Материал: Дохова З.Л.. Использование генной технологии для характеристики разводимых пород крупного рогатого скота в предгорной зоне Северного Кавказа

9

аллеля каппа-казеина все три исследуемые породы крупного рогатого скота входят только в две группы, исходя из классификации И.С. Турбиной (2006). В первую группу попадают породы, имеющие данный аллель с частотой до 0,3 (голштинская черно-пестрой масти, голштинская красно-пестрой масти), во вторую, с частотой в пределах от 0,3 до 0,5 – две породы (красная степная, бурая швицкая). В третью, с частотой от 0,5 и выше – не попала ни одна порода. Такой расклад κ-CNВ, когда в третью группу не попадает бурая швицкая порода, связан с системой разведения в сторону молочно-мясного направления. Данная динамика распределения аллельных вариантов каппаказеина одинаково широко распространена во многих популяциях, разводимых в Европе и США. Результатом анализа явилось выявление ситуации ведения однонаправленной селекционно-племенной работы на отбор быков с целью получения коров с высоким удоем молока. В этой связи

желателен баланс генотипов по каппа-казеину, необходимо использование быков с κ-CNАВ и κ-CNВВ генотипами.

3.2. Встречаемость аллелей наследственных заболеваний у племенных быков голштинской породы. Нами была поставлена задача изучить встречаемость мутантных BL и CV аллелей у используемых племенных быков в условиях КБР спермобанка голштинской породы черно- и красно-пестрых мастей. Всего в опыте было использовано 8 образцов спермы быков. Из них пять принадлежали голштинской породе чернопестрой масти и три – голштинской красно-пестрой масти (таблица 3).

Таблица 3 - Результаты исследований носительства мутантного BL аллеля в локусе CD-18 у племенных быков голштинской породы

Примечание: * - генетическое равновесие не нарушено

Частота встречаемости различных генотипов исследованных нами быков голштинской породы черно- и красно-пестрой мастей, используемых в КБР выглядела следующим образом: все животные, принадлежащие к голштинской красно-пестрой масти оказались гомозиготами (D128/D128) по нормальному D128 аллелю (неносители). Что касается голштинской чернопестрой масти, то один из пяти особей – оказался гетерозиготным и имел генотип D128/D128G (носитель). По всем исследованным животным голштинской породы черно- и красно-пестрой мастей (n=8), частота встречаемости нормального аллеля (N) составила 0,9, тогда как мутантного BL аллеля (n) по исследованной популяции - 0,1.

10

Изучение соответствия фактического ожидаемому распределению генотипов в локусе CD-18 показало отсутствие нарушения генетического равновесия. Гомозиготные особи по мутантному BL аллелю у исследованных животных отсутствовали. Таким образом, своевременное выявление носителей позволит избежать спаривания двух гетерозиготных особей или, наоборот, использовать их в разведении под особым контролем в случае их высокой препотентности. И самое главное, можно локализовать животных, несущих мутацию, без значительного сужения генетического разнообразия той популяции, за которым закрепляется гетерозиготный бык-производитель. В КБР мутантный BL аллель оказался в результате покупки семени от не проверенного на носительство быка-производителя Пломбира 998. Бык Пломбир 998 получил мутантный BL аллель по отцовской линии, от быка Пионера 188, сына Карлин М. Айвенго Белла 1667366, от которого мутантные BL и CV аллели распространились по всему миру.

3.3. Генетическая структура групп крови у коров бурой швицкой породы. У коров бурой швицкой породы (n=120) изучен аллелофонд по 57

антигенам 10 систем групп крови (EAA, EAB, EAC, EAF-V, EAJ, EAL, EAM, EAS, EAZ, EAR’). Установлено полное отсутствие у животных 6 из 57 антигенов (А2, EAА система; G1, E’3, B”, EAB система; M, EAM система; Z, EAZ система). Что касается дальнейшего анализа антигенов, то следует отметить, что они были поделены на три группы по частоте встречаемости: редкая, от 0 до 0,3; средняя, от 0,3 до 0,5; высокая, от 0,5 и выше. Больше всего антигенов оказалось представлено по редкой группе – 39, меньше всего по средней – 6. Группа с высокой частотой заняла промежуточное положение, всего по ней было обнаружено 12 антигенов.

Генетические особенности исследованной популяции бурого скота хорошо прослеживаются по EAВ локусу. В ней много крупных аллелей, которые редко встречаются у других пород. По ЕАВ локусу в процессе исследования выявлено 177 генотипов. Из 120 исследованных коров 4 имели одинаковые генотипы (G3O1T1Y2E’3F’2 / A’1G’G’’). Четыре пары других

«Верхнемалкинский» КБР позволила установить, что наиболее часто встречаемыми по ЕАВ локусу оказалось 28 аллелей. По данному локусу уровень гетерозиготности составил 100%. Установлены и единичные аллели, их число составило 49. К единичным аллелям ЕАВ системы относятся те, которые выявляются только один раз: B1G2KO4E’1F’2G’O’,

B1G2KO4E’1F’2O’I’’, B1G2KO4O’, B1G2KO4E’1F’2O’, B1G2KO4E’3F’2G’O’, B1G2KY2E’3G’’, B1G2KO4Y2E’1F’2G’O’G’’, B1G3I1T1A’1P’2, B1G3T1A’1B’E’3F’2Q’, B1I’P’2, B1O1D’’, B1O1QA’1I’’, B1O3Y2A’2E’3GP’2Q’Y’, B1G’, B1I’P’2, B1P’1, B1P1Y2A’1I’P’1B’’, B1P1Y2G’Y’, B1T1, B1T1A’1B’E’3F’2Q’,

Y1E’3G’Y’G’’, Y2E’3G’Y’G’’, Y2E’3G’Q’.

Полученное число аллелей у животных оказалось большим. В целом же все аллели бурого швицкого скота являются очень редкими. Самый высокий уровень гомозиготности был в EAR’ системе –99%, а минимальный в ЕАВ локусе – 0,0%. В других системах групп крови эти данные составили: ЕАJ – 92%; ЕАF-V – 74; ЕАA – 68%; ЕАL – 50%. За исключением ЕАВ локуса, все остальные были диаллельными системами. В среднем по всем 6 локусам уровень гомозиготности был равен 64%. По классификации C. Stormont (1962) эритроцитарные факторы B1, B2, I1, Y2, B’, I’, B” относятся к иммунологически сильным антигенам. У исследованных коров большинство отмеченных антигенов были с низкой или средней частотой встречаемости I1

(0,225); B’ (0,0333); I’ (0,0083); B” (0,0); B1 (0,25); B2 (0,4) и только Y2 фактор был с высокой встречаемостью (0,5917). Учитывая, что группы крови тесно связаны с иммунной системой организма, все это предполагает контроль

«Верхнемалкинский» Кабардино-Балкарской Республики по локусам гемоглобина (НВ), трансферрина (TF), альбумина (ALB) и преальбумина

(PRE). В локусе гемоглобина выявлено три генотипа (HBAA – 0,035; HBAB –

0,25; HBBB – 0,715). Определено два аллеля: HBA – 0,16; HBB – 0,84. Низкая частота встречаемости выявлена по HBAA генотипу. Наиболее часто встречаемым генотипом является вариант HBBB. Он обуславливает вариант В белок с медленной подвижностью, характерный для степных и предгорных

зон Северного Кавказа. Что касается локуса трансферрина, то в ней выявлено

13 генотипов (TFAB, TFAC, TFAD2, TFBB, TFBC, TFBD1, TFBD2, TFCC, TFCD1, TFCD2, TFD1D1, TFD1D2, TFD1E) и 6 аллелей (TFA, TFB, TFC, TFD2, TFD1, TFЕ).

Встречаемость в локусе трансферрина 13 генотипов выглядела следующим образом: TFAB – 0,07; TFAC – 0,075; TFAD2 – 0,01; TFBB – 0,04; TFBC – 0,255; TFBD1 – 0,16 ; TFBD2 – 0,025; TFCC - 0,025; TFCD1 - 0,21; TFCD2 – 0,07; TFD1D1 –

0,025; TFD1D2-0,03; TFD1E-0,005. Частота встречаемых аллелей в локусе трансферрина выглядела следующим образом: TFC - 0,33; TFB - 0,295; TFD1 - 0,2275; TFA - 0,0775; TFD2 - 0,0675; TFE - 0,0025. Наиболее встречаемыми являются варианты белков со средней подвижностью, затем с большей скоростью. Меньше всего выявлялись типы трансферринов с медленной активностью. По данному локусу отмечено нарушение генетического равновесия (χ2=41,67; df=7; P<0,05). В локусе альбумина было установлено три генотипа (ALBBB – 0,025; ALBBC – 0,1; ALBBD – 0,875). Наиболее встречаемыми оказались ALBВС и ALBВВ генотипы белков. Реже в стаде регистрировались животные с генотипом. Всего было установлено

12

три аллеля: ALВВ, ALBC, ALВD. Из них чаще выявлялся аллель ALBC, затем ALВВ и реже всего ALВD. По локусу альбумина нарушено генетическое равновесие (χ2=132,7; df=1; P<0,001). В локусе преальбумина было выявлено пять генотипов: PREFF – 0,05; PREFO – 0,485; PREFS – 0,32; PRESO – 0,135; PRESS – 0,01. Установлено наличие трех аллелей данного белка: PREF – 0,45; PRES – 0,24; PREO – 0,31. Часто встречаемыми генотипами являются варианты PREFO и PREFS. Реже всего наблюдали генотип PRESS . По данному локусу отмечено нарушение генетического равновесия (χ2=71,63; df=2; P<0,001). Уровень гомозиготности по локусу трансферрина составил 0,25; преальбумину – 0,36; по альбумину - 0,46; максимальный показатель оказался в локусе гемоглобина и был равен 0,73. Степень реализации возможной изменчивости (V) по локусу трансферрина составил 75,4%, преальбумину – 64,32%, по альбумину – 54,3%, минимальным он оказался по гемоглобину – 27,14%. Эффективное число аллелей (Na) было минимальным только в системе гемоглобина, в остальных трех локусах высоким.

При сравнении фактической гетерозиготности с теоретически рассчитанной по четырем локусам белков крови, у бурой швицкой породы выявлен избыток гетерозигот по трансферрину, альбумину и преальбумину (таблица 4).

Таблица 4 - Коэффициент эксцесса (D) у бурой швицкой породы крупного рогатого скота (n=200)

Установлено преобладание правостороннего эксцесса по локусам трансферрина, альбумина и преальбумина. Выявлено наличие очень слабого левостороннего эксцесса по гемоглобину. Это говорит о том, что в данной популяции происходит увеличение доли гетерозиготных животных, что видно по высокому среднему значением коэффициента эксцесса по четырем локусам белков крови (D=0,4539). Таким образом, полученные данные говорят о наличии своеобразного аллелофонда в СХПК «Верхнемалкинский». Причиной нарушения генетического равновесия по локусам трансферрина и альбумина связаны с постоянным использованием семени быков из Смоленской области и Канады. Получаемое потомство составляет костяк маточного поголовья, которому требуется постоянная адаптация к отгонно-горным условиям КБР.

13

3.5. Генетическая структура у коров бурой швицкой породы по

локусу каппа-казеина. В результате аттестации было выявлено два аллеля гена каппа-казеина (κ-CnА и κ-CnВ) и три генотипа (κ-CNАА, κ-CNАВ и κ-

CNВВ). У всех исследованных животных отсутствовал κ-CNE аллель. Распределение по генотипам локуса каппа-казеина было следующим: 29 коров (13,9 %) имели κ-CNАА генотип, 99 коров (47,6%) – κ-CNАВ, 80 коров

(38,5%) - κ-CNBB. Частота κ-CNА аллеля составила 0,3774, κ-CNВ – 0,6226.

Частота κ-CNАА генотипа была самой низкой в стаде и составляла в 3,4 раза меньше, чем κ-CNАВ гетерозиготы и в 2,8 раза κ-CNBВ гомозиготы. После формирования групп с учетом генотипа по каппа-казеину (κ-CNАА, κ-CNВВ, κ- CNАВ), у опытных коров бурой швицкой породы определяли удой 1-3 лактации, содержание жира в молоке (таблица 5).

Таблица 5 - Молочная продуктивность коров СХПК «Верхнемалкинский» с учетом генотипа по каппа-казеину

Примечание: М.д. – Массовая доля; * - 2-1 – P<0,05; * - 3-1– P<0,05

Как видно из таблицы 5, наибольший удой по I лактации был получен от коров с генотипом κ-CNВВ (3879 ± 78 кг), затем от животных с κ-CNАВ

(3754 ± 62 кг). Наименьший показатель по данному признаку отмечали у коров с κ-CNАА генотипом - 3540 ±120 кг. Что касается процента жира, то его содержание в молоке по I лактации у коров с генотипами κ-CNВВ и κ- CNАВ (3,78±0,01%) было большим, чем у животных с κ-CNАА генотипом

(3,77±0,02%) на 0,01%.

В дальнейшем, у животных отбирали среднесуточную пробу молока и определяли основные качественные показатели (таблица 6). Исходя из полученных данных таблицы 6 по физико-химическим показателям,

характеризующим качество молока, достоверных различий между животными с CNАА, CNАВ, CNВВ генотипами не установлено.

Вместе с тем прослеживается устойчивая тенденция, что более качественное молоко практически по всем показателям было получено от коров, имеющих CNВВ генотип. Таким образом, наименьшие показатели по удою и жиру отмечали в первую лактацию у коров с κ-CNАА генотипом - соответственно 3540±120 кг и 3,77±0,02%. Максимальные значения по удою