Siyah alaca sığırlarda alfa-kazein, beta-kazein ve kappa-kazein gen polimorfizminin süt verimi ve süt bileşenlerine etkisinin PCR-RFLP yöntemiyle araştırılması
Investigation of the effect of alpha-casein, beta-casein and kappa-casein gene polymorphism on milk production and milk component in holstein cattle with PCR-RFLP method
Yazar: AHMET FATİH DEMİREL
Danışman: DOÇ. DR. BAHATTİN ÇAK
Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Zootekni Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Veteriner Hekimliği = Veterinary Medicine
Dizin: PCR =   ; Siyah alaca inekler = Holstein friesian cows ; İnek sütü = Cow milk

Özet:
Bu çalışmada, üç farklı bölgede yetiştirilen Siyah Alaca sığırlarda α-kazein (αS1 ve αS2-kazein), β-kazein ve κ-kazein gen polimorfizminin süt verimi ve süt bileşenlerine etkisinin polimeraz zincir reaksiyonu-restriksiyon parçacık uzunluk polimorfizmi (PCR-RFLP) yöntemiyle araştırılması ve genotip-çevre interaksiyonunun ortaya konulması amaçlandı. Çalışmanın materyalini Konya, Manisa ve Diyarbakır illerinde entansif koşullarda yetiştirilen 519 baş Siyah Alaca ineğin süt ve kan örnekleri oluşturdu. Genomik DNA 519 kan numunesinden izole edildi. DNA'dan CSN1S1, CSN1S2, CSN2 ve CSN3 genlerinin polimorfik bölgesi PCR ile çoğaltıldı. CSN1S1, CSN1S2, CSN2 ve CSN3 genlerinin PCR ürünleri, sırasıyla MaeIII, MnlI, DdeI ve HinfI restriksiyon enzimiyle kesildi. Elektroforezde yürütülerek genotipler tespit edildi. Ultra-sound teknoloji temelli süt analiz cihazı kullanılarak sütün yağsız kuru madde oranı, süt yağ oranı, protein oranı ve laktoz oranı belirlendi. Hardy-Weinberg Dengesine (HWE) uyumluluk ve ki-kare (χ2) değerleri Gene-Calc online bilgisayar programı kullanılarak hesaplandı. SPSS paket programında bazı çevresel faktörler dikkate alınarak, genotipik özellikler ile fenotipik özellikler arasındaki ilişkiler genel doğrusal model (GLM Prosedürü) kullanılarak analizi yapıldı. Analiz sonuçlarına göre, genel popülasyonda ortalama laktasyon süresi, laktasyon süt verimi ve 305 günlük süt verimi sırasıyla 347.22 gün, 9039.09 ve 8389.98 kg'dır. Ayrıca, yağsız kuru madde, yağ, protein ve laktoz oranları ise sırasıyla, %8.76, %3.54, %3.21 ve %4.81 olarak tespit edildi. Çalışmada CSN2 geni polimorfizmi laktasyon süresi, yağsız kuru madde oranı, süt protein oranı ve laktoz oranı ile önemli derecede ilişkiliydi. Ayrıca Diyarbakır ilinde, 305 günlük süt verimi ile CSN2 geni polimorfizmi arasında anlamlı bir ilişki tespit edildi. CSN1S1 ve CSN3 geni polimorfizminin süt yağ oranı ile ilişkili olduğu bulundu. CSN1S2 geninin monomorfik olmasından dolayı süt verim özellikleri arasında bir ilişki kurulamadı. Sonuç olarak; Türkiye'de yoğun bir şekilde yetiştiriciliği yapılan Siyah Alaca ırkının kazein genlerinin genetik varyasyonunu belirleyen ve verimle ilişkilendiren çalışmaların sayısının arttırılması ile CSN1S1, CSN2 ve CSN3 genleri marker destekli seleksiyon kriteri olarak erken seleksiyon çalışmalarında güçlü bir genetik belirteç olarak kullanılabilir. CSN1S2 geninin daha geniş popülasyonlarda çalışılması ve bu gene ait diğer bölgelerin de taranarak, bu bölgelere ait genotiplerin verim ile ilişkisinin ortaya konulması faydalı olacaktır. Böylece CSN1S2 geninin seleksiyon çalışmalarında genetik belirteç olarak yer alıp almayacağı da tespit edilebilecektir.

Abstract:
The aim of this study was to investigate the effect of α-casein (αS1 and αS2-casein), β-casein and κ-casein gene polymorphism on milk yield and milk components in Holstein Cattle raised in three different regions by polymerase chain reaction-restriction particle length polymorphism (PCR-RFLP) method and to determine genotype-environment interaction. The material of the study consisted of 519 Holstein cows that managed under intensive systems in Konya, Manisa, and Diyarbakir provinces. Genomic DNA was isolated from 519 whole blood samples. The polymorphic region of CSN1S1, CSN1S2, CSN2 and CSN3 genes from DNA was amplified by PCR. The PCR products of the CSN1S1, CSN1S2, CSN2 and CSN3 genes were cut with MaeIII, MnlI, DdeI and HinfI restriction enzyme, respectively. Genotypes were determined by electrophoresis. Solids-non-fat, fat content, protein content and lactose content of the milk were determined by using milk analysis device based on ultrasound technology. The Hardy–Weinberg equilibrium (HWE) and chi-square (χ2) values was tested by using the Gene-Calc online computer program. By considering some environmental factors the relationship between genotypic characteristics and phenotypic characteristics was analyzed by using the general linear model (GLM Procedure) in SPSS package program. According to the results of the analysis, in the general population, the average lactation period, lactation milk yield and 305-day milk yield were 347.22 days, 9039.09 and 8389.98 kg, respectively. In addition, solids-non-fat, fat, protein and lactose were 8.76%, 3.54%, 3.21% and 4.81%, respectively. The polymorphism of CSN2 gene was significantly associated lactation period, milk solids-non-fat content, protein content and lactose content. Also, there was association between 305 days milk yield and CSN2 gene polymorphism in Diyarbakir province. CSN1S1 and CSN3 gene polymorphisms were determined to be associated with milk fat content. Since the CSN1S2 gene was monomorphic, no relationship could not be established between milk yield characteristics and milk components. As a result; after increasing the number of studies that investigated the relationship between casein genes and milk traits and determined the genetic variation of casein genes of the Holstein cattle with intensely raised in Turkey, the CSN1S1, CSN2, and CSN3 genes can be a strong genetic marker as marker-assisted selection program in early selection. It will be useful to investigate the csn1s2 gene in larger populations and to investigate other regions belonging to this gene and to determine the relationship of genotypes belonging to these regions with yield. Thus, it will be possible to determine whether the CSN1S2 gene will be included as a genetic marker in selection studies.