Влияние генотипов бета-лактоглобулина на показатели молочной продуктивности чёрно-пёстрых коров в родственных группах

Влияние генотипов бета-лактоглобулина на показатели молочной продуктивности чёрно-пёстрых коров в родственных группах

Г.С. Лозовая, д.с.-.х.н., профессор,

Н.В. Федотова, соискатель, ВНИИ племенного дела

Благодаря использованию ДНК-методов стало возможным идентифицировать генотипы бета-лактоглобулина у производителей, молодняка и коров независимо от сезона года, возраста животных, их физиологического состояния. Это позволило идентифицировать генотипы BLG и включать их в решение селекционных задач.

Гены казеиновых и лактоглобулиновых белков представляют собой систему субмицеллярных частиц, ассоциирующих в присутствии фосфата кальция образование крупных мицелл, стабилизированных по поверхности каппа-казеином. При этом чем выше размер мицелл, тем стабильнее коллоидная система молока и выше его сыродельческие характеристики. Бета-лактоглобулиновые и казеиновые белки расположены в одной области 6-й хромосомы и образуют в группе сцепления кластер длиной фрагментов около 200—250 тыс. Нормальная концентрация индивидуальных белков в молоке поддерживается в организме отдельных животных за счёт равновесия между разными типами казеина и бета-лактоглобулина. Снижение концентрации одного из этих лактопротеинов вызывает компенсаторное увеличение другого. По данным ряда исследователей [1—3], экзогенный соматотропин не оказывает влияния на общий метаболизм, переваримость и эффективность утилизации субстратов в молочной железе, но обусловливает перераспределение потока энергии на образование молока в результате усиления тканевого кровоснабжения. Этот феномен свидетельствует о том, что в организме лактирующих коров имеется определённый биологический резерв повышения продуктивной эффективности за счёт направленного изменения баланса метаболических потоков.

Материалы и методы. Цель нашего исследования состояла в изучении генетической структуры стада коров по генам бета-лактоглобулина и особенностей взаимосвязи их с молочной продуктивностью в парах «мать — дочь» за три смежные лактации.

ДНК-типирование полиморфных вариантов генов бета-лактоглобулина (BLG) проведено общепринятым методом амплификации с дальнейшим анализом полиморфизма длин рестриктных фрагментов.

Исследованы коровы чёрно-пёстрой породы племрепродуктора СПК «Красное Знамя» Псковской области.

Методом ДНК-анализа у 132 коров были установлены генотипы бета-лактоглобулина. Выявлены два гена: BLGA и BLGB с частотой встречаемости 0,686 и 0,314 и три аллеля АА — 0,515; АВ — 0,341; и ВВ — 0,144. При анализе фактического и теоретически ожидаемого распределения выявлен избыток коров генотипа BLG АА и недостаток гетерозигот АВ и гомозигот ВВ. Проверка генетической гипотезы методом Х2 показала отсутствие нарушения генетического равновесия в стаде.

Из общего количества исследованных животных удалось составить 19 родственных пар «мать — дочь», выделить генотипы по BLG-локусу и изучить их молочную продуктивность в течение трёх лактаций.

Это позволило установить взаимосвязи аллелей АА, АВ и ВВ с удоем, процентом и количеством жира и белка в парах «мать — дочь» (табл. 1).

Результаты исследования. За первую лактацию достоверные преимущества по удою, количеству молочного жира и молочного белка выявлены у гетерозиготных дочерей BLG АВ. Явным было преимущество гетерозиготных дочерей и по содержанию жира и белка в молоке по сравнению с гомозиготами АА. Гомозиготы BLG ВВ также превосходили коров аллеля АА по удою и содержанию жира в молоке за первую лактацию и по содержанию белка в молоке — за вторую лактацию. Общая тенденция превосходства дочерей генотипов BLG АА и АВ по сравнению с матерями этих генотипов по удою, содержанию жира, молочного жира, белка и молочного белка сохранилась и во вторую лактацию. Как матери, так и их дочери генотипа BLG ВВ в сравнении с генотипами АВ и АА показали относительно низкие удои, но самое высокое содержание белка в молоке дочерей по сравнению с двумя другими генотипами, что подтверждается результатами отечественных и зарубежных исследователей.

За третью лактацию коровы гомозиготного генотипа АА превосходили животных АВ и ВВ генотипов. По содержанию жира генотипы коров-матерей АА и АВ имели одинаковые показатели по сравнению с генотипом BLG ВВ. Относительно высокое содержание белка в молоке у полновозрастных коров-дочерей обнаружено в группе генотипа BLG ВВ.

168

1. Молочная продуктивность коров разных генотипов ВЬО в парах «мать — дочь» за три смежные лактации

Показатели АА (8 пар) Дочери ± матери АВ (7 пар) Дочери ± матери ВВ (4 пары) Дочери ± матери

мать дочь мать дочь мать дочь

Первая лактация

Удой, кг 4499,3±288 5159,3±256 +660 4458,1+208 5027,4+220 +569,3* 4999,5+645 4607,0+501 -392,5

Жир, % 3,69±0,03 3,78±0,03 +0,09** 3,66+0,02 3,74+0,04 +0,08 3,65+0,03 3,79+0,13 +0,14

Молочный жир, кг 166,2±11,1 195,6±10,9 +29,4* 163,0+6,98 188,5+9,57 +25,5** 182,4+24,7 175,3+24,98 +7,1

Белок, % 2,83±0,11 2,89±0,04 +0,06 2,87+0,09 2,99+0,24 +0,12 2,77+0,24 2,97+0,13 +0,20

Молочный белок, кг 126,9±9,32 149,6±8,11 +22,7* 127,6+6,48 150,3+13,7 +22,7 139,9+29,6 137,3+21,0 -2,6

Вторая лактация

Удой, кг 4700,8±287 5193,8±252 +493 4300,1+132 4859,7+216 +559,6** 4364+358 4731,5+252 +367,5

Жир, % 3,85±0,15 4,09±0,07 +0,24 3,67+0,02 4,17+0,28 +0,50* 3,69+0,02 4,04+0,12 +0,35*

Молочный жир, кг 180,6±11,9 213,1±12,8 +32,5* 157,9+5,45 204,1+19,0 +46,2** 161,2+12,6 190,9+4,5 +29,7

Белок, % 2,93±0,09 3,14±0,03 +0,21** 2,88+0,09 3,23+0,07 +0 35*** 2,80+0,21 3,16+0,06 +0,36

Молочный белок, кг 138,5±10,5 163,1±8,77 +24,6* 124,3+7,63 156,8+7,67 +32,5** 123,1+19,1 149,4+5,11 +26,3

Третья лактация

Удой, кг 5545±96 5753±147 +208 5208+93 5317+190 +109 5327+130 5109+130 -218

Жир, % 4,01±0,09 4,04±0,03 +0,03 4,01+0,07 3,85+0,03 -0,16 3,88+0,07 3,82+0,11 -0,06

Молочный жир, кг 222,4±12,3 232,4±Ю,7 +10,0 208,8+5,7 204,7+7,9 -4Д 206,7+9,7 195,2+8,9 -11,5

Белок, % 2,98±0,03 3,01±0,03 +0,03 3,07+0,05 3,03+0,12 -0,04 3,04+0,05 3,10+0, 12 +0,06*

Молочный белок, кг 165,2±11,4 173,2±9,2 +8,0 159,9+6,3 161,1+11,7 +1,2 161,9+9,5 158,4+10,1 -3,5

Примечание: Р<0,1*, Р<0,05**, Р<0,01***

2. Величина изменчивости показателей продуктивности в группах «мать — дочь»

разных генотипов BLG

Лактация по счёту АА

мать дочь мать дочь мать дочь

Удой за 3Q5 дней лактации

Первая 18,1 14,Q 12,3 11,6 18,2 15,4

Вторая 17,3 13,7 8,14 11,8 11,6 7,5

Третья 15,6 11,2 9,7 1Q,3 14,3 9,3

Содержание жира, %

Первая 2,Q2 2,3Q 1,79 2,48 Q,97 4,85

Вторая 11,2 5,15 1,56 17,9 Q,57 4,2Q

Третья 9,7 3,17 1,7Q 15,3 Q,64 4,53

Количество молочного жира, кг

Первая 18,9 15,8 11,3 13,4 19,2 2Q,2

Вторая 18,6 17,Q 9,12 24,6 11,Q 3,32

Третья 17,3 14,Q 1Q,2 2Q,1 12,Q 4,17

Содержание белка, %

Первая 11,2 4,Q8 8,88 21,4 12,1 6,36

Вторая 8,69 3,Q3 8,56 5,5 1Q,5 2,69

Третья 1Q,3 4,Q 7,93 8,2 9,4 4,11

Количество молочного белка, кг

Первая 2Q,8 15,3 13,4 24,1 29,9 21,6

Вторая 21,4 15,2 16,2 12,9 21,9 4,84

Третья 19,7 14,1 1Q,4 13,7 2Q,4 12,5

Однако из-за малой численности коров ВВ генотипа (п=4) различия не достигли достоверной значимости.

В таблице 2 приведены результаты изучения изменчивости показателей продуктивности коров разных генотипов бета-лактоглобулина за три лактации.

Установлено, что за первую лактацию матери и их дочери генотипа BLG АВ по удою, содержанию и выходу молочного жира представлены более однородными животными. Дочери генотипа АА были наиболее однородными по содержанию жира, белка и выходу молочного белка. За вторую и третью лактации у дочерей генотипа BLG ВВ по удою, содержанию жира и белка, выходу молочного жира и белка степень вариабельности признаков была ниже, чем у коров других генотипов.

Выводы и рекомендации. На основании полученных данных рекомендуем оценивать коров по BLG-генотипам в родственных группах «мать — дочь» по результатам первой лактации, так как они наиболее объективны. К окончанию третьей лактации из-за негативных стресс-факторов снижается общая резистентность организма, что, видимо, отражается на показателях продуктивности коров.

Литература

1. Лрнаут E.A. Использование метода ПЦР-ПДРФ для выявления наследуемых генотипов в популяциях крупного рогатого скота, разводимых на Украине // Сб-к научн. тр. 7-я Междунар. науч. конф. — школа «Био Техн», 2008. С. 110-114.

2. Patel R.K., Chauhan J.B., Singa K.M. Allelic frequency of kappa-casein and beta-lactoglobulin in Indian crossbred (Bos Taurus x Bos Indicus) dairy bulls // Turk. J. Vet. Anim. Sci. 2007. 31.(6). P. 399-402.

3. Хабибрахманова ЯА. Полиморфизм генов молочных белков и гормонов крупного рогатого скота: дисс. ... к.б.н. Лесные Поляны, 2009.