CC BY
17
УДК 636.2.082
ГЕНЕТИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ПОПУЛЯЦИИ ЧЕРНО-ПЕСТРЫХ БЫКОВ-ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ РАЗЛИЧНОЙ СЕЛЕКЦИИ В РУСП «БРЕСТПЛЕМПРЕДПРИЯТИЕ» ПО ГЕНУ СБГО
Л.А. ТАНАНА, А.Н. СИЛЬВАНОВИЧ, Р.В. ТРАХИМЧИК, В.В. ПЕШКО УО «Гродненский государственный аграрный университет» г. Гродно, Республика Беларусь, 230008 Т.И. ЕПИШКО УО «Полесский государственный университет» г. Пинск, Брестская обл., Республика Беларусь, 240050
(Поступила в редакцию 25.01.2010)
Введение. Селекция сельскохозяйственных животных является составной частью сложной системы племенной работы, включающей государственные и внутрихозяйственные, организационно-экономические, научно-методические, технические приемы и средства. Цель селекции сельскохозяйственных животных - выведение высокопродуктивных животных и организация получения максимального количества высококачественной продукции при наименьших трудовых и материальных затратах. Одним из условий получения качественной продукции животноводства в больших объемах является внедрение в производство новых высокопродуктивных генетически консолидированных групп животных, отвечающих требованиям современных технологий, адаптированных к условиям эксплуатации [5].
Одной из главных задач молочного скотоводства республики в период становления рыночных отношений в АПК является повышение генетического потенциала животных по удою и содержанию в молоке белка и жира на основе целенаправленной селекции и создания более широкой племенной базы.
Повышение генетического потенциала белорусской черно-пестрой породы крупного рогатого скота проводится на основе принципов и методов чистопородного разведения с использованием генотипов ценных родственных пород мирового генофонда. Для улучшения черно-пестрого скота селекционерами Беларуси используются животные черно-пестрой породы западноевропейской селекции -Германии, Щвеции, Голландии, Венгрии. Значительное влияние на селекционный процесс в республике оказала так же голштинская порода, имеющая высокий потенциал молочной продуктивности. На основе использования голштинской и других родственных ей пород в республике был выведен белорусский зональный тип черно-пестрого скота. [11].
Современная популяция черно-пестрого скота в Брестской области, как и других областях республики, представлена животными различных породных сочетаний и многих линий [3].
При оценке продуктивности коров молочных пород большое значение имеет не только высокий уровень молочной продуктивности,
но и качественные показатели молока. Селекция на жирномолочность -это норма отечественного скотоводства. Селекции же на белковомолоч-ность до сих пор уделяется мало внимания, хотя содержание белка в молоке и его структура имеют большое экономическое значение для перерабатывающей промышленности, так как в зависимости от этого изменяются затраты сырья, времени и энергии на производство молочных продуктов. Кроме того, этот показатель в значительной степени определяет и качество готовой продукции.
В нашей республике до недавнего времени отсутствовала экономическая стимуляция селекции животных по данному признаку, в связи с чем совершенствование молочного скота по наличию белка в молоке проводилось недостаточно интенсивно. Постановлением № 6 Госстандарта Республики Беларусь от 31 января 2006 года утвержден и введен в действие новый стандарт СТБ 1598-2006 «Молоко коровье. Требования при закупках», согласно которому установлена базисная норма массовой доли белка в молоке - 3,0 % [8]. В связи с этим большой интерес вызывают исследования, направленные на изучение белковомолочности коров различных пород, разводимых в Республике Беларусь[1].
Исследования, проводимые учеными по поиску маркерных генов, связанных с белковомолочностью, свидетельствуют о взаимосвязи содержания белка в молоке с аллельным состоянием гена каппа-казеина. Молоко животных с генотипом CSN3BB характеризуется уменьшенным размером мицелл, более высоким содержанием белка и лучшими свойствами для сыроделия (более короткое время коагуляции; коагулят более плотной консистенции). В связи с этим большой интерес представляет метод ДНК-диагностики, позволяющий оценивать полиморфизм гена каппа-казеина на уровне нуклеотидной последовательности, аллельные варианты которого определяются на любых стадиях онтогенеза, независимо от пола и возраста животных
[9].
В молоке казеин находится в виде специфических частиц или мицелл (от лат. micella - крошечка, крупица), представляющих собой сложные комплексы фракций казеина с коллоидным фосфатом кальция. Казеин - комплекс четырех фракций: asb as2, в, к. Все его фракции являются фосфопротеидами, т.е. содержат остатки фосфорной кислоты, присоединенные к аминокислоте серину моноэфирной связью [2].
Ранее генотипы молочных белков не включали в показатели селекции, так как их полиморфизм можно было оценить только у лактирующих коров, а быки-производители могли быть оценены только путем типизации молочных белков их дочерей. Белки молока давно привлекают внимание исследователей как потенциальные маркеры хозяйственно полезных признаков, однако из-за низкого уровня их полиморфизма у крупного рогатого скота в этом качестве они находят ограниченное применение. В связи с этим большой интерес представляет такой тип генетического полиморфизма, который позволяет оценивать полиморфизм генов на уровне нуклеотидной последовательности,
тестируемый на любых стадиях онтогенеза, независимо от доминантности или рецессивности признака и плейотропных эффектов [6].
В ведущих генетических центрах мира проводятся исследования по идентификации и реальному использованию казеиновых генотипов (например, «Genmark Incorporation» в США). На сегодняшний день идентифицировано девять аллелей каппа-казеина: A, B, C, E, F, G, H, I, AI [10]. В то время, как генетические варианты А и В находятся у всех пород скота с различной частотой встречаемости, а такие аллели, как С и Е - редкие для большинства пород [12].
Благодаря методу ДНК-диагностики стало возможным инденти-фицировать генотипы молочных белков у быков-производителей и молодняка, что позволяет эффективно использовать генетические ресурсы по гену каппа-казеина в селекционном процессе.
Исследования, проведенные Т.И. Епишко и О.П. Курак, свидетельствуют о том, что в среднем по популяциям быков-производителей РУСП «Брестплемпредприятие», РУСП «Минскплемпредприя-тие» и РУСП «Гродненское племпредприятие» только 17,8% животных являлись носителями аллеля CSN3 . Частота встречаемости данного аллеля у ремонтных бычков, принадлежащих РУСХП «Оршанское племпредприятие», была на уровне 14,4% [3].
Различия в уровне продуктивности между отдельными животными, линиями, породами обусловлены, с одной стороны, средовыми (факторы внешней среды), с другой стороны, генетическими факторами. Большинство хозяйственно полезных признаков сельскохозяйственных животных относится к полигенным признакам, т.е. их количественный уровень генетически определяется целым рядом генов (локусов), разбросанных по всему геному. Такие локусы получили название локусов количественных признаков - QTL (Quantitative Trait Loci's) [4].
Цель работы - изучить генетическую структуру популяции черно -пестрых быков-производителей различной селекции в РУСП «Брестплемпредприятие» по гену CSN3.
Материал и методика исследований. Исследования проводились на кафедре генетики и разведения сельскохозяйственных животных УО «Гродненский государственный аграрный университет», в лаборатории промышленной биотехнологии УО «Полесский государственный университет». Объектом исследований являлся генетический материал (семя) быков-производителей черно-пестрой породы отечественной и западноевропейской селекции с различной кровностью по голштинской породе, содержащихся на Барановичском филиале РУСП «Брестплемпредприятие». Было отобрано 212 спермодоз от быков-производителей различных линий голштинского и голландского корня (Рефлекшн Телстера 198998, Осборндейл Иванхое 1189870, Пакломар Астронавт 1458744, Фонд Мэтт 502096, Тэд Бек Элевейшн 149007, Пабст Говернера 882933, Силинг Трайджун
Рокит 252803, Пони Фарм Арлинда Чиф 1427381, Аннас Адема 30587, Хильтьес Адема 37910, Стефена 40126, Банга Рейндера 47221, Пакламар Бутмекер 1450228). Исходным материалом служили образцы ДНК, выделенные из замороженных образцов семени животных. ДНК-диагностику генотипов по гену CSN3 (каппа-казеин) проводили с использованием метода полимеразной цепной реакции (ПЦР) и полиморфизма длин рестрикционных фрагментов (ПДРФ). Ядерную ДНК выделяли из разбавленной спермы (пайеты) перхлоратным методом с собственными модификациями. Основные растворы для выделения ДНК, амплификации и рестрикции готовили по Т. Маниатису, Э. Фрич, Дж. Сэмбруку [7].
Для проведения полимеразной цепной реакции (ПЦР) использовали олигонуклеотидные праймеры:
- CAS1: 5' -ATA GCC AAA TAT ATC CCA ATT CAG T- 3'
- CAS2: 5'- TTT ATT AAT AAG TCC ATG AAT CTT G -3'.
Концентрацию ДНК, специфичность амплификата и результаты
рестрикции оценивали электрофоретическим методом в агарозном геле, окрашенном бромистым этидием, с помощью трансиллюминатора в проходящем ультрафиолетовом свете с длиной волны 260 нм. В качестве маркера использовали ДНК плазмиды pBR322, расщепленную рестриктазой AluI [3].
Для анализа распределения рестрикционных фрагментов ДНК в агарозном геле после электрофореза использовали компьютерную видеосистему и программу VITran.
Результаты исследований и их обсуждение. Одной из возможностей увеличения содержания белка в молоке является проведение селекции с учетом существующего полиморфизма гена каппа-казеина, аллельный вариант CSN3B которого положительно влияет на признаки белковомолочности. Ряд исследований показал, что частота встречаемости желательного аллеля CSN3B в популяциях крупного рогатого скота черно-пестрой породы очень низкая и систематически продолжает снижаться, по мнению некоторых специалистов, вследствие широкого использования голштинской породы [5].
В результате тестирования быков-производителей, содержащихся в РУСП «Брестплемпредприятие», выявлено наличие полиморфизма по гену каппа-казеина, представленного тремя генотипами: CSN3^, CSN3№ и CSN3BB (табл. 1).
Таблица 1. Частота встречаемости аллелей гена каппа-казеина у быков-производителей Брестского племпредприятия
Линия n Частота встречаемости генотипов, %
AA AB ВВ
1 2 3 4 5
Голштинского корня
Фонд Мэтт 502096 3 33,3 1 66,7 -
Окончание табл. 1
1 2 3 4 5
Рефлекшн Телстера 198998 10 60,0 40,0 -
Осборндейл Иванхое 1189870 28 67,9 32,1 -
Пакламар Астронавт 1458744 1 100 - -
Тед Бек -Элевейшн 149007 45 53,3 40,0 6,7
Пабст Говернор 882933 14 64,3 21,4 14,3
Силинг Трайджун Рокит 252803 6 50,0 33,3 16,7
Пони Фарм Арлинда Чиф 1427381 77 76,6 22,1 1,3
В среднем 184 63,2 32,0 4,8
Голландского корня
Аннас Адема 30587 14 92,9 7,1 -
Хильтьес Адема 37910 4 100 - -
Стефана 40126 5 60,0 40,0 -
Банга Рейндера 47221 4 75,0 25,0 -
Пакламар Бутмекер 1450228 1 100 - -
В среднем 28 85,6 14,4 -
Данные табл.1 свидетельствуют о том, что было протестировано 184 быка-производителя голштинского корня, при этом частота встречаемости генотипа С8ШАА в популяции быков данной группы составила 63,2%. Необходимо отметить, что самая высокая частота встречаемости наблюдается у животных линий Пакламар Астронавт 1458744 - 100%, Пони Фарм Арлинда Чиф 1427381 - 76,6%. Частота встречаемости генотипа СБЮ^ в популяции протестированных быков составляет 32,0%, при этом самый высокий показатель встречаемости генотипа СБЮ^ отмечен у животных линии Фонд Мэтт 502096 - 66,7%. Частота встречаемости генотипа С8ШВВ в популяции протестированных быков составляет 4,8%, при этом самый высокий показатель встречаемости данного генотипа отмечен у животных линии Силинг Трайджун Рокит 252803 - 16,7%. В популяции протестированных быков голландского корня частота встречаемости генотипа СБЮ^ составила 85,6%, при этом самая высокая частота встречаемости отмечена у животных линий Хильтьес Адема 37910 - 100%, Пакламар Бутмекер 1450228 - 100%, Аннас Адема 30587 - 92,9%. Концентрация генотипа С8Ш№ в среднем по группе быков-производителей составляла 14,4%. Среди быков-производителей данного генеза животных с генотипом С8ШВВ не выявлено.
В табл. 2 представлена генетическая структура быков-производителей различного происхождения по локусу гена СБ№.
Таблица 2. Генетическая структура быков-производителей различного происхождения по локусу гена С8№
Линии Количество быков Количество быков с генотипом гена С8Ш
АА АВ ВВ
гол. % гол. % гол. %
Голштинского корня 184 122 66,3 55 29,9 7 3,8
1олландского корня 28 24 85,7 4 14,3 - -
Из данных табл. 2 видно, что из 184 животных голштинского корня 122 особи (66,3%) имеют генотип С8ЮАА , 55 (29,9%) - генотип С8ШАВ и 7 особей (3,8%) - генотип С8ШВ®. Среди быков-производителей голландского корня (28 гол.) 24 животных (85,7%) имеют генотип С8ШАА и 4 животных (14,3%) - генотип С8ШАВ
Заключение. Впервые изучена генетическая структура быков-производителей по гену С8Ш, содержащихся на Барановичском филиале РУСП «Брестплемпредприятие», что дает возможность эффективно использовать генотипирование по локусам данных генов в селекционном процессе.
Использование результатов проведенного ДНК-тестирования быков-производителей Барановичского филиала РУСП «Брестплем-предприятие» позволит внедрять генетические маркеры в селекционный процесс крупного рогатого скота белорусской черно-пестрой породы, что обеспечит решение важной народно-хозяйственной проблемы проведения в нашей республике маркер-направленной селекции с целью: формирования стад животных, обладающих повышенной молочной продуктивностью с более высоким качеством молока.
ЛИТЕРАТУРА
1. Глик, Б. Молекулярная биотехнология. Принципы и применения / Б. Глик, Дж. Пастернак. М.: Мир, 2002. С. 589.
2. Горбатова, К.К. Биохимия молока и молочных продуктов / К.К. Горбатова. 3-е изд. СПб.: ГИОРД, 2004. С. 320.
3. Епишко, Т.И. Генетическая структура поголовья быков-производителей различных популяций по локусу гена каппа-казеина / Т.И. Епишко [и др.] // Сельское хозяйство - проблемы и перспективы: сб. науч. тр. Гродно, 2006. Т. 2. С. 243-246.
4. Зиновьева, Н.А. Введение в ДНК-диагностику / Н.А. Зиновьева // Методы исследования в биотехнологии сельскохозяйственных животных: матер. междунар. науч. конф. Дубровицы, 2005. С. 38-49.
5. Теоретические и практические аспекты селекционно-племенной работы в скотоводстве: монография / Н.В. Казаровец [и др.]. Минск: БГАТУ, 2005. С. 311.
6. Калашникова, Л.А. Перспективы улучшения технологических свойств молока коров черно-пестрой породы с использованием ДНК-маркеров по гену каппа-казеина / Л. А. Калашникова, Е.А. Денисенко // Современные достижения и проблемы биотехнологии сельскохозяйственных животных. Дубровицы, 2004. С. 12-18.
7. Маниатис, Т. Молекулярное клонирование / Т. Маниатис, Э. Фрич, Дж. Сэмбрук // М.: Мир, 1984. С.480.
8. Молоко коровье. Требования при закупках: ГОСТ СТБ 1598-2006. Введ. 01.08.06; Комитет по стандартизации, метрологии и сертификации при Совете Министров; РУП «БЕЛНИКТИММП» и РУП «Ин-т животноводства НАН Беларуси». Минск, 2006. С. 12.
9. Качественная характеристика и технологические свойства молока коров белорусской черно-пестрой породы / Л.А. Танана [и др.] // Сучасш проблеми шдвищення якоеп, безпеки виробництва та переробки продукцп тваринництва: зб. наук. прац. Вшниц. держ. аграр ушв. Вшниця, 2008. Вып. 34. Т. 2. С. 39-42.
10. Методические рекомендации по применению ДНК-тестирования в животноводстве Беларуси / И.П. Шейко, Т.И. Епишко, О.П. Курак, Р.И. Шейко, И.С. Петрушко, Н.А. Федоренкова [и др.]; науч.-практ. центр Нац. акад. наук Беларуси по животноводству. Жодино, 2006. С.12.
11. Якусевич, А.М. Молочная продуктивность голштинизированных коров / А.М. Якусевич, М.П. Гринь, С.И. Бекиш // Научные основы развития животноводства в БССР: межвед. сб. Минск, 1988. Вып. 18. С. 114-120.
12. Erhardt, G. Kappa-casein in milk. Evidence of a further allele (kappa-casein E) in different breeds / G. Erhardt // J. Animal Breeding and Genetics, 1989. P. 225-231.
УДК 636.597.082.2
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КРОССА ПЕКИНСКИХ УТОК
С.В. КОСЬЯНЕНКО РУП «Опытная научная станция по птицеводству» г. Заславль, Минская обл., Республика Беларусь, 223036
(Поступила в редакцию 29.01.2010)
Введение. Прогрессивное развитие отрасли птицеводства требует постоянного селекционного улучшения птицы, своевременной ее оценки, использование новых признаков отбора, разработки современных методов и приемов племенной работы.
Птицеводство, наряду с другими отраслями животноводства, служит для удовлетворения потребности человека в высококачественных продуктах. В обеспечении населения животным белком одно из ведущих мест занимает мясная птица. В недалеком прошлом четвертую часть от производимого в республике мяса птицы составляла утятина. Теперь основное производство приходится на цыплят-бройлеров [1].
Селекционная работа с утками начата в 1963 году сотрудниками Белорусского научно-исследовательского института животноводства. Результатом этой работы явилось создание жлобинской популяции уток. Дальнейшее совершенствование этой птицы продолжено в Ольшевском племптицезаводе Брестской области и на Белорусской зональной опытной станции по птицеводству.
Утки разводимых популяций имели довольно высокие воспроизводительные качества. Яйценоскость на среднюю несушку составляла 216,7-229,6 шт. яиц, а вывод утят - 73,0-74,0%. Однако эта птица имела невысокую живую массу, на уровне 2,2-2,3 кг в 49-дневном возрасте [2].
С переходом на разведение уток английского кросса Х-11, завезенного в 1971 году, поголовье уток местных популяций начало сокращаться. Бельцевские и жлобинские утки были вытеснены из промышленного производства более скороспелой птицей. С кроссом Х-11 проводили работу по совершенствованию воспроизводительных качеств, а уток бельцевской и жлобинской популяций стали сохранять в качестве резервного генофонда с численным составом самок в пределах 300500 голов при половом соотношении 1:5 [1].
В 2000 году генофондные популяции, как и разводимые на станции линии, были переданы Ольшевскому племптицезаводу.
