Способ определения генетического потенциала молочной продуктивности тёлок крупного рогатого скота мясных пород

Изобретение относится к области биотехнологии и представляет собой способ определения генетического потенциала молочной продуктивности телок крупного рогатого скота мясных пород, включающий отбор цельной крови у телок в возрасте не менее 3 месяцев, выделение ДНК с установлением генотипов методом ПЦР отдельно по гормону тиреоглобулину TG5 и гормону роста bGH, а затем сопряженных генотипов по обоим генам, и в случае выявления генотипа TG5^TT или bGH^LLTG5^TT телку относят к животным с высоким генетическим потенциалом молочной продуктивности и отбирают для дальнейшего воспроизводства. Изобретение позволяет определить животных с наиболее высоким генетическим потенциалом молочной продуктивности. 3 табл.

 

Изобретение относится к сельскохозяйственной биотехнологии и селекции сельскохозяйственных животных. Способ определения генетического потенциала молочной продуктивности телок крупного рогатого скота мясных пород, включающий отбор цельной крови у телок в возрасте не менее 3 месяцев, выделение ДНК с установлением генотипов методом ПЦР отдельно по гормону тиреоглобулину TG5 и гормону роста bGH, а затем сопряженных генотипов по обоим генам и в случае выявления генотипа TG5^TT или bGH^LLTG5^TT телку относят к животным с высоким генетическим потенциалом молочной продуктивности и отбирают для дальнейшего воспроизводства.

Известен способ прогнозирования молочной продуктивности первотелок разных линий голштинской породы который включает отбор первотелок путем определения показателя продуктивности. При этом определяют среднее количество удоя линии первотелок за 1 лактацию и их среднюю живую массу за этот период и в качестве показателя используют коэффициент молочности, который определяют по формуле:

КМ=УЖМ × 100;

где У - удой за первую лактацию (кг); ЖМ - средняя живая масса (кг), при коэффициенте молочности 600 и меньше линию первотелок относят к низкопродуктивным, с коэффициентом 600-1000 - к продуктивным, а при коэффициенте более 1000 - к высокопродуктивным [1].

Известен способ прогнозирования типа молочной продуктивности коров где тип молочной продуктивности определяют по формуле Т=Д/К, где: Д - возраст (дней) достижения хозяйственной зрелости у животных; К - коэффициент спада относительной скорости их роста. К высокопродуктивным относят телок, у которых Т=8,3 и менее, к малопродуктивному типу - при Т=38,1 и более, а к среднему типу - с коэффициентом Т=8,4-38,0 [2].

Известен способ раннего прогнозирования молочной продуктивности импортного черно-пестрого крупного рогатого скота в период адаптации к муссонному климату, включающий ректально-пальпаторное определение у коров размеров яичников на 30-й день после первого отела, отличающийся тем, что из стада выбраковывают особей с атрофией правого яичника (длина до 1 см, высота до 0,5 см, боковая площадь до 0,5 см²) [3].

Однако вышеперечисленные традиционные методы селекции животных малоэффективны и связаны с большими временными затратами и материальными издержками.

Развитие молекулярно-генетических методов анализа, основанных на полимеразной цепной реакции (ПНР) позволило разработать новые маркерные системы, обеспечивающие определение генотипов животных непосредственно на уровне генетического материала клетки (на уровне ДНК) независимо от пола и возраста, сократить время анализа и повысить его точность. Более широкое применение данный метод нашел в молочном скотоводстве.

Известен способ определения генетического потенциала крупного рогатого скота по качеству молока согласно которому, генетический потенциал КРС оценивают путем ДНК-тестирования (ПЦР-ПДРФ метод) генотипов животных по RsaI-маркеру гена пролактина и AluI-маркеру гена гормона роста и выявлении сопряженных генотипов по локусам пролактина и гормона роста, определяющих повышенное или пониженное содержание жира и белка в молоке, согласно разработанному перечню генотипов [4].

Недостатком данного метода является то, что способ применим для прогнозирования качественных характеристик молока скота молочного направления продуктивности и не учитывает специфику оценки молочности в мясном скотоводстве.

Известен способ оценки генетического потенциала коров на жирномолочность на основе анализа ДНК-полиморфизма гена гормона роста (MspI-полиморфизм). Однако корреляция MspI(-)-аллеля с жирномолочностью носит противоречивый характер: по данным одних авторов MspI(-)-аллель коррелирует с высоким содержанием жира в молоке [5], по данным других авторов - с низким [6], что не позволяет рассматривать предложенный маркер как надежный маркер жирномолочности у КРС. Такая же противоречивая картина наблюдается и при использовании в качестве способа определения генетически обусловленного уровня белка и жира в молоке коров на основе Rsal-полиморфизма гена пролактина и AluI-полиморфизма гена гормона роста [7, 8].

В мясном скотоводстве данная методика пока не получила широкого распространения. В первую очередь это обусловлено спецификой технологии, согласно которой телята до 8-месячного возраста содержаться на подсосе под матерями кормилицами, молочность коров при этом оценивается по живой массе их потомства, которую определяют в возрасте 205 дней, либо в перерасчете на этот возраст [9].

Ранее в наших исследованиях прогнозирование качества мясной продукции молодняка крупного рогатого скота мясных пород определялось по ДНК-маркерам крови и частоте встречаемости содержания желательных генотипов с гомозиготным проявлением аллеля С генотипа CAPN1 и гомозиготного аллея Т генотипа TG5.

Недостатком данного метода является то, что способ применим для прогнозирования мясной продуктивности фактически полученного молодняка и не позволяет вести селекцию маточного поголовья по уровню молочной продуктивности оценениваемой по живой массе полученного приплода в возрасте 205 суток.

Ближайшим аналогом к заявленному способу является способ оценки селекционного уровня показателей продуктивности абердин-ангусского скота с учетом использования генетического маркера тиреоглобулина TG5^cт включающий совершенствование генофонда маточного поголовья путем отбора коров с учетом применения коэффициента наследственности по генотипу СТ гена TG5 [10].

Основным отличием данного способа от заявленного является то, что в предлагаемом способе выявление телок производится по сочетанию генотипов гормона роста и тиреотропного гормона.

Сущность изобретения - способ определения генетического потенциала телок мясных пород по уровню молочной продуктивности основанной на изменчивости генов гормонов bGH и TG5 и выявлении генотипов сопряженных с параметрами молочной продуктивности коров, оцененной по живой массе приплода в возрасте 205 суток.

Способ реализуется следующим образом:

1. Образцы крови отбирают из яремной вены у телок мясного направления продуктивности, не младше 3 месяцев;

2. Из полученных образцов цельной крови выделяют ДНК с использованием набора «DIAtomtm DNA Prep»;

3. Полиморфизм генов bGH и TG5 изучают методом полимеразной цепной реакции с последующим рестрикционным анализом.

4. В случае выявления генотипов TG5^TT или bGH^LLTGS^TT телку относят к животным с высоким генетическим потенциалом молочной продуктивности и отбирают для дальнейшего воспроизводства.

С целью определения желательного генотипа гормонов bGH и TG5 для направленной селекции мясных коров по молочной продуктивности (живая масса телят на подсосе в возрасте 205 дней) был проведен эксперимент на животных калмыцкой породы разводимых в СПК ПЗ «Дружба» Ставропольского края (n=19). Использовались данные по живой массе и молочности в хозяйстве СПК ПЗ «Дружба» из зоотехнических документов и программы ОПЦ КРС.

Для определения полиморфизма генов гормонов bGH и TG5 у исследуемых животных были отобраны пробы крови. Кровь, полученную утром до кормления из яремной вены животных, вносили в пробирки с 100 мМ ЭДТА до конечной концентрации 10 мМ.

Выделение ДНК из цельной крови крупного рогатого скота, проводили с использованием набора «DIAtom^tm DNA Prep» (IsoGene Lab, Москва), согласно прописи, представленной изготовителем.

Исследовали полиморфизм генов bGH и TG5 методом полимеразной цепной реакции ( IsoGene Lab, Москва) с последующим рестрикционным анализом в соответствии с рекомендациями изготовителя.

ПДРФ-анализ продуктов амплификации исследуемых полиморфных участков проводился по следующей схеме (табл. 2).

Для ПНР использовали Taq полимеразу (5 ед./мкл) с поставляемым буфером - 10xTag буфер. Все четыре нуклеотида - 10(2,5) mM dNTPs (Fermentas) были добавлены в реакционную смесь в конечной концентрации 0,2 мМ. Праймеры использовали в концентрации 1 пМ на мкл реакционной смеси. Матричную ДНК добавляли в количестве 10-100 нг на одну реакцию.

Статистическая обработка данных проводилась с помощью пакета прикладных программ Statistica 10.0 («Stat Soft Inc.», США). Уровень достоверности полученных результатов определяли по критерию χ².

Сравнительный анализ параметров молочной продуктивности исследованных коров показал достоверные различия по молочной продуктивности между животными с различными генотипами гормонов (табл. 3).

* - при Р<0,05; ** - при Р<0,01; *** - при Р<0,001 (по отношению к генотипу ТТ) Наибольшей молочной продуктивностью характеризовались коровы с генотипом TG5^TT и bGH^LL TG5^TT. Коровы несущие эти генотипы по изучаемому показателю превосходили особей с генотипами bGH^LL на 4,3%, bGH^LV - 6,2 (Р<0,05), TG5^CC - 7,3 (Р<0,05), TG5^CT - 4,0, bGH^LLTG5^CC - 5,6, bGH^LVTG5^CC - 13,1 (Р<0,01), bGH^LLTG5^CT - 4,0% для второго отела и соответственно на 4,2% (Р<0,05); 3,2; 6,6(Р<0,01); 4,5 (Р<0,05); 5,2 (Р<0,05); 11,1 (Р<0,001); 5,3% (Р<0,01) для третьего отелов.

Дисперсионным анализом однофакторного комплекса определена сила влияния изучаемых гормонов на молочность коров. Установлено достоверное влияние тереотропного гормона на молочность коров III отела - 25,4% (Р<0,01).

Совместное влияние гормонов bGH и TG5 на молочность коров II отела составило 39,7% (Р<0,01) и III отела - 40,1% (Р<0,01).

Исходя из полученных результатов рекомендуется проводить ранний отбор телок для воспроизводства, по генотипу, определяя гены гормонов bGH, TG5 и по оптимальному сочетанию аллелей гормонов роста и тиреотропного. При этом лучшими будут считаться генотипы TG5^TT и bGH^LLTG5^TT, так как присутствие желательных аллелей позволит достоверно увеличить молочную продуктивность коров, оцененную по живой массе приплода в возрасте 205 суток, на 4,2-11,1%.

Список литературы

1. Тузов И.Н., Цыбулькина А.А. Способ прогнозирования молочности первотелок разных линий голштинской породы. Патент на изобретение RU 2550273.

2. Способ прогнозирования типа молочной продуктивности коров / Танана Л.А., Коршун СИ., Шейко И.П., Климов Н.Н. Патент на изобретение RU 2271101

3. Способ раннего прогнозирования молочной продуктивности импортного черно-пестрого крупного рогатого скота в период адаптации к муссонному климату. Патент на изобретение RU 2521519

4. Сулимова Г.Е., Лазебный О.Е., Лазебная И.В. Способ определения генетического потенциала крупного рогатого скота по качеству молока. Патент на изобретение RU 2317704

5. Falaki М, Gengler N., Prandi A. et al. Relationships of polymorphism for growth hormon and growth hormone reseptor genes with milk production for Italian Holstein-Friesian bulls // Journal of Dairy Science. 1993. V.76, p. 149.

6. Yao J., Aggerey S.E., Zadworny D. et al. Sequence variations in the bovine gene characterized by single-strand conformation polymorphism (SSCP) analysis and their association with milk production traits in Holsteins // Genetics. 1996. V. 144. p. 1809-1816

7. Chrenek P., Huba J., Hetenyi L., Peskovieova D., Bulla J. Genotypes of bGH and bPRL genes in relationships to milk production // Proceedings of the 50^th Annual Meeting of the EAAP. Zuerich. Book of Abstracts. 1999, p. 40.

8. Dybus A. Assaciations of growth hormone (GH) and prolactin (PRL) genes polymorphisms with milk production traits in Plish Black-and-White cattle // Animal Skiense Papers and Reports. 2002. V.20. N.4, p. 203-212.

9. Порядок и условия проведения бонитировки племенного крупного рогатого скота мясного направления продуктивности / Х.А. Амерханов и др. М.: ФГБНУ «Росинформагротех». 2012. 19 с.

10. Способ оценки селекционного уровня показателей продуктивности абердин-ангусского скота с учетом использования генетического маркера тиреоглобулина TG5^CT / Габидулин В.М., Мирошников С.А., Алимова С.А., Дубовскова М.П., Тюлебаев С.Д., Рогачев Б.Г. Патент на изобретение RU №2639532.

Способ определения генетического потенциала молочной продуктивности телок крупного рогатого скота мясных пород, включающий отбор цельной крови у телок в возрасте не менее 3 месяцев, выделение ДНК с установлением генотипов методом ПЦР отдельно по гормону тиреоглобулину TG5 и гормону роста bGH, а затем сопряженных генотипов по обоим генам, и в случае выявления генотипа TG5^TT или bGH^LLTG5^TT телку относят к животным с высоким генетическим потенциалом молочной продуктивности и отбирают для дальнейшего воспроизводства.