МОНИТОРИНГ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ СТАДА

НТП: животноводство и кормопроизводство
Литература.
1. Букаров Н.Г., Хрунова А.И., Новиков А.А., Мишина Н.С., Политкин Д.Ю. Оценка быков-производителей по генетическим
маркерам групп крови // Зоотехния. – 2010. – № 11. – с. 2-3.
2. Tautz D. Hypervariability of simple sequences as a general source for polymorphic DNA markers // Nucleic Acids Research. –
1989. – 17. – 6463-6471
3. Багиров В.А., Насибов Ш.Н., Кленовицкий П.М., Лесин С.А., Воеводин В.А., Зиновьева Н.А., Эрнст Л.К., В.В. Калашников,
В.А. Солошенко Сохранение и рациональное использование генофонда животных // Доклады РАСХН. – 2009. – № 2. – с. 37-40
4. Зиновьева Н.А., Сизарева Е.И., Гладырь Е.А., Проскурина Н.В., Шавырина К.М. Некоторые аспекты использования
микросателлитов в свиноводстве // Достижения науки и техники АПК. – 2009. – № 8. – с. 38-41.
5. Вейр Б. Анализ генетических данных // М.: Мир, 1995. – 319 с.
EFFECTIVENESS EVALUATION OF TEST-SYSTEM BASED ON MICROSATELLITES
FOR DNA EXPERTISE IN CATTLE
E.A. Gladyr, P.V. Gorelov, V.N. Maurcheva, A.V. Shahin, Y.I. Chinarov, N.A. Zinovieva
Summary. The effectiveness of the test-system based on microsatellites for DNA expertise of cattle was shown. The average numbers
of alleles per loci are varied of 5.9 to 7.5 depending of breed. The high probability levels of the parentage confirmation (P>0.99) and
exclusion (P>0.9999) were detected. The results of daughters’ parentage evaluation in 47 pairs “mother – daughter” were 100% in
accordance with the data received by blood groups analysis.
Key words: genetic expertise, test-system, parentage, microsatellite, cattle breeds
УДК 636.082
МОНИТОРИНГ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ СТАДА
КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА ЧЕРНО-ПЕСТРОЙ ПОРОДЫ
ТЮМЕНСКОЙ ОБЛАСТИ НА ОСНОВЕ ДНК-ДИАГНОСТИКИ
МАРКЕРОВ ПРОДУКТИВНОСТИ
М. А. ЧАСОВЩИКОВА, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент
О.М. ШЕВЕЛЁВА, доктор сельскохозяйственных
наук, профессор
Тюменская ГСХА
E-mail: [email protected]
Резюме. Цель исследований заключалась в проведении
мониторинга встречаемости ценных ДНК генотипов каппаказеина и пролактина у крупного рогатого скота в условиях
Тюменской области в зависимости от степени голштинизации.
Исследования проводили в ФГУП «Учебно-опытное хозяйство
Тюменской ГСХА» на коровах черно-пестрой породы с разной
долей голштинской крови в количестве 100 гол. Образцы
крови проанализированы методом ПЦР-ПДРФ анализа геномной ДНК.
У 70 % коров обнаружены аллели каппа-казеина АА, у 25 %
– АВ и лишь у 5 % желательный генотип – ВВ. По пролактину
генотип АА имели 50 % животных, 48 % были гетерозиготными (АВ) и только 2 % коров характеризовались желательным
генотипом ВВ.
В целом среди обследованного поголовья установлено семь
разных комплексных генотипов. Чаще всего это CSN3ААPRLАА и
CSN3ААPRLАВ, на их долю приходится 68 %. Реже встречаются
животные с генотипами CSN3АВPRLАА и CSN3АВPRLАВ – 25 %.
Доля коров гомозиготных по В-аллелям составляет 2…3 %.
Частота встречаемости В-аллеля каппа-казеина у коров с
кровностью по голштинской породе 50 % и менее составила
0,103±0,040, а более 50 % – 0,204±0,034, В-аллеля гормона
пролактин – 0,276±0,059 и 0,261±0,037 соответственно.
В целом по обследованной популяции частота встречаемости
ценных В-аллелей каппа-казеина составила – 0,175±0,027,
пролактина – 0,260±0,031.
Ключевые слова: каппа-казеин, пролактин, генотип, аллель,
ДНК-диагностика, черно-пестрая порода.
54
В последние годы в животноводческой практике
все шире применяют методы генетических исследований. ДНК-диагностика позволяет выявить маркеры продуктивных качеств сельскохозяйственных
животных, что значительно повышает эффективность селекционно-племенной работы [1...3]. В
молочном скотоводстве наиболее распространены
такие генетические маркеры, как ген каппа-казеина
(CSN3) и ген гормона пролактин (PRL). Сегодня
известно деcять аллелей каппа-казеина крупного
рогатого скота, из которых наиболее распространены аллели А и В [2]. В-аллель указывает на более
высокое содержание белка в молоке, а также на
его лучшие коагуляционные свойства [2, 3]. Пролактин стимулирует развитие молочной железы,
выполняет функцию секреции молока. Установлено,
что животные с генотипом ВВ по пролактину отличаются более высокими удоями и массовой долей
жира в молоке [3].
По данным отечественных и зарубежных исследователей, у большей части животных голштинской породы
(от 60 до 90 %) выявлен генотип каппа-казеина АА, в то
время как комбинация аллелей ВВ встречается крайне
редко. Частота аллеля А составляет от 0,74 до 0,95, В
– от 0,05 до 0,26 [2].
Частота встречаемости В-аллеля каппа-казеина
у животных отечественной черно-пестрой породы в
конце прошлого века варьировала от 0,23 до 0,43,
сейчас – от 0,07 до 0,41 и в среднем равна 0,20. Чаще
всего в популяциях черно-пестрого скота в России и за
Достижения науки и техники АПК, №08-2011
НТП: животноводство и кормопроизводство
рубежом она близка к таковой у голштинского скота и
не превышает 0,26 [2].
Аллель А гена гормона пролактин у коров черно-пестрой
породы встречается с частотой 0,64, В – 0,36 [3]. Таким образом, желательные аллельные формы генов каппа-казеина
и пролактин встречаются сравнительно редко.
Цель наших исследований – мониторинг встречаемости основных аллелей генетических маркеров молочной продуктивности у коров черно-пестрой породы
в зависимости от степени их голштинизации.
Условия, материалы и методы. Исследования
проводили на примере популяции коров чернопестрой породы ФГУП «Учебно-опытное хозяйство
Тюменской ГСХА». Для этого методом случайной
выборки было отобрано 100 животных с разной
долей голштинской крови, у которых определяли
аллельную форму гена каппа-казеина (CSN3) и
гормона пролактин (PRL). Исследования крови проводили в лаборатории биотехнологий СибНИИЖ.
Аллельные варианты генов определяли методом
полимеразной цепной реакции с последующим
анализом по полиморфизму длин рестрикационных
фрагментов (ПЦР-ПДРФ) продуктов амплификации генов. Реакцию ПЦР проводили в термоцикле
«Терцик», выделение ДНК из крови – по методике,
разработанной в лаборатории Медиген [1].
Результаты и обсуждение. По гену каппа-казеина у 70 % коров выявлен генотип АА, у 25 % – АВ и
лишь у 5 % желательный генотип – ВВ. По пролактину
генотип АА отмечен у 50 % животных, 48 % особей
были гетерозиготными (АВ) и только 2 % коров характеризовались желательным генотипом ВВ.
Определение встречаемости животных с учетом
комплексного генотипа по каппа-казеину и пролактину показало наличие среди обследованного
поголовья семи разных генотипов
Наиболее часто встречались генотипы CSN3ААPRLАА
и CSN3 ААPRL АВ, на долю которых приходится 35 и
33 % особей соответственно, реже CSN3 АВPRL АА и
CSN3АВPRLАВ – 13 и 12 %. Животные гомозиготные по
желательным В-аллелям встречались очень редко.
Так, генотип CSN3ААPRLВВ и CSN3ВВPRLАА имели по 2
% особей, а CSN3ВВPRLАВ – 3 %.
Таким образом, в анализируемой популяции частота встречаемости желательных В-аллелей невысока и составляет по каппа-казеину 0,175±0,027, по
пролактину – 0,260±0,031.
При сравнении частоты встречаемости той или
иной аллельной формы каппа-казеина у коров чернопестрой породы с разной долей крови по голштинской породе отмечено, что В-аллель среди животных
с долей крови менее 50 % не встречается, тогда как
среди особей с кровностью 50 % и более гетерозиготными по этом аллелю были 26…27 % коров (табл. 1).
Гомозиготы по В-аллелю установлены только среди
животных с долей голштинской крови более 50 %.
Генотип PRLАВ оказался характерен для 48…52 %
особей с долей крови по голштинской породе 50 % и
более и лишь для 17 % животных с меньшей долей. В
Таблица 1. Частота встречаемости разных генотипов коров в зависимости от доли крови по
голштинской породе, %
АА
АВ
ВВ
Кровность, Голов
%
CSN3 PRL CSN3 PRL CSN3 PRL
До 50
6
100 50
17
33
50
23
74
52
26
48
Более 50
71
66
48
27
52
7
свою очередь, среди коров с кровностью менее 50 %
генотипом PRLВВ обладали 33 % животных, а в группах с кровностью 50 % и более носителей В-аллеля
в гомозиготной форме не обнаружено.
Среди особей с долей голштинской крови менее
50 % из семи возможных комплексных генотипов по
каппа-казеину и пролактину отмечено только три, 50
% – пять и более 50 % – шесть генотипов (табл. 2).
Таблица 2. Частота встречаемости различных
вариантов комплексного генотипа коров в зависимости от доли крови по голштинской породе, %
Кровность по
голштинской породе, %
Генотип
Голов
до 50
50
более 50
CSN3АА PRLАА
35
50
39
32
CSN3АА PRLАВ
33
17
35
34
CSN3АА PRLВВ
2
33
CSN3АВ PRLАА
13
13
14
CSN3АВ PRLАВ
12
13
13
CSN3ВВ PRLАА
2
3
CSN3ВВ PRLАВ
3
4
Среди коров с кровностью 50 % и более не выявлено животных с генотипом CSN3АА PRLВВ, а генотипы
CSN3ВВ PRLАА и CSN3ВВ PRLАВ отмечены только у особей с долей крови более 50 %. Одинаковая частота
встречаемости генотипов CSN3 АВ PRL АА и CSN3 АВ
PRLАВ установлена у коров с кровностью 50 % и более, а среди особей с меньшей кровностью они не
встречаются.
Коровы, у которых выявлен В-аллель гена каппаказеина в гомозиготном состоянии, – дочери быковпроизводителей Джет Фриман 276 линии Рефлекшн
Соверинг и Вираж 616 линии Вис Бэк Айдиала, а
коровы – обладательницы гомозиготной формы
В-аллеля гормона пролактина – дочери быков Вольер
915 и Висок 44 линии Посейдона.
Выводы. Частота встречаемости В-аллеля каппа-казеина у коров с кровностью 50 % и менее по голштинской
породе составила 0,103±0,040, а у коров с большей долей
– 0,204±0,034. Частота встречаемости В-аллеля гормона
пролактин среди животных с кровностью 50 % и менее, а
также более 50 % практически не различалась и составляла 0,276±0,059 и 0,261±0,037 соответственно. В целом по
обследованной популяции частота встречаемости ценных
В-аллелей каппа-казеина составила – 0,175±0,027, а пролактина – 0,260±0,031.
Используя результаты ДНК-анализа коров племенного ядра, в учебно-опытном хозяйстве можно
организовать заказные «спаривания» с быками-производителями, имеющими желательный генотип,
с целью увеличения поголовья коров-носителей
В-аллеля каппа-казеина и пролактина.
Литература.
1.Гончаренко Г.М. Генетическая структура популяций сельскохозяйственных животных Западной Сибири и использование
маркеров в селекции // Автореф. дис…докт. биол. наук. – Новосибирск, 2009. – 36 с.
2.Использование ДНК-диагностики для улучшения качества молока коров черно-пестрой породы/Л.А. Калашникова, А.Ш.
Тинаев, Е.А. Денисенко, Н.Е. Калашникова, И.Ю. Павлова. – М.: ВНИИплем, 2008. – 30 с.
3. Хабибрахманова, Я.А. Полиморфизм генов молочных белков и гормонов крупного рогатого скота // Автореф. дис…канд.
биол. наук. – П.Лесные Поляны Московской области, 2009. – 23 с.
Достижения науки и техники АПК, №08-2011
55
НТП: животноводство и кормопроизводство
MONITORING OF GENETIC STRUCTURE OF BLACK-AND-WHITE CATTLE ON THE BASIS
OF DNA-DIAGNOSTICS OF MARKERS OF MILK PRODUCTIVITY IN THE TYUMEN AREA.
M.A. Chasovshchikova, O.M. Sheveleva
Summary. The analysis of occurrence desirable DNA – genotypes of kappa-casein and prolactinum at a horned cattle with a different
lobe of a blood of Holshtein breed in the Tyumen area is carried out.
Place of realization of researches FSUE «Educational-pilot farm the Tyumen state agricultural academy» the Tyumen area. Object of
research of 100 cows of Black-and-White breed with a different blood lobe of Holshtein. Samples of blood are analysed by method
PCR-PLRF of the analysis genomic DNA in laboratory of biotechnology SibSRDTIAs.
Results of DNA – diagnostics of kappa -casein have shown, that 70 % of cows had genotype АА, 25 % – genotype АВ and only 5 % a
desirable genotype – ВВ. On prolactinum genotype АА had 50 % of animals, 48 % of individuals were heterozygotic (АВ) and only 2 %
of cows were characterized by desirable genotype ВВ.
As a whole, among the surveyed livestock meets seven different complex genotypes. Most frequently there are genotypes CSN3 ААPRLАА
and CSN3ААPRLАВ, on their share it is necessary 68 % of individuals. There are animals genotypes CSN3АВPRLАА and CSN3АВPRLАВ – 25
% less often. Animals homozygous on В-allele meet very seldom – 2 – 3 %.
Occurrence of B – alleles a kappa -casein and prolactinum at cows with a different lobe of Holshtein blood in a genotype is determined.
Frequency of occurrence B-alleles kappa-casein at cows with a genotype of 50 % and less of Holshtein breed has made 0,103±0,040,
and at cows with the greater lobe of blood – 0,204±0,034. Frequency of occurrence B-alleles a hormone prolactinum among animals
with a genotype of 50 % and less, and also with a genotype more than 50 % on Holshtein breed made 0,276±0,059 and 0,261±0,037
accordingly.
As a whole, on the surveyed population, frequency of occurrence valuable В-allele a kappa -casein has made – 0,175±0,027, and
prolactinum – 0,260±0,031.
Key world: kappa-casein, Prolactinum, genotype, allele, DNA-diagnostics, Black-and-White breed.
УДК 636.082
СЕЛЕКЦИОННО-ПОПУЛЯЦИОННАЯ ОЦЕНКА
ПРОДУКТИВНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СТАДА
Д.А. АБЫЛКАСЫМОВ, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент
Н.П. СУДАРЕВ, доктор сельскохозяйственных наук,
профессор
А.А. ВАХОНЕВА, соискатель
Тверская ГСХА
E-mail: [email protected]
Резюме. В статье представлены результаты научных исследований селекционно-популяционных признаков продолжительности продуктивного использования коров.
Установлена высокая положительная связь между живой массой при первом отеле и МДЖ (r = 0,58), возрастом в лактациях
и пожизненным удоем (r = 0,86), количеством дойных дней
(r = 0,92) и МДЖ (r = 0,85) и значительная отрицательная корреляция между живой массой при первом отеле и возрастом
в лактациях (r = -0,43), а также продолжительностью жизни
(r = -0,35), между уровнем удоя за I лактацию и КВС (r = -70).
На продолжительность продуктивного использования коров
(в лактациях) наибольшее влияние оказывают такие признаки, как тип телосложения (29,5 %) и живая масса при
первом отеле (27,6 %). Величина пожизненного удоя во
многом зависит от типа телосложения (31,6 %) и быка производителя (17,0 %).
Ключевые слова: племенная работа, отбор, изменчивость,
среднее квадратичное отклонение, коэффициент изменчивости, фенотипическая корреляция, сила влияния.
Племенная работа направлена на повышение конкурентоспособности животноводства. Для извлечения
прибыли необходимо получать от разводимых племенных животных высокую продуктивность в течение
ряда лет. Поэтому коровы должны быть устойчивыми
к заболеваниям, приспособленными к современным
технологиям доения и не иметь проблем с воспроизводством [1,2].
56
Отбор животных по какому-либо признаку будет
успешен, если наблюдается разнообразие (изменчивость) его значений, и если влияние генотипа на
изменчивость этого признака велико [3].
Цель нашей работы – оценка селекционно-популяционных показателей продолжительности продуктивного использования коров.
Для ее достижения были поставлены следующие
задачи:
охарактеризовать стадо по показателям продуктивности, воспроизводительной способности и долголетию;
изучить взаимосвязь хозяйственно-полезных признаков и параметры продуктивного использования
коров;
определить доли влияния отдельных факторов на
показатели продуктивного использования коров.
Условия, материалы и методы. Исследования
проведены путем ретроспективного анализа банка
данных по выбывшим коровам черно-пестрой породы стада ЗАО ПЗ «Калининское» Тверской области.
Основным материалом для исследования послужили данные зоотехнического и племенного учета
животных за период с 2005 по 2009 гг. из племенных
карточек коров (Ф-2МОЛ). Была создана компьютерная
база данных на ПК в программе Microsoft Office Word
2007, Microsoft Office Excel 2007.
Общее поголовье для анализа по стаду составило
717 голов.
Материалы сгруппированы по градациям в соответствии с поставленными задачами и обрабатывались
биометрически с применением методов вариационной
статистики [4, 5].
Достижения науки и техники АПК, №08-2011