Полиморфизм гена каппа-казеина в популяциях молочного скота Костромской области и его влияние на молочную продуктивность коров

Актуальность. Несмотря на более чем 20-летнюю историю изысканий, изучение полиморфизма гена каппа-казеина (CSN3) в отечественных породах крупного рогатого скота молочного направления и его влияния на показатели молочной продуктивности коров по-прежнему остается актуальным. Наибольшее число отечественных исследований по гену каппа-казеина затрагивает черно-пеструю и ярославскую породы, в то время как костромская порода молочного скота по данному направлению изучена недостаточно.

Методы. Источником ДНК для анализа была цельная кровь, отобранная из хвостовой вены животных и обработанная набором реагентов «Проба-НК» (ООО «НПО ДНК-Технология», Россия) согласно инструкции производителя. Генотипирование однонуклеотидного полиморфизма гена каппа-казеина (rs43703017) реализовано методом полимеразной цепной реакции в реальном времени (ПЦР-РВ) с использованием амплификатора «DTprime» (ООО «НПО ДНК-технология», Россия) и технологии HRM-анализа (high resolution melting). Обработку результатов проводили с использованием методов зоотехнических и статистических исследований.

Результаты. В результате исследования установлено, что популяция коров костромской породы отличается значительно большей консолидацией генофонда по сравнению с животными черно-пестрой породы, что позволяет предполагать более высокую эффективность селекционно-племенной работы с костромской породой с использованием гена каппа-казеина в качестве генетического маркера сыропригодности молока. Ген каппа-казеина оказывает значимое влияние на параметры молочной продуктивности и функциональное долголетие коров. 

1. Шайдуллин Р.Р., Шарафутдинов Г.С., Москвичева А.Б. Межлинейный полиморфизм гена каппа-казеина и его влияние на молочную продуктивность коров. Достижения науки и техники АПК. 2019;5(33): 51-54.

2. Харламов А.В., Панин В.А., Косилов В.И. Влияние генов каппа-казеина и лактоглобулина на молочную продуктивность коров и белковый состав молока. Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2020; 1 (81): 193-197.

3. Гатилова Е.В., Ефимова Л.В., Иванова О. В. Встречаемость генотипов каппа-казеина и их влияние на молочную продуктивность коров разных пород. Вестник АПК Ставрополья. 2020;4(40):42-47.

4. Чаицкий А.А., Лемякин А.Д., Тяжченко А. Н. [и др.] Влияние генотипов гена каппа-казеина на сыропригодные свойства молока коров. Вестник АПК Верхневолжья. 2022;2(58):33-43.

5. Зырянова А.А. Севостьянов М.Ю., Шевкунов О.А. Генетическая структура симментальского скота по гену каппа-казеина и ее влияние на молочную продуктивность. Вестник Курганской ГСХА. 2022;1(41):26-31.

6. Тюлькин С.В., Гильманов Х.Х., Вафин Р.Р. Молочная продуктивность и качество молока коров с разными генотипами каппа-казеина и тиреоглобулина. Актуальные направления научных исследований: технологии, качество и безопасность: сборник материалов II Национальной (Всероссийской) конференции ученых в рамках III международного симпозиума «Инновации в пищевой биотехнологии», Кемерово. 2021; 268-270.

7. Neamt R.I., Saplacan Gh., Acatincai S., Cziszter L.T., Gavojdian D., Ilie D.E. The influence of CSN3 and LGB polymorphisms on milk production and chemical composition in Romanian Simmental cattle. Acta Biochim Pol. 2017;64(3):493-497. doi: 10.18388/abp.2016_1454.

8. Miluchová, M., Gábor, M., Candrák, J., Trakovická, A., & Candráková, K. (2018). Association of HindIII-polymorphism in kappa-casein gene with milk, fat and protein yield in holstein cattle. Acta biochimica Polonica, 2018; 65(3): 403–407. Doi: https://doi.org/10.18388/abp.2017_2313

9. Марзанов Н.С., Попов А.Н., Фейзуллаев Ф.Р. Генодиагностика и популяционно-генетические параметры у коров бурой швицкой породы и их влияние на качество айрана. Министерство сельского хозяйства Российской Федерации; Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии - МВА имени К.И. Скрябина». 2021;1:471-480.

10. Чаицкий А.А., Баранова Н.С. Оценка уровня реализации биологического потенциала у крупного рогатого скота костромской породы с различными аллельными вариантами гена каппа-казеина. Вестник АПК Верхневолжья. 2021;4(56):33-37.

11. Перчун А.В., Лазебная И.В., Белокуров С.Г., Рузина М.Н., Сулимова Г.Е. Полиморфизм генов CSN3, bPRL и bGH у коров костромской породы в связи с показателями молочной продуктивности. Фундаментальные исследования. 2012;11(2):304-308.

12. Юдина О.П., Ефимов И.А., Гегамян Н. С., Кракосевич Т. В. Репродуктивные показатели дочерей быков голштинской породы в зависимости от генотипа быка по гену каппа-казеина. Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. 2018;4:140-144.

13. Чижова Л.Н., Суржикова Е.С., Чудновец А.И., Шарко Г.Н., Михайленко Т.Н. Межпородная дифференциация аллельного полиморфизма генов CSN3, PIT1, PRL, GH, LEP молочного скота. Вестник АПК Ставрополья. 2020;1(37):34- 38.

14. Афанасьева А.И., Сарычев В.А. Характеристика полиморфизма генов каппа-казеина (CSN3), бета-лактоглобулина (BLG), альфалактоальбумина (LALBA) и лептина (LEP) у крупного рогатого скота черно-пестрой породы. Аграрная наука — сельскому хозяйству: Сборник материалов XVII Международной научно-практической конференции. Алтайский государственный аграрный университет. 2022.1:92-93.

15. Митиогло И.Д. Полиморфизм гена каппа-казеина у коров разных пород в Украине. Достижения и актуальные проблемы генетики, биотехнологии и селекции животных: Материалы Международной научно-практической конференции. Витебск: Учреждение образования "Витебская ордена "Знак Почета" государственная академия ветеринарной медицины ". 2021;1:35-38.

16. Епишко О.А. Пешко В.В., Танана Л.А., Пешко Н.Н., Мазурек Б.Г. Генетическая структура крупного рогатого скота белорусской черно-пестрой породы по генам CSN2 и CSN3 // Вклад науки и практики в обеспечение продовольственной безопасности страны при техногенном ее развитии : Сборник научных трудов международной научно-практической конференции, Брянск, 18–19 марта 2021 года. — Брянск: Брянский государственный аграрный университет. 2021;114-117.

17. Чижова Л.Н., Суржикова Е.С., Михайленко Т.Н. Оценка генетического потенциала молодняка молочного скота по маркерным генам CSN3, GH, pit-1, PRL. Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2020;6:40-46.

18. Ильина А.В., Абрамова М.В., Зырянова С.В. Аллельный полиморфизм крупного рогатого скота Ярославской породы по генам молочной продуктивности. Вестник Бурятской государственной сельскохозяйственной академии им. В.Р. Филиппова. 2018;4(53):55-62.

19. Кузнецов В.М. Оценка генетической дифференциации популяций молекулярным дисперсионным анализом (аналитический обзор). Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2021.2(22):167-187.

20. Ünal, H., & Kopuzlu, S. The relationships between κ-casein (CSN3) gene polymorphism and some performance traits in Simmental cattle. Archives animal breeding. 2022;65(1):129–134. https://doi.org/10.5194/aab-65-129-2022

21. Веселова В.Р., Коптев В.В., Ильина А.В., Ковалева М.И. Изучение генетического полиморфизма аллельных вариантов генов CSN2 и CSN3 у крупного рогатого скота Ярославской породы. Интеграция науки и высшего образования, как основа инновационного развития аграрного производства. Материалы всероссийской научно-практической конференции с международным участием, Ярославль. 2019;1:36-38.

22. Шайдуллин Р.Р., Шарафутдинов Г.С., Москвичева А.Б. Сыропригодность молока черно-пестрых коров с разными генотипами каппа-казеина и диацилглицерол о-ацилтрансферазы. Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. 2020; 2:59-63.

23. Часовщикова М.А. Качество молока-сырья и выход сыра в зависимости от генотипа коров. Научно-техническое обеспечение агропромышленного комплекса в реализации Государственной программы развития сельского хозяйства до 2020 года: Сборник статей по материалам международной научно-практической конференции, посвященной 75-летию Курганской ГСХА имени Т.С. Мальцева, Курган, 18–19 апреля 2019 года. Курган: Курганская государственная сельскохозяйственная академия им. Т.С. Мальцева. 2019;1:799-802.

24. Юдина О.П., Делян А.С., Ермилов А. Н. и др. Влияние генотипов гена каппа-казеина и страны происхождения быков-производителей голштинской породы на основные хозяйственно-полезные признаки их дочерей. Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. 2020;1:76-94.

25. Тамарова Р.В., Егорашина Е. В. Влияние разных генотипов каппа-казеина и бета-лактоглобулина на продуктивность коров айрширской, голштинской и Ярославской пород. Главный зоотехник. 2021;2(221):9-27.

26. Faraway J.J. Однофакторный дисперсионный анализ как линейная модель [Электронный ресурс] URL: https://r-analytics.blogspot.com/2013/02/blog-post.html (дата обращения: 31.03.2022).

27. Лакин Г.Ф. Биометрия. Г.Ф. Лакин. Изд. 4, перераб. и доп. — М.: Высшая школа, 1990.

28. Кузнецов В.М. Оценка генетической дифференциации популяций молекулярным дисперсионным анализом (аналитический обзор). Аграрная наука евро-северо-востока.2021;22(2):167-187.