Казахской белоголовой породе принадлежит большая роль в становлении и развитии отрасли специализированного мясного скотоводства в Казахстане. Исследования, направленные на ускорение темпов селекции этой породы, имеют большое значение для Республики Казахстан, обеспечивая решение вопросов развития животноводства и сельского хозяйства. Интересны именно породные особенности, которые делают животных высокопродуктивными, с поправкой на условия кормления и содержания животных.

Одним из наиболее перспективных современных методов, применяемых для идентификации локусов, контролирующих количественные признаки продуктивности у крупного рогатого скота, является метод полногеномного анализа ассоциаций (Genome-Wide Association, GWA), который позволяет установить связь между аллельной вариацией в некотором регионе генома и исследуемым признаком.

Исследования однонуклеотидного полиморфизма

Для регистрации однонуклеотидного полиморфизма (single-nucleotide polymorphism, SNP) в ДНК в настоящее время доступны чипы низкой (около 10 тыс. SNP), средней (более 50 тыс. SNP) и высокой (более 800 тыс. SNP) плотности для оценки наиболее важных в хозяйственном отношении видов животных. Однако такие исследования являются дорогостоящими для внедрения в практику рутинной оценки продуктивности поголовья крупного рогатого скота, специалистам намного проще оценить качество кормления племенных животных, убойный выход или скорость набора живой массы. Поэтому актуальность сохраняет маркирование признаков продуктивности по небольшому количеству SNP с известными фенотипическими эффектами, которые можно объединить в небольшие диагностические ДНК-панели, доступные по стоимости. Эта информация не менее важна для фермерских хозяйств, чем нормы кормления мясного скота.

В работе, полный текст которой приведен в журнале «Главный зоотехник 01/2022», представлены результаты поиска породоспецифичных для казахской белоголовой породы генетических маркеров повышенной мясной продуктивности на основе данных ДНК-типирования животных с помощью чипа GeneSeek GGP Bovine 150K. Скачать текст статьи или получить бесплатный выпуск журнала можно на сайте ИД «Панорама».

Молекулярно-генетические исследования

Для проведения молекулярно-генетических исследований использовались волосяные луковицы, отобранные от 100 гол. коров казахской белоголовой породы. Рацион кормления крупного рогатого скота, гигиена содержания и кормления животных при этом не учитывались. Контроль качества и фильтрация данных генотипирования для каждого SNP и каждого образца выполнялись с использованием программного пакета PLINK 1.9.

Поиск уникальных областей генома проводился с помощью построения рядов гомозиготности (ROH) по PLINK Cattle QTL database. Для выявления геномных адресов SNP-гаплотипов, связанных с признаками мясной продуктивности, оценивалась частоту отдельных SNP у каждой особи, полученный результат анализировался с помощью манхэттенского графика, на котором пики с повышенной частотой свечения соответствуют наиболее часто встречающимся в данном участке SNP у данной породы.

По геномным координатам выявленных поро- доспецифичных участков генома был проведен поиск QTL, заявленных для этих пород по базе данных Cattle QTL Database. Затем в этих участках через базу данных Ensembl.org были получены списки генов, локализованных в данных QTL, и некоторые их характеристики. Для характеристики генов-кандидатов использовались данные открытой международной генетической базы http://www.pantherdb.org. Поиск SNP, локализованных в генах-кандидатах, пригодных для включения в небольшие ДНК-панели, подходящие для массового скрининга поголовья и локализованные в областях потенциальных генов-кандидатов, проводился с помощью международной базы данных http://www.ensembl.org.

Были выявлены геномные адреса породоспецифичных SNP-гаплотипов на следующих хромосомах:

• 2  – участки 67226923:72583890, 7 3 1 6 5 5 0 0 : 7 4 2 4 6 7 2 5 и  74322634:74444101
• 5  – участок 17125373:19048571
• 6  – участок 64466274:88186013
• 13  – участки 64228423:64660314 и 13:65140902:65236809
• 14 – участок 81915831:82174926
• 26 – участок 48407133:50450382

Из них выявлено 24 гена-кандидата, локализованных в породоспецифичных областях генома крупного рогатого скота казахской белоголовой породы. В результате поиска по базе http://www.ensembl.org для этих генов было выделено 12 SNP, которые находились либо в регуляторных областях, либо в экзонах и приводили к аминокислотной замене в структуре белка.

На следующем этапе была проведена идентификация отобранных SNP с положением на чипе и оценена частота встречаемости этих SNP в группах животных с разной продуктивностью. Из 12 SNP, отобранных по базе данных http:// www.ensembl.org, на чипе присутствовало только 10. Для них были подсчитаны частоты встречаемости и проведен сравнительный анализ у животных класса элита и элита-рекорд с показателем частот этих полиморфизмов с группой животных I–II классов и ниже.

В качестве SNP-маркеров повышенной мясной продуктивности у коров белоголовой породы можно рассматривать:

1. аллель С (rs109910863) в гене гистоферина (histatherin (HSTN));
2. аллель С (rs110065568) в гене миостатина (myostatin (MSTN);
3. аллель G (rs110320975) в гене гистоферина (histatherin (HSTN));
4. аллель С (rs135748641) в гене нуклеолярного протеина, взаимодействующего с доменом FHA фактора MKI67 (nucleolar protein interacting with the FHA domain of MKI67 (NIFK);
5. аллель G (rs136552787) в гене инсулиноподобного фактора, связывающего протеин 6 (insulin like growth factor binding protein 6 (IGFBP6–202);
6. аллель А (rs137243785) в гене гистоферина (histatherin (HSTN- 201));
7. аллель А (rs522351439) в гене миостатина (myostatin (MSTN)).

Животные с данными наследственными признаками достоверно обладают высокой продуктивностью. Эта информация поможет сократить статьи затрат на получение продукции животноводства, но важно помнить, что не только генетика влияет на продуктивные качества. После выбора наиболее подходящей породы следует позаботиться о других аспектах животноводства – не менее важны условия кормления и содержания животных производителей, репродуктивное здоровье стада, профилактика болезней молодняка.

Ознакомиться с полной версией материала и другими публикациями вы можете, оформив подписку на журнал «Главный зоотехник» ИД «ПАНОРАМА».