Способ повышения продуктивности калмыцкого скота с использованием комплекса иммуногенетических и молекулярно-генетических маркеров Российский патент 2022 года по МПК A01K67/00 

Изобретение относится к области биотехнологии, в частности, генетики и селекции животных.

Известен способ отбора крупного рогатого скота по мясной продуктивности (RU 2366170, дата публикации 10.09.2009), заключающийся в определении эритроцитарных антигенов-маркеров повышенной и пониженной энергии роста у телок симментальской породы. При наличии в генотипе животных маркеров повышенной энергии роста или их преобладании над антигенами пониженной энергии роста производят отбор.

Недостатком этих способов является выявление антигенов-маркеров продуктивности у пород молочного и молочно-мясного направления, которые не являются маркерами мясного направления продуктивности, в частности, калмыцкой породы.

Наиболее близким по технической сущности и взятый авторами за прототип является способ отбора крупного рогатого скота калмыцкой породы по мясной продуктивности. В 6-месячном возрасте выявляют в крови наличие эритроцитарных антигенов-маркеров высокорослого типа: G2 Е'3 R2. При наличии в генотипе животных маркеров продуктивности производят отбор животных. Способ позволяет увеличить живую массу бычков. Недостатком является то, что исследования проводились только по иммуногенетическим показателям, что имеет не высокий процент достоверности.

Задача изобретения состоит в комплексном генетическом подходе в селекции наиболее продуктивных животных калмыцкой породы.

Способ заключается в том, что в раннем возрасте выявляют наличие маркеров продуктивности по иммуногенетическим и молекулярно-генетическим показателям. При наличии в генотипе животных маркеров продуктивности производят отбор животных. Ген при этом должен обладать различной вариабельностью аллелей (полиморфизмом), которые связаны с повышением уровня продуктивности животных.

В целях усовершенствования селекции наряду с традиционными ее приемами необходимо использовать новые генетические методы, способные в значительной степени повысить уровень эффективности осуществляемой племенной работы.

Молекулярно-генетические методы исследования позволяют проводить оценку животных на генетическом уровне, используя ДНК-маркеры. В качестве маркеров продуктивности исследуются гены, сопряженные с обменом веществ в организме.

Иммуногенетические исследования позволяют выявлять маркеры, связанные с высокой мясной продуктивностью, проводить подбор родительских пар по индексу генетического сходства, устанавливать достоверность происхождения потомков, что позволяет повысить уровень и ускорить селекционно-племенную работу.

Комплекс исследований по иммуногенетическим и молекулярно-генетическим показателям позволяет определить энергию роста, а выявление в генотипе гена тиреоглобулина повышает качество мяса.

Основным объектом экспериментальных исследований явилось стадо калмыцкой породы племенного репродуктора «Будда» Приютненского района Республики Калмыкия, численностью 30 голов. Материалом для исследований служили документы зоотехнического и племенного учета, а также кровь, взятая в вакуумные пробирки с цитратом натрия для иммуногенетических исследований, с ЭДТА (этилендиаминтетрауксусная кислота) - для молекулярно-генетических.

Для проведения иммуногенетических исследований подготовили эритроциты исследуемых животных, комплемент, а также наборы стандартных моноспецифических сывороток, приобретенных в ОАО «Самарское» по племенной работе. Реакцию проводили методом постановки реакции гемолиза. После полученных результатов подсчитали частоту встречаемости антигенов по методу Неймана-Соренсана.

Проведенным анализом частоты встречаемости антигенов, были выявлены антигены, присущие калмыцкой породе крупного рогатого скота (наблюдается наибольшая частота встречаемости во всех хозяйствах, средний показатель более 62%): А1, А2, В2, О4, Z.

Для проведения молекулярной диагностики из крови опытного стада крупного рогатого скота выделяли ДНК. Для оценки генетического разнообразия калмыцкого скота применяли метод ISSR-анализа с использованием праймеров (GA)9C (GA-ISSR-маркер), и (AG)9C (AG-ISSR-маркер).

Реакцию амплификации проводили с использованием набора реагентов «GenePakTM PCR Core» согласно прописи фирмы-изготовителя (IsoGene, Москва) с праймерами (GA)9C, и (AG)9C в следующем режиме: начальная денатурация при 94-95°C в течение 120 с, затем 35-37 циклов - с денатурацией в течение 30 с при 94-95°C; отжигом в течение 30 с при 55°C и синтезом в течение 120 с при 72°C, финальный синтез при 72°C в течение 10 минут.

Все полученные продукты анализировали с помощью электрофореза в 2% агарозном геле с последующим окрашиванием бромистым этидием.

Были проведены молекулярно-генетические исследования на присутствие гена тиреоглобулина, которые характеризуют мясную продуктивность животных. Генотипирование проводили методом ПЦР-ПДРФ. Для амплификации фрагмента гена TG5 использовались праймеры: TG5-F: 5’-GGG-GAT-GAC-TAC-GAG-TAT-GAC-TG-3’, TG5-R: 5’-GTG-AAA-ATC-TTG-TGG-AGG-CTG-TA-3’

Результаты:

Данные результатов комплексных исследований показали следующее (табл.1)

Таблица 1.
Генетическая характеристика калмыцкой породы № п/п TG5 Антигены Аллели 1 GG a/A2O4E'3G''O'F'C1WR2X2F/VJH''Z А6,А7,Al0,А14,А15,А17,А18,А20,А21,
А23,А27,АЗО,А31,АЗЗ,А34 2 TG a/A2A'2B2I1O4E'3G''Q'C1R2
X2F/VJS2U"Z А4,Al0,А14,А15,А16,А18,А20,А21,А23, А24,А27,АЗ0,А33,А35 3 GG A1A2B2Y2E'3O'F'C2WX2F/FS1S2z/z А7,А8,Al0,А15,А16,А19,А20,А21, А25,А26,А27,А30,А31,АЗЗ,А34 4 TG A1A2A'2B2G2I1Y2G''F'C2R2LF/VJH''U''Z А4,А6,A8,А10,А15,А16,А18,А20,А21, А23,А24,А27,А30,А31,АЗЗ 5 TG A1A2A'2B2G2O2D'E'3G''O'F'C1WX2F/VJH''Z А6,А9,А10,А13,А16,А18,А20,А21,А23, А24,А27,А30,А31 6 TT A1A2A'2B2G2D'E’3G''I'C1R2F/VJS1S2Z A4,А6,A10,А11,А13,А15,А18,А20,А21,А23,А27, А30,А31,А33 7 TG a/A2B2G2O4D'E'3O'C1F/VZ А4,A8,А10,А16,А18,А20,А21,А23, А25,А28,АЗ2,А33,А35 8 TT A1A2G2Y2EE'3I'F'C2R2X2F/FH''U''z/z А4,A6,А8,А10,А16,А19,А20,А21,А23, А24,А28,АЗ2,А33,А36 9 TG a/A2B2G2I1E'3G''Q'C1LF/FS2
z/z А4,A6,А14,А15,А16,А18,А20,А21,А22, А25,А28,АЗ2,А33,А35 10 TG A1A2A'2B2G2I1E'3G''O'Q'F'C1WLF/VS1S2z/z А6,A10,А14,А15,А17,А18,А20,А21,А23, А26,А28,АЗ2,А33,А36 11 TG A1A2A'2B2O2EE'3C2R2X2F/FJz/z А6,А8,Al0,А13,А14,А19,А20,А21,А23,
А24,А27,А30,А31,А34 12 TG A1A2A'2B2G2O2Y2D'E'3G''O'Q'F'C1WX2F/VJS1Z А6,А8,Al0,А13,А15,А16,А18,А20,А21,
А23,А24,А27,А30,А34 13 TG A1A2A'2B2O2EE'3Q'F'C1WR2 F/FJZ А4,А8,А10,А11,А13,А15,А16,А20,А21,А23,А24,А27,А30,А31 14 TG A1A2B2G2G''O'Q'F'R2LF/VS1S2Z А6,Al0,А13,А15,А16,А18,А20,А21,А23,
А24,А27,А30,А31,А34 15 TG A1A2B2G2I1O2Y2D'E'3G''O'F'C1WLF/VJS1Z А4,А6,A8,А9,А10,А16,А18,А20,А21,
А23,А24,А27,А30,А31,А34 16 TG A1A'2B2G2I1O2Y2D'E'3G''C1X2F/VJS1H''z/z А6,А9,Al0,А13,А15,А16,А18,А20,А21,
А23,А24,А27,А31,А33 17 GG a/aY2D'G''O'Q'C1X2LF/FJS1Z А7,А8,А11,А13,А15,А16,А18,А20,А21,
А23,А24,А27,АЗО,А31,А34 18 TG A1A2B2G2I1O2Y2D'E'3G''O'F' C1WF/VJS1z/z А4,А6,А9,А10,А13,А15,А16,А18,А20,А21,А23,А24,А27,АЗО,А31 19 GG A1A2A'2O2Y2D'E'3G''I'O'Q'F' C1W F/FJS1S2z/z А7,А8,А9,All,А13,А15,А16,А18,А20,А21, А23,А24,А27,АЗО,А31,АЗЗ,А34 20 TT A1A2B2G2O2Y2D'EE'3G''I'O'Q' C1R2X2 F/VJS1H''U''Z A4,А6,Al0,А13,А15,А16,А18,А20,А21,А23, А24,А27,АЗО,А31,АЗЗ,А34 21 TG A1A2B2I1O2Y2D'E'3G''I'O' C1R2X2 F/VJS1z/z А4,A6,А8,А10,А16,А18,А20,А21,А23, А24,А27,А30,А31,А34 22 TG A1A'2E'3G''I'O'Q'F'C1R2F/VJ
S1S2H''U''Z А4,А8,А10,All,А13,А15,А16,А18,А20,А21, А23,А24,А27,АЗ0,А31,А33. 23 GG a/aB2O2Y2E'3C1WX2F/VS1S2H''U''z/z А8,All,А13,А15,А16,А18,А20,А21,А23, А24,А27,АЗО,А31,АЗЗ,А34 24 GG A1A'2B2I1Y2D'G''I'O'Q'C1W
X2F/Vz/z А8,А11,А13,А15,А16,А18,А20,А21,А23, А24,А27,АЗО,А31,А34 25 GG a/A2B2O2E'3Q'WR2F/FJz/z А4,А8,А9,А11,А13,А16,А18,А20,А21,А23,А24,А27,А30,А31,А34 26 TG a/A2B2O2D'EE'3G''I'C1WR2X2 F/VH''z/z А6,Al0,А13,А15,А16,А18,А20,А21,А23,
А24, А27, АЗ0, А31, А34 27 GG A1A2B2G2O2Y2O'F'C1WX2F/VJS1H''Z А7,А8,All,А13,А15,А16,А18,А20,А21,
А23,А24,А27,А31,АЗЗ,А34 28 GG A1A2B2D'EE'3G''F'C1WX2F/FS1U''Z А7,А8,А13,А15,А16,А18,А20,А21,А24,
А27, АЗО,А31,АЗЗ 29 GG A1A2B2I1O2Y2D'EE'3G''I'Q'F' C1WF/VJS1H''z/z А4,А8,А9,All,А15,А16,А18,А20,А21,А23,А24,А27,АЗО,АЗЗ,А34 30 GG a/A2A'2O2Y2E'3O'Q'F'WF/VJ
S1z/z А6,А8,А9,А11,А13,А15,А16,А18,А20,А21,А23,А24,А27,АЗО,А31

Анализ таблицы показал, что желательный генотип ТТ присутствовал у троих быков-производителей, имеющих в своем генотипе антигены G2 E’3 R2 и аллели А4 А6 А10. У животных, имеющих генотип TG, наблюдался у 16 быков с частотой встречаемостью 0,53. Присутствие в генотипе антигенов G2 E’3 R2 и аллелей А4 А6 А10 имели отличия по частоте встречаемости и составляли: G2 - 0,33; E’3 - 0,47; R2 - 0,27. Тогда как частота встречаемости аллелей А4 А6 А10 находилась в пределах 0,3-0,5. Гомозиготный генотип GG наблюдался у 11 животных.

Быки-производители, имеющие в генотипе антигены G2 E’3 R2 и аллели А4 А6 А10, относились к высокорослому типу телосложения и в возрасте 18 месяцев высота в холке составляла 125,1 ± 0,12см, высота в крестце 123,3 ± 0,56, а живая масса составляла 413,2±3,78 кг.

Следовательно желательными для разведения рекомендуются исследования с генотипом ТТ и TG и несущие G2 E’3 R2 антигены, а также А4 А6 А10 аллели.

Изобретение относится к области биотехнологии. Изобретение представляет собой способ повышения продуктивности калмыцкого скота с использованием комплекса иммуногенетических и молекулярно-генетических маркеров, заключается в том, что в раннем возрасте выявляют наличие маркеров продуктивности по иммуногенетическим и молекулярно-генетическим показателям. При наличии в генотипе животных маркеров продуктивности производят отбор животных. Ген при этом должен обладать различной вариабельностью аллелей (полиморфизмом), которые связаны с повышением уровня продуктивности животных. Животные, имеющие в генотипе антигены G2, E’3, R2 и аллели А4, А6, А10, относятся к высокорослому типу телосложения и в возрасте 18 месяцев высота в холке составляет 125,1 ± 0,12 см, высота в крестце 123,3 ± 0,56 см, а живая масса составляет 413,2 ± 3,78 кг. Изобретение позволяет отобрать желательный для разведения крупный рогатый скот с генотипом ТТ и TG, несущим G2, E’3, R2 антигены, а также А4, А6, А10 аллели. 1 табл.

Способ повышения продуктивности калмыцкого скота с использованием комплекса иммуногенетических и молекулярно-генетических маркеров, заключающийся в выявлении в раннем возрасте маркеров продуктивности, отличающийся тем, что при этом производят отбор животных с генотипом ТТ и TG, несущим G2, E’3, R2 антигены, а также А4, А6, А10 аллели, характеризующие высокую мясную продуктивность.