Russian Federation
Russian Federation
UDC 636.082.12
The variability coefficients of milk productivity indicators of cows in the 1st and 3rd lactations of Black-and-White and Kholmogory breeds were determined and analyzed taking into account different genotypes for the kappa-casein (CSN3) and somatotropin (GH) genes. High variability is manifested in the group of first-calf heifers with AA and AB genotype of kappa-casein, and in cows in the 3rd lactation, high variability is observed in the level of milk fat (11.08%) and milk protein (10.36%) in the group with the CSN3 BB genotype. According to the somatotropin gene, high values of the productivity level variability coefficient, such as milk yield (8.61-8.63%), milk fat content (9.26-9.61%) and protein content (8.41-9.17%) were found in black-and-white cattle in the first lactation with the L allele of the somatotropin gene, and in the group of animals from the third lactation, a large variability value is characteristic of cows carrying the V allele of the somatotropin gene. Kholmogory first-calf heifers with the heterozygous VL genotype exceed the homozygous VV group in the amount of milk fat by 6.80% (p> 0.95) and milk protein by 6.15% (p> 0.95). For full-grown animals with the V allele of the GH gene, higher coefficients of variability of milk yield (7.21-7.79%), milk fat yield (8.26-8.41%), milk protein yield (8.85-9.33%), and milk protein content (2.36%) were characteristic. When comparing the two breeds, the highest values of productivity variability were found in Kholmogory first-calf heifers. Thus, in groups with a large number of adult individuals containing the B allele of the kappa-casein gene and the V allele of the somatotropin gene in their genotype, more effective selection work for the level of milk productivity is possible.
variability coefficient, cows, milk productivity, genotype, kappa-casein, somatotropin
Введение. Для эффективной селекционно-племенной работы с молочным скотом важно установить селекционно-генетические параметры по основным продуктивным признакам. Изучение селекционно-генетических параметров животных разного происхождения является актуальным, так как на основании полученных данных можно разработать пути совершенствования и сохранения пород скота [1, 2, 3].
Исследование вариабельности молочной продуктивности сельскохозяйственного скота необходим для успешной селекционный работы в популяции животных. И показывает уровень консолидации животных в стаде и устанавливает возможность и метод отбора по важным признакам в селекции [4, 5].
В молочном скотоводстве при оценке генетических процессов, при разных способах отбора и подбора родителей, не всегда более тесно изучается генетическая изменчивость показателей молочной продуктивности, таких как уровня удоя, содержания молочного и белка в молоке, а также и другие селекционные признаки.
В селекционной работе скота молочных пород уровень продуктивности, жирномолочность, живая масса должны учитываться при отборе животных, так как они относятся к количественным и качественным показателям, формирующихся при одновременном воздействии многих факторов. При установлении разной вариабельности признаков молочной продуктивности позволяет рекомендовать использование данных показателей при отборе и раннем прогнозировании продуктивности молочного скота [6].
В результате целенаправленной селекционной работы, совершенствование сельскохозяйственных животных исходит от точности оценки разнообразия генетической информации в генотипе и их корреляции с продуктивными признаками, следовательно, особо подчеркивает оценку и отбор скота с учетом способности повторяемости и изменчивости признаков молочной продуктивности коров [7, 8, 9].
Оценке разнообразия молочных признаков у крупного рогатого скота в зависимости от генетических и фенотипических факторов посвящены работы многих ученых [10, 11, 12].
Таким образом, существует определённая межпородная генетическая изменчивость в проявлении селекционно–генетических параметров, и, в связи с этим, изучение их в разрезе пород и генотипов представляет довольно высокий научный интерес и практическую ценность [13, 14].
Целью данной работы было изучение изменчивости признаков молочной продуктивности у коров разных пород и с разным генотипом по гену каппа-казеина и соматотропина.
Условия, материалы и методы. Объектом исследования явились первотелки и полновозрастные дойные коровы черно-пестрой и холмогорской породы, которые разводятся в племенном репродукторе ООО «Дусым» Атнинского района и «Племзавод «Бирюлинский» Высокогорского района Республики Татарстан. Был проведен ПЦР-ПДРФ анализ ДНК опытных коров по генам каппа-казеина (CSN3) и соматотропина (GH). По полученным результатам животных распределили на три генотипа (группы), по гену каппа-казеину на АА, АВ, ВВ, по гену соматотропина на LL, VL, VV. Показатели молочной продуктивности определены по 1-й и 3-й лактации.
Биометрическую обработку данных проводили по общепринятой методике (Биометрия в селекции и генетике сельскохозяйственных животных / Е.К. Меркурьева. М.: Колос, 1970. 424 с.) с применением ПК и использованием программного приложения Microsoft Excel из программного пакета Microsoft Officе 2010. Коэффициент изменчивости и его ошибку рассчитывали общепринятыми при исследовании в области биологии статистическими методами.
Результаты и обсуждение. При проведении исследований установлено, что в стаде первотелок черно-пестрого скота высокие значения коэффициента изменчивости показателей молочной продуктивности проявились в группе имеющие генотип АВ по гену каппа-казеина, а по сравнению с гомозиготной группой превосходят их по надою на 0,85-0,96%, по жирности молока на 0,05-1,47% (р>0,99), по количеству молочного жира – на 0,61-2,24%, по белковости молока - на 0,33-0,55% и по выходу молочного белка – на 1,12-1,53% (табл. 1). К тому же достаточно высокая вариабельность жирномолочности наблюдается в группе с генотипом CSN3 АА (2,77%), при достоверной разности (р>0,99).
Высокая изменчивость молочности, жирности и белковости молока выявлена по третьей лактации в группе с генотипом CSN3 АВ с превосходством над остальными группами на 0,89-2,38%, 0,47-0,52% и 0,41-0,92%, соответственно.
Таблица 1 – Коэффициент изменчивости (%) молочной продуктивности коров черно-пестрой породы с разным генотипом гена каппа-казеина
|
Показатель |
1-лактация |
3-лактация |
||||
|
Генотип каппа-казеина CSN3 |
||||||
|
АА |
АВ |
ВВ |
АА |
АВ |
ВВ |
|
|
Голов |
101 |
44 |
6 |
109 |
52 |
7 |
|
Удой за лактация (кг) |
8,37 ± 0,589 |
9,33 ±0,994 |
8,48 ±2,448 |
8,29 ±0,928 |
9,18 ±1,300 |
6,80 ±1,887 |
|
Массовая доля жира (%) |
2,77 ± 0,195 |
2,82 ±0,301 |
1,35 ±0,388 |
2,90 ±0,349 |
3,37 ±0,477 |
2,85 ±0,625 |
|
Молочный жир (кг) |
9,18 ± 0,646 |
9,79 ±1,043 |
7,55 ±2,178 |
7,93 ±1,086 |
6,70 ±1,415 |
11,08 ±1,616 |
|
Массовая доля белка (%) |
1,96 ± 0,138 |
2,29 ±0,245 |
1,74 ±0,502 |
2,31 ±0,133 |
2,72 ±0,279 |
1,80 ±0,723 |
|
Молочный белок (кг) |
8,28 ± 0,582 |
9,81 ±1,046 |
8,69 ±2,510 |
8,78 ±1,064 |
6,67 ±1,458 |
10,36 ±1,888 |
При оценке уровня молочного жира (11,08%) и молочного белка (10,36%) у коров по третьей лактации наибольшие значения коэффициента изменчивости присущи группе с генотипом CSN3 ВВ, при достоверной разности по сравнению с группой CSN3 АА по молочному жиру на 4,38% (р>0,95).
При оценке вариабельности показателей продуктивности у скота холмогорской породы установлено, что группы первотелок с генотипом CSN3 АА и CSN3 АВ достоверно превышают группу CSN3 ВВ по удою на 6,26% (р>0,99) и 5,90% (р>0,99), по жирности молока – на 2,67% (р>0,999) и 2,43% (р>0,99), по молочному жиру – на 9,53% (р>0,99) и 8,10% (Р>0,95), по молочному белку – на 8,20% (р>0,99) и 7,51% (р>0,95) (табл. 2). А в группе с генотипом CSN3 АВ большая изменчивость массовой доли белка в молоке – 2,79%.
Коэффициенты изменчивости показателей молочной продуктивности коров по 3-й лактации большие в группах, имеющих аллель А, при статистически достоверной разности только по удою на 3,35% (р>0,95) и 4,04% (р>0,95).
Таблица 2 – Коэффициент изменчивости (%) молочной продуктивности коров холмогорской породы с разным генотипом гена каппа-казеина
|
Показатель |
1-лактация |
3-лактация |
||||
|
Генотип каппа-казеина CSN3 |
||||||
|
АА |
АВ |
ВВ |
АА |
АВ |
ВВ |
|
|
Голов |
103 |
50 |
7 |
92 |
45 |
6 |
|
Удой за лактация (кг) |
13,32 ±0,562 |
12,99 ±0,900 |
7,06 ±1,816 |
7,79 ±0,574 |
8,48 ±0,893 |
4,44 ±1,282 |
|
Массовая доля жира (%) |
5,01 ±0,197 |
4,77 ±0,330 |
2,34 ±0,761 |
3,61 ±0,266 |
3,14 ±0,331 |
2,13 ±0,613 |
|
Молочный жир (кг) |
15,58 ±0,537 |
14,15 ±0,657 |
6,05 ±2,961 |
7,93 ±0,585 |
6,24 ±0,658 |
6,36 ±1,837 |
|
Массовая доля белка (%) |
1,90 ±0,156 |
2,79 ±0,267 |
2,71 ±0,481 |
2,17 ±0,160 |
2,18 ±0,230 |
2,04 ±0,590 |
|
Молочный белок (кг) |
15,27 ±0,595 |
14,58 ±0,654 |
7,07 ±2,769 |
8,72 ±0,643 |
6,64 ±0,700 |
5,73 ±1,653 |
В разрезе пород холмогорский скот имеет наибольшую изменчивость показателей молочной продуктивности, особенно это проявляется у первотелок.
Таким образом, высокая изменчивость характерны для молочного скота, несущих в своем генотипе аллель А гена каппа-казеина.
При анализе коэффициента изменчивости по гену соматотропина вариабельность показателей продуктивности была высокая у черно-пестрого скота, имеющие аллель L гена GH, кроме жирномолочности, при том, что разность статистически достоверна только по молочному жиру на 4,53-4,88% (р>0,95) при сопоставлении с гомозиготной группой GH VV (табл. 3).
Таблица 3 – Коэффициент изменчивости (%) показателей молочной продуктивности коров черно-пестрой породы с разным генотипом гена соматотропина
|
Показатель |
1-лактация |
3-лактация |
||||
|
Генотип соматотропина (GH) |
||||||
|
LL |
VL |
VV |
LL |
VL |
VV |
|
|
Голов |
115 |
33 |
3 |
133 |
31 |
4 |
|
Удой за лактация (кг) |
8,63 ±0,57 |
8,61 ±1,06 |
6,05 ±2,47 |
7,93 ±0,49 |
10,07 ±1,28 |
8,89 ±3,14 |
|
Массовая доля жира (%) |
2,65 ±0,17 |
2,93 ±0,36 |
4,93 ±2,01 |
3,08 ±0,19 |
2,91 ±0,37 |
4,10 ±1,45 |
|
Молочный жир (кг) |
9,26 ±0,61 |
9,61 ±1,18 |
4,73 ±1,93 |
7,25 ±0,44 |
9,72 ±1,23 |
9,62 ±3,40 |
|
Массовая доля белка (%) |
2,64 ±0,17 |
2,26 ±0,28 |
1,92 ±0,79 |
2,70 ±0,17 |
2,32 ±0,29 |
1,95 ±0,69 |
|
Молочный белок (кг) |
9,17 ±0,60 |
8,41 ±1,04 |
7,43 ±3,03 |
7,99 ±0,49 |
10,02 ±1,27 |
9,38 ±3,32 |
По 3-й лактации превосходство молочного скота в группах GH VL и GH VV, составила по удою на 0,96-2,14%, по жирности – на 1,02%, по молочному жиру – на 2,37-2,47%, по молочному белку – на 1,39-2,03%.
Высокой изменчивостью белковомолочности (2,70 %) отметилась группа с гомозиготным генотипом GH LL, а жирномолочности - у всех возрастных групп молочного скота с генотипом GH VV (4,93% и 4,10%).
У холмогорского скота первотелки с генотипом GH VL характеризуются высокими коэффициентами изменчивости удоя (13,23%), массовой доли жира (5,18%) и белка (2,58%) в молоке, количества молочного жира (16,61%) и белка (16,35%), но разность статистически достоверна по сравнению с гомозиготной группой VV по гену соматотропина по таким показателям, как по молочному жиру на 6,80% (р>0,95) и по молочному белку на 6,15% (р>0,95) (табл. 4).
Таблица 4 – Коэффициент изменчивости (%) показателей молочной продуктивности коров черно-пестрой породы с разным генотипом гена соматотропина
|
Показатель |
1-лактация |
3-лактация |
||||
|
Генотип соматотропина (GH) |
||||||
|
LL |
VL |
VV |
LL |
VL |
VV |
|
|
Голов |
75 |
76 |
9 |
73 |
60 |
10 |
|
Удой за лактация (кг) |
12,96 ±1,06 |
13,23 ±1,07 |
9,32 ±2,20 |
7,06 ±0,58 |
7,79 ±0,71 |
7,21 ±1,61 |
|
Массовая доля жира (%) |
4,56 ±0,37 |
5,18 ±0,42 |
5,03 ±1,19 |
3,51 ±0,29 |
3,34 ±0,30 |
3,43 ±0,77 |
|
Молочный жир (кг) |
13,40 ±1,09 |
16,61 ±1,35 |
9,81 ±2,31 |
6,51 ±0,54 |
8,26 ±0,75 |
8,41 ±1,88 |
|
Массовая доля белка (%) |
2,66 ±0,22 |
2,58 ±0,21 |
2,26 ±0,53 |
2,23 ±0,18 |
2,36 ±0,22 |
2,15 ±0,48 |
|
Молочный белок (кг) |
13,78 ±1,12 |
16,35 ±1,33 |
10,20 ±2,40 |
6,96 ±0,58 |
8,85 ±0,81 |
9,33 ±2,09 |
Группа коров по третьей лактации, содержащая в своем генотипе аллель V гена GH, выделяются достаточно высокими значениями вариабельности надоя (7,21-7,79%), уровня молочного жира (8,26-8,41%) и молочного белка (8,85-9,33%), а также белковомолочности (2,36%). А по жирномолочности лучшее значение изменчивости имеет группа с генотипом GH LL – 3,51%.
Выводы. Установлены высокие значения коэффициента изменчивости молочной продуктивности у группы скота, содержащая в своем геноме аллель А гена каппа-казеина и аллель L гена соматотропина. При сопоставлении молочных пород наибольшая изменчивость продуктивности проявляется преимущественно у первотелок холмогорской породы.
Отмечены небольшие коэффициенты вариации жирности и белковости молока у скота, несущих в геноме аллель В каппа-казеина и V гена соматотропина, что говорит о большой консолидированности вышеназванных признаков.
Таким образом, изменчивость показателей продуктивности молочных животных различна по своему уровню, как в пределах возраста, породы, так и по генотипу маркерных генов, что дает возможность концентрировать сельскохозяйственных животных в стаде с учетом желательных генотипов и определять направление селекции по отбираемым признакам в отечественных популяциях скота.
1. Sheveleva OM, Svyazhenina MA, Smirnova TN. [Using different selection methods to improve the herd of black-and-white cattle in a breeding farm]. Vestnik KrasGAU. 2021; 2 (167). 87-93 p. https://doi.org/https://doi.org/10.36718/1819-4036-2021-2-87-93
2. Stepanov AV. [Study of productivity indicators of black-and-white cows taking into account the genotypes of DNA markers]. Vestnik Kurganskoy GSKhA. 2022; 2 (42). 25-35 p. https://doi.org/https://doi.org/10.52463/22274227_2022_42_25.
3. Velmatov AP, Abushaev RA, Tishkina TN. [The relationship of economically useful traits and their use in practical breeding]. Vestnik Ulyanovskoy gosudarstvennoy selskokhozyaystvennoy akademii. 2021; 1 (53). 143-149 p. https://doi.org/https://doi.org/10.18286/1816-4501-2021-1-143-149.
4. Shaydullin RR, Moskvicheva AB, Zagidullin LR, Akhmetov TM, Khalilova GKh. [Variability of milk productivity of Kholmogory and Black-and-White cows with different prolactin genotypes]. Agrobiotekhnologii i tsifrovoe zemledelie. 2022; 1 (1). 40-42 p. https://doi.org/https://doi.org/10.12737/-2022-1-1-40-42.
5. Sitdikov FF, Ziganshin BG, Shaydullin RR, Moskvicheva AB. [The use of modern technologies in dairy farming]. Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2020; Vol.15. 1 (57). 81-87 p. https://doi.org/https://doi.org/10.12737/2073-0462-2020-81-87.
6. Zakharova LN, Popova AV, Ivanov RV, Skryabina VI, Kurchatov VS. [Variability and correlation of signs of milk productivity of cows in the conditions of Yakutia]. Zootekhniya. 2024; 2. 2-4 p. https://doi.org/10.25708/ZT.2024.37.83.001
7. Krovikova AN, Bakay FR, Mukhtarov AM. [Changes in the content of the mass fraction of fat and protein under the influence of selection]. Zootekhniya. 2024; 2. 5-7 p. https://doi.org/https://doi.org/10.25708/ZT.2024.93.32.002
8. Lepekhina TV, Bakay AV, Bakay FR. [Variability and repeatability of milk productivity traits in black-and-white cows]. Zootekhniya. 2018; 12. 10-11 p.
9. Sheveleva OM, Svyazhenina MA, Smirnova TN. [Use of different selection methods to improve the herd of black-and-white cattle in a breeding farm]. Vestnik KrasGAU. 2021; 2 (167). 87-93 p. https://doi.org/https://doi.org/10.36718/1819-4036-2021-2-87-93.
10. Baerinas MN, Neverova OP, Gorelik OV. [Dynamics of variation of milk traits in cows with the use of the feed additive “Vivaktiv”]. Agrarnaya nauka. 2024; 5. 63-68 p. https://doi.org/https://doi.org/10.32634/0869-8155-2024-382-5-63-68
11. Tokareva MA, Gorelik OV, Neverova OP. [Efficiency of using the feed additive “Optimus” in feeding dairy cows during the milking period]. Trudy Kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2022; 95. 178-184 p. https://doi.org/https://doi.org/10.21515/1999-1703-95-178-184.
12. Chechenikhina OS, Bykova OA, Loretts OG, Stepanov AV. [The age of cows leaving the herd depending on genetic and paratypic factors]. Agrarnuy vestnik Urala. 2021; 6. 71-79 p. https://doi.org/https://doi.org/10.32417/1997-4868-2021-209-06-71-79.
13. Mikhaylova IYu, Lazareva EG, Bigaeva AV. [The influence of genetic factors on the productivity of cows and the quality of milk]. Pishchevaya promyshlennost. 2021; 1. 36-40 p. https://doi.org/https://doi.org/10.24411/0235-2486-2021-10007.
14. Kabitskaya YA, Boyko EG. Genetic diversity of cattle bred in territory of Tyumen region, Russia. Archives of Razi Institute. 2021; 76 (3). 681-690 p. https://doi.org/https://doi.org/10.22092/ARI.2021.355325.1673
