Влияние полиморфизма гена тиреоглобуллина (TG-5) на продуктивность стада мясного скота в ООО "Суерь" абердин-ангусской породы австралийской селекции в зоне Зауралья

Разведение, селекция, генетика

circumstantial connection of the daily milking and udder measurements. Crosses in comparison with the purebred cows had greater relationship of udder measurements and daily milk yield. It has a profound impact on the morphological and functional properties of the udder. So, crossing animals of the Simmental breed and Holstein cattle leads to some changes in morphological and functional properties of cow udder in the conditions of South Urals. In the course of research, the task to study the indices of morphological and functional properties of cows udder in climatic conditions of South Urals of the most numerous population of Simmental cows and their half-blooded crosses with the Holstein breed. Simmental x Holstein cows outpaced by the intensity of milk and udder development index of the Simmental cows of the same age. Crossed cows had higher milk rate was higher than that of Simmental. In a study conducted by us, all animals had approximately equal-developed udder, its index in Holstein x Simmental crosses exceeded the specified index of the Simmental animals. Key words: crossing, Simmental breed, Holstein breed, crosses, milk yield, udder characteristics, morphological and functional properties, udder.

УДК 591.11:636.22/28.082.13

Влияние полиморфизма гена тиреоглобуллина (TG-5) на продуктивность стада мясного скота

в ООО «Суерь» абердин-ангусской породы австралийской селекции в зоне Зауралья

В.М. Габидулин, С.А. Алимова, М.В. Тарасов

ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт мясного скотоводства»

Аннотация. В статье представлены данные исследований иммуногенетического анализа крови мясного скота абердин-ангусской породы австралийской селекции, а также данные показателей живой массы и молочности по первому отёлу исследуемых животных. По данным результата анализа определены показатели полиморфизма по гену (TG-5) у животных и их потомков (коров-матерей и их дочерей) в сравнительном аспекте, в условиях Зауралья России, племзавода ООО «Суерь».

Ключевые слова: австралийская селекция, иммуногенетический анализ, полиморфизм, ген, тиреоглобулин, живая масса, молочность.

Введение.

Для повышения конкурентоспособности разведения сельскохозяйственных животных важно использовать современные методы молекулярной генетики [1-3].

Достижения современной молекулярной генетики позволяют исследовать гены, связанные с хозяйственно-полезными признаками сельскохозяйственных животных [4-8]. Определение аллельных вариантов генов позволит дополнительно к традиционному отбору животных проводить селекцию непосредственно на уровне ДНК [9-10].

Преимущество ДНК-анализа заключается в том, что можно определить генотип животного независимо от пола, возраста и физиологического состояния, что является важным фактором в селекционной работе [11, 12, 2].

Тиреоглобулин (TG5) - гликопротеин, предшественник тироидных гормонов трийодтиронина (ТЗ) и тетрайодтиронина (Т4), является одним из важных генов липидного обмена. Ген гормона тирео-глобулина ранее рассматривался в качестве функционального и позиционного гена-кандидата мрамор-ности мяса [13-14]. Наиболее желательным для введения селекции на основе молекулярно-генетического анализа является генотип ТТ [1, 2, 15].

Цель исследования.

Анализ продуктивности животных с учётом полиморфизма, ДНК-маркера (TG-5) коров-матерей и их дочерей абердин-ангусской породы австралийской селекции для дальнейшего совершенствования стада.

Материалы и методы исследования.

Объект исследования. Потомки животных крупного рогатого скота абердин-ангусской породы австралийской селекции. Одним из мест чистопородного разведения абердин-ангусов в России является Зауралье. Хозяйство - ООО «Суерь» расположено в Белозёрском районе Курганской области. В конце

22 Разведение, селекция, генетика

2008 года на ферму было завезено из Австралии 412 голов животных абердин-ангусской породы, в том числе тёлок в возрасте 11-15 месяцев, 12 племенных быков породы ангус в возрасте 15 месяцев. Всё завезённое поголовье сопровождалось экспортными сертификатами Австралии, подтверждёнными свидетельством о регистрации ФГПУ ВНИИплем от 28 апреля 2009 года. В 2013 году хозяйству ООО «Су-ерь» присвоен статус племенного завода по разведению крупного рогатого скота абердин-ангусской породы. Исследования проводились на животных, завезённых в 2008 году из Австралии, и их потомках первого поколения, а именно на коровах-матерях и коровах-дочерях. Материал исследовался в одинаковом возрастном аспекте. На момент выборки животных живая масса коров-матерей в возрасте 3 лет составляла по среднему показателю 497,1±2,6 кг и соответственно коров-дочерей - 524±3,1 кг.

Обслуживание животных и экспериментальные исследования были выполнены в соответствии с инструкциями Russian Regulations, 1987 (Order No.755 on 12.08.1977 the USSR Ministry of Health) and «The Guide for Care and Use of Laboratory Animals (National Academy Press Waschington, D.C. 1966)». При выполнении исследований были приняты усилия, чтобы свести к минимуму страдания животных и уменьшения количества используемых образцов.

Характеристика территорий, природно-климатические условия. Климатические условия Австралии и России, а именно Курганской области, несопоставимы. Австралия из-за своих огромных размеров и уникального географического положения обладает широчайшим разнообразием климатических условий - от субэкваториальных районов на севере до умеренных морских на юге. Количество выпадающих осадков убывает с востока на запад от 1500 мм в год до 300-250 мм и менее.

Ведущее место в сельском хозяйстве на континенте принадлежит наиболее старой отрасли -пастбищному животноводству. На его долю приходится около 60 % всей стоимости продукции сельского хозяйства. В прибрежных районах развито также молочное и мясное животноводство. В структуре растениеводства главная роль принадлежит пшенице, её выращивают в полосе с осадками 250-500 мм. Помимо пшеницы на корм выращивают рожь, овёс, ячмень, кукурузу, кормовые травы - клевер, люпин.

Средняя годовая сумма осадков на территории Курганской области изменяется в пределах от 320 мм до 470 мм. В ООО «Суерь» имеется 4827 га сельскохозяйственных угодий, в том числе 1765 га пашни, 1185 га - пастбищ, 1869 га - сенокосы.

Схема эксперимента. Животные абердин-ангусской породы австралийской селекции, достигшие возраста 3-х лет, формировались по группам в соответствии со здоровыми клиническими данными. Первая группа состояла из коров-матерей (n=40), завезённых из Австралии, вторая группа - из коров-дочерей первого поколения (n=30), рождённых в Курганской области в ООО «Суерь». Учитывались данные: живая масса коров-матерей и коров-дочерей.

Методом ПЦР-анализа была выявлена частота встречаемости генотипов гена TG-5. Использовались данные по живой массе и молочности в хозяйстве ООО «Суерь» из зоотехнических документов и программы ОПЦ КРС.

Оборудование и технические средства. ПЦР-анализ был проведён в Испытательном центре ФГБНУ ВНИИМС (Аттестат аккредитации Испытательного центра № РОСС RU. 0001. 21 ПФ 59).

Для определения полиморфизма гена TG-5 у исследуемых животных были отобраны пробы крови. Кровь, полученную из ярёмной вены животных, вносили в пробирки с 600 мкл этилендиамин-тетрауксусной кислоты (ЭДТА) до конечного объёма 10 мл. Выделение ДНК из крови проводили с использованием комплекта реагентов для выделения геномной ДНК из цельной крови «ДНК-Экстран-1» («Синтол», Россия). Для амплификации фрагментов генов использовались праймеры.

ПЦР проводили на программируемом амплификаторе АНК-32 («Синтол», Россия) в объёме реакционной смеси 25 мкл, содержащей 60 мМ трис-HCl (pH 8,5), 1,5 мМ MgCI 2,25 мМ КС1, 10 мМ тритон Х-100; 0,2 мМ дНТФ, 1 ед. Таq ДНК полимеразы, по 0,5 мкМ каждого из праймеров. Амплификацию гена TG-5 проводили по следующему режиму: +95 оС - 120 с х 1, +64 оС - 40 с х 40, +95 оС - 20 с х 40.

Статистическая обработка. Статистическая обработка полученного материала проводилась с помощью общепринятого параметрического метода (t-критерий Стьюдента) и с применением программы «Statistika 10.0» («Stat Soft Inc.», США).

Результаты исследований.

В результате анализа полиморфизма гена TG-5 у коров и их дочерей было выявлено, что большинство животных имеют гетерозиготный генотип СТ, данный генотип был выявлен у 80,0 % коров-матерей и 90,0 % коров-дочерей. Гомозиготный генотип СС обнаружен у 17,5 % коров и 10,0 % их дочерей. Гомозиготные животные по желательному генотипу ТТ у исследуемых дочерей отсутствовали, а у коров-матерей была выявлена лишь одна голова или 2,5 % от исследуемого поголовья (рис. 1).

Разведение, селекция, генетика

90-, 8070805040302010-

0

_

I

ЗГ

Генотип СС Генотип СТ Генотип ТТ

Коровы-матери

Коровы-дочери

Рис. 1 - Частота генотипов гена тиреоглобулина животных абердин-ангусской породы ООО «Суерь»

Частота встречаемости аллеля С у коров-матерей составила 0,58, аллеля Т - 0,42, у коров-дочерей - 0,55 и 0,45 соответственно.

Дальнейшим этапом исследования явилось изучение взаимосвязи полиморфизма гена TG-5 с показателями живой массы и молочности коров.

Результаты сравнительного анализа ассоциации полиморфизма гена тиреоглобулина с живой массой у коров-матерей показали, что наивысшими показателями характеризовалась корова, несущая желательный генотип ТТ (табл. 1), при этом она превосходила коров с генотипами СС и СТ на 18,9 кг (3,72 %) и 13,7 кг (2,7 %). Коровы с гетерозиготным генотипом СТ имели промежуточный результат и превосходили на 5,2 кг маток с гомозиготным генотипом СС. У коров-дочерей наивысшими показателями по живой массе характеризовались животные с генотипом СТ, они превосходили коров с генотипом СС на 31,6 кг или на 5,85 %.

Таблица 1. Тестирование полиморфизма гена тиреоглобулина

Коровы-матери Коровы-дочери

Показатель австралийской селекции потомки первого поколения

генотип генотип

СС СТ ТТ СС СТ ТТ

Живая масса в 3 489,1± 494,3± 508,0± 509,0± 540,6± -

года 8 4** 8,1** 90,** 8,6 10 1***

Молочность, 1 212,7± 214,0± 237,0± 217,1± 219,0± -

отёл 2,7 4,3 2,9* 2,9* 3,1*

Примечание: * - Р>0,95; ** - Р>0,99; *** - Р>0,999

Анализ ассоциации полиморфизма гена ТG-5 с молочностью показал, что наименьшим показателем характеризовались коровы и дочери, несущие генотип СС, при этом они уступали другим генотипам на 1,3-24,3 кг и 1,9 кг соответственно. Коровы-матери с генотипом СТ занимали промежуточное положение по молочности.

Также прослеживалось превосходство дочерей над матерями по показателям живой массы 19,9 кг (3,9 %) генотип СС, генотип СТ - 46,3 кг (8,6 %), по молочности превосходство составило: генотип СС -4,4 кг (2,0 %), генотип СТ - 5,0 кг (2,3 %).

Таким образом, коровы и их дочери, несущие генотип СТ, и коровы, несущие генотип ТТ по гену TG-5, обладают наилучшими показателями по живой массе и молочности.

24 Разведение, селекция, генетика

Обсуждение полученных результатов.

Любое производство, в том числе и животноводство, чтобы существовать и развиваться, должно приносить прибыль. Основные условия обеспечения прибыли - уровень продуктивности животных и цена на производимую продукцию. Одним из методов оценки продуктивности крупного рогатого скота является использование ДНК-маркеров [16].

Исследования по изучению взаимосвязи полиморфизма генов с показателями мясной и молочной продуктивности животных на сегодняшнее время является актуальной темой.

Интенсификация селекционного процесса в животноводстве невозможна без применения современных молекулярно-генетических методов и использования ДНК-маркеров, ассоциированных с хозяйственно-ценными признаками животных. В работах многих исследователей выполнен анализ распределения аллельных вариантов ряда структурных генов, полиморфизм которых часто оказывается связанным с основными показателями мясной и молочной продуктивности крупного рогатого скота

[17].

Исследования, проведённые на местных и интродуцированных породах Сибири: герефордской, русской комолой, абердин-ангусской, галовейской показали, что лучшим соотношением отличаются генотипы абердин-ангусской породы, в которой желательный генотип ТТ встречается у 5 % животных. Гомозиготных генотипов СС среди них меньше на 24,7, а гетерозиготных больше на 21,8 %, чем в герефордской породе. Частота желательного генотипа ТТ гена TG-5 в стадах герефордской породы Новосибирской области и Алтайского края варьирует от 0,0 до 4,5 %. Среди бычков и тёлочек, завезённых из Канады, также мало животных с желательным генотипом ТТ (1,7-4,0 %) и аллелем Т (0,092-0,140) гена TG-5. В основном среди них присутствуют носители гомозиготного генотипа СС (76,0-83,3 %) и аллеля С (0,841-0,962) [18].

В наших исследованиях показано, что из всего исследуемого поголовья (70 гол.) желательный генотип ТТ был выявлен только у коров, завезённых в хозяйство с Австралии, - 1,4 %, у их дочерей данный генотип выявлен не был. Гомозиготный генотип СС встречается у 14,3 % животных. Наибольшим присутствием характеризовался гетерозиготный генотип СТ - 84,3 %.

На основании исследований Зиннатовой Ф.Ф., проведённых на молочных породах крупного рогатого скота, считается, что ген гормона тиреоглобулина связан с молочной продуктивностью и качественным составом молока [16].

Поэтому в нашем исследовании мы решили изучить полиморфизм гена тиреоглобулина (являющимся одним из важных генов липидного обмена) стада абердин-ангусской породы и его связь с живой массой и молочностью коров. Так как молочность коров мясных пород является определяющим селекционным признаком и служит основным условием получения высоких привесов молодняка на подсосе.

Так, анализ ассоциации полиморфизма гена ТG-5 c молочностью показал, что наименьшим показателем характеризовались коровы и дочери, несущие генотип СС, при этом они уступали другим генотипам на 1,3-24,3 кг и 1,9 кг соответственно. Коровы-матери с генотипом СТ занимали промежуточное положение по молочности. Наивысшим показателем по молочности характеризовался генотип ТТ - 237,0 кг.

Вывод.

Обобщая полученные результаты молекулярно-генетического анализа коров и дочерей абердин-ангусской породы, можно констатировать, что особи, несущие в своем геноме аллель Т по гену TG-5, имеют наилучшие показатели живой массы и молочности. В связи с этим необходимо включать в селекционно-племенные программы хозяйства тестирование животных по генам липидного обмена, а вновь выявленных животных-носителей желательных аллелей скрещивать с препотентными быками-производителями для получения потомства с выдающимися показателями.

Литература

1. Габидулин В.М., Алимова С.А., Тарасов М.В. Показатели продуктивности ангусского скота // Вестник мясного скотоводства. 2014. N° 3(86). С. 22-25.

2. Джуламанов К.М., Дубовскова М.П. Экологическая адаптивность и иммуногенетические маркеры в племенной работе // Зоотехния. 2003. № 7. С. 9-10.

Разведение, селекция, генетика

3. Тарасов М.В., Габидулин В.М., Шмаков В.Ю. Абердин-ангусская порода мясного скота в России // Вестник мясного скотоводства. 2010. Вып. 63(3). С. 71-77.

4. Алимова С.А., Габидулин В.М., Тарасов М.В. Иммуногенетический анализ крови стада абердин-ангусской породы // Разработка и освоение инноваций в животноводстве: материалы междунар. науч.-практ. конф. / под ред. чл.-корр. Левахина В.И. 24-25 октября 2013 г. Оренбург, 2013. С. 11-13.

5. Дубовскова М.П. Составляющие крови как фактор экологической адаптации тёлок разных генотипов // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2004. № 2. С. 136-138.

6. Тюлебаев С.Д., Нурписов И.Б., Каюмов Ф.Г. Селекционно-генетические параметры тёлок // Вестник мясного скотоводства. 2007. Вып. 60. T. I. С. 291-294.

7. Каюмов Ф.Г., Макаев Ш.А. Генетические ресурсы скота казахской белоголовой породы в решении проблем развития мясного скотоводства // Эффективное животноводство. 2010. № 4. С. 30-31.

8. Мирошников С., Макаев Ш., Фомин В. Ведение линий казахского белоголового скота // Молочное и мясное скотоводство. 2012. № 1. С. 4-6.

9. Джуламанов К.М., Колпаков В.И., Урынбаева Г.Н. Отбор генетически ценных животных в племенном скотоводстве // Актуальные вопросы развития отечественного мясного скотоводства в современных условиях (в свете подписания Договора о создании Евразийского экономического союза): материалы междунар. науч.-практ. конф. Орал: ЗКАТУ им. Жангир хана, 2014. С. 50-55.

10. Амерханов Х., Каюмов Ф. Генетические ресурсы мясного скота в Российской Федерации // Молочное и мясное скотоводство. Спец. выпуск по мясному скотоводству. 2011. С. 3-6.

11. Генетическая характеристика основных мясных пород крупного рогатого скота / К.М. Джуламанов, Ш.А. Макаев, М.П. Дубовскова, Л.Г. Сурундаева // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. 2010. № 6. С. 70-73.

12. Калашникова Л.А. Современное состояние и проблемы использования методов анализа ДНК в генетической экспертизе племенных животных // Аграрная Россия. 2002. № 5. С. 30-40.

13. Молекулярно-генетические маркеры в селекционной работе с разными видами сельскохозяйственных животных / М.И. Селионова, Е.А. Гладырь, Т.И. Антоненко, С.С. Бурылова // Вестник АПК Ставрополья. 2012. № 2. С. 30-35.

14. Мирошников С.А., Тарасов М.В. Анализ современного состояния и перспективы отечественного производства говядины // Вестник мясного скотоводства. 2013. № 2(80). С. 7-11.

15. Association analysis of thyroglobulin gene variants with carcass and meat quality traits in beef cattle / Q.-F. Gan et al // J. of App. Gen. 2008. Vol. 49. P. 251-255.

16. Зиннатова Ф.Ф., Зиннатов Ф.Ф. Роль генов липидного обмена (DGAT1, TG-5) в улучшении хозяйственно-полезных признаков крупного рогатого скота // Учёные записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Баумана. 2014. № 3. С. 164-168.

17. Beckmann J.S., Soller M. Restriction fragment length polymorphisms in genetic improvement: methodologies, mapping and costs // Theor. Appl. Genet. 1983. V. 67. P. 35-43.

18. Сравнительный анализ мясных пород скота Сибири по гену ТG-5 (мраморность мяса) / В.А. Соло-шенко, Г.М. Гончаренко, В.А. Плешаков, А.А Дворяткин, Н.Б. Гришина, Т.С. Горячева // Достижения науки и техники АПК. 2014. № 1. С. 52-53.

Габидулин Вячеслав Михайлович, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник отдела разведения мясного скота ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт мясного скотоводства», 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29, тел.: 8(3532)43-46-74, e-mail: vniims.or@mail.ru

Алимова Светлана Анатольевна, кандидат сельскохозяйственных наук, научный сотрудник отдела разведения мясного скота ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт мясного скотоводства», 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29, тел.: 8(3532)43-46-74, e-mail: vniims.or@mail.ru

Тарасов Михаил Владимирович, кандидат сельскохозяйственных наук, научный сотрудник отдела разведения мясного скота ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт мясного скотоводства», 460000, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29, тел.: 8(3532)43-46-74, e-mail: vniims.or@mail.ru

UDC 591.11:636.22/28.082.13

Gabidulin Vyacheslav Mikhaylovich, Alimova Svetlana Anatolevna, Tarasov Mikhail Vladimirovich

FSBSI «All-Russian Research Institute ofBeef Cattle Breeding», e-mail: vniims.or@mail.ru

26 Разведение, селекция, генетика

Influence of thyreoglobulin polymorphism (TG-5) on the productivity of Angus herd of Australian selection in the Trans-Ural region in LLC «Suer»

Summary. The article presents the research data of immunogenic analysis of blood of Angus cattle of Australian selection and indexes of live weight and milk ability according to the first calving of tested animals. According to the results of analysis, the gene polymorphism indices (TG-5) were determined in animals and their progeny (cows-mothers and their daughters) in a comparative aspect in the conditions of Russian Trans-Urals, breeding farm «Suer».

Key words: Australian selection, immunogenic analysis, polymorphism, gene, thyroglobulin, live weight, milking ability.

УДК 636.082:636.22/.28.082.13

Совершенствование продуктивности скота герефордской породы

М.П. Дубовскова, А.М. Ворожейкин, Н.П. Герасимов, В.И. Колпаков

ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт мясного скотоводства»

Аннотация. Представлено состояние численности и качества поголовья герефордов в России, внутрипородные типы и направление дальнейшего совершенствования породы. Живая масса бычков «Дмитриевского» типа в возрасте 15-16 мес. составила 470-530 кг, полновозрастных быков-производителей - 970-1200 кг. Масса туши и её выход у бычков в возрасте 15 мес. - 360 кг и 54,7 %.

Живая масса быков-производителей нового «Андриановского» типа - 750-1100 кг, коров - 577654 кг. По этому показателю животные нового типа превосходят базовый вариант на 18 %, по рентабельности производства - на 17 %. Живая масса коров внутрипородного типа «уральский герефорд» в возрасте 3-х лет составляет 484 кг, 4-х - 522, 5 лет и старше - 562 кг, что выше соответствующих показателей базового поголовья на 6,4; 5,7; 6,8 %. В 15- и 18-месячном возрасте бычки созданного типа имеют преимущество над сверстниками стада по живой массе на 5,0 и 7,1 %, среднесуточному приросту - на 4,9 и 7,0 %. У бычков в возрасте 21 мес. в мякоти содержалось мышц на 19,5 % больше, чем у сверстников исходной селекции.

Для создания высокопродуктивных маточных стад рекомендовано использование тёлок от искусственного осеменения быками канадской репродукции и от пересадки эмбрионов канадской селекции.

Молодняк гетерогенных групп превосходил сверстниц уральской селекции по живой массе в возрасте 15 мес. на 16,8 кг (4,6 %; Р<0,05) и на 37,0 кг (10,1 %; Р<0,001). Возраст плодотворного осеменения у тёлок местной популяции был меньше на 7,7-12,8 сут (1,6-2,7 %). Индекс оплодотворения у них был ниже на 0,05-0,1. Анализ живой массы, интенсивности роста и воспроизводительных качеств животных показал зависимость от принадлежности к эколого-генетической группе.

Ключевые слова: герефордская порода, заводской тип, воспроизводительная способность, тёлки, интенсивность роста, живая масса, возраст осеменения.

Введение.

Более полувека научные сотрудники совместно со специалистами хозяйств работают в направлении совершенствования племенных и продуктивных качеств герефордской породы скота. Научное сопровождение селекционно-племенной работы с породой позволяет достоверно оценивать и отбирать животных для воспроизводства и целенаправленно формировать её генетическую структуру [1-2].

Герефорд - уникальная порода, обладает высокой мясной продуктивностью, при этом хорошо адаптируется к различным климатическим условиям. Это определило её широкий ареал в России, охватывающий более 20 регионов. При этом - с большим разбросом по природно-климатическим зонам: от благодатных Краснодарского и Ставропольского краёв до экстремальных условий Бурятии, Южного Урала, Хакасии, Красноярского края и Республики Алтай. Популяция герефордского скота неуклонно увеличивается.