книги2 / dnk_2024

Животные– носителигомозиготногогенотипаААпогенуSTAT1 достоверно(приp <0,05)превосходиликоровсгенотипомGGпоколи- чествумолока,полученногоза305днейпервойлактации,на876,0кг (10,2 %).Разницамеждуколичествоммолочногожиравданномслучае составляла42,0кг(приp <0,01).Крометого,содержаниемолочного жиравмолокекоровгенотипаAG(генSTAT1)былона36,9кгменьше (приp <0,05),чемуживотныхсгенотипомААподанномугену.

В исследованиях установлено превосходство коров с генотипа- ми GG и AG гена TFAM1 над животными с генотипом АА по удою на 1935,0 кг (22,8 %) (при p < 0,001) и на 1237,0 кг (15,9 %) (при p < 0,05)

соответственно; по количеству молочного жира – на 78,9 кг (при

31

p < 0,001) и на 51,7 кг (при p < 0,05) соответственно; по количеству молочного белка– на 60,9 кг (при p < 0,01) и на 37,7 кг (при p < 0,05) соответственно.

Анализируемыепоказателимолочнойпродуктивностикоровгол- штинской породы различались также в группе животных из числа носителей гена TFAM2. Так, содержание молочного жира у коров сгомозиготнымгенотипомССоказалосьвышена42,1кг(приp <0,05) посравнениюсживотнымигенотипаАА;на19,7кгбольшепосрав- нениюсживотнымигенотипаАС.

В наших исследованиях в большинстве случаев по количеству полученногомолокапревосходилиживотные,обладающиегомози- готнымигенотипами.Невовсехгруппахразницавпоказателяхудоя, жирномолочностиибелковомолочностиоказаласьдостоверной,тем не менее прослеживалась тенденция превосходства гомозиготных генотиповнадгетерозиготными.

Такимобразом,генотипживотного(аточнеепрофильполиморф- ныхвариантовмногихгенов)вноситвкладвразвитиекачественных

иколичественныххарактеристикмолока.ИспользованиеДНК-марке- ровмолочнойпродуктивностивмаркер-­направленнойселекциипо- зволитулучшитьпродуктивностьживотных,атакжеэффективность производствакачественноймолочнойпродукции.Генотипирование крупногорогатогоскотапогенам-­кандидатамконтроляпараметров молочнойпродуктивностиспоследующимотборомпозволитусилить позитивнуюмаркер-­направленнуюселекциювотношенииувеличе- нияхозяйственноценныхпоказателеймолока.

Удой,массоваядоляжираибелкавмолоке,атакжеколичествомо- лочногожираимолочногобелкавышеуживотныхизчисланосителей генаCSN2сгомозиготнымгенотипомСС,генаBLG– сгетерозигот- нымгенотипомAG,генаCRH– сгенотипомАА,генаSTAT1– сгеноти- помАА,генаTFAM1– сгенотипомGG,генаTFAM2– сгенотипомСС. Результаты, полученные в наших исследованиях, позволяют судить отом,чтометодыДНК-диагностикипредоставляютобъективнуюин- формациюоналичиигенетическогопотенциалаотдельныхживотных

иплеменныхстад.Целенаправленныйотбормолочныхкоровизчисла носителейнаиболеепредпочтительныхгенотиповблагоприятствует повышениюэффективностиселекционно-­племеннойработы.

32

Полученные данные в перспективе могут быть использованы специалистами по племенной работе при разработке и реализации программ селекционно-­племенного совершенствования стад круп- ного рогатого скота голштинской породы с применением ДНК-тех- нологий.

Приисследованиивозможностииспользованиягеноввкачестве маркеровпоказателеймолочнойпродуктивностиневозможнонеоб- ращать внимание на частоту проявления генотипов в выборке, так как продуктивные признаки животных сопряжены прежде всего

сгенотипом.

Врезультатеисследованияпоголовьяплеменногоголштинского скота установлен полиморфизм изучаемых генов, представленных парамиаллелей:геныCalpain_316_3,CAPN1_1– аллелямиСиG,гены

Calpain_4751, CBFA2T1_SNP1, UASMS1– аллелями А и G, ген BGHR–

аллелями А и Т, ген CBFA2T1SNP2– аллелями А и С (рис. 15). Следу- ет отметить, что по гену CBFA2T1SNP2 было определено только два генотипа: CBFA2T1SNP2АС с частотой встречаемости 10 % и генотип CBFA2T1SNP2СС счастотойвстречаемости90 %.

UASMS1

Рис. 15. Частота встречаемости генотипов анализируемых генов

33

В целом рассматриваемые генотипы имели неравномерное рас- пределение внутри даже однотипных по определяемым признакам генов. Так, по генам Calpain_316_3, Calpain_4751, CAPN1_1 и UASMS1

наибольшаядоляприходитсянагетерозиготныегенотипы,значения размеровдолейколеблютсяот45до61 %.Средигеновстремягеноти- памигомозиготныйгенотипBGHRТТпреобладаеттолькоуживотных изчисланосителейгенаBGHRсразмеромдоли57 %.

Таблица 5

Показатели молочной продуктивности коров голштинской породы в зависимости от генотипа

34

ПриизучениигенотиповгенаBGHRиеговзаимосвязиспоказа- телямимолочнойпродуктивностибылообнаружено,чтонезависимо отраспределенияаллелейАиТвлокуседанногогеначеткойсопря- женностисуровнеммолочнойпродуктивностиза305днейлактации иколичествоммолочногожираибелканеустановлено.Вместестем коровы– носителигенотиповАТиТТимелинаибольшуюмассовую долюжиравмолоке– 3,97 %,чтодостоверновышена0,11 %(р ≤0,05) по сравнению с носителями генотипа АА. По массовой доле белка

35

наивысшие показатели отмечены у животных гомозиготного гено-

типаТТпогенуBGHR– 3,24 %,чтона0,03 %и0,09 %(р≤0,05)больше,

чемукоровгенотиповАТиААсоответственно.

ПродуктивныепоказателиживотныхгенаCalpain_316_3показали различную сопряженность генотипам.Так,наибольшее количество молока за 305 дней лактации получено от коров– носителей аллеля Gвгомозиготномсостоянии– 8092,9кг,чтона969кги392,3кгболь- ше,чемуносителейгенотипаССиCGсоответственно.Вместестем массовая доля жира и белка в молоке у генотипа GG оказалась наи- меньшейсредиисследуемыхгенотипов:3,94 %и3,20 %соответствен- но. По содержанию молочного жира в молоке животные генотипа Calpain_316_3ССпревосходиносительницгенотиповCGиGGна0,9 % (р≤0,05)и0,11 %(р≤0,05).

ВисследуемомпоголовьепогенуCalpain_4751количествоживот- ных с гомозиготным генотипом АА оказалось 4 % и не подвергалось статистическойобработке.Средиисследуемыхпоказателеймолочной продуктивностиносителигомозиготногогенотипааллеляGпосодер- жаниюбелкавмолокеза305днейлактациидостовернопревосходили на0,05 %(р≤0,05)носительницгетерозиготногогенотипаAG.

ПриисследованиигенотиповгенаCAPN1_1иегосопряженности с показателями молочной продуктивности за 305 дней лактации, установлено,чтокоровыпоколичествувыявленныхгенотиповпол- ностью повторяют распределение, полученное при исследовании генаCalpain_316_3.

Изучение распределения генотипов в локусе гена CBFA2T1_SNP1 показало,чтопочетыремизпятиизучаемыхпризнаковкоровысго- мозиготнымгенотипомпоаллелюАпревосходилиносительницдру- гих генотипов. Так, по уровню молочной продуктивности разница составила851,6кг(р≤0,05)и214,9кг,поколичествумолочногожира– 33,5кги9,7кг,помассовойдолебелка– 0,04 %и0,02 %,поколичеству молочного белка– 30,6 кг (р ≤ 0,05) и 7,6 кг по генотипам AG и GG соответственно.

ПриисследованиигенаCBFA2T1SNP2былообнаруженоотсутствие в выборке животных с гомозиготным генотипом АА, из остальных генотипов 90 % животных являются носителями генотипа СС. Вме- сте с тем обнаружено достоверное превосходство гетерозиготного

36

генотипапомассовойдолебелкавмолоке:разницасоставила0,05 % (р≤0,05).

ИзучениераспределенияаллелейгенаUASMS1исопряженности генотипов с показателями молочной продуктивности за 305 дней лактации показало, что по всем изучаемым признакам животные гомозиготного генотипа АА показали максимальный уровень про- дуктивности.Приэтомдостовернаяразностьбылавыявленатолько по массовой доле белка в молоке по сравнению с гомозиготным ге- нотипомGGисоставила0,09 %(р≤0,05).

Изучение распределения генотипов по исследуемым генам по- казало, что практически все гены имеют по 3 генотипа, кроме гена CBFA2T1SNP2, у 90 % исследуемых животных являются носителями гомозиготногогенотипапоаллелюС. Подолераспространениясреди изучаемогопоголовьякрупногорогатогоскотанаибольшееколиче- ствоживотныхявляютсяносителямигетерозиготногогенотипапота-

ким генам,как Calpain_316_3,Calpain_4751,CAPN1_1,CBFA2T1_SNP1, UASMS1. Только у гена BGHR наибольшую долю по распространен- ностисоставляетгомозиготныйгенотип(ТТ).

Анализ сопряженности показателей молочной продуктивности за305днейпервойлактациипоказал,чтогенотипыизучаемыхгенов, являющихсямаркераминекоторыхпризнаковмяснойпродуктивно- сти, в наших исследованиях показали достоверную разницу между животными– носителямиразныхгенотипов.Изсемиисследованных геновупятивыявленодостоверноепревосходствокоров– носителей гомозиготных генотипов по массовой доле белка в молоке: BGHR (ТТ),Calpain_316_3(GG),Calpain_4751(GG),CAPN1_1(СС),UASMS1(АА).

По гену CBFA2T1SNP2 достоверное превосходство по содержанию белкаустановленопогетерозиготномугенотипуАС.

ВместестемкоровысгомозиготнымгенотипомААгенаCBFA2T1_ SNP1достовернопревосходилипоудоюза305днейпервойлактации животныхсгетерозиготнымгенотипом.

Оценка и выявление предпочтительных аллельных вариантов изученныхнамигеноввперспективепозволитодновременностра- диционнымиметодамиотбораи подборакрупногорогатогоскота осуществлять селекцию с успешным использованием ДНК-марке- ров.

37

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенные исследования позволили изучить генетический про- филь животных голштинской породы уральского типа, идентифи- цировать SNP, значимо ассоциированные с признаками молочной продуктивности коров, определить генетические варианты и со- четания по ДНК-маркерам, обуславливающие повышение уровня молочной продуктивности и улучшение воспроизводительных ка- чествкоров,чтоможетбытьиспользовановпрактическойселекци- онно-племеннойработесисследованнымпоголовьем.Вместестем, опираясьнасведения,размещенныевмеждународныхбазахданных, касающихсяобъемовисследуемыхвыборок,дляполученияболееточ- ных результатов, а также результатов, соответствующих мировому уровню,желательнопровестиуточняющиеисследованиянабольшем поголовье.

В результате проведенных исследований можно сделать следую- щиевыводы:

1.Сформированаэкспериментальнаягруппаживотных,создана база данных хозяйственно полезных признаков членов экс- периментальной группы и выполнено определение полноге- номных профилей животных (n = 144) с использованием чипа

GGP150Kbovine.

2.Проведенанализполногеномныхассоциацийспоказателями молочнойпродуктивностиифертильностикоров,которыйпо- зволилидентифицировать227мутаций,статистическизначи- моассоциированныхсхозяйственнополезнымипризнаками науровне9,99×10–5 …2,72×10–11.

3.Выполнена аннотация идентифицированных генов,позволя- ющая заключить, что для многих из них характерно участие

вшироком спектре биологических процессов, в том числе

вуглеводном обмене, старении клеток, развитии мозга, ли- пидномобмене,синтезежирныхкислот.Наличиеассоциаций выявленных генов с важными хозяйственно полезными при- знакамиподтверждаетсяисследованиямизарубежныхученых.

39