Балашиха, г. Москва и Московская область, Россия
Балашиха, г. Москва и Московская область, Россия
аспирант
Россия
УДК 63 Сельское хозяйство. Лесное хозяйство. Охота. Рыбное хозяйство
ГРНТИ 68.39 Животноводство
Цель исследований – повышение продуктивного долголетия крупного рогатого скота голштинской породы. В группе дочерей быков немецкого происхождения лучшие показатели на 1 день жизни были связаны с генотипом отца CSN3АА – удой 8,8 кг (+0,4 кг), продукция молочного жира – 0,35 кг (+2,9%), продукция молочного белка – 0,29 кг (+7,4%), суммарная продукция жира и белка – 0,64 кг (+4,7%). В группе дочерей быков голландского происхождения результаты были противоположные – лучшие показатели у животных в группе быков с генотипом CSN3АВ – удой 8,1 кг (+0,6 кг), продукция молочного жира – 0,33 кг (+6,4%), продукция белка – 0,27 кг (+4,2%), суммарное содержание жира и белка в молоке – 0,6 кг (+0,05 кг). Более высокие показатели пожизненной продуктивности у дочерей быков немецкой се-лекции ассоциированы с генотипом CSN3АА: удой – 15639 кг (+179 кг), продукция жира – 624,7 кг (+17,9 кг), белка – 514 кг (+24,9 кг), суммарная продукция жира и белка – 1138,7 кг (+42,9 кг). У дочерей быков голландской селекции – с генотипом CSN3АВ каппа-казеина: удой – 12531 кг (+515 кг), продукция жира – 505,5 кг (+22,9 кг), белка – 420,8 кг (+43,3 кг), суммарная продукция жира и белка в молоке – 926,4 кг (+66,3 кг). В группе дочерей быков немецкого происхождения возраст 1-го осеменения был больше с ге-нотипом CSN3АА (на 25 дней), при этом число дней лактации больше на 17 дней и продолжительность использования – на 10 дней; продолжительность жизни коров меньше на 24 дня. В группе дочерей быков голландского происхождения возраст 1-го осеменения был больше с генотипом CSN3АВ (на 30 дней), число дней лактации больше на 16 дней и продолжительность использования – на 20 дней; при этом продолжительность жизни коров сократилась на 22 дня.
долголетие, генотип, бык, ген, каппа-казеин, продуктивное, голштинская
Основной целью молочного скотоводства нашей страны является повышение показателей отрасли до уровня государств с развитым молочным скотоводством. Достижение этой цели возможно при использовании, помимо классических методов, маркерной селекции. Маркерами высокой молочной продуктивности, по мнению многих ученых, выступают аллели и генотипы гена каппа-казеина (CSN3) [1, 4, 6, 8]. Так, например, аллель В ассоциирован с высоким содержанием в молоке казеина и лучшими технологическими свойствами при выработке белковомолочных продуктов
[2, 3, 5, 7].
Помимо показателей молочной продуктивности к числу важнейших хозяйственно-полезных признаков относится долголетие коров. От него зависит пожизненное количество молочной продукции, выход телят, скорость смены поколений и, в конечном счете, рентабельность молочного скотоводства. Интенсивная технология производства молока в настоящее время обуславливает жесткие требования к животным, что, в свою очередь, приводит к значительному снижению сроков их использования.
Проблемой снижения долголетия занимались многие ученые, однако, в их исследованиях практически не рассматривалось влияние на этот показатель молекулярно-генетических факторов.
Цель исследований – повышение продуктивного долголетия крупного рогатого скота голштинской породы.
Задачи исследований – изучить влияние генотипов гена каппа-казеина быков голштинской породы селекции разных стран на продуктивное долголетие их дочерей.
Материалы и методы исследований. Работа выполнена на базе ОАО «Московское» по племенной работе» и кафедре «Зоотехния, производство и переработка продукции животноводства» ФГБОУ ВО Российского ГАЗУ. У быков-производителей голштинской породы немецкой (n=44) и голландской (n=7) селекции методами ДНК-диагностики был изучен полиморфизм однонуклеотидных ДНК-маркеров по гену каппа-казеина (CSN3). Генотипы каппа-казеина быков определяли методом ПЦР-ПДРФ-анализа. ДНК выделяли из крови животных с использованием набора DIAtоm DNAPrep согласно прилагаемому протоколу. Амплификацию фрагмента 4 экзона гена каппа-казеина проводили методом полимеразной цепной реакции в режиме: денатурация – 1 мин при 93оС; отжиг праймеров – 1 мин при 58оС; синтез – 1 мин при 72оС (30 циклов). Концентрация MgCl2 составляла
2 мм. Результат ПЦР оценивали по характеру свечения и подвижности амплификата в 2% агарозном геле. Аликвоту амплификата инкубировали с рестриктазой Hind III. Число и длину полученных фрагментов рестрикции определяли электрофоретически в 2% агарозном геле в УФ после окрашивания бромистым этидием.
После проведения лабораторных исследований быки-производители были разбиты на группы в зависимости от генотипа по гену каппа-казеина. У быков немецкой селекции было изучено
2136 дочерей, в голландской селекции – 254 дочери. В каждой группе быков была изучена молочная продуктивность их дочерей на 1 день жизни, 1 день использования, 1 день лактации, пожизненная продуктивность, продолжительность жизни и хозяйственного использования. Статистические расчеты были выполнены с помощью компьютерной программы Microsoft Excel.
Результаты исследований. Одним из центральных предприятий в России, занимающихся получением и реализацией спермы племенных быков-производителей отечественной и импортной селекции, является ОАО «Московское» по племенной работе». В молочном скотоводстве Московской области предпочтение отдается голштинской породе крупного рогатого скота, позволяющей достаточно быстро улучшить продуктивные показатели коров отечественных пород. Основными государствами – экспортерами как быков, так и спермопродукции являются Германия, Дания, Канада, Нидерланды, Россия. Для изучения влияния генотипа гена каппа-казеина на основные хозяйственно-полезные признаки крупного рогатого скота были взяты быки-производители немецкого и голландского происхождения, как наиболее часто используемые.
Наибольшая частота встречаемости (табл. 1) желательного аллеля CSN3В зафиксирована у быков-производителей, завезенных из Нидерландов, – 21,43%, что на 4,4% выше встречаемости его у немецких быков.
Таблица 1
Результаты ДНК-диагностики быков-производителей голштинской породы
разного происхождения по гену каппа-казеина (CSN3)
|
Быки-производители |
Частоты аллелей |
Частоты генотипов |
|||
|
А |
В |
AА |
AB |
ВB |
|
|
Немецкой селекции, n=44 |
0,8295 |
0,1705 |
0,6591 |
0,3409 |
0 |
|
Голландской селекции, n=7 |
0,7857 |
0,2143 |
0,5714 |
0,4286 |
0 |
Желательный генотип CSN3ВВ гена каппа-казеина у изученных быков не выявлен. Частота встречаемости генотипа CSN3АВ наивысшая также у быков из Нидерландов – 42,86%, что на 8,8% выше, чем у быков, завезенных из Германии.
Молочная продуктивность дочерей быков на 1 день жизни. В группе быков голландской селекции лучшие показатели выявлены у дочерей быков с генотипом CSN3АВ гена каппа-казеина: по удою – +0,6 кг молока, содержанию жира – +0,15% и белка – +0,08%, соответственно, общего содержания жира и белка в молоке – +0,05 кг (табл. 2). В группе быков немецкой селекции наивысшие показатели (по удою – +0,4 кг молока, содержанию белка – + 0,04 %, и общему содержанию жира и белка в молоке – +0,04 кг) выявлены у дочерей быков с генотипом CSN3АА гена каппа-казеина.
Таблица 2
Молочная продуктивность дочерей быков-производителей голштинской породы на 1 день жизни
|
Показатели |
Нидерланды |
Германия |
||||||
|
CSN3АА (n=240) |
CSN3АВ (n=14) |
CSN3АА (n=1597) |
CSN3АВ (n=539) |
|||||
|
Х±m |
Cv,% |
Х±m |
Cv,% |
Х±m |
Cv,% |
Х±m |
Cv,% |
|
|
Удой, кг |
7,5±0,07 |
35,3 |
8,1±0,7 |
32,1 |
8,8±0,08 |
36,6 |
8,4±0,13 |
35,3 |
|
Жир, % |
4,2±0,02 |
7,4 |
4,05±0,07 |
6,4 |
4,01±0,01 |
8,4 |
4,03±0,01 |
8,3 |
|
Жир, кг |
0,31±0,01 |
30,5 |
0,33±0,03 |
31,2 |
0,35 |
38,1 |
0,34±0,01 |
36,8 |
|
Белок, % |
3,25±0,01 |
6,0 |
3,33±0,07 |
7,6 |
3,3 |
5,8 |
3,26±0,01 |
6,3 |
|
Белок, кг |
0,24±0,01 |
32,2 |
0,27±0,02 |
33,9 |
0,29 |
37,1 |
0,27 |
35,7 |
|
Жир+белок, кг |
0,55±0,01 |
31,0 |
0,60±0,05 |
32,2 |
0,64±0,01 |
37,4 |
0,61±0,01 |
36,1 |
Анализ молочной продуктивности дочерей быков-производителей голштинской породы на
1 день использования (табл. 3) показал, что по всем изученным показателям наивысшие значения имели показатели дочерей быков с генотипом CSN3АА гена каппа-казеина вне зависимости от страны происхождения.
Таблица 3
Молочная продуктивность дочерей быков-производителей голштинской породы
на 1 день использования
|
Показатели |
Нидерланды |
Германия |
||||||
|
CSN3АА (n=240) |
CSN3АВ (n=14) |
CSN3АА (n=1597) |
CSN3АВ (n=539) |
|||||
|
Х±m |
Cv, % |
Х±m |
Cv, % |
Х±m |
Cv, % |
Х±m |
Cv, % |
|
|
Удой, кг |
17,9±0,23 |
19,7 |
17,7±0,88 |
18,5 |
17,8±0,1 |
21,7 |
17,7±0,16 |
21,3 |
|
Жир, % |
4,2±0,02 |
7,4 |
4,05±0,07 |
6,4 |
4,01±0,01 |
8,4 |
4,03±0,01 |
8,3 |
|
Жир, кг |
0,75±0,01 |
19,6 |
0,72±0,03 |
18,0 |
0,71 |
23,5 |
0,71±0,01 |
22,3 |
|
Белок, % |
3,25±0,01 |
6,0 |
3,33±0,07 |
7,6 |
3,3 |
5,8 |
3,26±0,01 |
6,3 |
|
Белок, кг |
0,58±0,007 |
19,2 |
0,59±0,027 |
17,4 |
0,59±0,003 |
22,1 |
0,58±0,005 |
21,2 |
|
Жир+белок, кг |
1,33±0,02 |
19,0 |
1,31±0,06 |
17,1 |
1,30±0,01 |
22,5 |
1,29±0,01 |
21,4 |
Молочная продуктивность дочерей быков-производителей на 1 день лактации. У дочерей быков немецкой селекции различия между группами не выявлены; в группе быков голландского происхождения с генотипом CSN3АВ содержание жира в молоке их дочерей на 0,15% выше (табл. 4).
Таблица 4
Молочная продуктивность дочерей быков-производителей голштинской породы на 1 день лактации
|
Показатели |
Нидерланды |
Германия |
||||||
|
CSN3АА (n=240) |
CSN3АВ (n=14) |
CSN3АА (n=1597) |
CSN3АВ (n=539) |
|||||
|
Х±m |
Cv,% |
Х±m |
Cv,% |
Х±m |
Cv,% |
Х±m |
Cv,% |
|
|
Удой, кг |
20,4±0,26 |
19,4 |
20,4±1,08 |
19,9 |
20,3±0,11 |
21,4 |
20,3±0,18 |
20,6 |
|
Жир, % |
4,2±0,02 |
7,4 |
4,05±0,07 |
6,4 |
4,01±0,01 |
8,4 |
4,03±0,01 |
8,3 |
|
Жир, кг |
0,8±0,01 |
18,9 |
0,8±0,04 |
19,7 |
0,8±0 |
23,1 |
0,8±0,01 |
21,9 |
|
Белок, % |
3,25±0,01 |
6,0 |
3,33±0,07 |
7,6 |
3,3±0 |
5,8 |
3,3±0,01 |
6,3 |
|
Белок, кг |
0,66±0,01 |
18,9 |
0,68±0,04 |
19,6 |
0,67±0 |
21,7 |
0,66±0,01 |
20,5 |
|
Жир+белок, кг |
1,5±0,02 |
18,5 |
1,5±0,08 |
19,2 |
1,5±0,01 |
22,0 |
1,5±0,01 |
20,9 |
Анализ молочной продуктивности дочерей быков-производителей голландского происхождения показал, что у дочерей быков с генотипом CSN3АВ гена каппа-казеина на 0,08% (+0,02 кг) выше содержание белка в молоке, в группе с генотипом CSN3АА гена каппа-казеина выше содержание жира на 0,15% (табл. 4).
Пожизненная продуктивность дочерей быков-производителей голландской селекции. Лучшие показатели, за исключением процентного содержания жира в молоке (+0,15%), выявлены у дочерей быков с генотипом CSN3АВ: по удою – +515 кг молока, по содержанию жира в молоке –
+22,9 кг, содержанию белка в молоке – +0,08 % (+43,3 кг) и суммарному выходу жира и белка –
+66,3 кг (табл. 5). В группе дочерей быков немецкой селекции наивысшие показатели по всем параметрам выявлены у дочерей быков с генотипом CSN3АА каппа-казеина: по удою – +449 кг молока, содержанию жира в молоке – +17,9 кг, белка в молоке – +0,04% (+21,9 кг) и выходу жира и белка суммарно – +42,9 кг.
Таблица 5
Пожизненная продуктивность дочерей быков-производителей голштинской породы
|
Показатели |
Нидерланды |
Германия |
||||||
|
CSN3АА (n=240) |
CSN3АВ (n=14) |
CSN3АА (n=1597) |
CSN3АВ (n=539) |
|||||
|
Х±m |
Cv,% |
Х±m |
Cv,% |
Х±m |
Cv,% |
Х±m |
Cv,% |
|
|
Удой, кг |
12016±441 |
56,8 |
12531±1415 |
42,3 |
15639*±221 |
56,4 |
15190*±366 |
56 |
|
Жир, % |
4,2*±0,02 |
7,4 |
4,05±0,07 |
6,4 |
4,01±0,01 |
8,4 |
4,03±0,01 |
8,3 |
|
Жир, кг |
482,6±15,85 |
50,1 |
505,5±55,21 |
40,9 |
624,7*±8,99 |
57,2 |
606,8*±15,3 |
57,6 |
|
Белок, % |
3,25±0,01 |
6,0 |
3,33±0,07 |
7,6 |
3,3±0 |
5,8 |
3,26±0,01 |
6,3 |
|
Белок, кг |
377,5±13 |
52,6 |
420,8±48,58 |
43,2 |
514*±7,29 |
56,3 |
489,1*±11,9 |
56 |
|
Жир+белок, кг |
860,1±28,8 |
51,1 |
926,4±103,3 |
41,7 |
1138,7*±16,2 |
56,6 |
1095,8*±27,2 |
56,7 |
Примечание: * – достоверно при Р≥0,95.
Сравнивая показатели пожизненной продуктивности дочерей быков-производителей в зависимости от страны происхождения, видим, что дочери быков немецкой селекции с генотипом CSN3АА достоверно превосходят дочерей быков голландской селекции с этим же генотипом по содержанию белка в молоке – +136,5 кг (Р≥0,95) и по удою – +3623 кг (Р≥0,95).
Изучая влияние генотипов гена каппа-казеина и страны происхождения на показатели продуктивного долголетия дочерей быков голштинской породы (табл. 6) выявили, что дочери быков голландской селекции с генотипом CSN3АВ имели продолжительность жизни меньше на 22 дня, при этом продолжительность использования выше на 20 дней, число дней лактации больше на 16 дней, число лактаций – +0,18. Возраст первого оплодотворения и отела ниже на 30 и 42 дня, соответственно.
Таблица 6
Продолжительность жизни и хозяйственного использования дочерей быков-производителей голштинской породы
|
Показатели |
Нидерланды |
Германия |
||||||
|
CSN3АА (n=240) |
CSN3АВ (n=14) |
CSN3АА(n=1597) |
CSN3АВ (n=539) |
|||||
|
Х±m |
Cv,% |
Х±m |
Cv, % |
Х±m |
Cv,% |
Х±m |
Cv,% |
|
|
Продолжительность |
1509±23,3 |
23,9 |
1487±53,3 |
13,4 |
1683±9,89 |
23,5 |
1707±18,23 |
24,8 |
|
Продолжительность |
674±23,1 |
53,0 |
694±61,9 |
33,4 |
865±10,05 |
46,4 |
855±18,31 |
49,7 |
|
Число дней лактации, дн. |
585±19,1 |
50,5 |
601±52,2 |
32,5 |
754±8,63 |
45,7 |
737±15,53 |
48,9 |
|
Число лактаций |
2,18±0,1 |
43,7 |
2,36±0,23 |
35,7 |
2,51±0,03 |
40,8 |
2,58±0,05 |
41,8 |
|
Возраст |
546±4,6 |
13,0 |
516±24,7 |
17,9 |
531±2,22 |
16,7 |
556***±4,1 |
16,8 |
|
Возраст 1-го отела, дн. |
835±5,5 |
10,2 |
793±25,2 |
11,9 |
818±2,5 |
12,2 |
852***±4,44 |
12,1 |
Примечание: *** – достоверно при Р≥0,999.
Дочери быков немецкой селекции с генотипом CSN3АВ имели несколько большую (+24 дня) продолжительность жизни, при этом продолжительность хозяйственного использования и число дней лактации у них меньше, чем у дочерей быков с генотипом CSN3АА на 10 и 17 дней, соответственно. Возраст 1-го оплодотворения и 1-го отела у них также больше на 25 и 34 дня, соответственно. Сравнивая продолжительность жизни и хозяйственного использования дочерей быков-производителей в зависимости от страны происхождения (табл. 7), отметим, что такие показатели как продолжительность жизни и использования, число лактаций и дней лактации выше у дочерей быков немецкого происхождения, при этом достоверно (Р≥0,999) выше возраст первого оплодотворения и отела.
Заключение. Анализ продуктивного долголетия показал, что в группе дочерей быков немецкой селекции лучшие показатели молочной продуктивности в 1 день использования, 1 день лактации и пожизненной продуктивности с генотипом каппа-казеина CSN3АА, у дочерей быков голландского происхождения – с генотипом каппа-казеина CSN3АВ. Таким образом, проведенные исследования показывают, что на продуктивное долголетие дочерей быков голштинской породы большее влияние оказывает страна происхождение быка, нежели генотипы гена каппа-казеина.
1. Ахметов, Т. М. Взаимосвязь полиморфных вариантов гена каппа-казеина (CSN3) и бета-лактоглобулина (LGB) с показателями молочной продуктивности коров / Т. М. Ахметов, Ф. Ф. Зиннатов, Ф. Ф. Зиннатова, А. Р. Шамсова // Современные научные исследования: актуальные вопросы, достижения и инновации в АПК : мат. Всероссийской науч.-практ. конф. - 2018. - С. 3-8.
2. Бадин, Г. А. Эффективность выработки твёрдых сычужных сыров из молока коров костромской породы / Г. А. Бадин, Б. В. Шалугин // Актуальные проблемы науки в агропромышленном комплексе : сборник статей 62-й международной научно-практической конференции. - Кострома : Костромская ГСХА, 2011. - Т. 2. - С. 56-60.
3. Ярлыков, Н. Г. Влияние генома каппа-казеина на сыропригодность молока коров ярославской породы и михайловского типа : монография / Н. Г. Ярлыков, Р. В. Тамарова. - Ярославль, 2012. -124 с.
4. Егорашина, Е. В. Оценка полиморфизма генов каппа-казеина и бета-лактоглобулина у животных голштинской породы / Е. В. Егорашина, Р. В. Тамарова // Повышение уровня и качества биогенного потен-циала в животноводстве : мат. III Международной науч.-практ. конф. - 2017. - С. 41-49.
5. Карамаева, А. С. Качество сыра из молока коров с разными генотипами каппа-казеина / А.С. Карамаева // Вклад молодых ученых в аграрную науку : материалы международной научно-практической конференции. - 2018. - С. 210-213.
6. Леонова, М. А. ДНК-маркеры в селекции крупного рогатого скота / М. А. Леонова, Л. В. Гетманцева, К. А. Юлдашева, Ш. Д. Михтоджова // Вестник Донского ГАУ. - 2017. - № 6. - С. 44-50.
7. Крючкова, Г. Н. Состав и технологические свойства молока коров симментальской породы австрийской селекции разных генотипов по каппа-казеину / Г. Н. Крючкова, Д. В. Новиков, Г. Н. Глотова, Н. Н. Крючкова, И. В. Тян // Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета им. П. А. Костычева. - 2013. - № 2 (18). - С. 42-44.
8. Тельнов, Н. О. Генотипирование красно-пестрого скота по генам каппа-казеина и бета-лактоглобулина методами ДНК-анализа : автореф. дис. ... канд. с-х. наук : 06.02.07 / Тельнов Никита Олегович. - Саранск, 2017. - 21 с.
