аспирант
Россия
ГРНТИ 68.41 Ветеринария
Для управления биоразнообразием сельскохозяйственных животных и распределения хозяйственно-полезных признаков продуктивности среди популяций крупного рогатого скота необходимо использовать достижения молекулярной генетики, основанной на отборе создания ДНК-маркеров. Ген лептина, играющий главную роль в метаболизме и накоплении жира, является одним из потенциальных маркеров молочной продуктивности крупного рогатого скота. Для исследования были генотипированы 301 корова-первотелка голштинской породы СХПК «ПЗ им. Ленина» Атнинского района РТ. Проведен мониторинг вариабельности аллелей гена лептина крупного рогатого скота в зависимости от направления продуктивности у разных авторов. В ходе работы были идентифицированы следующие аллельные варианты и генотипы: C – 0,58 и T – 0,42; CC – 29,9% (90 гол.), TC – 55,5% (167 гол.), TT – 14,6% (44 гол.). Тестирование методом хи-квадрат между наблюдаемым и ожидаемым распределением генотипов свидетельствует о генетическом равновесии в исследуемой популяции. Анализ ранжирования аллелей C и T у других авторов показало преобладание благоприятного для оценки молочной и мясной продуктивности аллеля LEPC, что может быть результатом направленной селекции по желаемому хозяйственно-полезному признаку среди молочных и мясных пород крупного рогатого скота. Полученные в ходе работы данные предполагают возможность использования генно-маркерной селекции при составлении планов животноводческих мероприятий.
лептин, аллель, генотип, полиморфизм, ПЦР-ПДРФ, продуктивность, селекция, крупный рогатый скот.
Для устойчивого генетического улучшения и удовлетворения потребностей населения страны в различных областях необходимо генетическое разнообразие сельскохозяйственных животных. Основные вопросы управления биоразнообразием включают в себя распределение потенциально полезных качественных и количественных признаков продуктивности среди пород и популяций. Достижения современной молекулярной генетики сделали возможным идентифицировать гены, связанные с качественными и количественными признаками крупного рогатого скота, отбирать предпочтительные с точки зрения хозяйственного использования аллельные варианты таких генов и создавать на их основе информативные ДНК-маркеры [1]. Одними из потенциальных маркеров молочной и мясной продуктивности крупного рогатого скота могут рассматриваться аллели генов лептина (LEP) [2].
Лептин – гормон, вырабатываемый адипоцитами – клетками жировой ткани, играют важную роль в метаболизме, в частности, в накоплении жира в организме, вовлечен в регуляцию пищевого поведения, влияет на функционирование иммунной системы и репродуктивную функцию, а также на рост и конституцию животных. У крупного рогатого скота LEP расположен в хромосоме 4q32. Он состоит из 3 экзонов и 2 интронов, из которых только 2 экзона транслируются в белок [3]. Структурно лептин представляет собой протеин, состоящий из 167 аминокислот и включающий 21 аминокислотную сигнальную последовательность [4]. Благоприятный для оценки мясной и молочной продуктивности аллель LEPС [5].
Целью настоящего исследования являлось генотипирование коров-первотелок голштинской породы с использованием метода ПЦР-ПДРФ и мониторинг вариабельности аллелей по локусу гена лептина среди крупного рогатого скота различного направления продуктивности.
Условия, материалы и методы исследований. Образцы проб крови были получены от 301 коровы-первотелки голштинской породы СХПК «ПЗ им. Ленина» Атнинского района Республики Татарстан. Очищенные ДНК в составе реакционной смеси амплифицировали на аппарате T100 Thermal Cycler (Bio-Rad, США) в оптимальном температурно-временном режиме с использованием праймеров (СибЭнзим и Евроген, Россия) согласно инструкциям производителей.
Электрофоретическое разделение ПЦР-продуктов осуществлялось в агарозном 2,6%-ном геле в присутствии этидиума бромида в 1х ТВЕ буфере. Регистрация полученных данных проводилась при помощи системы гель-документирования Gel&Doc XR (BioRad, США). Генетическое равновесие в изучаемой популяции тестировали методом хи-квадрат согласно закону Харди-Вайнберга.
1. Сулимова Г.Е., Перчун А.В., Рузина М.Н., Лазебная И.В. Перспективы использования костромского скота в молочном и мясном животноводстве/ 70 лет костромской породе скота: сборник статей. - Караваево: Костромская ГСХА, 2014. - С. 62-71.
2. Мачульская Е.В. Связь генотипов LEP с племенной ценностью по показателям молочной продуктивности / Е.В. Мачульская, Н.В. Ковалюк, Ю.Ю. Шахназарова, В.Ф. Сацук, А.А. Сермягин, А.В. Доцев // Научные основы повышения продуктивности сельскохозяйственных животных. Сборник научных трудов СКНИИЖ. Краснодар. - 2017. - Т. 1. - № 6. - С 82-88.
3. Калашникова, Л.А. Рекомендации по геномной оценке крупного рогатого скота/ Л.А. Калашникова и др. - Лесные Поляны: ВНИИплем, 2015. - 35 с.
4. Komisarek, J. Impact of LEP and LEPR gene polymorphismos functional traits in Polish Holstein Friesian cattle/ J. Komisarek// Animal Science Paper and Reports. 2010. - Vol. 10. - PP. 133-141.
5. Молдакаримов А., Буралхиев Б.А. Полиморфизм генов продуктивности крупного рогатого скота и современные стратегии их исследования / Бесплатная интернет библиотека - электронные материалы, 2017. - URL: www.lib.knigi-x.ru (дата обращения: 19.09.2017).
6. Зиннатова Ф.Ф. Изучение связи гена лептин (LEP) с молочной продуктивностью у коров голштинской породы с применением ПДРФ - анализа / Ф.Ф. Зиннатова, А.Р. Шамсова, Ф.Ф. Зиннатов, А.Р. Сафиуллина, Л.Л. Хамитова // Сборн. конф.: Фундаментальная наука и технологии - перспективные разработки материалы XII международной научно-практической конференции. 2017. - С. 1-3.
7. Тюлькин С.В., Ахметов Т.М, Муратова А. В., Вафин Р. Р. Характеристика быков-производителей с разными генотипами генов соматотропина, пролактина, лептина и тиреоглобулина по молочной продуктивности женских предков// Актуальные вопросы ветеринарной биологии. - СПб. - 2013. - № 1 (17). - С. 27-30.
8. Kadlecová V.,Němečková D., Ječmínková K., Stádník L. Association of bovine DGAT1 and leptin genes polymorphism with milk production traits and energy balance indicators in primiparous Holstein cows / Milk production traits, Mljekarstvo, Czech Republic. 2014. - 64 (1), PP. 19-26.
9. Рачкова Е.Н. Ассоциация полиморфизма генов TG5 и LEP с динамикой лактации коров-первотелок./ Е.Н. Рачкова, Ф.Ф. Зиннатова, Ю.Р. Юльметьева, Т.М. Ахметов, Ш.К. Шакиров // Ветеринарный врач. - 2016. - № 6. - С. 61-66.
10. Ковалюк Н.В., Гырнец Е.А. Полиморфизм аллей гена LEP как генетический маркер функционального долголетия крупного рогатого скота // Universum: Химия и биология : электрон. научн. журн. 2016. - № 6 (24). - URL: http://7universum.com/ru/nature/archive/item/3257 (дата обращения: 19.09.2017).
11. Абельдинов Р.Б., Бексеитов Т.К. Гематологические и биохимические показатели крови коров симментальской породы казахстанской селекции с различным генотипом по генам-кандидатам липидного обмена / Вестник Алтайского государственного аграрного университета. - 2017. - № 2 (148). - С. 69-71.
12. Jomane F.N. Genetic Polymorphisms and Their Association with Growth and Carcass Traits in Japanese Black Steers under Progeny Testing / F.N. Jomane, T.Ishida, K. Morimoto, N. Fujishita, T. Tokunaga, H. Harada, T. Morita // Journal of Warm Regional Society of Animal Science, Japan/ 2015. - Vol. 5 (2). - PP. 217-224.
13. Souza, F.R.P. DGAT1 and LEP polymorphisms in Nelore cattle/ Souza et al. // Animal Science. 2010. - Vol. 88. - PP. 435-441.
14. Hernández N. Association of polymorphisms in growth hormone and leptin candidate genes with live weight traits of Brahman cattle / N. Hernández, J.C. Martínez-González, G.M. Parra-Bracamonte2, A.M. Sifuentes-Rincón, N. López-Villalobos, S.T. Morris, F. Briones-Encinia, E. Ortega-Rivas, V.I. Pacheco-Contreras, L.A. Meza-García // Genetics and Molecular Research. 2016. - Vol. 15 (3). - DOI http://dx.doi.org/10.4238/gmr.15038449.
15. Buchanan F.C. Association of a missense mutation in the bovine leptin gene with carcass fat content and leptin mRNA levels / F.C. Buchanan, C.J. Fitzsimmons, A.G. Van Kessel, T.D. Thue, D.C. Winkelman-Sim, Sh.M. Schmutz // Genetic Selection Evolution. 2002. - Vol. 34. - PP. 105-116. - DOI:https://doi.org/10.1051/gse:2001006.
16. Nkrumah J.D. Association of a single nucleotide polymorphism in the bovine leptin gene with feed intake, feed efficiency,growth, feeding behaviour, carcass quality and body composition / J.D. Nkrumah, C. Li, J.B. Basarab, S. Guercio, Y. Meng, B. Murdoch, C. Hansen, S.S. Moore // Canadian Journal Of Animal Science. 2003. - Vol. 9. - PP. 211-220.
17. Юльметьева Ю.Р., Шакиров Ш.К., Зиннатова Ф.Ф. Генотипирование племенного скота по генам-кандидатам молочной продуктивности в Республике Татарстан // Современные технологии выращивания сельскохозяйственных культур: материалы Всерос. заочной науч.-практ. конф.молодых ученых, посвящ. памяти Р.Г. Гареева. - Казань: Центр инновационных технологий, 2015. - С. 300-304.
18. Gil J.L. Association of selected SNP with carcass and taste panel assessed meat quality traits in a commercial population of Aberdeen Angus-sired beef cattle / J.L. Gill, S.C. Bishop, C.M. Corquodale, J.L. Williams, P. Wiener // Genetics Selection Evolution. 2009. - Vol. 6. - DOIhttps://doi.org/10.1186/1297-9686-41-36.
19. Шарипов А.А., Юльметьева Ю.Р., Шакиров Ш.К., Гафурова Л.И. Молекулярно-генетические аспекты селекции мясного скота по мраморности мяса / Вестник мясного скотоводства. - 2014. - № 2(85). - С. 59-64.
20. Pavlík A., Sláma P., Havlíček Z., Filipčík R. Metabolic parameters concentrations in blood serum of Czech Pied bulls depending on single nucleotide polymorphism of leptin gene / Journal of Microbiology, Biotechnology and Food Sciences. 2014. - Vol.3, Issue 2. - PP. 145-147.
