Генотипирование по каппа-казеину коров черно-пестрой породы методом ПЦР

УДК 636.22/.28.082.12

Г енотипирование по каппа-казеину коров черно-пестрой породы методом ПЦР

М. И. Селионова, к. б. н.

О. В. Забровская, асп.

Одной из основных задач в области молочного животноводства является получение высокопродуктивных животных, дающих молоко с большим содержанием белка, обладающего хорошими технологическими качествами. Однако селекционная работа, базирующаяся только на классических подходах, в настоящее время не дает высокого селекционного эффекта и не может удовлетворять потребностям сегодняшнего дня.

Внедрение в практику животноводства ДНК-технологий позволяет проводить точную идентификацию генотипов животных, несущих желательные фенотипические особенности, и на их основе вести широкомасштабную селекцию.

При оценке коров молочных пород важное значение имеет не только высокий уровень молочной продуктивности, но и качественные показатели молока, определяющие при переработке его технологические свойства.

Селекция на жирномолочность - это норма отечественного скотоводства, селекции же на белковомолочность, качественный состав и технологические показатели молока до сих пор уделяется мало внимания. Известно, что аллельные варианты молочного белка каппа-казеина связаны с показателями белковомолочности и технологическими свойствами молока при изготовлении творога и сыра. На сегодняшний день описано семь аллелей каппа-казеина: А, В, С, Е, F, G и Н. Наиболее часто у крупного рогатого скота встречаются А- и В- аллельные варианты. Показано, что В-аллель ассоциирован с более высоким содержанием белка в молоке и более высоким выходом сыра, а также лучшими коагуляционными свойствами молока. Однако имеются данные о низкой частоте встречаемости В-аллеля каппа-казеина, что определяет необходимость

разработки селекционных программ с целью насыщения популяций животных желательными аллельными вариантами данного гена.

Благодаря методу полимеразной цепной реакции (ПЦР) с последующим рестрикционным анализом, стало возможным идентифицировать генотипы каппа-казеина у животных независимо от пола, возраста и физиологического состояния, что значительно ускоряет решение многих задач современной селекции.

В связи с этим целью исследований было изучение частоты встречаемости аллельных вариантов гена каппа-казеина в популяции коров черно-пестрой породы и определение корреляций с хозяйственно-ценными признаками.

Материал и методы. Исследования проводились на животных чернопестрой породы Ленинградской селекции ООО «Кисловодский» Предгорного района Ставропольского края.

С целью проведения ПЦР - диагностики аллельных вариантов гена каппа-казеина проводили отбор образцов крови у коров черно-пестрой породы ООО «Кисловодский». Из образцов крови выделяли ДНК с использованием набора реагентов DIAtomTM DNA Prep по стандартной методике. ПЦР проводилась на амплификаторе «Терцик» в 35 циклов.

Рестрикцию амплифицированных фрагментов проводили с использованием рестриктазы HindIII.

После проведения электрофореза в геле регистрировали полосы определенной длины, по которым устанавливали генотип гена каппа-казеина (табл.1).

Таблица 1

Характеристика фрагментов рестрикции аллельных вариантов

гена каппа-казеина

Г енотип Амплификат, п.н. Длина фрагментов рестрикции, п.н.

АА 883 106, 306, 471

АВ 883 106, 306, 471, 777

ВВ 883 106, 777

Результаты. В результате исследования группы животных чернопестрой породы ООО «Кисловодский» методом ДНК - диагностики выявлено три генотипа по локусу гена каппа-казеина - АА, АВ и ВВ, детерминируемых двумя аллелями - к-СпА и к-Спв. Наибольшую частоту встречаемости среди исследованных животных имел гомозиготный генотип АА - 48,1%. Частота встречаемости гетерозиготного генотипа АВ составила 34,2% и, наконец, гомозиготного ВВ-генотипа была наименьшей - 14,9% (табл. 2). Расчет генного равновесия по формуле Харди - Вайнберга показал, что значение х в данной популяции по локусу к-Сп было 28,91. Это свидетельствует о нарушении генного равновесия. Данное явление связано, по-видимому, с избыточным количеством гомозиготных АА - генотипов и значительной нехваткой ВВ-генотипов (табл. 2).

Таблица 2

Полиморфизм гена каппа-казеина в популяции коров черно-пестрой

породы Ленинградской селекции ООО «Кисловодский»

Хозяйство Кол-во, гол. Распре- деление Частота генотипов, % Частота аллелей 2 X

АА АВ ВВ А В

ООО «Кисловодский» Предгорненский район 105 Н 48,1 34,2 14,9 0,49 0,15 28,91

О 26,4 53,3 20.3

Сравнительным анализом качественных показателей молока, таких как содержание молочного жира и молочного белка, животных разных генотипов по гену к-Сп выявлены определенные различия.

Так, наибольшее количество молочного жира имели животные-носители АА-генотипа - 3,96%, затем следовали особи ВВ-генотипа. Коровы указанных групп достоверно превосходили коров гетерозиготного АВ-генотипа (табл. 3).

Наибольшее количество молочного белка имели особи гомозиготного ВВ-генотипа к-Сп-локуса - 3,24%. Разница по сравнению с аналогичным показателем в группе животных АВ-генотипа была достоверной (табл. 3).

Таблица 3

Содержание жира и белка в молоке коров-носителей различных генотипов каппа-казеина, %

Г енотип п Жир Белок

АА 52 3,96 ± 0,082* 3,18 ± 0,038

АВ 37 3,81 ± 0,080 3,12 ± 0,043

ВВ 16 3,92 ± 0,146 3,24 ± 0,076

Примечание: * Р < 0,05 по сравнению с АВ-генотипом.

Таким образом, проведенные исследования показали, что коровы чернопестрой породы с генотипом каппа-казеина ВВ имеют более высокие показатели содержания и выхода молочного белка, характеризуются положительной связью с удоем в сравнении с гомозиготами АА и гетерозиготами АВ.

Генотипирование по аллельным вариантам гена к-Сп позволит в дальнейшем предложить для практической селекции в плане повышения белковомолочности стада научно обоснованный отбор и подбор животных желательных генотипов.

Литература

1. Глазко, В. И. Проблемы использования ДНК-технологий у животных /В. И. Глазко //С. - х. биология. - 1998. - № 4. - С. 33 - 41.

2. Терлецкий, В. П. Оценка племенных животных по полиморфизму генов и ДНК /В. П. Терлецкий, Н. В. Дементьева, Е. С. Усенбеков //Зоотехния. - 2001. - № 1. - С. 14 - 16.

3. Тинаев, А. О. Хозяйственно-полезные признаки продуктивности первотелок черно-пестрой породы с разными генотипами по локусу гена каппа-казеина: Автореф. Дис. ... канд. с.-х. наук. /А. О. Тинаев. -п.Лесные Поляны Московской области, 2003. - 18 с.