Полиморфизм генов популяций скота ангусской и русской комолой пород, ассоциированных с мясной продуктивностью

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ

УДК 636.082.13.

ПОЛИМОРФИЗМ ГЕНОВ ПОПУЛЯЦИЙ СКОТА АНГУССКОЙ И РУССКОЙ КОМОЛОЙ ПОРОД, АССОЦИИРОВАННЫХ С МЯСНОЙ ПРОДУКТИВНОСТЬЮ

POLYMORPHISM OF GENES OF ANGUSSIAN AND RUSSIAN CLODHOPPING BREED OF COWS CATTLE POPULATIONS ASSOCIATED WITH MEAT

PRODUCTIVITY

И.Ф. Горлов1, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, академик РАН О.А. Суторма2, кандидат биологических наук А.В. Ранделин1, доктор сельскохозяйственных наук, профессор

I.F. Gorlov1, O.A. Sutorma2 , A.V. Randelin1

ФГБНУ «Поволжский научно-исследовательский институт производства и переработки мясомолочной продукции», г. Волгоград 2ФГБОУ ВО «Всероссийский научно-исследовательский институт мясного скотоводства»,

г. Оренбург

1Povolzhsky Research Institute of Production and Processing of Meat and Dairy Products 2All-Russia Research Institute of Meat Cattle Breeding

Результаты молекулярно-генетических исследований генофонда скота ангусской и русской комолой пород (австралийской селекции) показали, что генофонд этих популяций имеет довольно высокое сходство. При этом по ряду генов имелись определенные различия. Так, генотип АА по гену RORC на 12,6 % чаще встречался в популяции русской комолой породы, генотип АG у популяции ангусской породы на 12,5 %. Различий по генотипу GG в популяции не установлено. Генотип LL по гену GH встречался в популяциях наиболее часто при разнице между ними 2,25, тогда как генотип VV реже с разницей между популяциями в 3,3 %. По гену GHR, часто встречаемому в генофонде популяции, чаще встречался генотип АА с разницей между популяциями в 5,6 % и наиболее редко генотип GG при разнице между популяциями 1,8 %. Высокой в популяциях была встречаемость генотипа АА и гена Leр (79,7 и 86,7 %) и по СС гену Leр R (98,3 и 75,0 %). Исследования сопряженных генотипов по генам GH/ RORC показали, что в общих популяциях чаще встречался генотип АА/АА (18,4; 19,7 %), ААМД (17,5; 14,7 %), АG/АА (13,3;16,4 %) и редко GG/ GG (2,5;2,2 %), GG/ АG (8,8; 6,4 %) и АG/GG (6,2; 7,2 %). При этом наиболее часто желательные генотипы GG/ АА, АG/АА и АА/АА встречались в популяции скота русской комолой породы.

The results of molecular genetic studies of the gene pool of Angus cattle and Russian clod of breeds (Australian selection) showed that the gene pool of these populations has a fairly high similarity. However, for a number of genes there were certain differences. Thus, the AA genotype for the RORC gene was more often 12.6% found in the population of the Russian clod of breed, the genotype AG in the Angus breed population by 12.5%. There are no differences in the genotype of GG in the population. The genotype LL for the GH gene was found most often in populations with a difference of 2.25, while the VV genotype was less frequent with a difference of 3.3% between populations. For the gene GNR, the genotype often found in the gene pool of the population was more frequent than the AA genotype with the difference between the populations of 5.6% and most rarely the GG genotype with the difference between the populations of 1.8%. High in the populations was the occurrence of the AA genotype and the Lep gene (79.7 and 86.7%) and the SS gene Le r R (98.3 and 75.0%). Studies of conjugated genotypes in the GH / RORC genes showed that AA / AA genotype (18.4, 19.7%), AA / AG (17.5, 14.7%), AG / AA (13 , 3, 16.4%) and rarely GG / GG (2.5, 2.2%), GG / AG (8.8, 6.4%), and AG / GG (6.2%, 7.2% ). Most often, the desired genotypes of GG / AA, AAG / AA and AA / AA were found in the cattle population of the Russian clod of breed.

Ключевые слова: селекция, гены, аллели, полиморфизм генов, порода, мясная продуктивность, качество говядины.

Key words: Selection, genes, alleles, gene polymorphism, breed, meat productivity, quality of beef.

Введение. Эффективность селекции в мясном скотоводстве зависит от точности оценки племенных животных и обоснованности подбора пар. При этом традиционная селекция основана на оценке в большей степени фенотипа и в меньшей генотипа. В последние годы в производство внедряются новые технологии селекции, основанные на результатах иммунологических и генетических исследований [5, 8, 11, 12, 13].

Выявление генов, ассоциированных с уровнем мясной продуктивности и качественных показателей мяса, позволяет ускорить процесс оценки племенных качеств животных и повысить эффективность селекции по наиболее ценным признакам.

Мы в своей работе на основании ISSR фингерпринтинга изучили полиморфизм генов RORC, GH, GHR, Leр и LeрR, ассоциированных с интенсивностью роста животных мраморностью, нежностью мяса популяций скота ангусской (австралийской селекции) и русской комолой пород.

Материалы и методы. Исследования, проведенные на поголовье животных ангусской породы, импортированных из Австралии в ООО «Дон-Агро» Нехаевского района Волгоградской области (59 голов) и русской комолой в ООО «Тингутинское» Свет-лоярского района (60 голов). Образцы крови исследовались в лабораториях Института общей генетики им. Н.И. Вавилова и ГНУ НИИММП. Для выделения препаратов ДНК использовали набор для Diatom NV DNA Prep 200. При проведении полимеразной цепной реакции (ПЦР) использовали набор GenePak PCR Core и набор Encyclo PCR kit. Праймеры были синтезированы в НПФ «Литех». При обработке аналитических данных применяли программу Structure v2.2.

Результаты и обсуждение. В процессе исследований установлено, что генофонд обеих изучаемых пород имел значительное сходство, но по отдельным генам имелись различия в частоте встречаемости отдельных генотипов. Так, по гену RORC чаще встречался генотип АА. Однако у ангусских животных он встречался реже, чем у сверстниц русской комолой породы, на 12,6 % (таблица 1). На 12,5 % чаще генотип АG встречался в популяции ангусской породы. Наиболее редкая встречаемость генотипа GG отмечена в обеих популяциях при разнице (6,8 и 6,7 %).

Таблица 1 - Результаты генотипирования скота ангусской и русской комолой пород _по генам, ассоциированным с мясной продуктивностью_

Генотип по генам По рода

ангусская русская комолая

n (гол.) % n (гол.) %

RORC (A): 59 100,0 60 100,0

AA 29 49,1 37 61,7

AG 26 44,1 19 31,6

GG 4 6,8 4 6,7

bGH: 59 100,0 60 100,0

LL 39 66,1 41 68,3

LV 18 30,5 15 25,0

VV 2 3,4 4 6,7

bGHR: 59 100,0 60 100,0

GG 5 8,5 4 6,7

AG 18 30,5 22 36,7

AA 36 61,0 34 56,6

Lep: 59 100,0 60 100,0

AA 47 79,7 52 86,7

AT 11 20,3 8 13,3

ИЗВЕСТИЯ*

№ 3 (47), 2017

LepR: 59 100,0 60 100,0

CC 58 98,3 45 75,0

CT 1 1,7 15 25,0

По гену GH выявлена наиболее частая встречаемость генотипа ЬЬ при разнице между породами 2,2 % и низкая - генотипа УУ с разницей межу породами 3,3 %.

Наиболее часто встречаемым генотипом по гену GHR был АА с разницей между породами 5,6 % и редко встречаемым - GG с разницей 1,8 %. По гену Ьер встречаемость генотипа АА была наиболее высокой и составила по ангусской породе 79,7 % и русской комолой - 86,7 %, гену LepR чаще встречался генотип СС по ангусской породе - 98,3 % и русской комолой - 75,0 %.

Исследование генов, ассоциированных с показателями продуктивности по генотипам, показало, что все выявленные генотипы повторялись в обеих популяциях, что указывает на их родство. Имеющиеся различия в их повторяемости по породам объясняется их происхождением.

Русская комолая порода была создана при воспроизводительном скрещивании калмыцкого и ангусского скота [1, 2, 4, 6, 7].

Известно, что один и тот же показатель может быть ассоциирован не только с отдельным геном или генотипом, но и с комплексом. В связи с этим, возникает необходимость учитывать влияние сопряженных генотипов на изучаемые показатели [3, 9, 10, 14, 15].

Нами были определены частоты сопряженных генотипов по генам bGH и RORC.

Таблица 2 - Частота встречаемости сопряженных генотипов по генам bGHR и RORC

скота ангусской и русской комолой пород

Сопряженные генотипы по генам bGH/RORC Порода

ангусская русская комолая

GG/AA 9,6 11,4

GG/Ag 8,8 6,4

GG/GG 2,5 2,2

AG/AA 13,3 16,4

AG/AG 12,4 11,4

AG/GG 6,2 7,2

AA/AA 18,3 19,7

AG/AG 17,5 14,7

AG/GG 11,3 10,6

По популяции 100,0 100,0

При этом в популяциях ангусского и русского комолого скота наиболее часто встречались сопряженные генотипы АА/АА (18,4 и 19,7 %), ААМ^ (17,5 и 14,7 %) и AG/AA (13,3 и 16,4 %), наиболее редко - GG/GG (2,5 и 2,2 %); GG/AG (8,8 и 6,4 %) и AG/ GG (6,2 и 7,2 %) (таблица 2).

Следовательно, генофонд импортного поголовья ангусской и русской комолой пород по сопряженным генотипам генов GH и RORC различались незначительно. Однако суммарное содержание наиболее желательных GG/AA, AG/AA и AA/AA генотипов по популяции русской комолой породы составило 47,5 % и было больше, чем ан-гусской, на 6,2 %.

Заключение. Анализ полученных результатов позволяет сделать заключение, что обе исследуемые популяции крупного рогатого скота ангусской и русской комолой пород обладают высоким генетическим потенциалом, о чем свидетельствует содержание благоприятных для животноводства аллелей и генотипов, генов, ассоциированных

с мраморностью (гены bGH и RORC), мягкостью мяса (ген DGATd) и увеличением выхода мяса в тушах (ген bGH).

При этом результаты молекулярно-генетических исследований свидетельствуют о возможности использовать при отборе ремонтного молодняка на племя и закрепления коров за быками генетических маркеров, ассоциированных с селекционируемыми продуктивными признаками.

Библиографический список.

1. Биологические особенности и хозяйственно-полезные качества русской комолой породы крупного рогатого скота [Текст]/ Х.А. Амерханов, В.И. Левахин, И.Ф. Горлов, Ш.А. Ма-каев, А.В. Ранделин // Вестник мясного скотоводства. - 2016. - №1 (93). - С. 12-13.

2. Горлов, И.Ф. Эффективность выращивания на мясо бычков специализированных мясных пород [Текст]/ И.Ф. Горлов, Д.А. Ранделин, А.К. Натыров // Вестник Калмыцкого университета. - 2013. -№ 3(19). -С. 14-20.

3. Интенсификация производства продуктов мясного скотоводства на основе прогрессивных технологий селекции и кормления животных [Текст]/ И.Ф. Горлов, С.Н. Шлыков, А.К. Натыров, М.И. Сложенкина, Б.К. Болаев, Н.И. Мосолова, О.А. Суторма, Р.С. Омаров. - Элиста: Калмыцкий государственный университет, 2017. - 230 с.

4. Интенсификация производства высококачественной говядины в условиях Нижнего Поволжья [Текст]/ И.Ф. Горлов, Б.К. Болаев, А.А. Кайдулина, А.К. Натыров, А.В. Ранделин, М.И. Сложенкина, А.К. Натыров. - Элиста: Калмыцкий государственный университет, 2016. - 216 с.

5. Качественные показатели мяса подопытных бычков казахской белоголовой породы разных генотипов [Текст]/ И.Ф. Горлов, А.Н. Сивко, О.А. Суторма, Д.А. Ранделин // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2015. - № 4 (40). - С. 87-92.

6. Научно обоснованные технологии производства конкурентно способной говядины [Текст]: монография/ И.Ф. Горлов, А.И. Беляев, А.Н. Струк, Г.В. Волоколупов, М.Е. Спивак, Д.А. Ранделин: - Москва-Волгоград: Вестник РАСХН, 2009. - 274 с.

7. Новые подходы к производству говядины на основе современных биоинженерных технологий [Текст] : монография/ И.Ф. Горлов, В.И. Левахин, Д.А. Ранделин, А.К. Натыров, Б.К. Болаев, О.А. Суторма. - Элиста: Калмыцкий государственный университет, 2015. - 248 с.

8. Особенности роста, развития и мясной продуктивности бычков казахской белоголовой породы разных генотипов [Текст]/ И.Ф. Горлов, М.И. Сложенкина, А.В. Ранделин, О.П. Шахбазова, В.В. Губарева, В.Б. Дорошенко // Молочное и мясное скотоводство. - 2016. - №3. -С. 10-13.

9. Повышение продуктивного потенциала скота казахской белоголовой породы на основе оптимизации генетических и паратипических факторов [Текст] : монография/ В.И. Левахин, Х.А. Амерханов, В.В. Калашников, И.Ф. Горлов, В.Л. Королев, О.А. Суторма. - М., 2013. - 340 с.

10. Полиморфизм генов bGH, RORC и DGATI у мясных пород крупного рогатого скота России [Текст]/ И.Ф. Горлов, А.А. Федюнин, Д.А. Ранделин, Г.Е. Сулимова // Генетика. - 2014. - №12. - С. 1468-1475.

11. Ранделин, Д.А. Влияние скрещивания на мясную продуктивность бычков и качественные показатели их мяса [Текст]/ Д.А. Ранделин // Все о мясе. - 2010. - №1. - С. 34-36.

12. Ранделин, Д.А. Особенности роста и развития бычков разных специализированных пород [Текст]/ Д.А. Ранделин, И.В. Сазонова, Е.В. Левковская // Известия Нижневолжского аграрного университетского комплекса»: наука и высшее профессиональное образование. -2012. - №4 (28). - С. 135-139.

13. Ранделин, Д.А. Научно-практическое обоснование производства конкурентно способной говядины на основе оптимизации использования породных ресурсов мясного скота [Текст] : автореферат дис. доктора биол. наук: 06.02.10 / Ранделин Дмитрий Александрович. -Волгоград, 2013. - 49 с.

14. Характеристика генофондов российских мясных пород крупного рогатого скота с использованием межмикросателлитного анализа ДНК (ISSR-АНАЛИЗ) [Текст]/ Г.Е. Сулимова,

В.Н. Воронкова, А.В. Перчун, И.Ф. Горлов, А.В. Ранделин, М.И. Сложенкина, Е.Ю. Злобина // Генетика. - 2016. - Т. 52. № 9. - С. 1081-1088.

15. Эффективность выращивания на мясо бычков казахской белоголовой породы разных генотипов [Текст]/ И.Ф. Горлов, А.А. Закурдаева, В.Б. Дорошенко, Д.А. Ранделин // Известия Нижневолжского аграрного университетского комплекса»: наука и высшее профессиональное образование. - 2015. - №4 (40) - С. 117-122.

Reference

1. Biologicheskie osobennosti i hozyajstvenno-poleznye kachestva russkoj komoloj porody krupnogo rogatogo skota [Tekst]/ H. A. Amerhanov, V. I. Levahin, I. F. Gorlov, Sh. A. Makaev, A. V. Randelin // Vestnik myasnogo skotovodstva. - 2016. - №1 (93). - S. 12-13.

2. Gorlov, I. F. }ffektivnost' vyraschivaniya na myaso bychkov specializirovannyh myasnyh porod [Tekst]/ I. F. Gorlov, D. A. Randelin, A. K. Natyrov // Vestnik Kalmyckogo universiteta. -2013. -№ 3(19). -S. 14-20.

3. Intensifikaciya proizvodstva produktov myasnogo skotovodstva na osnove progressivnyh tehnologij selekcii i kormleniya zhivotnyh [Tekst]/ I. F. Gorlov, S. N. Shlykov, A. K. Natyrov, M. I. Slozhenkina, B. K. Bolaev, N. I. Mosolova, O. A. Sutorma, R. S. Omarov. - }lista: Kalmyckij gosudarstvennyj universitet, 2017. - 230 s.

4. Intensifikaciya proizvodstva vysokokachestvennoj govyadiny v usloviyah Nizhnego Povolzh'ya [Tekst]/ I. F. Gorlov, B. K. Bolaev, A. A. Kajdulina, A. K. Natyrov, A. V. Randelin, M. I. Slozhenkina, A. K. Natyrov. - Jelista: Kalmyckij gosudarstvennyj universitet, 2016. -216 s.

5. Kachestvennye pokazateli myasa podopytnyh bychkov kazahskoj belogolovoj porody raznyh genotipov [Tekst]/ I. F. Gorlov, A. N. Sivko, O. A. Sutorma, D. A. Randelin // Izvestiya Nizhnevolzhskogo agrouniversitetskogo kompleksa: nauka i vysshee professional'noe obrazovanie. -2015. - № 4 (40). - S. 87-92.

6. Nauchno obosnovannye tehnologii proizvodstva konkurentno sposobnoj govyadiny [Tekst]: monografiya/ I. F. Gorlov, A. I. Belyaev, A. N. Struk, G. V. Volokolupov, M. E. Spivak, D. A. Randelin: - Moskva-Volgograd: Vestnik RASXN, 2009. - 274 s.

7. Novye podhody k proizvodstvu govyadiny na osnove sovremennyh bioinzhenernyh tehnologij [Tekst] : monografiya/ I. F. Gorlov, V. I. Levahin, D. A. Randelin, A. K. Natyrov, B. K. Bolaev, O. A. Sutorma. - Jelista: Kalmyckij gosudarstvennyj universitet, 2015. - 248 s.

8. Osobennosti rosta, razvitiya i myasnoj produktivnosti bychkov kazahskoj belogolovoj porody raznyh genotipov [Tekst]/ I. F. Gorlov, M. I. Slozhenkina, A. V. Randelin, O. P. Shahbazova, V. V. Gubareva, V. B. Doroshenko // Molochnoe i myasnoe skotovodstvo. - 2016. - №3. -S. 10-13.

9. Povyshenie produktivnogo potenciala skota kazahskoj belogolovoj porody na osnove optimizacii geneticheskih i paratipicheskih faktorov [Tekst] : monografiya/ V. I. Levahin, H. A. Amerhanov, V. V. Kalashnikov, I. F. Gorlov, V. L. Korolev, O. A. Sutorma. - M., 2013. - 340 s.

10. Polimorfizm genov bGH, RORC i DGATI u myasnyh porod krupnogo rogatogo skota Rossii [Tekst]/ I. F. Gorlov, A. A. Fedyunin, D. A. Randelin, G. E. Sulimova // Genetika. - 2014. -№12. - S. 1468-1475.

11. Randelin, D. A. Vliyanie skreschivaniya na myasnuyu produktivnost' bychkov i kachestvennye pokazateli ih myasa [Tekst]/ D. A. Randelin // Vse o myase. - 2010. - №1. - S. 34-36.

12. Randelin, D. A. Osobennosti rosta i razvitiya bychkov raznyh specializirovannyh porod [Tekst]/ D. A. Randelin, I. V. Sazonova, E. V. Levkovskaya // Izvestiya Nizhnevolzhskogo agrarnogo universi-tetskogo kompleksa": nauka i vysshee professional'noe obrazovanie. - 2012. - №4 (28). - S. 135-139.

13. Randelin, D. A. Nauchno-prakticheskoe obosnovanie proizvodstva konkurentno sposobnoj govyadiny na osnove optimizacii ispol'zovaniya porodnyh resursov myasnogo skota [Tekst] : avtoref-erat dis. doktora biol. nauk: 06.02.10 / Randelin Dmitrij Aleksandrovich. - Volgograd, 2013. - 49 s.

14. Harakteristika genofondov rossijskih myasnyh porod krupnogo rogatogo skota s ispol'zovaniem mezhmikrosatellitnogo analiza DNK (ISSR-ANALIZ) [Tekst]/ G. E. Sulimova, V. N. Voronkova, A. V. Perchun, I. F. Gorlov, A. V. Randelin, M. I. Slozhenkina, E. Yu. Zlobina // Genetika. - 2016. - T. 52. № 9. - S. 1081-1088.

15. Jeffektivnost' vyraschivaniya na myaso bychkov kazahskoj belogolovoj porody raznyh genotipov [Tekst]/ I. F. Gorlov, A. A. Zakurdaeva, V. B. Doroshenko, D. A. Randelin // Izvestiya

Nizhnevolzhskogo agrarnogo universitetskogo kompleksa": nauka i vysshee professional'noe obra-zovanie. - 2015. - №4 (40) - S. 117-122.

E-mail: niimmp@mail.ru