Leptin geni SAU3Al ile FGF-2 geni CSP6I polimorfizmleri ve bazı çevresel faktörlerin siyah alaca süt sığırlarının süt ve döl verim performanslarına etkilerinin araştırılması
Investigation of the effects of leptin gene SAU3AI with FGF-2 gene CSP6I polymorphisms and some environmental factors on milk yield and reproductive performances of holstein-friesian dairy cattle
Yazar: MUSTAFA KİBAR
Danışman: DOÇ. DR. İBRAHİM AYTEKİN
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Zootekni Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Ziraat = Agriculture
Dizin: Damızlık değeri = Breeding value ; Fertilite = Fertility ; Fibroblast büyüme faktörü = Fibroblast growth factor ; Haplotipler = Haplotypes ; Kalıtım dereceleri = Heritability ; Leptin = Leptin ; Polimeraz zincirleme reaksiyonu = Polymerase chain reaction ; Süt verimi = Milk yield

Özet:
Bu çalışmada toplam 212 baş Siyah Alaca sığırda leptin geni Sau3AI ile FGF-2 geni Csp6I polimorfizmleri ile bazı çevresel faktörlerin süt ve döl verim özelliklerine etkilerinin araştırılması amaçlanmıştır. Süt verim özelliklerinden laktasyon süt verimi (LSV), hareketlilik (H), iletkenlik (İ), sağım süresi (SS), 305 günlük laktasyon süt verimi (305LSV), 200 günlük laktasyon süt verimi (200LSV), 100 günlük laktasyon süt verimi (100LSV), sağımda geçen gün (SGG), pik süt verimi (PSV), pik süt verimine kadar sağımda geçen gün (PSGG), günlük ortalama süt verimi (GOSV) ve kuruda kalma süresi (KKS) değerlendirilmiştir. Döl verim özelliklerinden ise ilkine damızlıkta kullanma yaşı (İDKY), ilk buzağılama yaşı (İBY), servis periyodu (SP), gebelik başına tohumlama sayısı (GBTS), gebelik süresi (GS) ve buzağılama aralığı (BA) değerlendirmeye alınmıştır. Üzerinde durulan gen bölgelerine ait genotipler PCR-RFLP yöntemiyle, allel ve genotip frekansları ile heterozigotluk değerleri ise PopGene istatistik programı ile belirlenmiştir. Genotipler ve çevresel faktörlerin etkilerinin belirlenmesinde MİNİTAB (General Linear Model), varyans bileşenleri ile genetik parametre tahminlerinin yapılmasında ise MTDFREML paket programı kullanılmıştır. Sau3AI polimorfizmine ait A (0.8821) ve B (0.1179) allelleri ile AA (0.764) ve AB (0.236) genotipleri belirlenmiş ve populasyonda BB (0.000) genotipi gözlenmemiştir. Csp6I polimorfizmi için ise A (0.4269) ve G (0.5731) allelleri ile AA (0.174), AG (0.505) ve GG (0.321) genotipleri tespit edilmiştir. Yapılan ilişki analizinde Sau3AI polimorfizmi ile süt verim özelliklerinden sadece H (P<0.10) ve döl verim özelliklerinden ise SP (P<0.10), GBTS (P<0.05) ve BA (P<0.05) arasındaki ilişkiler istatistik olarak önemli bulunmuştur. Csp6I polimorfizmi ile süt verim özelliklerinden LSV (P<0.05), SS (P<0.05), 305LSV (P<0.05), 200LSV (P<0.05), 100LSV (P<0.10), PSV (P<0.01) ve GOSV (P<0.05) ve döl verim özelliklerinden ise İDKY (P<0.10) ve GBTS (P<0.10) arasındaki ilişkiler istatistik olarak önemli bulunmuştur.
İlişki analizi sonuçlarına dayanarak Sau3AI polimorfizmi bakımından AA genotipli sığırların hareketliliği AB genotiplilerden düşük olmasına rağmen SP, GBTS ve BA değerleri AB genotipli sığırlardan yüksek bulunmuştur. Damızlık değeri bakımından ise AA genotipli sığırların SS'si AB genotiplilerden yüksek bulunmuştur. Csp6I polimorfizmi bakımından ise AA genotipli sığırların LSV ve GOSV'si AG ve GG genotiplilerden yüksek bulunmasına rağmen AA genotipli sığırların 305LSV, 200LSV, 100LSV ve PSV'si sadece AG genotiplilerden yüksek bulunmuştur. GG genotipli sığırların SS'si AG genotiplilerden yüksek bulunmuştur. Döl verim özellikleri için AA genotipli sığırların İDKY ve GBTS'si GG genotiplilerden düşük bulunmuştur. AA genotipli sığırların PSV bakımından damızlık değeri AG genotiplilerden yüksek bulunmuştur. Sau3AI-Csp6I haplotipi bakımından ise AA-AA genotipli sığırların PSV'si AA-AG genotiplilerden yüksek bulunmasına rağmen diğer genotiplerle arasındaki fark istatistik olarak önemsiz bulunmuştur. Süt verim özelliklerinden LSV, H, İ, SS, 305LSV, 200LSV, 100LSV, SGG, PSV, PSGG, GOSV ve KKS için eklemeli genetik etkiye ait kalıtım dereceleri sırasıyla 0.24±0.173, 0.28±0.180, 0.50±0.183, 0.21±0.143, 0.30±0.164, 0.41±0.177, 0.20±0.132, 0.26±0.273, 0.29±0.162, 0.16±0.117, 0.24±0.153 ve 0.03±0.283 olarak tahmin edilmiştir. Döl verim özelliklerinden İDKY, İBY, SP, GBTS, GS ve BA için eklemeli genetik etkiye sahip kalıtım dereceleri ise sırasıyla 0.23±0.465, 0.05±0.293, 0.09±0.116, 0.01±0.118, 0.33±0.268 ve 0.03±0.158 olarak tahmin edilmiştir.
Sonuç olarak, süt ve döl verim özellikleri bakımından Csp6I polimorfizminde belirlenen AA genotipli sığırların daha üstün özellikte olduğu ve seleksiyonda kullanılabileceği belirlenmiştir. Sau3AI polimorfizmi bakımından ise süt verim özellikleri için yapılacak seleksiyon çalışmalarında istatistik olarak önemli olmasa da AA genotipli sığırların AB genotiplilerden üstün olduğu ve AA genotipi ile A allelinin mevcut populasyonda seleksiyonda kullanılmasının fayda sağlayacağı belirlenmiştir. Döl verim özellikleri için ise AB genotipli sığırların üstün olduğu ve AB genotipi ile B allelinin seleksiyonda kullanılmasının fayda sağlayacağı tespit edilmiştir. Süt verim özelliklerinden kalıtım derecesi 0.25'ten yüksek bulunan H, İ, 305LSV, 200LSV, SGG ve PSV ile döl verim özelliklerinden GS için kitle seleksiyonu uygun olacaktır. Damızlık değer bakımından SS'nin kısaltılmasında ve PSV'nin artırılmasında sırasıyla Sau3AI ve Csp6I polimorfizmlerine ait AB ve AA genotipli sığırların seleksiyonda kullanılması gerekmektedir. Bununla birlikte Sau3AI-Csp6I polimorfizmine ait AA-AA haplotipinin PSV'nin artırılması için seleksiyonda kullanılabileceği belirlenmiştir. Ancak, farklı populasyonlarda yapılacak seleksiyon çalışmalarında üzerinde durulan gen bölgelerine ait polimorfizm ve ilişki analizi çalışmalarının yapılması ve aralarında negatif korelasyon olan süt ve döl verim özelliklerine dikkat edilmesi gerekmektedir.

Abstract:
In this study, it was aimed to investigate the genetic diversity and genotypes of leptin gene Sau3AI and FGF-2 gene Csp6I polymorphisms and the effects of some environmental factors on milk and reproductive performance in 212 Holstein cattle. Among the milk yield traits, lactation milk yield (LMY), mobility (M), conductivity (C), milking time (MT), 305-day lactation milk yield (305LMY), 200-day lactation milk yield (200LMY), 100-day lactation milk yield (100LMY), days in milk (DIM), peak milk yield (PMY), peak days in milk (PDIM), average daily milk yield (ADMY) and dry period (DP) were evaluated. Among the reproductive traits, first service age (FSA), first calving age (FCA), service period (SP), number of inseminations per pregnancy (PI), pregnancy (P) and calving interval (CI) were evaluated. Genotypes of the focused gene regions were determined by PCR-RFLP method, and allele and genotype frequencies and heterozygosity values were determined by PopGene statistical program. Minitab (General Linear Model) was used to determine the effects of genotypes and environmental factors, and the MTDFREML package program was used to estimate the variance components and genetic parameters. A (0.8821) and B (0.1179) alleles and AA (0.764) and AB (0.236) genotypes of Sau3AI polymorphism were determined and BB (0.000) genotype was not observed in the population. A (0.4269) and G (0.5731) alleles and AA (0.174), AG (0.505) and GG (0.321) genotypes were determined for the Csp6I polymorphism. In the relationship analysis, the relationships between Sau3AI polymorphism and only M (P<0.10) in the milk yield traits and SP (P<0.10), PI (P<0.05) and CI (P<0.05) in the reproductive traits were found to be statistically significant. The relationships between Csp6I polymorphism and LMY (P<0.05), MT (P<0.05), 305LMY (P<0.05), 200LMY (P<0.05), 100LMY (P<0.10), PMY (P<0.01) and ADMY (P<0.05) in the milk yield traits and FSA (P<0.10) and PI (P<0.10) in the reproductive performances were found to be statistically significant.
Based on the results of the relationship analysis, although the mobility of AA genotype cattle was lower than AB genotype in terms of Sau3AI polymorphism, SP, PI and CI values were found to be higher than AB genotype cattle. In terms of breeding value, MT of cattle with AA genotype was found to be higher than AB genotypes. In terms of Csp6I polymorphism, although LMY and ADMY of cattle with AA genotype were higher than those with AG and GG genotypes, 305LMY, 200LMY, 100LMY and PMY of cattle with AA genotype were found to be higher than those with AG genotypes. The MT of cattle with GG genotype was higher than those with AG genotype. For reproductive traits, AA genotype cattle had lower FSA and PI than GG genotypes. Breeding values of cattle with AA genotype in terms of PMY were found to be higher than those with AG genotype. In terms of Sau3AI-Csp6I haplotype, although PMY of AA-AA genotype cattle was higher than AA-AG genotypes, the difference between other genotypes was statistically insignificant. Additive heritability for milk yield traits LMY, M, C, MT, 305LMY, 200LMY, 100LMY, DIM, PMY, PDIM, ADMY and DP was 0.24±0.173, 0.28±0.180, 0.50±0.183, 0.21±0.143, 0.30±0.164, 0.41±0.177, 0.20±0.132, 0.26±0.273, 0.29±0.162, 0.16±0.117, 0.24±0.153 and 0.03±0.283, respectively. Additive heritability for reproductive traits FSA, FC, SP, PI, P, CI was 0.23±0.465, 0.05±0.293, 0.09±0.116, 0.01±0.118, 0.33±0.268 and 0.03±0.158, respectively.
As a result, in terms of Csp6I polymorphism, it is determined that AA genotype cattle are superior in terms of milk and reproductive traits and can be used in selection. In terms of Sau3AI polymorphism, although it is not statistically significant in selection studies for milk yield characteristics, it is determined that cattle with AA genotype are superior to AB genotypes and using AA genotype and A allele in selection in the current population will be beneficial. In terms of reproductive traits, it is determined that AB genotype cattle are superior and the use of AB genotype and B allele in selection will be beneficial. It is determined that mass selection would be appropriate for M, C, 305LMY, 200LMY, DIM and PMY, which have a heritability higher than 0.25 from milk yield traits, and P from reproductive traits. In terms of breeding value, it is determined that it would be appropriate to use AB and AA genotype cattle belonging to Sau3AI and Csp6I polymorphisms, respectively, in selection for shortening MT and increasing PMY. However, it has been determined that the AA-AA haplotype of the Sau3AI-Csp6I polymorphism can be used in selection to increase PMY. However, in the selection studies to be carried out in different populations, polymorphism and association analysis studies of the focused gene regions should be carried out and attention should be paid to the milk and reproductive traits that have a negative correlation between them.