Оценка разнообразия генофонда крупного рогатого скота мясных пород и типов

УДК 636.082:591.11

Оценка разнообразия генофонда крупного рогатого скота мясных пород и типов

Л.Г.Сурундаева, ЛА.Маевская

ГНУ Всероссийский НИИ мясного скотоводства Россельхозакадемии

Аннотация: Изучены аллельные профили по 30 антигенам в 7 системах групп крови крупного рогатого скота мясных пород и типов. Установлено, что племенные животные, относящиеся к одной породе, но имеющие разный ареал распространения, имеют определенные генетические различия. Отмечена внутрипо-родная и межпородная дифференциация аллелей.

Summary: Allelic profiles by 30 antigens in 7 systems of blood groups of beef cattle breeds and types were studied. It was established that breeding animals of the same breed but with different distribution area have definite genetic differences. Inter- and crossbreed differentiation of alleles was indicated.

Ключевые слова: группы крови крупного рогатого скота мясного направления продуктивности, частота аллелей, уровень гомозиготности.

Key words: blood groups of beef cattle, allelic frequency, homozygosis level.

Наличие в генофонде многих аллелей одних и тех же генов определяет и подчеркивает наследственную уникальность каждого индивида. Вместе с тем изучение наследования множественных аллелей позволяет оценить генофонд отдельных стад и пород мясного скота, проводить генетическую дифференциацию линий, достоверно оценивать потомков быков-производителей лидеров породы, прогнозировать эффективность племенной работы [1, 2, 3, 4, 5].

В связи с этим в задачу исследований входило изучение генофонда племенных стад отечественных и зарубежных мясных пород скота, генетической структуры отдельных стад, определение генетического сходства и дистанции между отдельными популяционными единицами.

Проведенный иммуногенетический анализ 114 биопроб крови крупного рогатого скота калмыцкой породы разных эколого-генетических групп показал, что в популяции (n=71), принадлежащей СПК СХА (колхоз) «Тобольский», частота встречаемости антигенов существенно варьирует от 0 до 63,38%. Так, по системе А частота встречаемости антигенов Aj и А2 была невысокой и составила 5,63 и 12,68% соответственно.

По В системе наибольшей частотой встречаемости характеризовались аллели О4 - 36,62%, Y2 -35,21%, B' - 42,25%, E'3 - 49,3%, F' - 43,66% и K' - 49,3%. В C системе наибольшая частота встречаемости выявлена по аллелю С2 - 63,38% и Rj - 19,72%, в F-V - по аллелю F - 23,0%. В остальных системах выявлены незначительные частоты распределений (табл. 1).

При исследовании иммуногенетического биоразнообразия, основанного на частоте встречаемости групп крови племенного скота калмыцкой породы (n=105), принадлежащего ООО «Агробизнес» Республики Калмыкия, установлено, что в системе А частота встречаемости антигенов А! составила 14,17% и А2 - 18,1%. По системе В отмечено, что наибольшей частотой встречаемости обладали аллели О4 - 26,67%, B' - 20,00%, E'3 - 17,14%, F' - 15,24% и K' - 21,9%.

Таблица 1. Частота встречаемости антигенов у скота калмыцкой породы

Систе- Анти- СПК СХА (колхоз) «Тобольский» Оренбургская обл. ООО «Агробизнес» Республика Калмыкия

ма гены голов (П=71) частота, % голов (П=105) частота, %

А А] 4 5,63 18 17,14

А2 9 12,68 19 18,10

В2 9 12,68 3 2,86

В G2 3 4,23 2 1,90

11 3 10,34 10 9,52

А'2 2 2,82 4 2,63

02 5 7,04 - -

04 26 36,62 28 26,67

Y2 25 35,21 5 4,76

В' 30 42,25 21 20,00

D' 8 11,27 3 2,86

Е'з 35 49,30 18 17,14

В F' 31 43,66 16 15,24

К' 35 49,30 23 21,90

I' 6 8,45 7 4,61

0' 9 12,68 - -

Q' 4 5,63 12 11,43

G» - - - -

Ь - - 3 1,7

С2 45 63,38 74 70,48

С Е 2 2,82 - -

Ъ 14 19,72 - -

W 3 4,23 21 20,00

F-V F V 23 32,39 65 6 61,90 5,71

L L S1 16 22,54 6 2 13,95 1,90

S Н» 1 1,41 10 9,52

и» 5 7,04 1 0,95

Z Z 3 4,23 1 0,95

Несмотря на то, что абсолютные значения распределения были ниже, по сравнению с распределением у животных, принадлежащих СПК СХА (колхоз) «Тобольский» Оренбургской области, указанные аллели имели преимущество по сравнению с другими в этой системе.

В С системе наибольшая частота встречаемости выявлена по аллелю С2 - 70,48% и W - 20,00%, в F-V системе - по аллелю F - 61,9%. В остальных системах выявлены также, как и в ранее проанализированной популяции, незначительное распределение частот.

Проведенным сравнительным анализом двух популяций крупного рогатого скота калмыцкой породы разных эколого-генетических групп показал, что индекс генетического сходства между ними 1г=0,787, а генетического различия составил DN=0,24. В данных популяциях ведется селекция, основанная на методе отбора по интенсивности роста потомков основных продолжателей-лидеров стада, или данного региона, отобранных на племя в данных племпредприятиях.

Сравнительный иммуногенетический анализ групп крови крупного рогатого скота герефордской породы показал, что в популяции, принадлежащей ОАО «Птицефабрика Челябинская» Челябинской области, частота встречаемости антигенных факторов варьирует от 0 до 87,5% по системам А, В, С, F-V, L, S, Z. Распределение частот встречаемости факторов по А-локусу равномерное и составляло по А] - 27,27%, по А2 -26,56%. По В-локусу наибольшая частота встречаемости выявлена по следующим локусам: - Y2 - 70,3%, К'

- 42,2%, Е'з - 27,3%, О4 - 20,3% и I' - 26,6%. По С-локусу - С2 - 75,0%, Rl - 10,9%. По F-V-локусу - по F -87,5%. По L-локусу - 23,4% и по Z - 3,1% (табл. 2).

Таблица 2. Частота встречаемости антигенов у скота герефордской породы

Система ОАО «Птицефабрика Челябинская» СПК им. Салавата

Антигены голов (П=64) частота, % голов (П=50) частота, %

А А1 18 27,3 0 0

А2 В2 17 26,6 19 5 38 10

G2 3 4,9 10 20

В 11 12 - 2 4 4 8

О2 1 1,6 7 14

О4 13 20,3 13 26

Y2 45 70,3 35 70

В' 3 4,7 7 14

D' 2 3,1 11 22

Е'3 18 27,3 20 40

В F' 17 20,3 4 8

К' Т 27 42,2 - -

О' 5 7,8 7 14

Q' 4 6,3 1 2

G» 1 1,6 0 0

С С1 С2 48 75,0 24 48

Е - 2 4

^ 7 10,9 23 46

W - - 1 2

Х2 - - - -

L' - - 7 14

F-V F 56 87,5 48 96

V 4 6,3 1 2

L L 15 23,4 12 24

S S1 4 6,3 2 4

Н» 1 1,6 5 10

и» - - 1 2

Z Z 2 3,1 2 4

В результате сравнительной оценки структуры стада крупного рогатого скота, принадлежащего ОАО «Птицефабрика Челябинская» Челябинской области, с популяцией герефордского скота, завезенного из Австралии в СПК им. Салавата Республики Башкортостан, установлено, что для животных обеих популяций общими в А-системе является антиген А2, частота встречаемости которого в СПК им. Салавата составляет 38%, а по популяции, принадлежащей ОАО «Птицефабрика Челябинская» Челябинской области - 26,6%.

В В-системе наиболее сходными являются такие антигены как Y2 соответственно 70% и 70,3% и О4 - 26,0% и 20,3%, Е'3 - 40,0% и 27,3%. По С-системе совпадение по частотам встречаемости имеют животные двух популяций по антигенам С2 - 48,0% и 48,8%. По F-V-системе совпадение частот наблюдается по антигену F - 96,0% и 87,5%, по L - 24,0 и 23,4%.

Минимальной частотой встречаемости в двух популяциях в В-системе характеризуются такие антигены как 11 (4,0% и 0 соответственно G" (0 и 1,6%), в С-системе - Е (4,0% и 0). Мало животных-носителей

антигенов по S-системе, что также является их общей характеристикой. Проведенный анализ генных расстояний между исследуемыми популяциями, основанный на оценке распределения частот аллелей в различных локусах, позволил дать оценку степени генетического сходства (различия) и показал, что генетическое сходство между популяциями составляет 1г=0,93, тогда как генетическая дистанция между ними DN = 0,07, что свидетельствует о генетическом сходстве данных популяций крупного рогатого скота герефордской породы.

Полученные данные позволяют сделать вывод о том, что племенные животные, относящиеся к одной породе, но имеющие разный ареал распространения и не обладающие панмиксией, имеют определенные генетические различия.

Сравнительный иммуногенетический анализ крупного рогатого скота каргалинского мясного типа с исходными породами красной степной и шортгорнской мясного направления показал, что в изучаемых популяциях отсутствуют антигены: Аь F', К' и J'.

Наибольшая частота встречаемости по А системе была у антигена А2, которая составила 59% в популяции красного степного скота, 76% - по шортгорнам и 63% в популяции каргалинского типа (табл. 3).

Таблица 3. Частота встречаемости антигенов в сравниваемых субпопуляциях

Имеющаяся база по породе Каргалинский тип

Систе- Антигены красная степная шортгорнская

ма голов (П=122) частота, % голов (П=54) частота, % голов (П=54) частота, %

А А2 72 59 190 76 34 63

В2 65 53 55 22 15 28

G2 40 33 128 51 22 41

В 11 22 18 50 20 10 18,5

12 28 23 65 26 13 24

02 49 40 25 10 9 16,7

04 51 41,8 88 35 20 37

Y2 69 56,5 155 62 32 59

В' 31 25,4 70 28 14 26

D' 25 20,5 88 35 15 28

Е'3 63 51,6 225 90 43 80

В F' 0 0 0 0 0 0

К' 0 0 0 0 0 0

J' 0 0 0 0 0 0

0' 12 10 175 70 16 30

Q' 59 48,5 163 65 16 30

G» 57 46,7 5 2 10 18,5

С1 62 50,8 85 34 20 37

Е 103 84 30 12 13 24

С Rl 5 4,1 190 76 22 41

W 75 61,5 28 11 14 26

х2 62 51 88 35 20 37

L' 26 21,3 50 20 11 20,4

F-V F 115 94,3 225 90 50 92,6

V 29 23,8 50 24 12 22

L L 67 55 58 23 17 31,5

S S1 17 14 133 53 13 24

Н» 4 3,3 170 68 21 39

и» 0 0 75 30 8 15

Z Z 97 79,5 113 45 13 24

По В системе в популяции красного степного скота наибольшая частота встречаемости отмечена по антигенам В2 - 53%, Y2 - 56,5%, Е'3 - 51,6%, Q' - 48,5% G" - 46,7%. В популяции шортгорнов мясного направления продуктивности наибольшие частоты встречаемости отмечались по антигенам G2 - 51%, Y2 -62%, %, Е'3 - 90%, О' - 70% и Q' - 65%. Необходимо отметить, что распределение частот антигенов В-системы в популяции каргалинского мясного типа в основном занимало промежуточное положение. Так, по антигенам G2 этот показатель составил 41%, Y2 - 59%, Е'3 - 80%, О' и Q'- по 30% и G" - 18,5%. Необходимо отметить, что наименьшей частотой встречаемости антигена G" характеризовалась популяция мясных шортгорнов - 2%, сравнительно низкой была и частота встречаемости антигена О2 - 10%, тогда как популяция каргалинского мясного типа характеризовалась промежуточными показателями, что свидетельствует о кодоминантном типе наследования антигенов в крови потомков.

Сравнительный анализ частоты встречаемости антигенов по С-локусу выявил, в достаточной степени, породные особенности, характерные для красного степного и шортгорнского скота. Так, частота встречаемости антигена С! у красного степного скота составила 50,8%, тогда как у шортгорнов - 34%, Е - соответственно 84% и 12%, R1- 4,1 и 76%, W - 61,5 и 11%. Также как и в В системе, наблюдалось промежуточное наследование всех антигенов С системы у животных каргалинского мясного типа, которое соответственно составило 37%, 24%, 41%, 26%. По F-V-системе полное совпадение частот наблюдается по антигену F -94,3, 90 и 92,6% соответственно. Аналогичные данные были получены и по остальным локусам.

Оценка степени распределений частот в различных локусах исследуемых популяций показала, что генетическое сходство между популяциями красного степного скота и животными каргалинского типа составляет 1г=0,826, а между шортгорнами и новой популяцией каргалинского типа - 1г=0,866, тогда как генетические дистанции между ними соответственно составляют - DN=0,191 и DN=0,144 (рис. 1).

0,325 0,3 0,275 0,25 0,225 0,2 _I_I_I_I_1_

0,175 0,15 0,125 0,1 _1_I_I_1_

0

0,191

0,318

0,144

Красная степная порода

Каргалинский тип

Шортгорнская порода

Рис. 1 - Дендрограмма взаимоотношений между анализируемыми популяциями

Наряду с этим было проведено исследование иммуногенетических показателей коров-матерей и телят IV поколения по шортгорнской породе (табл. 4).

Подсчет генетического сходства показал, что животные IV поколения практически не отличались от чистопородных животных шортгорнской породы (табл. 5).

Исследованиями установлено, что молодняк IV поколения по частоте встречаемости большинства антигенов занимали промежуточное положение между матерями каргалинского мясного типа и потомками шортгорнских быков-производителей, участвующих в создании каргалинского мясного типа.

Таким образом, популяция крупного рогатого скота каргалинского мясного типа имеет более высокое генетическое сходство с шортгорнской породой мясного направления продуктивности, чем с красной степной породой. Одновременно с этим популяция каргалинского мясного типа генетически обособлена по сравнению с исходными генотипами.

Таким образом, имеющиеся различия по частоте встречаемости антигенов в популяциях разных эко-лого-генетических групп зависит от интенсивности ведения селекции при совершенствовании существующих и создании новых пород и типов мясного скота.

Таблица 4. Частота встречаемости антигенов сравниваемых субпопуляций

Система Антигены Коровы-матери каргалинского типа Потомки быков-производителей, использовавшихся при создании каргалинского мясного типа IV поколение

голов (n=28) % голов (n=59) % голов (n=28) %

A A2 22 75,86 15 25,42 15 51,72

B B2 12 41,38 55 93,22 21 72,41

G2 14 48,28 19 32,20 11 37,93

I1 12 41,38 7 11,86 9 31,03

I2 14 48,28 12 20,34 10 34,48

I2 14 48,28 12 20,34 10 34,48

O2 2 6,90 7 11,86 3 10,34

O4 0 0 0 0 0 0

Y2 24 82,76 29 49,15 18 62,07

B' 7 25,00 7 11,86 5 17,80

D' 10 34,48 7 11,86 6 20,69

E'3 21 75,00 49 83,05 23 79,31

O' 13 44,83 14 23,73 11 37,93

Q' 19 65,52 42 71,19 20 68,97

G" 6 20,69 29 49,15 10 34,48

C C1 11 37,93 52 88,14 20 68,97

E 7 24,14 54 91,53 25 86,21

R1 17 58,62 1 1,69 12 41,38

W 11 37,93 35 59,32 12 41,38

X2 12 41,38 8 13,56 7 24,14

L' 11 37,93 15 25,42 9 31,03

F-V F 29 100,00 28 48,00 18 62,07

V 9 31,03 50 23,77 11 37,93

L L 10 34,48 43 72,88 17 58,62

S S1 11 18,64 2 3,39 3 10,34

H" 0 0 0 0 0 0

U" 0 0 0 0 0 0

Z Z 4 13,79 38 64,41 10 34,48

Таблица 5. Индексы генетического сходства (I) и генетические дистанции (О] между субпопуляциями

Популяция Шортгорнская порода Каргалинский тип IV поколение

Шортгорнская порода Каргалинский тип IV поколение # I = 0,826 I = 0,989 DN = 0,174 # I = 0,866 DN = 0,011 DN = 0,134 #

Литература

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

2. Дубовскова М.П., Джуламанов К.М., Герасимов Н.П. Новые подходы к созданию высокотехнологичных типов мясного скота //Вестник мясного скотоводства. 2010. №63(4). С. 15-21.

3. Дубовскова М.П., Джуламанов К.М., Мавлюдова Л.А. Использование основных параметров популяци-онной генетики в селекции скота герефордской породы //Вестник мясного скотоводства. 2010. №63(1). С. 31-36.

4. Соловьев С.А., Мирошников С.А., Каюмов Ф.Г., Моисеев И.В., Мазуровский Л.З., Хайнацкий В.Ю., Сурундаева Л.Г. Экспортный потенциал и племенные ресурсы крупного рогатого скота мясных пород Оренбургской области // Оренбург: Издание ГНУ ВНИИМС Россельхозакадемии, 2011. 333 с.

5 Тюлебаев С.Д., Кадышева М.Д., Сурундаева Л.Г., Тихонов П.Т. Характеристика стада симментальской породы мясного типа по группам крови // Известия Оренбургского ГАУ. 2011. №4 (32). С .221 -222.

Сурундаева Любовь Геннадьевна, кандидат сельскохозяйственных наук, руководитель лаборатории генетической экспертизы книг племенных животных ГНУ Всероссийского НИИ мясного скотоводства Россельхозакадемии, тел.: 8(3532) 77-46-41

Маевская Людмила Анатольевна, кандидат сельскохозяйственных наук, научный сотрудник лаборатории генетической экспертизы книг племенных животных ГНУ Всероссийского НИИ мясного скотоводства Рос-сельхозакадемии, тел.: 8(3532) 77-46-41

Работа выполнена при поддержке Министерства образования и науки РФ в рамках реализации Федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009-2013 годы»