Скрининг моногенных рецессивных заболевании в селекционной группе коров симментальской породы

Abstract

P.Yu. Folin, S.A. Lamonov, I.A. Skorkina, A.A. Zimina, E.A. Gladyr. Screening for monogenic recessive diseases in a breeding group of Simmental cows

The problem of the spread of hereditary diseases in the population of Simmental cattle is relevant. This is especially due to the fact that animals - carriers of the disease do not outwardly differ from healthy ones. Therefore, only with the help of special DNA studies can such individuals be identified. Our screening of monogenic recessive diseases (TR, BMS and FH4) in Sim- mental cows in the bull-producing group allowed us to identify three animals - carriers of TR (thrombopathy). These cows must be excluded from the breeding process in order to avoid the spread of this disease through the offspring, and primarily through the sons.

Keywords: screening, thrombopathy (TR), bull subfertility (BMS), FH4 lethal haplotype, Simmental breed, bull-producing group

Введение

Основной задачей любого племенного хозяйства была и остается - сохранение высокоценного поголовья племенных коров и воспроизводство от них качественного потомства, и в первую очередь быков- производителей [5]. В современных условиях для селекционной работы с крупным рогатым скотом молочного направления продуктивности в большинстве племенных хозяйств наблюдается общий существенный недостаток - небольшой удельный вес коров в быкопроизводящей группе, предназначенных для заказных спариваний. В связи с этим невозможно полноценно проводить весь комплекс селекционных мероприятий на основе использования отечественного племенного материала, так как воспроизводится очень малое количество быков-улучшателей. Исправлять данный селекционный пробел приходится за счёт массового использования спермопродукции быков-производителей импортной селекции. Данное обстоятельство требует от зоотехников-селекционеров особого внимания к генотипическим качествам животных, участвующих в селекционном процессе, и в первую очередь к коровам-матерям будущих быков-производителей [6].

К настоящему времени у крупного рогатого скота симментальской породы выявлено несколько наследственных заболеваний, определяемых с помощью ДНК-маркеров. К основным моногенным рецессивным заболеваниям у животных симментальской породы относятся: BMS (субфертильность быков), ТР (тромбопатия), FH4 (симментальский гаплотип 4).

Субфертильность быков BMS. При этом генетическом заболевании у быков резко снижается оплодотворяющаяся способность спермиев, но качество спермы остается хорошее. Заболевание вызвано мутацией в гене ТМЕМ 95, которая ведет к потере функции в трансмембранной области белка. Вследствие этого процент оплодотворяемости при осеменении снижается до 1,7% [1].

Тромбопатия ТР. При этом генотическом заболевании у животных нарушается процесс свертываемости крови по причине блокировки освобождения АДФ из тромбоцитов. У больных животных даже незначительные травмы могут вызвать кровопотери и привести к гибели. Чистота мутации в гене RASGRP2 составляет 7-8% [1, 3].

Летальный гаплотип FH4. Исследованиями установлено, что казуальная мутация оказала отрицательное воздействие на кодировку белка SGTi в гене SUGTi. Из-за этого нарушается работа кинатохор в метафазе митоза, и в итоге происходит ранняя эмбриональная смертность. Частота мутации белка SGTi в популяции крупного рогатого скота симментальской породы составляет 13% [1, 4].

Из вышеизложенного следует отметить, что в большинстве случаев распространение летальных гаплотипов в популяции крупного рогатого скота происходит через их носителей - быков-производителей, которых интенсивно используют в системе искусственного осеменения. Также передают по наследству летальные гаплотипы и матери-носители летального гена в гетерозиготном состоянии. Необходимо отметить, что указанные наследственные заболевания наследуются согласно законам Менделя, как аутосомно-рецессивные признаки [1, 2].

На практике это выглядит следующим образом. При спаривании родительских пар в случае, когда оба родителя являются носителями того или иного указанного наследственного заболевания, получится следующий результат. Четверть потомков унаследует летальный ген от обоих родителей, и участь их предрешена - смерть. Половина потомков будет носителями наследственного заболевания. И только оставшаяся - четвертая часть потомков не будет иметь этих летальных генов в своем генотипе. И в другом случае, когда будут спариваться родители - один - носитель наследственного заболевания, а другой родитель - нет (здоров), то в этом случае половина потомков унаследует наследственное заболевание, а остальные 50 процентов - нет.

Следовательно, генотипирование животных, участвующих в процессе воспроизводства ремонтного поголовья, позволит выявлять носителей летальных гаплотипов и исключить их из селекционной работы.

Материалы и методы исследований. Скрининг генетических заболеваний провели у коров симментальской породы из быкопроизводящей группы в племзаводе - учхозе «Комсомолец» Тамбовской области. Исследования выполнены на образцах ДНК, выделенных из крови подопытных животных в лаборатории генетики и геномики крупного рогатого скота ФГБНУ ФИЦ ВИЖ им. Л.К. Эрнста.

тромбопатия симментальский быкопроизводящий селекционный

Результаты исследований и их обсуждение

В результате проведенных исследований и их анализа на уровне ДНК мы распределили подопытных коров по генам FH4 (симментальский гаплотип), BMS (субфертильность быков) следующим образом (таблица 1). Среди чистопородных и голштинизированных коров симментальской породы, а также среди коров, полученных от быков-производителей австрийской селекции, выявили только гомозиготный генотип здоровых животных. Распределение коров по генотипу ТР (тромбопатия) показало, что среди чистопородных коров симментальской породы отечественной селекции все животные оказались гомозиготными генотипа TPF (здоровых). Среди особей в группе голштинизированных и в группе коров, полученных от быков-производителей австрийской селекции, мы обнаружили 3 головы - носителей (ТРА) моногенного наследственного заболевания ТР (тромбопатия).

Таблица 1

Полиморфизм генов ТР, BMS и FH4 у коров быкопроизводящей группы разных генотипов

В группе голштинизированных коров - 2 головы - носители (ТРА), и в группе коров, полученных от быков-производителей австрийской селекции, - 1 голова - носитель (ТРА). Этих коров необходимо исключить из процесса воспроизводства во избежание распространения ТР (тромбопатии) через их потомков в популяции крупного рогатого скота симментальской породы.

Заключение

Проведение скрининговых мероприятий позволило нам идентифицировать носителей гаплотипа ТР (тромбопатия) среди коров симментальской породы в быкопроизводящей группе. Этих животных следует исключить из селекционного процесса, чтобы в дальнейшем избежать воспроизводства особей с наличием летальных генов.

Список источников

1. Тестирование на носительство наследственных заболеваний крупнорогатого скота симментальской породы [Электронный ресурс].

2. Геномные технологии в молочном животноводстве. Анализ на носительство моногенных заболеваний, подтверждение происхождения [Электронный ресурс].

3. ТР (тромбопатия) [Электронный ресурс].

4. Fft (симментальский гаплотип фертильности Fft) [Электронный ресурс].

5. Ламонов С.А. Совершенствование крупного рогатого скота симментальской породы в Тамбовской области: монография. Мичуринск: Изд-во Мичуринский ГАУ, 2012. 127 с.

6. Анализ результатов ДНК-диагностики коров-рекордисток симментальской породы и перспективы использования в селекционном процессе / С.А. Ламонов, И.А. Скоркина, П.Ю. Фолин, Е.А. Попова // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. 2022. №2. С. 114-117.

References

1. Testing for the carriage of hereditary diseases in Simmental cattle.

2. Genomic technologies in dairy farming. Analysis for the carriage of monogenic diseases, confirmation of origin.

3. TR (thrombopathy).

4. FH4 (Simmental genotype FH4).

5. Lamonov, S.A. Improvement of Simmental cattle in the Tambov region: monograph, Michurinsk, publishing house Michurinsky GAU, 2012. 127 p.

6. Lamonov, S.A., I.A. Skorkina, P.Yu. Folin and E.A. Popova. Analysis of the results of DNA-diagnostics of cows-record holders of the Simmental breed and the prospects for use in the breeding process. Bulletin of Michurinsk State Agrarian University, 2022, no. 2, pp. 114-117.

Размещено на Allbest.Ru