мясного скотоводства, что
делает ее конкурентоспособной породой наряду с мясными в
условиях основных зон разведения;
- сохраняет высокую интенсивность роста до 18-ти мес. возраста;
- даёт высококачественное мясо с хорошим сортовым и
морфологическим составом туши (Петрова, 2005).

Спектр исследованных ДНК-маркеров, ассоциированных с
хозяйственно значимыми признаками продуктивности
крупного рогатого скота
Наименование маркера
Аллели*
Влияние на признак
CSN3
каппа-казеин
A, B, C
D, E, F
сыродельные свойства, содержание жира и белка
в молоке
CSN1S1
альфа-s1-казеин
18 аллелей,
C, N, А, G
экспрессия белков молока, содержание жира и
белка в молоке, молочная продуктивность
bPRL
пролактин
А, В
инициация и поддержание лактации, синтез
молочных белков, жиров, лактозы
bGH
гормон роста
V, L
регуляция соматического роста животных,
регуляция лактации, уровень молочной
продуктивности, содержание жира и белка в
молоке
DGAT1
диацилглицерол Оацилтрансфераза
A, K
содержание жира в молоке, мраморность мяса
RORC
С рецептор ретиноевой
кислоты
A, K
регуляция отложения жира в мышечных тканях,
мраморность мяса
SCD
стерол-CoA десатураза
C, T
обмен жирных кислот, мягкость мяса
LEP
Лептин
C, T
мраморность мяса, отложение жира в туше,
содержание жира в молоке
LEPR
Рецептор лептиа
BoLADRB3
Ген иммунного ответа
ГКГ
Регуляция активности лептина
54 аллеля
устойчивость к вирусным (лейкозу и др.) и
бактериальным (маститу и др.) заболеваниям
Маркирование количественных
признаков
Гены, участвующие в формировании молочной
продуктивности
Схема взаимодействия генов, участвующих в
формировании процессов лактации
Ген каппа-казеина (CSN3)
Молоко коров, несущих в генотипе В-аллель каппа-казеина имеет по сравнению с
А-аллельным вариантом лучшую температурную устойчивость, более короткое
время коагуляции, лучшую свертываемость и содержит мицеллы меньшего
диаметра, что гораздо предпочтительнее для производства сыров, в особенности
твердых сортов
ВВВаллель
50
40
30
20
10
0
Коровы
Частоты аллелей и генотипов гена каппа-казеина
«Караваево»
Швицкая порода
генотип
0,624
0,36
Быки ОАО
«Костромское»
0,481
0,289
ОАО Минское
0.275
0.05
СПК Гридино
0.595
0.428
ГКПЗ Лужки
0.306
0.097
Швицкая порода
0,633
0,395
Быки из ОАО "Костромское"
B/B
Коровы из ОАО «Караваево»
A/B
≥50%
A/A
<50%
чп. костр.
0
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7
Количество животных,
содержащих в своем генотипе
B-аллель гена каппа-казеина в
целом по породе составляет
51,6%
Молоко костромских коров имеет не только высокие вкусовые качества, но и
пригодно для изготовления высококачественных сыров.
Ген пролактина (bPRL)
Пролактин – пептидный гормон, необходим для инициации и поддержания
лактации ответственен за синтез молочных белков, жиров, лактозы и других
основных компонентов молока. Показано преимущество генотипа АА по
сравнению с генотипом АВ по процентному содержанию белка в молоке
Частота генотипа АА у костромской
породы -58,1%, что позволяет относить
ее к породам с высокой белковостью
молока.
Костромская
Красная
горбатовская
Pie Chart (Якут_част_генот 10v*120c)
Pie Chart (Якут_част_генот 10v*120c)
Pie Chart (Якут_част_генот 10v*120c)
Ярославская
Айрширская
<= 101.0167
> 101.9917
> 102.9833
<= 101.0167
<= 101.0083
> 102.9833
(101.9833,ВВ]
Яросл.
Красн. г.
Айширс.
Генотипы АА – выделены красным цветом, АВ – зеленым, ВВ - синим.
Ген гормона роста (bGH)
Гормон роста - пептидный гормон широкого спектра действия, является
одним из важнейших регуляторов соматического роста животных,
влияет на белковый обмен, а также на обмен углеводов и жиров.
Черно-пестрая
российская
Костромская
Черно-пестрая
немецкая
Ярославская
1
2
1
1
1
2
2
2
3
3
3
3
генотипы : 1 - L/L, 2 - V/L, 3 – VV.
Генотипы bGH
Хозяйства
LL генотип ассоциирован с высокими
удоями коров, более высоким
содержанием жира и белка в молоке по
сравнению с VV и VL генотипами
У костромской породы КРС
преобладающими по AluI-маркеру
гена bGH являются генотип L/L
(0.84±.05) и аллель L (0.92±.03).
VV
VL
LL
ОАО Минское
0.0
0.05
0.95
СПК Гридино
0.0
0.262
0.738
ГКПЗ Лужки
0.0
0.161
0.839
ОАО Караваево
0.0
0,120
0,880
ОАО Костромское
0.0
0,076
0,924
Бурая швицкая
0.0
0,090
0,910
Ген диацилглицерол-ацилтрансферазы-1 (DGAT1),
Кодирует фермент, участвующий в обмене жирных кислот.
Генотип А/А ассоциирован с высоким уровнем
молочной продуктивности, генотип А/К – с высокой
жирностью молока.
100,00%
80,00%
60,00%
Костромкая порода
40,00%
20,00%
Ярославская порода
0,00%
Голштинская порода
A/A
A/K
K/K
Частота генотипа АА у костромской породы составляет
43,4%, генотипа АК – 35,7%. Такое распределение генотипов
обеспечивает возможность получения высоких удоев с высокой
жирностью молока.
Генофонд костромской породы КРС характеризуется
высоким генетическим потенциалом в отношении
молочной продуктивности,
что определяется высокой частотой желательных аллельных
вариантов и генотипов:
- Частота B-аллеля гена CSN3, определяющего сыродельческие качества
молока, у коров составила 0,624, у быков-производителей 0,539;
- Частота L-аллеля гена bGH, ассоциированного с высокими удоями, у
коров составила 0,940, у быков-производителей 0,947;
- Частота А-аллеля гена bPRL, ассоциированного с высоким содержанием
белка в молоке, у коров составила 0,720, у быков-производителей 0,711.
- Частота генотипа АК по гену DGAT1 , ассоциированного с высокой
жирностью молока, составила 35,4%, частота генотипа А/А –
ассоциированного с высоким уровнем молочной продуктивности - 43,4%.
Костромская порода - порода двойного направления
продуктивности и важно исследовать ее генетический
потенциал не только в отношении молочной, но и в
отношении мясной продуктивности.
При оценке потенциала животных по мясной продуктивности
учитывается не только выход мяса и рентабельность его получения, но и
качество мяса. На вкусовые качества мяса оказывают влияние такие
факторы, как: степень мраморности, структура жирных кислот
(мягкость мяса), текстура и жесткость мышечных волокон и др.
Select - мясо первого
Prime - высший сорт мяса Choice - высококачественное мясо, но с
более низким содержанием прослоек жира сорта, более постное
Процент мраморизации варьирует в диапазоне от 3 до 12%. Повышенный уровень
мраморности связывается не только с высоким потребительским спросом, но и с
увеличением рентабельности животноводства.
Гены, участвующие в формировании мясной
продуктивности
На мясную продуктивность и качество мяса влияют многие гены,
некоторые из которых могут оказывать значительный эффект.
Ген гормона роста (GH). Гормон роста – пептидный гормон широкого спектра
действия, оказывающий влияние как на молочную, так и на мясную
продуктивность, в частности, на рост и распределение энергии в теле у КРС, на
аккумуляцию жира в мышечной ткани
Ген стерол-CoA десатуразы (SCD). Стерол-CoA десатураза участвует в обмене
жирных кислот, синтезу ненасыщенных жирных кислот; ассоциирован с мягкостью
мяса.
Ген С-рецептора ретиноевой кислоты (RORC) кодирует рецептор ретиноевой
кислоты C, выявлена мутация,, ассоциированная с мраморностью и накоплением
внутримышечного жира у КРС.
Ген лептина (LEP). Лептин – пептидный гормон, участвующий в контроле питания,
расхода энергии, массы тела млекопитающих, воспроизводства и определенных
функций иммунной системы, выявлены ассоциации с мясной продуктивностью и
качеством мяса КРС.
Ген диацилглицерол-О-ацилтрансферазы-1 (DGAT-1). Диацилглицерол-Оацилтрансфераза-1 участвует в обмене жирных кислот, оказывает влияние как на
молочные, так и на мясные качества КРС, показаны ассоциации с мягкостью мяса.
Генотипы гена DGAT1
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
1
2
3
1 - Коровы «Караваево»,
2 – быки ОАО
«Костромское», 3 – быки
швицкие
A/A
A/K
Частота генотипа АА значительно варьирует
в стадах костромского скота из разных
хозяйств и в некоторых хозяйствах
становится преобладающим. В выборке коров
из ОАО «Караваево» частота АА генотипа
достигает 91,1%. В целом по породе
частота генотипа АА - 43,5%.
K/K
С мягкостью
мяса
ассоциирован
генотип АА
Порода
Пол
Генотип
Частота
генотипов
Аллель
Частота
аллелей
Коровы
A/A
A/K
K/K
0,911
0,081
0,008
A
K
0,951
0,049
Быки
A/A
A/K
K/K
0,619
0,345
0,036
A
K
0,792
0,208
Быки
A/A
A/K
K/K
0,836
0,164
0,0
A
K
0,918
0,082
Костромская
Швицкая
Ген гормона роста (GH). Гормон роста влияет на рост и
распределение энергии в теле у КРС, на аккумуляцию жира в
мышечной ткани. Мутация в пятом экзоне гена (замена С/G)
приводит к аминокислотной замене в позиции 127 (Val/Leu) и
влияет на темп набора веса и отложение жира в мышечной ткани
(мраморность).
Большой вес туши и пониженная мраморность мяса
имеет связь с генотипом L/L.
Частоты генотипов гена гормона роста в стадах костромского
скота в хозяйствах Костромской области
0,877
0,8
0,7
Хозяйства
0,895
0,9
0,6
0,5
0,1
LL
0,105
0,2
VL
0,123
0,4
0,3
ПЗ «Караваево»
ОАО «Костромское»
по племенной работе
0
Генотипы bGH
VV
VL
LL
ОАО Минское
0.0
0.05
0.95
СПК Гридино
0.0
0.262
0.738
ГКПЗ Лужки
0.0
0.161
0.839
ОАО Караваево
0.0
0,120
0,880
ОАО Костромское
0.0
0,076
0,924
Бурая швицкая
0.0
0,090
0,910
У костромской породы КРС преобладающими по AluI-маркеру
гена bGH являются генотип L/L (0.84±.05) и аллель L (0.92±.03).
Ген SCD – кодирует фермент стерол-CoA десатуразу, основной
продукт которого олеиновая кислота, формирующаяся путем
десатурации стеариновой кислоты.
Показана ассоциация с высоким содержанием олеиновой кислоты
в мясе и молоке аллеля C (замена C на T в 5-ом экзоне гена).
Частота генотипов и аллелей гена SCD у коров костромской породы
из племенного завода ОАО «Караваево» и у быков из ОАО
«Костромское» по племенной работе
Порода
Костромская
Швицкая
Пол
Число
голов
Генотип
Частота
генотипов ± s.e.
Аллель
Частота
аллелей ±s.e.
Коровы
58
55
8
C/C
C/T
T/T
0,479 ± 0,045
0,455 ± 0,045
0,066 ± 0,023
C
T
0,707 ± 0,029
0,293 ± 0,029
Быки
58
55
8
C/C
C/T
T/T
0,479 ± 0,045
0,455 ± 0,045
0,066 ± 0,023
C
T
0,707 ± 0,029
0,293 ± 0,029
108
C/C
C/T
T/T
0,407 ± 0,067
0,500 ± 0,068
0,093 ± 0,04
C
T
0,657 ± 0,046
0,343 ± 0,046
Быки
С мягкостью мяса ассоциирован генотип CC
Ген RORC кодирует С рецептор ретиноевой кислоты,
регулирующий отложения жира в мышечных тканях. Описаны
ассоциации с высоким уровнем мраморности мяса двух замен
(A на G) в первом экзоне и в восьмом интроне гена.
Частота генотипов и аллелей гена RORC у коров костромской породы из
племенного завода ОАО «Караваево» и у быков из ОАО «Костромское»
по племенной работе
Порода
Костромская
Швицкая
Генотип
Частота
генотипов
± s.e.
Аллель
Частота
аллелей
±s.e.
Коровы
112
10
1
A/A
A/K (Hobs)
K/K
0,911 ± 0,026
0,081 ± 0,025
0,008 ± 0,0
A
K
0,951 ± 0,014
0,049 ± 0,014
Быки
52
29
3
A/A
A/K (Hobs)
K/K
0,619 ± 0,053
0,345 ± 0,052
0,036 ± 0,020
A
K
0,792 ± 0,031
0,208 ± 0,031
108
A/A
A/K (Hobs)
K/K
0,769 ± 0,041
0,231 ± 0,041
0,0
A
K
0,884 ± 0,022
0,116 ± 0,022
Пол
Число
голов
Быки
С повышенной мраморностью ассоциирован генотип AA
Ген лептина (LEP)
кодирует пептидный гормон,
участвующий в контроле питания, расхода энергии, массы тела
млекопитающих, воспроизводства и определенных функций
иммунной системы, выявлены ассоциации с мясной
продуктивностью и качеством мяса КРС
Частота генотипов и аллелей гена LEP у костромского и швицкого скота
Генотип
n,
гол.
Частота
генотипов ± Sp
Аллель
Частота
аллелей ± Sp
костромская порода
A/A
A/T (Hobs)
T/T
183
17
1
0,910 ± 0,020
0,085 ± 0,020
0,005 ± 0,000
A
T
0,953 ± 0,015,953
0,047 ± 0,015
A
T
0,915 ± 0,028
0,085 ± 0,028
бурая швицкая порода
A/A
A/T (Hobs)
83
17
0,830 ± 0,038
0,170 ± 0,038
Аллель T связан с меньшим содержанием жира в организме и
как следствие с получением более постного мяса по
сравнению с аллелем A . Более предпочтительным считается
аллель А, обеспечивающий получение мяса с более высокими
вкусовыми качествами мяса.
Костромской КРС
Суммарная частота аллелей гена BoLADRB3, определяющих устойчивость к
лейкозу у костромского скота - 35,9%,
ассоциированных с восприимчивостью к
лейкозу – 4,0%
*49 ; 0,01755
*51 ; 0,0222
*48 ; 0,01317
*43 ; 0,00441
*7 ; 0,114
*41 ; 0,02611
*37 ; 0,01755
*36 ; 0,11829
*11 ; 0,12705
*31 ; 0,00879
*25; 0,00441
*20 ; 0,03069
*18 ; 0,00441
*17 ; 0,00441
*15 ; 0,0222
*13 ; 0,00441
*12 ; 0,03069
*28 ; 0,11829
*8 ; 0,01755
*22 ; 0,0222
*1 ; 0,05697
*10 ; 0,21465
Аллели устойчивости к лейкозу:
32,7%
36,3%
СПК "Лужки"
44,7%
СПК "Минское"
СПК "Гридино"
*37 ; 0,0181 *43 ; 0,0091
*51 ; 0,0625
*49 ; 0,05
*7 ; 0,1455
*36 ; 0,2092
*7 ; 0,0625
*41 ; 0,05264
*37 ; 0,05264
*36 ; 0,02631
*20 ; 0,02631
*11 ; 0,1
*48 ; 0,0375
*7 ; 0,13157
*41 ; 0,05
*11 ; 0,1182
*12 ; 0,10526
*36 ; 0,0375
*31 ; 0,0181
*25 ; 0,0091
*11 ; 0,21053
*13 ; 0,0125
*12 ; 0,0125
*20 ; 0,0545
*28 ; 0,2
*28 ; 0,0636
*10 ; 0,07895
*18 ; 0,0091
*17 ; 0,0091
*15 ; 0,0454
*8 ; 0,0091
*10 ; 0,2125
*12 ; 0,0181
*10 ; 0,2638
*8 ; 0,0375
*22 ; 0,0375
*1 ; 0,0875
*28 ; 0,10526
*1 ; 0,15789
*22 ; 0,05264
Аллели восприимчивости к лейкозу:
0,9%
7,5%
5,3%
Костромская порода имеет уникальный генофонд,
имеющий высокий генетический потенциал по обеспечению
высоких показателей молочной и мясной продуктивности, а
также высокую устойчивость к заболеваниям.
Это обеспечивается:
-
Высокой частотой в популяции В-аллеля каппа-казеина (до 59,5%),
определяющим сыродельческие качества молока.

Высокой частотой генотипа L/L по гену гормона роста (84%) , ассоциированного
с высоким содержанием жира и белка в молоке и с большим приростом массы
тела.

Высокой частотой генотипа АА по гену пролактина (58,1%), ассоциированного с
высоким содержанием белка в молоке.

Высокой частотой генотипа АК по гену диацилглицирол-ацилтрансферазы-1
(35,4%) , ассоциированного с высокой жирностью молока, а также с более
низким содержанием стеариновой кислоты, что предпочтительнее для
получения высококачественного мяса.

Высокой частотой C-аллеля гена SCD, определяющего вкусовые качества мяса
(нежность и мягкость), у коров составила 0,707, у быков-производителей 0,612.

Высокой частотой аллелей гена BoLA-DRB3, определяющих устойчивость к
лейкозу (35,9%), и низкой частотой аллелей, ассоциированных с
восприимчивостью к лейкозу – 4,0%
Костромская порода - одна из
лучших отечественных пород.
Нуждается в сохранении и
развитии.
Уникальность костромской породы заключается в
редком сочетании ценных генетических комплексов,
одновременно обеспечивающих высокое качество
молока и мяса, а также высокий уровень
устойчивости к вирусным заболеваниям.
Генетический потенциал костромской породы не
исчерпан. Она является одной из лучших
отечественных пород и нуждается в бережном
отношении к сохранению ее уникальности и
дальнейшему усовершенствованию.