CC BY
26
УДК 636.082.233
О возможности использования генетических маркеров в селекции мясного скота для повышения качественных показателей мяса
ВА.Солошенко, Г.М.Гончаренко, ААДворяткин
Сибирский научно-исследовательский институт животноводства Россельхозакадемии
В.А.Плешаков
ООО «Ассоциация Племенного Мясного Скотоводства Алтая»
Аннотация. Представлены результаты исследования полиморфизма гена TG5 в стадах герефорд-ской породы Новосибирской области и Алтайского края. Показано, что частота желательного генотипа ТТ варьирует от 0,0 до 4,5 %. Не выявлено существенного влияния генотипов на живую массу коров и энергию роста молодняка. В мясе герефорда американского содержание жира составляет 16,56 %, герефорда сибирского - 5,11%, симментала мясного- 4,97 %. Суммарная дегустационная оценка мяса у герефорда американского составила 61,2 балла, герефорда сибирского - 58,2, симментала мясного направления продуктивности -54 балла.
Summary. The results of research of polymorphism of a gene TG5 in herds of Hereford breed of the Novosibirsk area and the Altai region are presented. It is shown that the frequency of a desirable TT genotype varies from
0,0 to 4,5 %. It isn't revealed considerable influence of genotypes on the live weight of cows and average daily accretion of young. In meat of the Hereford American the content of fat makes 16,56 %, the Hereford Siberian - 5,11 %, the Simmental meat - 4,97%. Tasting assessment of meat at the Hereford of the American 61,2 point, the Hereford Siberian 58,2, Simmental the meat direction of productivity 54 point.
Ключевые слова: герефорды, симменталы, генотип, мраморность мяса, биохимический анализ, дегустация.
Key words: herefords, simmentals, genotype, marbling of meat, biochemical analysis, tasting.
Традиционно в России говядину получают преимущественно от животных молочных пород, и лишь небольшая доля его производства приходится на специализированное мясное скотоводство. В последние годы интерес к мясному скотоводству заметно возрос. Строятся новые специализированные откормочные площадки (фидлоты), а также увеличивается импорт мясного поголовья.
Порода герефордов в Сибири имеет хороший потенциал продуктивности. Живая масса быков составляет 820-900 кг, полновозрастных коров 520-570 кг. Бычки в возрасте 18 мес. достигают живой массы более 500 кг [1]. В то же время при оценке животных никогда не учитывался такой показатель, как мрамор-ность мяса. При соблюдении технологии откорма для получения такого мяса необходимо иметь животных, способных накапливать межмышечный жир. Мраморность мяса обуславливается содержанием внутримышечного жира (IMF - сумма внутриклеточных, межклеточных и межволоконных жировых компонентов), и характеризует, прежде всего, его вкусовые качества [8].
Степень мраморности - показатель качества мяса крупного рогатого скота, которая оценивается визуально по системе USDA путем сравнения с эталонным стандартом и поэтому является субъективной оценкой. Стандарт качества USDA (отборный (Select)/ лучший (Choice)/ наилучший (Prime)) - производная величина таких показателей, как степень мраморности и развитие туши [5].
Создание животных, способных к откорму с получением мраморного мяса, можно значительно ускорить путем привлечения молекулярной генетики, и идентификации генов, связанных с этим признаками. Это позволит проводить отбор животных по желательным генетическим маркерам, что значительно ускорит селекционный процесс [9, 6]. С этой целью ведется поиск генов-кандидатов, и разрабатываются тест-системы для изучения влияния полиморфных вариантов таких генов на показатели липидного обмена животных, что является актуальной задачей современной животноводческой науки. Одним из генов, связанных с мраморностью мяса, может рассматриваться ген тиреоглобулина (TG5) [4]. Исследования [2, 3]. (Barendse и др., 1997, 1999), проведенные на группах скота ангусской, шортгорнской пород и Вагью показали, что скот, гомозиготный или гетерозиготный по аллелю Т (генотипы ТТ или СТ) отличается более высокой мра-морностью на 14-20% по сравнению с животными, несущими генотип гомозиготный по аллелю С (генотип СС). Самая высокая частота желательного аллеля Т наблюдается в японской породе Вагью (76%).
Цель исследований заключается в изучении полиморфизма гена TG5 и его влиянии на энергию роста молодняка и живую массу коров, а также оценке химического состава, вкусовым качествам мяса сибирских герефордов и симменталов в сравнении с американскими герефордами.
Материал и методы.
Исследования проведены на животных герефордской породы в стадах в Новосибирской области: ЗАО ПХ «Герефорд», ООО «Железнодорожное», ЗАО «Златоустовское», ООО «Нива» и Алтайском крае: ООО «Фарм», ЗАО «Лебяжье».
ДНК выделяли из крови животных по методике, разработанной в лаборатории «Медиген» (Новосибирск). Исследования полиморфизма гена TG5 проводили в лаборатории биотехнологий ГНУ СибНИИЖ по методике Центра биотехнологий и молекулярной диагностики Всероссийского НИИ животноводства [7]. Дегустационную оценку мяса осуществляли общепринятым методом с участием ресторатора международной категории. Химический анализ мяса проводили в лаборатории биохимии ГНУ СибНИИЖ.
Результаты исследований.
Исследования полиморфизма гена TG5 в стадах герефордской породы показали, что желательный генотип ТТ в стадах встречается крайне редко, в основном, выявлены коровы-носители гомозиготного генотипа СС, около трети животных имеют гетерозиготный генотип СТ (табл.1).
Т аблица 1. Частота генотипов и аллелей гена TG5 из выборки стад герефордской породы, %
Хозяйство n Генотип
ТТ СТ СС
ЗАО ПХ «Г ерефорд» 47 2, 1 ±2, 1 21,3±6,0 76,6±6,2
ООО «Железнодорожное» 45 0,0 26,7±6,6 73,3±6,6
ЗАО «Златоустовское» 29 0,0 34,5±8,8 65,5±8,8
ООО «Нива» 79 2,5±1,8 29,1±5,1 68,4±5,2
ООО «Фарм» 154 4,5±1,6 22,1±3,3 73,4±3,6
ЗАО «Лебяжье» 100 1,0±0,9 12,0±3,2 87,0±2,8
В то же время, следует отметить, что животных с гетерозиготным генотипом СТ в стаде герефордов ЗАО «Златоустовское» больше, чем в стаде герефордов ЗАО «Лебяжье» на 22,5 % (р < 0,5). Однако на частоту аллелей это не оказало существенного влияния (табл. 2).
Т аблица 2. Частота аллелей гена TG5 в стадах герефордской породы
Хозяйство п Аллель
С Т
ЗАО ПХ «Г ерефорд» 47 0,872±0,34 0,128±0,34
ООО «Железнодорожное» 45 0,867±0,36 0,133±0,36
ЗАО «Златоустовское» 29 0,828±0,50 0,172±0,50
ООО «Нива» 79 0,829±0,30 0,171±0,30
ООО «Фарм» 154 0,844±0,03 0,156±0,03
ЗАО «Лебяжье» 100 0,930±0,02 0,07±0,02
В ООО «Фарм» и ЗАО «Лебяжье» были завезены бычки и телочки из Канады, которые также имеют низкую частоту желательного генотипа ТТ и аллеля Т гена TG5 (табл. 3)
Т аблица 3. Частота генотипов и аллелей гена TG5 из выборки стад герефордской породы, %
Хозяйство п Г енотип Аллель
ТТ СТ СС С Т
ООО «Фарм»,
герефорды сибирские 129 4,7±1,9 22,4±3,72 72,9±3,9 0,841±0,07 0,159±0,07
герефорды канадские 25 4,0±3,9 0,0±8,0 76,0±8,5 0,860±0,03 0,140±0,03
ЗАО «Лебяжье»,
герефорды сибирские 40 0,0 7,5±4,2 92,5±4,2 0,962±0,03 0,037±0,03
герефорды канадские 60 1,7±1,7 15,0±4,6 83,3±4,8 0,908±0,04 0,092±±0,04
Г ерефорды сибирской селекции в ООО «Фарм» отличаются более высокой частотой гетерозиготного генотипа СТ на 14,9 % и пониженной на 19,6 % - гомозиготного СС, в сравнении с герефордами ЗАО «Лебяжье» (р < 0,001). Завезенный скот из Канады по частоте гена TG5 существенных отличий от герефор-дов сибирской селекции не имеет.
Таким образом, селекция герефордов без учета показателя мраморности мяса сохраняет соотношение генотипов и аллелей гена TG5 на уровне породы.
При изучении живой массы коров и энергии роста молодняка с разными генотипами в стаде ООО «Фарм»установлено, что по живой массе коровы с разными генотипами тиреоглобулина различаются не существенно. Коровы с генотипом СС имеют живую массу - 374 кг, а носители гетерозигот СТ и гомозигот ТТ
- 381 кг. Телята от коров с разными генотипами растут практически с одинаковой энергией. Максимальный среднесуточный прирост составляет 1700 г, что может свидетельствовать о хорошем генетическом потенциале животных.
Биохимический анализ мяса сибирских герефордов, американских герефордов и мясных симмента-лов сибирской селекции представлен в табл. 4.
Таблица 4. Биохимический анализ образцов мяса
Показатель Длиннейшая мышца спины
Герефорд американский Герефорд сибирский Симментал сибирский мясной
Вода, % 61,75 71,31 71,34
Жир, % 16,56 5,11 4,97
Белок, % 20,7 22,4 22,60
Зола, % 0,97 1,14 1,10
Сумма аминокислот, % 13,6 14,1 14,4
Белково - качественный 4,62 4,72 5,0
показатель
В пробе из длиннейшей мышцы спины герефорда американского содержится на 9,56 % меньше воды, но больше жира на 11,45 %, чем в мясе герефорда сибирского. По остальным показателям пробы отличий не имели, хотя некоторое превышение наблюдается по содержанию белка, золы, что отразилось на белково-качественном показателе.
Дегустационная оценка мяса показала, что по сумме баллов по трем показателям приоритетное положение занимает мясо американского герефорда, ему на 3 балла уступает герефорд сибирский, и последнее место занимает симментал сибирский мясной. Его мясо оценили в 54 балла, что ниже на 4-7, в сравнении с другими образцами. Хотя по вкусу вареного мяса герефорд сибирский уступает симменталу мясному (табл. 5).
Таблица 5. Дегустационная оценка мяса, баллы
Порода Вид продукта Итоговый балл
бульон мясо вареное мясо жареное
Г ерефорд американский 18,9 20,9 21,4 61,2
Г ерефорд сибирский 19,9 17,3 21 58,2
Симментал сибирский мясной 15,7 18,3 20 54,0
Выводы.
1. Частота желательного генотипа ТТ гена TG5 в стадах герефордской породы колеблется от 0,0 до 4,5 %, гетерозиготного генотипа - 21,3-34,5 %, на долю гомозиготного генотипа СС приходится 65,5-76,6 % животных.
2. Мясо американского герефорда содержит больше жира на 11,45 %, чем сибирский герефорд и на 11,59, чем симментал мясной, что определяет его лучшие вкусовые качества.
3. Для получения мраморного мяса с высокими вкусовыми качествами, не уступающими американским герефордам, необходимо проводить комплекс селекционных мероприятий, направленных на накопление животных с генотипом ТТ гена TG5.
Литература
1. Борисов Н.В., Инербаев Б.О., Колотов С.Д., Рыков А.И., Захаров Н.Б., Незавитин А.Г. Промышленное скрещивание в мясном скотоводстве: метод. рекомендации // Россельхозакадемия. Сиб. регион. отд-ние. ГНУ СибНИИЖ. Новосибирск, 2011. 75 с.
2. Barendse W. Genetic map of DNA loci on bovine chromosome 1 / Barendse, W., Armitage, S.M., Ryan, A.M., Moore, S.S., Clayton, D., Georges, M., Womack, J.E., Hetzel, J. / / Genomics. -1997. - Vol. 18. - P. 602— 608.
3. Barendse W. The leptin C73T missense mutation is not associated with marbling and fatness traits in a large gene mapping experiment in Australian cattle / Barendse W., Bunch R.J., & Harrison B.E. / / Animal Genetics.
- 1999. -Vol . 36.-P. 86-88.
4. Georges M. Mapping quantitative trait loci controlling milk production in dairy cattle by exploiting progeny testing / Georges, M., D. Nielsen, M. Mackinnon, A. Mishra, R. Okimoto, A. T. Pasquino, L. S. Sargeant, A. Sorensen, M. R. Steele, X. Zhao, J. E. Womack, L Hoeschele // Genetics. - 1987. - Vol. 139. - P. 907-920.
5. Kuhn C. Evidence for multiple alleles at the DGATl locus better explainsa quantitative tip trait locus with major effect on milk fat content in cattle / Kuhn C, Thaller G., Winter A. е! el // Genetics. - 2004. -Vol. 167 (4). -P.1873.
6. Калашникова Л.А., Дунин И.М., Глазко В.И., Рыжова Н.В., Голубина Е.П. ДНК-технологии оценки сельскохозяйственных животных // ВНИИплем, 1999. 148 с.
7. Ларионова П.В. Разработка и экспериментальная апробация систем анализа полиморфизма генов-кандидатов липидного обмена у крупного рогатого скота: дисс.... канд. б. н. Дубровицы, 2006, 130 с.
8. Nkrumah J.D. Polymorphisms in the bovine leptin promoter associated with serum leptin concentration, growth, feed intake, feeding behavior, and easures of carcass merit / Nkrumah J.D., Li C, Yu J., Hansen C^t. el // Journal of Animal Science. - 2005. - Vol. 83 (1). - P. 20-8.
9. Зиновьева Н.А., Эрнст Л.К. Проблемы биотехнологии и селекции сельскохозяйственных животных // Дубровицы, ВИЖ. 2004. 316 с.
Солошенко Владимир Андреевич, доктор сельскохозяйственных наук, академик, директор ГНУ СибНИИЖ, 8-913-922-0379, 8-383-3481375, [email protected];
Гончаренко Галина Моисеевна, доктор биологических наук, зав. лаб. биотехнологий ГНУ Сиб-НИИЖ, (383)3486718, 8-913-378-5543, [email protected];
Дворяткин Александр Александрович, аспирант ГНУ СибНИИЖ, 8-953-778-0179,
Плешаков Владимир Александрович, кандидат сельскохозяйственных наук, директор ООО «Ассоциация Племенного Мясного Скотоводства Алтая», 8-385-2- 501718, 8-906-962-25-27, [email protected]
