vetpressАграрная наукаAgrarian science0869-81552686-701XРедакция журнала "Аграрная наука"10.32634/0869-8155-2025-396-07-107-113vetpress-3747Research ArticleЗООТЕХНИЯZOOTECHNICSПолиморфизм гена бета-казеина у крупного рогатого скота джерсейской породы в Ставропольском краеBeta-casein gene polymorphism in Jersey cattle in the Stavropol regionhttps://orcid.org/0000-0002-7451-2485ОлейникС. А.OleinikS. A.

Сергей Александрович Олейник, доктор сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник

пер. Зоотехнический, 12, Ставрополь, 355017

Sergey Alexandrovich Oleinik, Doctor of Agricultural Sciences, Senior Researcher

12 Zootechnical Lane, Stavropol, 355017

Soliynik60@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-7451-2485ЛеснякА. В.LesnyakA. V.

Артем Васильевич Лесняк, аспирант

пер. Зоотехнический, 12, Ставрополь, 355017

Artem Vasilyevich Lesnyak, Graduate Student 

12 Zootechnical Lane, Stavropol, 355017

lesnyak.artem@mail.ruСтавропольский государственный аграрный университетРоссияStavropol State Agrarian UniversityRussian Federation20253107202507107113Copyright © Олейник С.А., Лесняк А.В., 20252025Олейник С.А., Лесняк А.В.Oleinik S.A., Lesnyak A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vetpress.ru/jour/article/view/3747

Изучение полиморфизма генов, влияющих на состав и свойства молока, имеет важное значение для молочного скотоводства. Ген CASB, кодирующий бета-казеин, привлекает особое внимание в связи с предполагаемым влиянием его аллельных вариантов на здоровье человека и технологические свойства молока. В настоящей работе исследован полиморфизм гена CASB у коров джерсейской породы (n = 361) в Ставропольском крае. Анализ ДНК проводили методом полимеразной цепной реакции в режиме реального времени, в результате чего выявлены два аллеля — A1 (CASBA) и A2 (CASBC). Установлено преобладание аллеля A2 (0,61) над аллелем A1 (0,39). Обнаружены три генотипа: A1A1, A2A1 и A2A2. Наиболее распространенный генотип А2А1 был обнаружен у 278 животных. Наблюдаемое распределение генотипов статистически значимо отличается от ожидаемого по закону Харди — Вайнберга (χ² = 137,77, p < 0,001) за счет существенного избытка гетерозигот A2A1 (наблюдаемая гетерозиготность 0,7695, ожидаемая — 0,4760). Генотип A1A1 встречается крайне редко (2 особи). Предполагается, что наблюдаемая генетическая структура популяции является следствием целенаправленной селекции, в частности использования быков-производителей с генотипами А2А2 и А2А1. Установлено, что коровы с генотипом A1A1 имели более высокий выход белка на 100 кг живой массы по сравнению с коровами с генотипом A2A2 и А2А1 (p < 0,05). По другим показателям молочной продуктивности (удою за сутки, выходу жира, суммарному выходу жира и белка) статистически значимых различий между генотипами не обнаружено. Полученные результаты важны для понимания генетической структуры популяции джерсейского скота для оценки перспектив селекции по гену бета-казеина.

The study of polymorphisms in genes affecting milk composition and properties is of significant importance for dairy cattle breeding. The CSN2 (CASB) gene, encoding beta-casein, attracts particular attention due to the suggested influence of its allelic variants on human health and the technological properties of milk. This study investigated the polymorphism of the CSN2 gene in Jersey cows (n = 361) in the Stavropol region. DNA analysis was performed using real-time polymerase chain reaction (PCR), which revealed two alleles — A1 (CASBА) and A2 (CASBC). The A2 allele was found to be predominant (0.61) over the A1 allele (0.39). Three genotypes were detected: A1A1, A2A1, and A2A2. The most common genotype was A2A1, found in 278 animals. The observed genotype distribution differed significantly from that expected under Hardy — Weinberg equilibrium (χ² = 137.77, p < 0.001) due to a substantial excess of A1A2 heterozygotes (observed heterozygosity 0.7695, expected 0.4760). The A1A1 genotype was extremely rare (2 individuals). This observed genetic structure is a direct consequence of the ongoing breeding program aimed at increasing the frequency of the A2 allele in the herd. Cows with the A1A1 genotype had a significantly higher milk protein yield per 100 kg of live weight compared to cows with the A2A2 and A2A1 genotypes (p < 0.05). No statistically significant differences between genotypes were found for other milk production traits (daily milk yield, milk fat yield, total milk fat and protein yield). The obtained results are important for understanding the genetic structure of the Jersey cattle population and for evaluating the prospects of selection based on the beta-casein gene.

джерсейская породабета-казеинполиморфизммолочная продуктивностьселекциягенотипнаследуемостьJersey breedbeta-caseinpolymorphismmilk productionbreedinggenotypeheritabilityИсследования выполнены в рамках реализации субсидии из федерального бюджета на финансовое обеспечение выполнения государственного задания на оказание государственных услуг (выполнение работ) от 25 апреля 2024 года № 082-03-2024-220/3.The research was carried out as part of the implementation of a subsidy from the federal budget for financial support of the state assignment for the provision of public services (performance of work) dated April 25, 2024 No. 082-03-2024-220/3.ReferencesКнязева Т.А., Чекменева Н.Ю., Никитина С.В. Джерсейская порода молочного скота в Российской Федерации. Зоотехния. 2019; (5): 5. https://doi.org/10.25708/ZT.2019.39.83.005Knyazeva T.A., Chekmeneva N.Yu., Nikitina S.V. Jersey breed in the Russian Federation. Zootechniya. 2019; (5): 5 (in Russian). https://doi.org/10.25708/ZT.2019.39.83.005Чирихина В.А. Показатели продуктивности и фертильности по первой лактации у дочерей, полученных от коров джерсейской породы, перенесших длительный транспортный стресс. Проблемы биологии продуктивных животных. 2021; (2): 75–82. https://doi.org/10.25687/1996-6733.prodanimbiol.2021.2.75-82Chirikhina V.A. Productivity and fertility traits at first lactation in daughters born to Jersey-bred mothers who have suffered long-term transport stress. Problems of Productive Animal Biology. 2021; (2): 75–82 (in Russian). https://doi.org/10.25687/1996-6733.prodanimbiol.2021.2.75-82Щеголев П.О., Лемякин А.Д., Чаицкий А.А., Сабетова К.Д., Кофиади И.А., Белокуров С.Г. Полиморфизм гена каппа-казеина в популяциях молочного скота Костромской области и его влияние на молочную продуктивность коров. Аграрная наука. 2022; (10): 77–85. https://doi.org/10.32634/0869-8155-2022-363-10-77-85Shchegolev P.O., Lemyakin A.D., Chaitsky A.A., Sabetova K.D., Kofiadi I.A., Belokurov S.G. Polymorphism of the kappa-casein gene in dairy cattle populations of the Kostroma region and its effect on dairy productivity of cows. Agrarian science. 2022; (10): 77–85 (in Russian). https://doi.org/10.32634/0869-8155-2022-363-10-77-85Юмагузин И.Ф., Аминова А.Л., Седых Т.А. Продуктивное долголетие и пожизненная продуктивность дочерей голштинских быков-производителей с разными вариантами генотипа каппаказеина. Аграрная наука. 2022; (1): 60–63. https://doi.org/10.32634/0869-8155-2022-355-1-60-63Yumaguzin I.F., Aminova A.I., Sedykh T.A. Productive longevity and lifelong productivity of daughters of Holstein bulls-producers with different variants of kappa-casein genotype. Agrarian science. 2022; (1): 60–63 (in Russian). https://doi.org/10.32634/0869-8155-2022-355-1-60-63Калашникова Л.А., Прожерин В.П., Хабибрахманова Я.А., Павлова И.Ю., Ганченкова Т.Б., Ялуга В.Л. Полиморфизм гена бета-казеина у холмогорской породы крупного рогатого скота. Молочное и мясное скотоводство. 2021; (2): 22–24. https://doi.org/10.33943/MMS.2021.86.71.005Kalashnikova L.A., Prozherin V.P., Habibrahmanova Ya.A., Pavlova I.Yu., Ganchenkova T.B., Yaluga V.L. Polymorphism of betacasein gene in the Kholmogor cattle breed. Dairy and Beef Cattle Farming. 2021; (2): 22–24 (in Russian). https://doi.org/10.33943/MMS.2021.86.71.005Калашникова Л.А. и др. Полиморфизм гена бета-казеина в стадах крупного рогатого скота бурой швицкой породы. Вестник Ошского государственного университета. 2022; (4): 64–69. https://doi.org/10.52754/16947452_2022_4_64Kalashnikova L. et al. Beta-casein gene polymorphism in studs Brown Switzerland cattle. Bulletin of Osh State University. 2022; (4): 64–69 (in Russian). https://doi.org/10.52754/16947452_2022_4_64Глинская Н.А., Сильченко Е.С., Николаева В.В., Приловская Е.И. Полиморфизм гена бета-казеина (CSN2) и анализ биохимического состояния крупного рогатого скота белорусской черно-пестрой породы. Веснік Палескага дзяржаўнага універсітэта. Серыя прыродазнаўчых навук. 2021; (1): 72–77. https://elibrary.ru/eeglbqGlinskaya N.A., Silchenko E.S., Nikolaeva V.V., Prilovskaya E.I. Polymorphism of beta-casein gene (CSN2) and analysis of biochemical state of bovine cattle of Belarusian Black-and-Potted breeds. Bulletin of Polessky State University. Series in Natural Sciences. 2021; (1): 72–77 (in Russian). https://elibrary.ru/eeglbqКалашникова Л.А., Труфанов В.Г., Хабибрахманова Я.А., Ганченкова Т.Б., Рыжова Н.В., Павлова И.Ю. Полиморфизм гена бета-казеина у коров голштинской породы. Молочное и мясное скотоводство. 2021; (1): 19–21. https://elibrary.ru/kndpccKalashnikova L.A., Trufanov V.G., Habibrahmanova Ya.A., Ganchenkova T.B., Ryzhova N.V., Pavlova I.Yu. Polymorphism of the beta-casein gene in Holstein cows. Dairy and Beef Cattle Farming. 2021; (1): 19–21 (in Russian). https://elibrary.ru/kndpccКощаев А.Г., Гырнец Е.А. Частота встречаемости генотипов гена бета-казеина в популяции черно-пестрой голштинизированной породы крупного рогатого скота. Труды Кубанского государственного аграрного университета. 2021; 93: 310–314. https://doi.org/10.21515/1999-1703-93-310-314Koshchaev A.G., Gyrnets E.A. Occurrence of beta-casein genotypes in the population of black-and-white Holstein dairy cattle. Proceedings of the Kuban State Agrarian University. 2021; 93: 310– 314 (in Russian). https://doi.org/10.21515/1999-1703-93-310-314Парыгина Е.В. и др. Ассоциация генотипов коров холмогорской породы по бета-казеину с молочной продуктивностью. Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2022; 23(6): 877–883. https://doi.org/10.30766/2072-9081.2022.23.6.877-883Parygina E.V. et al. Association of genotypes of cows of the Kholmogory breed by beta-casein with milk productivity. Agricultural Science Euro-North-East. 2022; 23(6): 877–883 (in Russian). https://doi.org/10.30766/2072-9081.2022.23.6.877-883Парамонова М.А. Влияние полиморфизма гена молочного белка CSN2 на продуктивные качества скота черно-пестрой породы. Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2023; (5): 300–305. https://doi.org/10.37670/2073-0853-2023-103-5-300-305Paramonova M.A. Influence of polymorphism of the milk protein CSN2 gene on the productive qualities of Black-and-White cattle. Izvestia Orenburg State Agrarian University. 2023; (5): 300–305 (in Russian). https://doi.org/10.37670/2073-0853-2023-103-5-300-305Голубков А.И., Мирвалиев Ф.С., Ефимова Л.В., Голубков А.А. Создание стада коров симментальской породы — производителей молока белка бета-казеина типа А2. Известия Горского государственного аграрного университета. 2023; 60(4): 61–68. https://elibrary.ru/fvlvfiGolubkov A.I., Mirvaliev F.S., Efimova L.V., Golubkov A.A. Creation of a herd of Simmental cows producing milk protein beta-casein type A2. Proceedings of the Gorsky State Agrarian University. 2023; 60(4): 61–68 (in Russian). https://elibrary.ru/fvlvfiКалашникова Л.А. и др. Молочная продуктивность коров красно-пестрой породы с разными генотипами бета-казеина. Молочное и мясное скотоводство. 2022; (2): 21–24. https://doi.org/10.33943/MMS.2022.82.31.005Kalashnikova L.A. et al. Milk productivity of Red-and-White cows with different beta-casein genotypes. Dairy and Beef Cattle Farming. 2022; (2): 21–24 (in Russian). https://doi.org/10.33943/MMS.2022.82.31.005Худякова Н.А., Тулинова О.В., Кожевникова И.С., Кудрина М.А., Кондакова А.А. Распределение генотипа бетаказеина в двух поколениях у коров холмогорской породы. Аграрный научный журнал. 2023; (10): 134–139. https://doi.org/10.28983/asj.y2023i10pp134-139Khudyakova N.A., Tulinova O.V., Kozhevnikova I.S., Kudrina M.A., Kondakova A.A. Distribution of beta-casein genotype in two generations in cows of the Kholmogory breed. The Agrarian Scientific Journal. 2023; (10): 134–139 (in Russian). https://doi.org/10.28983/asj.y2023i10pp134-139Худякова Н.А., Ступина А.О., Классен И.А. Частота встречаемости аллелей гена бета-казеина у крупного рогатого скота разных пород. Аграрный научный журнал. 2023; (4): 85–91. https://doi.org/10.28983/asj.y2023i4pp85-91Khudyakova N.A., Stupina A.O., Klassen I.A. The frequency of occurrence of alleles of the beta-casein gene in different breeds of cattle. The Agrarian Scientific Journal. 2023; (4): 85–91 (in Russian). https://doi.org/10.28983/asj.y2023i4pp85-91Bhat S.A. et al. Association of DGAT1, beta-casein and leptin gene polymorphism with milk quality and yield traits in Jersey and its cross with local Kashmiri cattle. Journal of Entomology and Zoology Studies. 2017; 5(6): 557–561.Bhat S.A. et al. Association of DGAT1, beta-casein and leptin gene polymorphism with milk quality and yield traits in Jersey and its cross with local Kashmiri cattle. Journal of Entomology and Zoology Studies. 2017; 5(6): 557–561.Veerkamp R.F. Selection for Economic Efficiency of Dairy Cattle Using Information on Live Weight and Feed Intake: A Review. Journal of Dairy Science. 1998; 81(4): 1109–1119. https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(98)75673-5Veerkamp R.F. Selection for Economic Efficiency of Dairy Cattle Using Information on Live Weight and Feed Intake: A Review. Journal of Dairy Science. 1998; 81(4): 1109–1119. https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(98)75673-5Siberski-Cooper C.J., Koltes J.E. Opportunities to Harness High-Throughput and Novel Sensing Phenotypes to Improve Feed Efficiency in Dairy Cattle. Animals. 2022; 12(1): 15. https://doi.org/10.3390/ani12010015Siberski-Cooper C.J., Koltes J.E. Opportunities to Harness High-Throughput and Novel Sensing Phenotypes to Improve Feed Efficiency in Dairy Cattle. Animals. 2022; 12(1): 15. https://doi.org/10.3390/ani12010015Ledinek M. et al. Analysis of lactating cows on commercial Austrian dairy farms: the influence of genotype and body weight on efficiency parameters. Archives Animal Breeding. 2019; 62(2): 491–500. https://doi.org/10.5194/aab-62-491-2019Ledinek M. et al. Analysis of lactating cows on commercial Austrian dairy farms: the influence of genotype and body weight on efficiency parameters. Archives Animal Breeding. 2019; 62(2): 491–500. https://doi.org/10.5194/aab-62-491-2019Berry D.P., Evans R.D. The response to genetic merit for milk production in dairy cows differs by cow body weight. JDS Communications. 2022; 3(1): 32–37. https://doi.org/10.3168/jdsc.2021-0115Berry D.P., Evans R.D. The response to genetic merit for milk production in dairy cows differs by cow body weight. JDS Communications. 2022; 3(1): 32–37. https://doi.org/10.3168/jdsc.2021-0115

The authors declare that there are no conflicts of interest present.