ГЕНОТИПИРОВАНИЕ ПО КАППА-КАЗЕИНУ КОРОВ ЧЕРНО

УДК 636.22/.28.082.12
Генотипирование по каппа-казеину коров черно-пестрой породы
методом ПЦР
М. И. Селионова, к. б. н.
О. В. Забровская, асп.
Одной из основных задач в области молочного животноводства является
получение высокопродуктивных животных, дающих молоко с большим
содержанием белка, обладающего хорошими технологическими качествами.
Однако селекционная работа, базирующаяся только на классических подходах,
в настоящее время не дает высокого селекционного эффекта и не может
удовлетворять потребностям сегодняшнего дня.
Внедрение в практику животноводства ДНК-технологий позволяет
проводить точную идентификацию генотипов животных, несущих желательные
фенотипические особенности, и на их основе вести широкомасштабную
селекцию.
При оценке коров молочных пород важное значение имеет не только
высокий уровень молочной продуктивности, но и качественные показатели
молока, определяющие при переработке его технологические свойства.
Селекция на жирномолочность – это норма отечественного скотоводства,
селекции же на белковомолочность, качественный состав и технологические
показатели молока до сих пор уделяется мало внимания. Известно, что
аллельные варианты молочного белка каппа-казеина связаны с показателями
белковомолочности и технологическими свойствами молока при изготовлении
творога и сыра. На сегодняшний день описано семь аллелей каппа-казеина: А,
В, С, Е, F, G и H. Наиболее часто у крупного рогатого скота встречаются А- и
В- аллельные варианты. Показано, что В-аллель ассоциирован с более высоким
содержанием белка в молоке и более высоким выходом сыра, а также лучшими
коагуляционными свойствами молока. Однако имеются данные о низкой
частоте встречаемости В-аллеля каппа-казеина, что определяет необходимость
разработки селекционных программ с целью насыщения популяций животных
желательными аллельными вариантами данного гена.
Благодаря методу полимеразной цепной реакции (ПЦР) с последующим
рестрикционным анализом, стало возможным идентифицировать генотипы
каппа-казеина у животных независимо от пола, возраста и физиологического
состояния, что значительно ускоряет решение многих задач современной
селекции.
В связи с этим целью исследований было изучение частоты встречаемости
аллельных вариантов гена каппа-казеина в популяции коров черно-пестрой
породы и определение корреляций с хозяйственно-ценными признаками.
Материал и методы. Исследования проводились на животных чернопестрой породы Ленинградской селекции ООО «Кисловодский» Предгорного
района Ставропольского края.
С целью проведения ПЦР - диагностики аллельных вариантов гена каппаказеина проводили отбор образцов крови у коров черно-пестрой породы ООО
«Кисловодский». Из образцов крови выделяли ДНК с использованием набора
реагентов DIAtomTM DNA Prep по стандартной методике. ПЦР проводилась на
амплификаторе «Терцик» в 35 циклов.
Рестрикцию
амплифицированных
фрагментов
проводили
с
использованием рестриктазы HindIII.
После
проведения
электрофореза
в
геле
регистрировали
полосы
определенной длины, по которым устанавливали генотип гена каппа-казеина
(табл.1).
Таблица 1
Характеристика фрагментов рестрикции аллельных вариантов
гена каппа-казеина
Генотип
Амплификат, п.н.
Длина фрагментов рестрикции, п.н.
АА
883
106, 306, 471
АВ
883
106, 306, 471, 777
ВВ
883
106, 777
Результаты. В результате исследования группы животных чернопестрой породы ООО «Кисловодский» методом ДНК – диагностики выявлено
три генотипа по локусу гена каппа-казеина – АА, АВ и ВВ, детерминируемых
двумя аллелями - k-СnA и k-СnB. Наибольшую частоту встречаемости среди
исследованных животных имел гомозиготный генотип АА - 48,1%. Частота
встречаемости гетерозиготного генотипа АВ составила 34,2% и, наконец,
гомозиготного ВВ-генотипа была наименьшей – 14,9% (табл. 2). Расчет генного
равновесия по формуле Харди – Вайнберга показал, что значение χ2 в данной
популяции по локусу k-Cn было 28,91. Это свидетельствует о нарушении
генного равновесия. Данное явление связано, по-видимому, с избыточным
количеством гомозиготных АА - генотипов и значительной нехваткой ВВгенотипов (табл. 2).
Таблица 2
Полиморфизм гена каппа-казеина в популяции коров черно-пестрой
породы Ленинградской селекции ООО «Кисловодский»
Хозяйство
ООО
«Кисловодский»
Предгорненский
район
Кол-во,
гол.
Распределение
H
Частота генотипов,
%
АА
АВ
ВВ
48,1
34,2
Частота
аллелей
А
В
14,9
105
0,49
О
26,4
53,3
χ2
0,15 28,91
20.3
Сравнительным анализом качественных показателей молока, таких как
содержание молочного жира и молочного белка, животных разных генотипов
по гену k-Cn выявлены определенные различия.
Так, наибольшее количество молочного жира имели животные-носители
АА-генотипа – 3,96%, затем следовали особи ВВ-генотипа. Коровы указанных
групп достоверно превосходили коров гетерозиготного АВ-генотипа (табл. 3).
Наибольшее количество молочного белка имели особи гомозиготного
ВВ-генотипа k-Cn-локуса – 3,24%. Разница по сравнению с аналогичным
показателем в группе животных АВ-генотипа была достоверной (табл. 3).
Таблица 3
Содержание жира и белка в молоке коров-носителей
Генотип
АА
АВ
ВВ
различных генотипов каппа-казеина, %
n
Жир
Белок
52
3,96 ± 0,082*
3,18 ± 0,038
37
3,81 ± 0,080
3,12 ± 0,043
16
3,92 ± 0,146
3,24 ± 0,076
Примечание: * P < 0,05 по сравнению с АВ-генотипом.
Таким образом, проведенные исследования показали, что коровы чернопестрой породы с генотипом каппа-казеина ВВ имеют более высокие
показатели
содержания
и
выхода
молочного
белка,
характеризуются
положительной связью с удоем в сравнении с гомозиготами АА и
гетерозиготами АВ.
Генотипирование по аллельным вариантам гена k-Cn позволит в
дальнейшем предложить для практической селекции в плане повышения
белковомолочности стада научно обоснованный отбор и подбор животных
желательных генотипов.
Литература
1. Глазко, В. И. Проблемы использования ДНК-технологий у животных /В.
И. Глазко //С. – х. биология. – 1998. - № 4. – С. 33 – 41.
2. Терлецкий, В. П. Оценка племенных животных по полиморфизму генов
и ДНК /В. П. Терлецкий, Н. В. Дементьева, Е. С. Усенбеков //Зоотехния.
– 2001. - № 1. – С. 14 – 16.
3. Тинаев, А. О. Хозяйственно-полезные признаки продуктивности
первотелок черно-пестрой породы с разными генотипами по локусу гена
каппа-казеина: Автореф. Дис. … канд. с.-х. наук. /А. О. Тинаев. –
п.Лесные Поляны Московской области, 2003. – 18 с.