СПОСОБ ПРИМЕНЕНИЯ СИСТЕМЫ КОМПЛЕКСНОГО ГЕНЕТИЧЕСКОГО МАРКИРОВАНИЯ ПРИЗНАКОВ МЯСНОЙ ПРОДУКТИВНОСТИ КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА ГЕРЕФОРДСКОЙ, АБЕРДИН-АНГУССКОЙ И ЛИМУЗИНСКОЙ ПОРОД ПО ГЕНАМ СТОМАТОТРОПИНОВОГО КАСКАДА (GH, PIT-1) Российский патент 2024 года по МПК C12Q1/68 

Изобретение относится к животноводству, в частности, к методам селекции в скотоводстве.

Генетическое улучшение скота в специализированном мясном скотоводстве возможно с применением маркерной селекции путем выявления животных-носителей желательных аллелей по контролируемым или улучшаемым признакам. Маркерная селекция в качестве дополнительного метода является мощным инструментом селекционного отбора животных, в том числе специализированного мясного скота, по признакам, характеризующим скорость роста и качественные показатели мяса. Маркерная селекция в специализированном мясном скотоводстве может обеспечить генетическое совершенствование пород за счет интенсивного использования в программах воспроизводства животных с лучшей наследственностью. Таким образом, генетический прогресс в достижении определенной цели внутри стада ускоряется в несколько раз по сравнению традиционными методами селекции.

Для совершенствования скота мясных пород наиболее эффективно использование ДНК-маркеров в качестве инструмента интегрированной генетической системы. Один маркер не может дать полную характеристику признака, поэтому при оценке генетической вариабельности изучаемого показателя следует ориентироваться на комплекс генов.

Для более глубокого и обоснованного понимания механизмов формирования признаков мясной продуктивности необходимо проведение комплексного генетического маркирования продуктивности крупного рогатого скота мясных пород по генам соматотропинового каскада (GH, Pit-1).

К одним из распространенных потенциальных генетических маркеров мясной продуктивности относят гены гипофизарного фактора транскрипции (Pit-1) и гормона роста (GH). Ген гипофизарного фактора транскрипции связан со скоростью роста, живой массой, признаками телосложения и качеством мяса у сельскохозяйственных животных. Ген гормона роста участвует в регуляции постнатального роста и стимуляции метаболизма (липидного, белкового, углеводного и минерального) [1, 2, 5].

Учитывая роль вышеуказанных генов в формировании признаков мясной продуктивности, определение их ассоциации с мясными показателями у крупного рогатого скота герефордской, абердин-ангусской и лимузинской пород является актуальным.

Заявляемое изобретение направлено на применение ДНК-тестирования по генам соматотропинового каскада (GH, Pit-1) для увеличения мясной продуктивности и улучшения качества мясного сырья.

Указанная задача достигается применением ДНК-тестирования по генам соматотропинового каскада (GH, Pit-1) для увеличения мясной продуктивности и улучшения качества мясного сырья. Оценка племенной ценности животных осуществляется на основании результатов ПЦР-ПДРФ. При этом о достоинствах животных, имеющих желательные генотипы GH^VV, Pit-1^BB, судят по скорости роста, убойному выходу и коэффициенту мясности.

Поставленная задача решается следующим образом.

Берутся пробы ткани (ушной выщип) у подопытных животных, и проводится ПЦР-ПДРФ анализ в такой последовательности: ядерная ДНК выделяется из пробы ткани перхлоратным методом. Основные растворы для выделения ДНК, амплификации и рестрикции готовятся по Маниатису, Фрич Э., Сэмбруку Дж. [3, 4]. Для проведения полимеразной цепной реакции (ПЦР) используются олигонуклеотидные праймеры: GH 1: 5'-CCG TGT СТА TGA САД GC - 3' и GH 2: 5'- GTT CTT GAG CAG CGC GT -3'. Длина амплифицированного фрагмента - 211 п.о. При расщеплении продуктов амплификации рестриктазой Alu I при 37°С идентифицируются следующие генотипы: GH^VV - фрагмент 211 п.о. GH^LL фрагменты 159, 152 п.о. GH^LV - фрагменты 211, 159 и 52 п.о.

Pit1: 5' -AAA CCA ТС А ТСТ ССС ТТС ТТ - 3' и Pit2: 5'- ААТ GTA САА TGT GCC ТТС TGA G -3'. При расщеплении продуктов амплификации рестриктазой HinfI, идентифицируются следующие генотипы: - Pit 1^АА - фрагмент 451 п.о.; - Pit 1^АВ - фрагменты 451, 244, 207 п.о.; - Pit 1^ВВ - фрагменты 244, 207 п.о.

На основании полученных данных проводится отбор животных, имеющих генотип GH^VV и Pit 1^BB.

Процесс увеличения мясной продуктивности и улучшения качества мясного сырья предполагает отбор животных с высокой скоростью роста, убойному выходу и коэффициенту мясности. Использование ДНК-тестирования по генам соматотропинового каскада (GH, Pit-1), определяющим уровень мясной продуктивности, по сравнению с существующими способами имеет следующие преимущества:

• возможность проведения тестирования в раннем возрасте, независимо от пола животных и условий внешней среды;

• повышает точность определения племенной ценности животных, так как базируется на анализе наследственной информации, то есть непосредственно генотипа;

• повышает эффективность селекции и ускоряет процесс повышения мясной продуктивности животных герефордской, абердин-ангусской и лимузинской пород.

Пример конкретного выполнения.

Исследования проводились на базе СПК имени Деньщикова, РСУП «Олекшицы», ОАО «Василишки» Гродненской области. Объектом исследований являлся генетический материал (ушной выщип) от быков герефордской породы в количестве 96 проб, абердин-ангусской в количестве 62 проб, а также быков лимузинской породы в количестве 71 проба. Оценку животных осуществляли по результатам проведенного анализа ПЦР-ПДРФ.

После проведения генотипирования для опенки убойных и качественных показателей мяса были сформированы три группы одновозрастиых животных герефордской, абердин-ангусской и лимузинской пород с различными генотипами по генам GH и Pit-1.

На следующем этапе исследований нами изучена мясная продуктивность быков герефордской, абердин-ангусской и лимузинской пород (предубойная живая масса, убойный выход, коэффициент мясности).

По результатам исследований нами научно обосновано использование генов соматотропинового каскада (GH и Pit-1) в качестве маркерных генов в селекции крупного рогатого скота мясных пород для повышения их продуктивности и улучшения качественных показателей мяса, выразившееся в превосходстве животных с генотипом GH^VV и Pit -1^BB по живой массе на 2,4-9,4% и 1,5-4,8%, среднесуточным приростам - на 2,5-16,3% и 1,5-5,0%, относительной скорости роста - 0,3-1,1 п.п. и 0,3-0,6 п.п. соответственно по сравнению с быками с генотипами GH^LL, GH^LV, Pit -1^AA, Pit -1^АВ.

Установлено преимущество быков с генотипами GH^VV и Pit -1^BB по убойным показателям, выразившееся в увеличении предубойной живой массы - на 2,4-6,3% и 0,4-3,6%, массы парной туши - на 7,3-13,3% и 1,3-8,8%, убойного выхода - на 2,4-3,6 п.п. и 0.5-2,9 п.п., выхода туши - на 2,4-3,8 п.п. и 0,4-2,8 п.п., содержании мякоти в полутуше - на 8,1-15,3% и 2,3-11,9% соответственно по сравнению с показателями животных с генотипами GH^LL, GH^LV, Pit -1^АА, Pit -1^АВ.

Выявлено более высокое содержание протеина в средней пробе мяса быков стенотипом GH^VV и Pit -1^BB на 1,3-2,4 п.п. и 0,5-3,5 п.п. соответственно по сравнению с животными с генотипами GH^LL, GH^LV, Pit -1^AA, Pit -1^AB, a также более высокое содержание незаменимых аминокислот.

Проведенные исследования дают основание рекомендовать использовать гены GH и Pit-1 в качестве ДНК-маркеров в селекции крупного рогатого скота герефордской, абердин-ангусской и лимузинской пород для повышения убойных и качественных показателей мяса, отдавая предпочтения особям с генотипами GH^VV и Pit-1^BB.

Источники информации

1. Танана, Л.А. Убойные и качественные показатели мяса герефордских быков в зависимости от генотипов гена соматотропина / Л.А. Танана [и др.] // Вестник Брянской ГСХА - №6 (76) - 2019 - С. 40-45

2. Позовникова, М.В. Полиморфизм гена гипофизарного фактора транскрипции (Pit-1) среди мясных пород крупного рогатого скота / М.В. Позовникова [и др.| // Актуальные вопросы ветеринарной биологии - №2 (30), 2016 - С. 14-16.

3. Маниатие Т. Молекулярное клонирование / Т. Маниатис, Э. Фрич, Дж. Сэмбрук. - М.: Мир. - 1984.- 480 с.

4. Методические рекомендации по проведению ДНК-тестирования племенных животных субъектов племенного животноводства по генам определяющим продуктивные качества / В.К. Пестис [и др.] - Гродно: ГГАУ, 2016. - 23 с.

5. Михайлова, М.Е. 11олиморфные варианты генов соматотропинового каскада bPit-1 и bPr1 для ДНК-типирования признаков молочной продуктивности крупного рогатого скота голитинской породы / М.Е. Михайлова, Е.В. Белая // Вести НАНБ.

Изобретение относится к животноводству. Предложен способ отбора животных с улучшенными количественными и качественными показателями мяса. Способ предусматривает оценку животных по генам гормона роста (GH) и гипофизарно-специфическому фактору роста (Pit-1), ПЦР-ПДРФ анализ с использованием праймеров: GH 1: 5'-CCGTGTСТАTGAGAAGC-3' и GH 2: 5'-GTTСТТGAGCAGCGCGT-3'; Pit-1: 5'-AAACCAТСАТСТСССТТСТТ-3' и Pit-2: 5'-ААТGTAСААTGTGCCТТСTGAG-3'. При расщеплении продуктов амплификации рестриктазой Alu I при 37°С идентифицируют следующие генотипы: GH^VV - фрагмент 211 п.о., GH^LL - фрагменты 159, 152 п.о., GH^LV - фрагменты 211, 159 и 52 п.о.; при расщеплении продуктов амплификации рестриктазой Hinfl идентифицируют следующие генотипы: - Pit-1^АА - фрагмент 451 п.о.; - Pit-1^АВ - фрагменты 451, 244, 207 п.о.; - Pit-1^BB - фрагменты 244, 207 п.о.; проводят отбор животных, имеющих генотип GH^VV и Pit-1^BB. Способ позволяет проводить отбор животных с улучшенными количественными и качественными показателями мяса. 1 пр.

Способ отбора животных с улучшенными количественными и качественными показателями мяса, предусматривающий оценку животных по генам гормона роста (GH) и гипофизарно-специфическому фактору роста (Pit-1), предусматривающий ПЦР-ПДРФ анализ с использованием праймеров: GH 1: 5'-CCGTGTСТАTGAGAAGC-3' и GH 2: 5'-GTTСТТGAGCAGCGCGT-3'; Pit-1: 5'-AAACCAТСАТСТСССТТСТТ-3' и Pit-2: 5'-ААТGTAСААTGTGCCТТСTGAG-3', при расщеплении продуктов амплификации рестриктазой Alu I при 37°С идентифицируют следующие генотипы:GH^VV - фрагмент 211 п.о., GH^LL - фрагменты 159, 152 п.о., GH^LV - фрагменты 211, 159 и 52 п.о.; при расщеплении продуктов амплификации рестриктазой Hinfl идентифицируют следующие генотипы: - Pit-1^АА - фрагмент 451 п.о.; - Pit-1^АВ - фрагменты 451, 244, 207 п.о.; - Pit-1^BB - фрагменты 244, 207 п.о.; проводят отбор животных, имеющих генотип GH^VV и Pit-1^BB.