Генетический полиморфизм гена гормон роста (bGH) южной мясной породы скота

Размещено на http://www.allbest.ru/

ГЕНЕТИЧЕСКИЙ ПОЛИМОРФИЗМ ГЕНА ГОРМОН РОСТА (bGH) ЮЖНОЙ МЯСНОЙ ПОРОДЫ СКОТА

А.С. Крамаренко,

Е.А. Гладырь,

В.А. Найдёнова,

А.Л. Дубинский,

Н.А. Зиновьева

Актуальность. Маркер-зависимая селекция (MAS) сельскохозяйственных животных предполагает использование более точной генотипической племенной оценки животных. Важнейший этап при определении такой оценки - поиск локусов количественных признаков (QTL), анализ их полиморфизма и ассоциаций с хозяйственно ценными признаками.

Одним из перспективных и часто используемых генов-кандидатов мясной продуктивности крупного рогатого скота (КРС) является гормон роста (bGH), который является важнейшим регулятором соматического роста и метаболизма в организме животных. У КРС ген гормона роста локализован на 19-й хромосоме, имеет длину около 2000 п.н. и состоит из пяти экзонов и четырёх интронов (Gordon et al., 1983).

Ранее было отмечено наличие полиморфизма гена bGH (номер в GenBank - M57764) в позиции 2141, который выявляется с помощью эндонуклеазы рестрикции AluI (bGH_ex5_C2141G). Единичная нуклеотидная замена в пятом экзоне в этой позиции представляет собой C>G трансверсию в нуклеотидной последовательности, приводящей к замене аминокислоты лейцин на валин в 127 позиции белка (Lucy et al., 1993). После рестрикции в зависимости от генотипа животного образуются фрагменты длиной 240, 173 и 67 п.н., при этом фрагмент длиной 240 п.н. соответствует аллели V, а фрагменты длиной 173 и 67 п.н. соответствуют аллели L.

Таким образом, основной целью нашей работы была оценка генетического разнообразия скота южной мясной породы различного типа кровности в отношении гена гормона роста.

Материалы и методы. Исследование было проведено по поголовье коров южной мясной породы (всего - 190 голов), которые содержатся в ГПОХ «Асканийское» НААН Украины Каховского района Херсонской области. Из них 91 головы принадлежали к животным высококровного подтипа («зебу»), а 99 - к животным низкокровного подтипа («санта-гертруда»). Материалом для исследования были пробы ткани (ушные выщипы) коров.

Лабораторные исследования проводились в условиях лаборатории молекулярной генетики животных Центра биотехнологии и молекулярной диагностики животных ВИЖ им. Л.К.Эрнста.

Выделение ДНК проводили на колонках Nexttec (Nexttec Biotechnologie GmbH, Germany) согласно рекомендациям производителя и перхлоратным методом по методикам ВИЖ им. Л.К. Эрнста. Анализ полиморфизма bGH проводили методом ПЦР-ПДРФ анализа. Для амплификации фрагмента гена, содержащего мутацию bGH_ex5_C1241G, использовали праймеры 5'-GCT GCT CCT GAG GGC CCT TCG-3' (forward) и 5'-GCG GCG GCA CTT CAT GAC CCT-3' (reverse). Анализ ДНК и постановку ПЦР осуществляли согласно методическим рекомендациям по использованию метода полимеразной цепной реакции в животноводстве (Зиновьева и др., 1998). Реакции выполняли на термоциклере Eppendorf в следующем режиме: первый цикл - 94°С, 4 мин.; последующие 35 циклов - 94°С, 45 с.; 65°С, 45 с.; 72°С, 45 с.; заключительный цикл - 72°С, 7 мин. Продукты амплификации гидролизовали рестриктазой AluI в течение 10 часов и разделяли методом электрофореза в 3%-м агарозном геле в буфере ТАЕ при напряжении 120 В. Результаты регистрировали в ультрафиолете с использованием системы документации изображений «UVT-1» (Biometra, Германия). Статистический анализ проводили с использованием программы GenAIEx (Peakall, Smouse, 2012).

Результаты исследования. Результаты проведённого исследования позволяют установить наличие полиморфизма bGH_ex5_C1241G среди животных южной мясной породы (табл. 1).

Таблица 1 Частоты генотипов и отдельных аллелей гена bGH у коров южной мясной породы различной кровности

В изученной выборке коров низкокровного подтипа («санта-гертруда») наблюдается значительное преобладание животных с генотипом LL (0, 566), тогда как генотип VV был выявлен у 7 коров (0, 070). Среди животных высококровного подтипа («зебу») также наблюдалось преобладание животные с генотипом LL (0, 681). Генотип VV был отмечен только для 8 коров (0, 088).

В целом, достоверные отличия в отношения распределения различных генотипов гена bGH среди животных южной мясной породы разной кровности не выявлены (критерий Хи-квадрат Пирсона: ч² = 3, 99; df = 2; p = 0, 136).

Частота аллели L была незначительно выше среди животных высококровного подтипа (0, 797).

В таблице 2 приведены показатели генетического разнообразия в отношении гена bGH у коров южной мясной породы различной кровности.

ген гормон рост мясной

Таблица 2 Показатели генетического разнообразия гена bGH у коров южной мясной породы различной кровности

Установлено, что распределение генотипов среди животных высококровного подтипа достоверно отклоняется от равновесного состояния по Харди-Вайнбергу (критерий Хи-квадрат Пирсона: ч² = 6, 33; df = 1; p = 0, 012). Это проявляется в значительном уменьшении доли гетерозигот (Ho = 0, 231), что приводит к повышению оценки индекса фиксации (Fis = 0, 288).

Для коров низкокровного подтипа распределение генотипов слабо отклонялось от равновесного состояния. Для всей анализируемой выборки в целом дефицит гетерозигот также статистически не обнаружен.

Обсуждение. Южная мясная порода скота Украины выводилась с использованием генетического материала целого ряда мясных пород скота - шортгорн, санта-гертруда, герефорд, шароле и кубинского зебу (Вдовиченко Ю.В. та ін., 2012). Поэтому, особого рассмотрения заслуживает вопрос о том, как проявляется полиморфизм bGH_ex5_C1241G среди животных исходных «родительских» пород. В таблице 3 представлены частоты аллелей L и V среди наиболее распространенных мясных пород КРС и пород зебу, разводимых в различных странах. Среди животных породы абердин ангус частота аллели L варьировала в пределах 0, 590…0, 800, среди животных породы лимузин - 0, 639…0, 830, среди животных породы шароле - 0, 720…0, 850, а среди животных породы герефорд - 0, 800…0, 900. В то же время среди различных пород южноамериканского зебу частота данной аллели была значительно выше и варьировала в пределах 0, 920…1, 000 (табл. 3). Соответственно, можно ожидать, что частота аллели L у коров южной мясной породы будет занимать промежуточное положение, причем у высококровного подтипа («зебу») она должна быть выше. По нашим данным, частота данной аллели для всей выборки в целом составляла 0, 771, а у коров высококровного подтипа составляла 0, 797 (табл. 1). Таким образом, наши данные полностью согласуются с результатами, отмеченными ранее для животных данной породы в работе К.В. Копыловой с соавт. (2009). Тогда как результаты, полученные Ю.В. Вдовиченко и др. (2012) дают более заниженные оценки частоты данной аллели (0, 450). Хотя оба этих исследования были проведены на животных, содержащихся в ООО «Зеленогорское» Одесской области, тогда как в нашем исследовании были использованы животные из ГПОХ «Асканийское» НААН Украины Херсонской области.

В других исследованиях частота аллели L среди гибридных животных могла варьировать от 0, 720 (1/2 абердин ангус + 1/2 Nellore; Suguisawa, 2005) до 1, 000 (1/2 санта-гертруда + 1/2 Nellore; Suguisawa, 2005).

Таблица 3 Частоты аллелей гена bGH у различных мясных пород КРС и зебу

Установлено наличие полиморфизма bGH_ex5_C1241G среди животных южной мясной породы крупного рогатого скота Украины. Частоты генотипов и аллелей достоверно не отличаются среди коров различной кровности. В целом, в отношении частоты аллели L южная мясная порода оказывается ближе к мясным породам КРС, чем к зебу.

Литература

Зиновьева H.A., Попов А.П., Эрнст Л.К., Марзанов Н.С., Бочкарев В.В., Стрекозов Н.И., Брем Г. Методические рекомендации по использованию метода полимеразной цепной реакции в животноводстве. - Дубровицы: ВИЖ, 1998. - 47 с.

Методические рекомендации по использованию метода полимеразной цепной реакции в животноводствею / [Н. А. Зиновьева, А. П. Попов, Л. К. Эрнст та ін.]. - Дубровицы: ВИЖ, 1998. - 47 с.

Копилова К.В., Копилов К.В., Арнаут К.О. Особливості генетичної структури різних порід великої рогатої худоби за локусами кількісних ознак (QTL) // Науковий вісник Національного університету біоресурсів та природокористування України. - 2009. - Вип. 138. - С. 239-246.

Копилова К. В. Особливості генетичної структури різних порід великої рогатої худоби за локусами кількісних ознак (QTL) / К. В. Копилова, К. В. Копилов, К. О. Арнаут. // Науковий вісник Національного університету біоресурсів та природокористування України. - 2009. - №138. - С. 239-246.

Львина О. А. Молочная продуктивность коров симментальской породы с различными генотипами по генам каппа-казеина, альфа-лактальбумана, бета казеина и гормона роста // Сельскохозяйственная биология. - 2007. - №6. - С. 35-40.

Львина О. А. Молочная продуктивность коров симментальской породы с различными генотипами по генам каппа-казеина, альфа -лактальбумана, бета казеина и гормона роста / Ольга Анатольевна Львина. // Сельскохозяйственная биология. - 2007. - №6. - С. 35-40.

Львина, O.A. Диагностика полиморфизма гена гормона роста у коров симментальской породы / Львина O.A., Сельцов В.И., Зиновьева H.A., Стрекозов Н.И. Научные труды ВИЖа // Всерос. гос. науч. исслед. ин-т животноводства. -- 2005. -B.63.-T.2.- С. 192-196.

М'ясне скотарство в степовій зоні України / Ю. В. Вдовиченко, В. І. Вороненко, В. О. Найдьонова, Л. О. Омельченко. - Нова Каховка: ПИЕЛ, 2012. - 307 с.

М'ясне скотарство в степовій зоні України / Ю. В.Вдовиченко, В. І. Вороненко, В. О. Найдьонова, Л. О. Омельченко. - Нова Каховка: ПИЕЛ, 2012. - 307 с.

Размещено на Allbest.ru