СПОСОБ ОЦЕНКИ СЕЛЕКЦИОННОГО УРОВНЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРОДУКТИВНОСТИ АБЕРДИН-АНГУССКОГО СКОТА С УЧЕТОВ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГЕНЕТИЧЕСКОГО МАРКЕРА ТИРЕОГЛОБУЛИНА TG5CT Российский патент 2017 года по МПК A01K67/02 

Способ оценки селекционного уровня показателей продуктивности абердин-ангусского скота с учетом использования генетического маркера тиреоглобулина TG5^CT

Изобретение относится к разведению и селекции крупного рогатого скота мясного направления продуктивности и может быть использовано в племенном и товарном мясном скотоводстве.

Известны прижизненные оценки коров мясных пород по молочности и мясной продуктивности [1, 2, 3]. Так, абердин-ангусская порода имеет хороший потенциал мясной продуктивности. Живая масса полновозрастных быков производителей составляет 850-1100 кг, коров - 530-570 кг. Бычки в возрасте 18 мес. достигают живой массы 460-550 кг, телки - 370-420 кг [4]. Молочность коров определялась по живой массе телят в возрасте 205 дней - 195-210 кг.

Однако при этом не учитывалось использование современных методов молекулярной генетики, позволяющих дополнительно к традиционному отбору животных проводить селекцию на уровне ДНК.

В работах многих исследователей выполнен анализ распределения аллельных вариантов ряда структурных генов, полиморфизм которых часто оказывается связанным с основными показателями мясной и молочной продуктивности крупного рогатого скота [12].

Так, на основании генетических исследований, проведенных на мясных и молочных породах крупного рогатого скота, установлено, что ген гормона тиреоглобулина (TG5) влияет на мясную и молочную продуктивность коров [7, 8, 9, 10]. Этот же ген характеризует мраморность и нежность мяса [5, 6, 7].

С целью определения коэффициента наследуемости по мясной (живая масса коров) и молочной (живая масса телят на подсосе в возрасте 205 дней) продуктивностям от коров-матерей их дочерям с учетом ДНК-маркера (TG5) был проведен опыт на животных абердин-ангусской мясной породы австралийской селекции в ООО племзавод «Суерь» Курганской области. В соответствии со здоровыми клиническими данными было сформировано две группы животных по 10 голов одной заводской линии быка-производителя. Первая группа состояла из коров-матерей, завезенных из Австралии, вторая группа - из коров-дочерей первого поколения, рожденных в Курганской области в ООО «Суерь». Учитывались данные: живая масса коров-матерей и коров-дочерей в возрасте 3-х лет.

Методом ПЦР-анализа (полимеразная цепная реакция) была выявлена частота встречаемости гетерозиготного генотипа гена тиреоглобулина TG5 по формуле:

где Р - частота определенного генотипа, %;

n - количество животных, имеющих определенный генотип, гол.;

N - число животных в опытных группах, гол.

Использовались данные по живой массе и молочности в хозяйстве ООО «Суерь» из зоотехнических документов и прграммы ОПЦ КРС.

ПЦР-анализ был проведен в испытательном центре ФГБНУ ВНИИМС (Аттестат аккредитации испытательного центра № РОСС RU. 0001.21 ПФ 59).

Для определения полиморфизма гена TG5^CT у исследуемых животных были отобраны пробы крови. Кровь, полученную из яремной вены животных, вносили в пробирки с 600 мкл этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА) до конечного объема 10 мл. выделение ДНК из крови проводили с использованием комплекта реагентов для выделения геномной ДНК из цельной крови «ДНК-Экстран-1» («Синтол», Россия). Для амплификации фрагментов генов использовались праймеры.

ПЦР поводили на программируемом амплификаторе АНК-32 («Синтол», Россия) в объеме реакционной смеси 25 мкл, содержащей 60 мМ трис-HCl (рН 8,5), 1,5 мМ MgCl 2,25 мМ KCl, 10 мМ тритон Х-100; 0,2 мМ дНТФ, 1 ед. Taq ДНК полимеразы, по 0,5 мкМ каждого из праймеров. Амплификацию гена TG5^CT проводили по следующему режиму: +95°C - 120 с × 1, +64°C - 40 с × 40, +95°С - 20 с × 40.

Статистическая обработка полученного материала проводилась с помощью общепринятых параметрических (t-критерий Стьюдента) и непараметрических статистических методов с применением программы «Statistika 10».

В результате анализа полиморфизма гена TG5^CT у коров и дочерей было выявлено, что большинство животных имеют гетерозиготный генотип СТ, который был выявлен у 80,0% коров-матерей и 90,0% коров-дочерей. Гомозиготный генотип СС обнаружен у 17,5% коров и 10,0% их дочерей. Гомозиготные животные по желательному генотипу ТТ у исследуемых дочерей отсутствовали, а у коров-матерей была выявлена лишь одна голова или 2,5% от исследуемого поголовья.

Частота встречаемости аллеля С у коров-матерей составила 58%, аллеля Т - 42%, у коров-дочерей - 55% и 45% соответственно.

Дальнейшим этапом исследования явилось изучение взаимосвязи полиформизма гена TG5^CT с показателями живой массы и молочности коров.

Результаты сравнительного анализа ассоциации полиформиза гена тиреоглобулина TG5^CT с живой массой у коров-матерей показали, что наивысшими показателями характеризовалась корова, несущая желательный генотип ТТ (табл. 1), при этом она превосходила коров с генотипами СС и СТ на 18,9 кг (3,72%) и 13,7 кг (2,7%). Коровы с гетерозиготным генотипом СТ превосходили на 5,2 кг маток с гомозиготным генотипом СС. У коров-дочерей наивысшими показателями по живой массе характеризовались животные с генотипом СТ, они превосходили коров с генотипом СС на 31,6 кг или на 5,85%.

Анализ ассоциации полиморфизма гена TG5^CT с молочностью показал, что наименьшим показателем характеризовались коровы и дочери, несущие генотип СС, при этом они уступали другим генотипам на 1,3-24,3 кг и 1,9 кг соответственно.

Также прослеживалось превосходство дочерей над матерями по показателям живой массы у генотипа СТ - на 46,3 кг, (8,6%), по молочности превосходство составило у генотипа СТ - на 5,0 кг (2,3%).

Таким образом, коровы и их дочери, несущие генотип СТ по гену TG5, обладают наилучшими показателями по живой массе и молочности.

Полученные результаты позволили нам способ оценки наследуемости продуктивных качеств коров по гетерозиготному генотипу СТ гена тиреоглобулина TG5^CT представить в виде оценочного коэффициента, определяемого по формуле:

где К_ст - коэффициент наследуемости по генотипу СТ от уровня 100%, %;

P₁ - живая масса коров-матерей в возрасте 3 года, кг;

Р₂ - живая масса коров-дочерей в возрасте 3 года, кг;

M₁ - молочность коров-матерей (отъемная живая масса молодняка в возрасте 205 дн., кг;

М₂ - молочность коров-дочерей (отъемная живая масса молодняка в возрасте 205 дн., кг;

Р - живая масса коров абердин-ангусской породы в возрасте 3 года класса элита-рекорд, кг;

М - стандартная молочность коров абердин-ангусской породы в возрасте 3 года (отъемная живая масса молодняка в возрасте 205 дн., кг);

n₁ - количество коров-матерей, имеющих генотипы СТ, гол.;

n₂ - количество коров-дочерей, имеющих генотипы СТ, гол.;

N - количество коров опытной группы, гол.

При наличии в стаде нескольких заводских линий быков-производителей количество коров-матерей и их дочерей устанавливают по каждой заводской линии.

Таким образом, результаты проведенного эксперимента позволяют сделать вывод, что коровы, рожденные в Курганской области, ООО «Суерь», австралийской селекции, несущие генотип TG, обладают наилучшими показателями наследственности продуктивности по живой массе и молочности, не выявлена достоверность влияния гомозигот ТТ и СС, что по нашему мнению объясняется отсутствием необходимого количества животных по желательным генотипам.

При значении К_ст=23% и более обеспечивается высокий уровень повышения показателя продуктивности абердин-ангусского скота по гетерозиготному генотипу СТ гена тиреоглобулина TG5.

Авторами не выявлены источники и какие-либо публикации, содержащие информацию о решениях, идентичных настоящему изобретению, и о влиянии отличительных признаков на достигаемый результат, что позволяет сделать вывод о его соответствии критериям «новизна» и «изобретательский уровень».

Обобщая полученные результаты молекулярно-генетического анализа коров и дочерей абердин-ангусской породы, можно констатировать, что особи, несущие генотип СТ по гену TG5, имеют наилучшие показатели живой массы и молочности. В связи с этим необходимо включать в селекционно-племенные программы хозяйства тестирование животных по генам липидного обмена, а вновь выявленных животных-носителей желательных аллелей спаривать с препотентными быками-производителями для получения потомства, являющимися ускорителями селекционно-генетического прогресса породы.

Источники информации

1. Патент на изобретение RU №2531578. Способ определения годовой мясной продуктивности коров мясной породы шароле / И.В. Щукина, С.А. Мирошников, К.М. Джуламанов и др. Опубликовано 20.10.2014. Бюл. №29.

2. Патент на изобретение RU №2546397. Способ оценки мясных коров по молочности / Ш.А. Макаев, С.А. Мирошников, К.М. Джуламанов и др. Опубликовано 27.03.2015.

3. Патент на изобретение RU №2583305. Способ определения и прогнозирования продуктивных качеств молодняка мясных пород крупного рогатого скота по мясной продуктивности / К.М. Джуламанов, Е.Б. Джуламанов, Ю.И. Левахин и др. Опубликовано 10.05.2016.

4. Порядок и условия проведения бонитировки племенного крупного рогатого скота мясного направления продуктивности. - М., 2010. - 32 с.

5. Georges М, Mapping guantitative trait loci controlling milk production in dairy cattle by exploiting progeny testing / Genetics. - 1987. - Vol. 139. P. 907-920.

6. Селионова М.И., Гладырь E.A. и др. молекулярно-генетические маркеры в селекционной работе разными видами сельскохозяйственных животных // Вестник АПК Ставрополья, №2, 2012. - С. 30-35.

7. Солошенко В.А., Гончаренко Г.М. и др. Сравнительный анализ мясных пород скота Сибири по гену TG5 (мраморность мяса) // Достижения науки и техники АПК. №1. 2014, С. 52-53.

8. Солошенко В., Гугля В. И др. Специализированное скотоводство Сибири, проблемы и их решение // Главный зоотехник. 03.2013. - С. 20-32.

9. Зиннатова Ф.Ф., Зиннатов Ф.Ф. Роль генов липидного обмена (DGAT1, TG5) в улучшении хозяйственно-полезных признаков крупного рогатого скота // Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана, №3. 2014. - С 164168.

10. Джуламанов К.М., Колпаков В.И., Урынбаева Г.Н. Отбор генетически ценных животных в племенном скотоводстве // Актуальные вопросы развития отечественного мясного скотоводства в современных условиях (в свете подписания Договора о создании Евразийского экономического союза): материалы междунар. науч.-практ. конф. Орал: ЗКАТУ им. Жангир хана, 2014, - С 50-55.

11. Калашникова Л.А. Современное состояние и проблемы использования методов анализа ДНК в генетической экспертизе племенных животных // Аграрная Россия, 2002, №5. - С. 30-40.

12. Джуламанов К.М., Макаев Ш.А. и др. Генетическая характеристика основных мясных пород крупного рогатого скота // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. №6. 2010. - С. 70-73.

13. Beckman J.S., Soller М / Restriction fragment length polimorphisms in genetic improvement: methodologies. Mapping and costs // Theor. Appl. Cenet. 1983. V. 67. P. 35-43.

Изобретение относится к селекции крупного рогатого скота. Изобретение представляет собой способ оценки селекционного уровня показателей продуктивности абердин-ангусского скота с учетом использования генетического маркера тиреоглобулина TG5^CT, включающий совершенствование генофонда маточного поголовья путем отбора коров с учетом применения коэффициента наследственности по генотипу СТ гена TG5, представленного формулой:

где К_ст - коэффициент наследуемости по генотипу СТ от уровня 100%, %;

P₁ - живая масса коров-матерей в возрасте 3 года, кг;

P₂ - живая масса коров-дочерей в возрасте 3 года, кг;

M₁ - молочность коров-матерей (отъемная живая масса молодняка в возрасте 205 дн, кг;

М₂ - молочность коров-дочерей в возрасте 205 дн., кг;

Р - живая масса коров абердин-ангусской породы в возрасте 3 года класса элита-рекорд, кг;

М - стандартная молочность коров абердин-ангусской породы в возрасте 3 года (отъемная живая масса молодняка в возрасте 205 дн.), кг;

n₁ - количество коров-матерей, имеющих генотипы СТ, гол.;

n₂ - количество коров-дочерей, имеющих генотипы СТ, гол.;

N - количество коров опытной группы, гол., при значении 23% и более обеспечивает высокий селекционный уровень показателей продуктивности. Изобретение позволяет определить высокий селекционный уровень показателей продуктивности. 1 табл.

Способ оценки селекционного уровня показателей продуктивности абердин-ангусского скота с учетом использования генетического маркера тиреоглобулина TG5^CT, включающий совершенствование генофонда маточного поголовья путем отбора коров с учетом применения коэффициента наследственности по генотипу СТ гена TG5, представленного формулой:

где К_ст - коэффициент наследуемости по генотипу СТ от уровня 100%, %;

P₁ - живая масса коров-матерей в возрасте 3 года, кг;

P₂ - живая масса коров-дочерей в возрасте 3 года, кг;

M₁ - молочность коров-матерей (отъемная живая масса молодняка в возрасте 205 дн., кг;

М₂ - молочность коров-дочерей в возрасте 205 дн., кг;

Р - живая масса коров абердин-ангусской породы в возрасте 3 года класса элита-рекорд, кг;

М - стандартная молочность коров абердин-ангусской породы в возрасте 3 года (отъемная живая масса молодняка в возрасте 205 дн.), кг;

n₁ - количество коров-матерей, имеющих генотипы СТ, гол.;

n₂ - количество коров-дочерей, имеющих генотипы СТ, гол.;

N - количество коров опытной группы, гол.,

при значении 23% и более обеспечивает высокий селекционный уровень показателей продуктивности.