Взаимосвязь полиморфизма генов альфа-лактоальбумина и бета-лактоглобулина коров с продуктивностью и технологическими свойствами молока

Ракина, Юлия Александровна

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Взаимосвязь полиморфизма генов альфа-лактоальбумина и бета-лактоглобулина коров с продуктивностью и технологическими свойствами молока
ВАК РФ 06.02.07, Разведение, селекция и генетика сельскохозяйственных животных

Автореферат диссертации по теме "Взаимосвязь полиморфизма генов альфа-лактоальбумина и бета-лактоглобулина коров с продуктивностью и технологическими свойствами молока"

На правах рукописи

РАКИНА ЮЛИЯ АЛЕКСАНДРОВНА

ВЗАИМОСВЯЗЬ ПОЛИМОРФИЗМА ГЕНОВ АЛЬФА-ЛАКТОАЛЬБУМИНА И БЕТА-ЛАКТОГЛОБУЛИНА КОРОВ С ПРОДУКТИВНОСТЬЮ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ МОЛОКА

06.02.07 - разведение, селекция и генетика сельскохозяйственных животных

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

5 ДсК 2013 005542242

Уфа - 2013

005542242

Работа выполнена на кафедре разведения животных и пчеловодства Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Башкирский государственный аграрный университет».

Научный руководитель: Валитов Фарит Равилович,

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

Официальные оппоненты: Тагиров Хамит Харисович,

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заведующий кафедрой технологии мяса и молока ФГБОУ ВПО Башкирский ГАУ;

Мухаметгалиев Нурвахит Нургалиевич,

доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедрой кормления сельскохозяйственных животных ФГБОУ ВПО КГАВМ имени Баумана.

Ведущая организация: Всероссийский научно-исследовательский

институт племенного дела (ФГБНУ ВНИИплем).

Защита состоится 21 декабря 2013 года в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 220.003.03 при ФГБОУ ВПО Башкирский ГАУ по адресу: 450001, Россия, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. 50-летия Октября, 34, 2 корпус, ауд. 325. Тел./факс: +7 (347) 228-08-98.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО Башкирский ГАУ.

Автореферат разослан 20 ноября 2013 года и размещен на сайте Министерства образования и науки Российской Федерации www.vak.ed.gov.ru и ФГБОУ ВПО Башкирский ГАУ www.bsau.ru.

Ученый секретарь диссертационного совета, _

доктор сельскохозяйственных наук, профессор СЗ? М.Г. Гиниятуллин

1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

В работе с крупным рогатым скотом характеристика молочной продуктивности проводится в основном по удою и массовой доле жира и белка. Однако полиморфизму белков молока пока не уделяется должного внимания. Вместе с тем, состав молока является основополагающим фактором при производстве сыров и творога. Установлена тесная взаимосвязь между технологическими свойствами молока и биохимическим полиморфизмом белков молока (Попов H.A. и др., 2003).

В этой связи большой интерес представляет изучение генов молочных белков-альфа-лактоальбумина (ALA) и бета-лактоглобулина (LGB). Ген альфа-лактоальбумина влияет на выработку лактозы в молоке (S. Dayal, 2007; Н. Yardibi, 2009), а также выход сыра (Lawrence et al., 1993; Lodes et al., 1996) и коагуляционные свойства молока (Хаертдинов, P.A., 2009). Ген бета-лактоглобулина в основном отвечает за белковомолочность и показатель биологической ценности молока (Костюнина О.В.,2005; 2007; Miceikiene,2007; Глотова Г.IL, 2007; Калашникова JI.A., 2009; Хабибрахманова Я.А., 2009; Зари-пов Г.О., 2010; Шапканова Е.В.,2011).

Таким образом, аллельные варианты генов белков молока являются важнейшими маркерами молочной продуктивности и технологических свойств молока крупного рогатого скота, а поиск и использование новых маркеров для отбора высокопродуктивных животных являются актуальной задачей современного животноводства.

Цель п задачи исследований. Цель исследований - выявление взаимосвязи полиморфизма генов альфа-лактоальбумина и бета-лактоглобулина с молочной продуктивностью и технологическими свойствами молока коров чёрно-пёстрой, бестужевской и симментальской пород.

Для достижения указанной целн были поставлены следующие задачи:

1. Выявить полиморфные варианты генов ALA и LGB у коров черно-пестрой, бестужевской и симментальской пород методом ПЦР-ПДРФ.

2. Определить частоты аллелей и генотипов по генам ALA и LGB исследуемых пород и генеалогических линий.

3. Изучить молочную продуктивность, качественный состав и технологические свойства молока коров с различными вариантами исследуемых генов.

4. Выявить взаимосвязь полиморфных вариантов генов с различными признаками молочной продуктивности и технологических свойств молока в разрезе линий.

5. Провести анализ ассоциаций комплексных генотипов ALA/LGB с параметрами молочной продуктивности коров.

6. Дать экономическое обоснование результатов исследований.

Научная новнзна. Впервые изучен в сравнительном аспекте полиморфизм генов ALA и LGB и выявлены межпородные различия у черно-пестрой, бестужевской и симментальской пород. Выявлены ассоциации показателей молочной продуктивности и технологических свойств молока исследуемых пород с генотипами по каждому изученному гену, а также с комплексными генотипами ALA/LGB по обоим генам.

Научно-практическая значимость. Определение генотипов по генам ALA и LGB позволяет прогнозировать молочную продуктивность и получать молоко с лучшими технологическими свойствами. Частоту встречаемости необходимых аллелей в популяции животных можно увеличить путем отбора животных желательных генотипов и использованием быков-производителей, имеющих необходимый аллельный вариант в своем геноме.

Основные положения, вы носимы с на защиту:

1. Молекулярно-генетическая характеристика крупного рогатого скота черно-пестрой, бестужевской и симментальской пород по генам ALA и LGB.

2. Взаимосвязь исследуемых генов с молочной продуктивностью и технологическими свойствами молока коров изученных пород.

3. Характеристика взаимосвязи комплексных генотипов ALA/LGB с качественными и технологическими показателями молока.

Апробация работы. Результаты исследований были доложены и обсуждены на: Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 60-летию ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА» «Вклад молодых ученых в инновационное развитие АПК России» (Пенза, 2011); IV Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых «Молодежная наука и АПК: Проблемы и перспективы» (Уфа, 2011); Всероссийской научно-практической конференции «Научное обеспечение устойчивого развития АПК» (Уфа, 2011); Международной научно-практической конференции в рамках XXII Международной специализированной выставки «Агрокомплекс-2012»: «Инновационному развитию агропромышленного комплекса - научное обеспечение» (Уфа, 2012); Всероссийской молодежной научной школы в рамках Федеральной программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы (Уфа, 2012); Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Инновации, экобезопасность, техника и технологии в переработке сельскохозяйственной продукции» (Уфа, 2012); в стипендиальной конкурсной программе «ЭкоНива-Студент-2012» компании ООО «Эко-Нива-АПК Холдинг» (Воронеж, 2012).

Итоги проведенных исследований доложены на расширенном заседании кафедры разведения животных и пчеловодства ФГБОУ ВПО Башкирский ГАУ (протокол №4, от 17 октября 2013 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 научных статей, в том числе 3 в ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки Российской Федерации («Проблемы биологии продуктивных животных», «Молочное и мясное скотоводство» и «Вестник БГАУ»),

Структура и объем работы. Диссертационная работа включает введение, обзор литературы, материалы и методы исследований, результаты и об-

суждение, выводы, предложения производству, библиографический список. Работа содержит 115 страниц машинописного текста, 30 таблиц, 12 рисунков. Библиография включает 187 наименований, в т.ч. 86 на иностранных языках.

2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проводили в период с 2010 по 2013 гг. в хозяйствах Республики Башкортостан и в лаборатории молекулярной генетики ФГБОУ ВПО Башкирский ГАУ по схеме, приведенной на рисунке 1.

Рисунок 1 Общая схема исследований

Материалом для исследования послужили выборки коров черно-пестрой породы ООО АП им. Калинина Стерлитамакского района (п=500), бестужевской породы - ООО ПЗ «Чишма» Дюртюлинского района (п=150) и симментальской породы ООО СП «Трудовик» Мелеузовского района (п=165) Республики Башкортостан.

Выборки формировались по методу сбалансированных групп с учетом возраста (первая лактация) и месяца лактации (даты отела). Данные о молочной продуктивности коров получены из племенных карточек Ф-2МОЛ.

В исследованных выборках были выделены следующие линии: у черно-пестрой породы - Франса 107, М. Чифтейна 95679, А. Адема 30587, Р. Соверин-га 198998, Танталуса 203, У. Идеала 933122; у бестужевской породы - Михеля FB-9, Миномета 714 УПБ-321; у симментальской породы - Бальдо 006315591, Редада 006514-91, Фасадника 642 ЦС-9.

Анализ состава и качества молока коров проводили трехкратно из усредненных проб молока во время проведения контрольных доек в зимне-стойловый период.

Содержание COMO, МДЖ, МДБ, минеральный состав определяли на анализаторе молока «Lactostar», плотность молока - на приборе «Клевер». Содержание казеина определяли методом формольного титрования (Горбатова К.К., 1984). Термоустойчивость молока определяли по алкогольной пробе. Сычужную свертываемость оценивали в зависимости от продолжительности свертывания молока и сравнивали с табличными значениями (Охрименко и др., 2005).

Полиморфные варианты генов ALA и LGB были генотипированы методом ПЦР-ПДРФ (Костюнина О.В. с соавт., 2005; Зиновьева H.A., 2008; Калашникова Л.А. с соавт., 2009; Хабибрахманова Я.А., 2009) с использованием следующих олигонуклеотидных праймеров (ЗАО «Синтол», Москва): ALA 1 : AAG AGT TGG ATG GAA ТСА СС ALA 2 : TTC AAA TTG CTG GCA ТСА AGC LGB 1 : 5' - TGT GCTGG ACACCGACTACAAAAAG- 3' LGB 2 : 5' - GCT CCCGGTATATGACCACCCTCT - 3' В таблице 1 представлены режимы амплификации, размеры ампликонов и рестрикционных фрагментов изученных генов.

Таблица 1 - Характеристика генов ALA и LGB и условия ПЦР-анализа

Ген-рестриктаза Ампли-кон, п.н. Длина фрагментов рестрикции ДНК, п.н. Условия реакции

ALA- Mhl 440 АА- 328,102 АВ-328,211,117,102 ВВ - 211,117,102 94°-5 мин (94°-60 сек., 63°- 60 сек., 72°-60 сек.) х 30, 72° - 10 мин.

LGB-HaelII 247 АА - 149, 99 AB -149, 99,74+74 ВВ - 99,74+74 94°-5 мин (94°-50 сек., 55°- 50 сек., 72°-50 сек.) х 30, 72° - 10 мин.

Полученные амплификаты гена ALA расщепляли эндонуклеазой МЫ, гена LGB - НаеШ при 37° в течении 12 часов. Рестрикты разделяли электрофорезом в 7% полиакриламидном геле, анализировали с помощью компьютерной системы гель-документирования Gel Doc XR (рисунок 2,3).

В качестве маркера молекулярных масс использовали маркер pUC19DNA/MspI. Статистическую обработку данных генотипирования и зоотехнического учета проводили по стандартным методикам (Меркурьева Е.А., 1983), с использованием программ Microsoft Excel, Statistica for Windows в версии 5.1. Статистическую ошибку для частот аллелей и генотипов определяли по методике Животовского JI.A. (1991). Достоверность различий средних величин между сравниваемыми группами оценивали по критерию Стьюдента (Плохин-ский H.A., 1970).

AB ВВ АА АА ВВ АА АА М AB АА

Рисунок 2 Рестрикционный анализ продуктов гена альфа-лактоальбумина

12345078 IV!

AB ВВ ВВ ВВ АА ВВ ВВ ВВ AB М

Рисунок 3 Рестрикционный анализ продуктов гена бета-лактоглобулина

3 РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 Полиморфизм гена альфа-лактоальбумина у исследуемых пород крупного рогатого скота

Результаты анализа распределения частот генотипов и аллелей гена ALA представлены в таблице 2.

Таблица 2 - Распределение частот генотипов и аллелей гена ALA у исследуемых пород коров

Порода п Частота генотипов, % Частота аллелей

ALAaa ALA™ ALA ALAA±mA ALAB±mB

Черно-пестрая 500 21,0 60,0 19,0 0,51±0,02 0,49±0,02

Бестужевская 145 50,3 40.0 9,7 0,70±0,03 0,30±0,03

Симментальская 133 51,9 38,3 9,8 0,71±0,03 0,29±0,03

У коров бестужевской и симментальской пород преобладал генотип ALAaa (50,3% н 51,9%). Частота генотипов А1.ЛДИ (60,0%) у коров черно-пестрой породы превышала частоту гомозиготных генотипов. У коров черно-пестрой породы частоты аллелей ALAa и ALAb составляли 0,51 и 0,49 соответственно; у коров бестужевской и симментальской пород частота аллеля ALAa составила 0,70 и 0,71 соответственно.

У черно-пестрой породы частота генотипа ALAad колебалась от 53,8% у коров линии У.Идеала 933122 до 72,0% - у животных линии Посейдона 239. У всех линий черно-пестрого скота реже встречался генотип ALAaa - 16,5%. Частота аллеля ALAa варьировала от 0,35 - в линии У .Идеала 933122 до 0,59 - в линии Танталуса 203.

Частота генотипа ALAaa варьировала от 42,9% - у коров линии Редада 006514-91 симментальской породы до 55,3% - у животных линии Михеля FB-9 бестужевской породы.

3.2 Взаимосвязь генотипа ALA с качественным составом и технологическими свойствами молока

В черно-пестрой породе наиболее высоким удоем отличались коровы с генотипом ALABB, наименьшим - коровы с генотипом ALAaa (таблица 3). Разница по удою между этими генотипами составила 555 кг (р<0,01). Содержание жира на 0,21% (р<0,05) и 0,14% (р>0,05) было выше в молоке коров с генотипами ALAab. Преимущество по содержанию казеина в молоке на 0,17% (р<0,05) имели коровы с генотипом ALABB. Содержание лактозы и COMO больше в молоке коров с генотипами ALA^. Лучшие показатели по сычужной свертываемости выявлены у животных с генотипом ALABB (33,81 мин.). Наибольшие показатели термоустойчивости принадлежали молоку коров с генотипом ALAaa(74,13% этанола).

Таблица 3 - Качественные показатели и технологические свойства молока коров черно-пестрой породы с различными генотипами по гену ALA

Показатель Генотип

ALA'^(n=23) ALA (п=68) ALAuu(n=21)

Удой, кг 443 6,0± 113,8 4580,0±83,6 4991,0±140,8**

Жир, % 3,40±0,10 3,54±0,07* 3,33±0,08

Белок, % 3,45±0,03 3,48±0,02 3,42±0,03

Казеин, % 2,89±0,06 2,78±0,04 2,95±0,07*

Лактоза, % 4,98±0,05 5,02=0,03 4,94±0,04

СОМО, % 9,17±0,09 9,24±0,05 9,09±0,08

Плотность, °А 27,39±0,34 27,91±0,19 27,57±0,24

Минеральные вещества, % 0,73±0,02 0,77=0,02 0,77±0,02

Сычужная свертываемость, мин. 34,91±1,35 35,35±0,83 33,81±1,45

Термоустойчивость молока, % этанола 74,13±1,24 72,78±0,66 71,29±1,14

Примечание: здесь и в других таблицах при * - р<0,05, ** - р<0,01,*** - р<0,001.

Удой коров бестужевской породы (таблица 4) с генотипом ALABB оказался выше, чем у коров с ALA^ на 132,2 кг и ALA,aa на 158,0 кг (р>0,05). Однако, наиболее жирномолочными оказались коровы с генотипом Л1 ,ЛАР' (4,19%), наименее - с ALABB (3,86%) (р<0,05). Также коровы данного генотипа более белковомолочные - 3,66% и в их молоке содержалось наибольшее количество казеина - 3,27%, лактозы - 5,26% и COMO - 9,82%. Лучшие показатели по сычужной свертываемости принадлежали молоку животных с генотипом ALABB (33,50 мин.). Наиболее термоустойчивым оказалось молоко коров с генотипами ALA^ (76,53% этанола) и ALAaa (75,80% этанола).

Таблица 4 - Качественные показатели и технологические свойства молока коров бестужевской породы с различными генотипами по гену ALA

Показатель Генотип

АЬА^О^О) ALAAB(n=34) ALABtí(n=6)

Удой, кг 3418,3±119,52 3444,1 ±79,12 3576,3±58,84

Жир, % 4,00±0,08 4,19±0,08* 3,86±0,14

Белок, % 3,61±0,03 3,66±0,04 3,56±0,06

Казеин. % 3,25±0,03 3,27±0,04 3,17±0,07

Лактоза, % 5,18±0,03 5,26±0,06 5,25±0,14

СОМО, % 9,69±0,06 9,82±0,10* 9,48±0,14

Плотность, °А 27,93±0,15 28,18±0Д 9 28,50±0,53

Минеральные вещества, % 0,697±0,007 0,697±0,01 0,66±0,02

Сычужная свертываемость, мин. 36,92±0,93** 36,59±1,12 33,50±0,90

Термоустойчивость молока, % этанола 75,80±0,57 76,53±0,72** 73,33±1,74

У коров симментальской породы (таблица 5) наибольшие показатели удоя выявлены у особей с генотипом ALA^ (3327,38 кг), наименьшие - принадлежали коровам с генотипом ALABB (3291,29 кг) (р>0,05). В молоке коров с генотипом ALA' , по сравнению с генотипами ALA'® и ALABB больше жира на 0,06 - 0,04% и белка - на 0,07 - 0,19% (р<0,01), соответственно. Молоко коров с генотипом ALABB по содержанию казеина (3,27%), лактозы (5,21%), COMO (9,69%) и плотности (28,44°А) превосходило молоко коров с другими генотипами.

Таблица 5 - Качественные показатели и технологические свойства молока коров симментальской породы с различными генотипами по гену ALA

Показатель Генотип

ALAAA(n=29) ALAAB(n=25) ALABtí(n=7)

Удой, кг 3327,38±35,3 3306,44±35,78 3291,29±57,54

Жир, % 3,94±0,05 3,88±0,04 3,90±0,01

Белок, % 2,94±0,02** 2,87±0,03 2,75±0,06

Казеин, % 3,25±0,01 3,26±0,02 3,27±0,05

Лактоза, % 5,19±0,01 5,13±0,05 5,21±0,03

СОМО, % 9,65±0,02 9,67±0,02 9,б9±0,04

Плотность, °А 28,12±0,11 28,10±0,16 28,44±0,19

Минеральные вещества, % 0,71 ±0,01 0,71±0,01 0,69±0,02

Сычужная свертываемость, мин. 35,97±1,14 36,88±1,13 38,14±1,86

Термоустойчивость молока, % этанола 76,17±0,70 76,08±0,76 76,71±1,23

Время свертывания молока у коров с генотипом ALAaa было на 0,91 -2,17 мин. короче, по сравнению с генотипами А1.АЛВ и ALABB. Наиболее продолжительное высокотемпературное воздействие выдерживало молоко, принадлежащее коровам с генотипом ALABB (76,71% этанола).

3.3 Качественный состав и технологические свойства молока коров исследуемых пород в зависимости от их линейной принадлежности и генотипа по гену ALA

Во всех исследованных линиях коровы черно-пестрой породы с генотипом ALABB имели более высокую молочную продуктивность. Животные линии Р.Соверинга 198998 с генотипом ALA-4A имели максимальные показатели по содержанию жира (4,01%), белка (3,80%), лактозы (5,47%), COMO (10,08%) и термоустойчивости (80,0%).

Среди коров бестужевской породы достоверных межлинейных различий по величине удоя не было выявлено. Между тем, молоко коров линии Михеля FB-9 с генотипом ALA'4® имело максимальные показатели по содержанию жира

- 4,39%, белка - 3,74%, казеина - 3,35%, COMO - 9,95%, а также и термоустойчивости - 76,63% этанола. Но лучшими по показателям сычужной свертываемости (27,00 мин.) оказались животные с генотипом ALABB линии Мшюмета 714 УПБ-321. Коровы, имеющие в своем геноме аллель ALAB, значительно превосходили по показателям плотности и сычужной свертываемости молока коров с генотипом ALA^. Так, коровы липни Миномета 714 УПБ-321 с генотипом ALABB (30,81°А) превосходили коров с генотипом ALAab по данным показателям соответственно на 2,82°А и 10,56 мин.

У коров симментальской породы лучшими показателями по удою характеризовались животные линии Редада 006514-91 с генотипом ALABB (3618,00 кг). Максимальные значения по содержанию жира (4,21%), белка (3,09%) и казеина (3,33%) в молоке принадлежали коровам с генотипом ALABB. Молоко коров всех линий с генотипом ALA'4'4, за исключением линии Фасадника 642 ЦС-9 (71,67% этанола), пригодно для высокотемпературной обработки. Наименьшие результаты по сычужной свертываемости молока были получены у животных линии Фасадника 642 ЦС-9 с генотипом ALAab (33,50 мин.).

3.4 Полиморфизм гена бета-лактоглобулина у исследуемых пород крупного рогатого скота

Результаты анализа распределения частот генотипов и аллелей гена LGB представлены в таблице 6.

Таблица 6 - Распределение частот генотипов и аллелей гена 1ХтВ у исследуемых пород коров

Порода п Частота генотипов, % Частота аллелей

Г.ОПЛЛ LGB LGBBti LGBA±mA LGBB±mB

Черно-пестрая 50 28,0 36,0 36,0 0,46±0,0 0,54±0,02

Бестужевская 14 14,9 47,5 37,6 0,40±0,0 0,60±0,03

Симментальская 13 14,5 54,2 31,3 0,42±0,0 0,58±0,03

Доля генотипов 1ХтВАВ изменяется от 47,5% у животных бестужевской породы до 54,2% - у коров симментальской породы (таблица 5). У черно-пестрого скота доля генотипов 1,ОВАВ и 1.(Н!ВИ составляет по 36,0%.

Максимальное значение частоты аллеля 1ХтВА наблюдается у коров черно-пестрой породы (0,46), минимальное - у бестужевской породы (0,40).

Установлено, что максимальная частота гетерозиготного генотипа 1 ,(тВлп была у животных линии Р.Соверинга 198998 (74,4%), минимальная - у коров линии Посейдона 239 (50,9%). Частота генотипа ГСтВ'^, коррелирующего с повышенным содержанием белка в молоке, была наибольшая у коров линии Редада 006514-91 симментальской породы (21,4%), а наименьшая - у черно-пестрых

коров линии Р.Соверинга 198998 (7,4%). Наибольшая частота генотипа LGBbd была отмечена у коров симментальской породы линии Редада 006514-91 и Фа-садника 642 ЦС-9 (50,0%).

Частота встречаемости аллеля LGBA варьировала от 0,36 - у коров линии У.Идеала 933122 до 0,45 - у животных линии Франса 107, Посейдона 239 Р.Соверинга 198998 и Танталуса 203.

3.5 Взаимосвязь генотипа LGB с качественным составом и технологическими свойствами молока

Самый высокий удой имели коровы черно-пестрой породы с генотипом LGB (4725,1 кг), что больше по сравнению с генотипом LGB'^ на 209,4 кг (р<0,05) (таблица 7). При этом у них было и более жирное молоко (3,51%). Коровы с генотипом ШВАА имели наиболее высокое содержание белка (3,48%), лактозы (5,03%), СОМО (9,26%), плотности (27,93°А), а также минеральных веществ (0,80%) в молоке. Наименьшая сычужная свертываемость была выявлена у животных с генотипом LGB^ (34,42 мин.).

Таблица 7 - Качественные показатели и технологические свойства молока коров черно-пестрой породы с различными генотипами по ЬвВ

Показатель Генотип по гену LGB

LGB (п=61) LGBab (п=267) ЬОВив (п=116)

Удой, кг 4515,7±76,5 4722,4±41,1 4725,1±70,7*

Жир, % 3,44±0,09 3,43±0,06 3,51±0,11

Белок, % 3,48±0,04 3,44±0,02 3,44±0,03

Казеин, % 2,87±0,07 2,87±0,04 2,79±0,05

Лактоза, % 5,03±0,05 4,97±0,03 4,97±0,04

СОМО, % 9,26±0,09 9,15±0,05 9,14±0,08

Плотность, °А 27,93±0,29 27,75±0,14 27,60±0,29

Минеральные вещества, % 0,80±0,29 0,72±0,01 0,77±0,02

Сычужная свертываемость, мин. 34,42±1,39 35,45±0,99 35,13±1,01

Термоустойчивость молока, % этанола 73,55±1,02 71,78±0,82 72,65±0,90

Достоверных различий по величине удоя между коровами с различными генотипами бестужевской породы не выявлено (таблица 8). Однако, наибольшие значения жирномолочности (4,21%), белковомолочности (3,65%) и казеина (3,28%) имели коровы с генотипом ЬОВвв. Молоко коров с генотипом ІХіВА,і имело наименьшую скорость сычужной свертываемости (35,0 мин.).

Таблица 8 — Качественные показатели и технологические свойства молока коров бестужевской породы с различными генотипами по ЬСВ

Показатель Генотип по гену ЬОВ

ЬОВАА(п=Ю) ЬОВав(П=41) ЬСВвв(п=39)

Удой, кг 3529,87±66,9 3489,4±70,6 3569,4±127,8

Жир, % 3,62±0,01 4,03±0,10 4,21±0,06**

Белок, % 3,55±0,04 3,62±0,04 3,65±0,04

Казеин, % 3,14±0,05 3,25±0,04 3,28±0,04*

Лактоза, % 5,25±0,07 5,24±0,05 5,18±0,04

СОМО, % 9,72±0,15 9,79±0,09 9,66±0,07

Плотность, °А 28,23±0,34 28,27±0,19 27,80±0,15

Минеральные вещества, % 0,72±0,01 0,69±0,01 0,69±0,01

Сычужная свертываемость, мин. 37,4±1,73 35,0±1,24* 38,0±0,76

Термоустойчивость молока, % этанола 76,5±1,34 75,73±0,68 75,73±0,68

Коровы симментальской породы (таблица 9) с генотипом I (¡ВАЛ имели наибольшие показатели молочной продуктивности (3646,1 кг) (р<0,001). Самый низкий удой зафиксирован у коров с генотипом ГОВ'4" (3208,5 кг). Достоверно высокий показатель жирности молока имели коровы с генотипом ЬСВвв (4,18%). Молоко коров с генотипом 1ХгВАг превосходило аналогов с генотипом ЬСВ^и ЬОВвв по массовой доле белка на 0,16 и 0,14% соответственно (р<0,001) и по содержшшю минеральных веществ на 0,05% (р<0,01). Молоко коров симментальской породы в целом имело более высокие показатели термоустойчивости, по сравнешпо с молоком других пород. Лучшими по данному показателю являлись животные с генотипом ЬОВвв (77,00% этанола) (р>(),05). Минимальное время, затрачиваемое на свертывание с помощью сычужного фермента, наблюдалось для молока коров с генотипом ЬСВ™ (36,00 мин.) (р>0,05).

Таблица 9 — Качественные показатели и технологические свойства молока коров симментальской породы с различными генотипами по ЬСВ

Показатель Генотип по гену ЬЄВ

ЬСВ^(п=12) ЬСВав(п=26) ЬОВвв(п=23)

Удой, кг 3646,1±18,00*** 3208,5±14,36 3261,7±12,33

Жир, % 3,65±0,01 3,79±0,01 4,18±0,03***

Белок, % 3,01±0,02*** 2,85±0,03 2,87±0,03

Казеин, % 3,17±0,01 3,26±0,004 3,30±0,02**

Лактоза, % 5,20±0,03 5,17±0,04 5,15±0,03

СОМО, % 9,64±0,01 9,74±0,02** 9,59±0,01

Плотность, °А 28,17±0,09 28,33±0,09 27,94±0,20

Минеральные вещества, % 0,74±0,01** 0,69±0,01 0,71 ±0,01

Сычужная свертываемость, мин. 37,83±1,46 36,00±1,20 36,61±1,22

Термоустойчивость молока, % этанола 75,67±1,31 75,73±0,73 77,00±0,64

3.6 Качественный состав и технологические свойства молока коров исследуемых пород в зависимости от их линейной принадлежности и генотипа по гену ЬСВ

У коров всех линий черно-пестрой породы наиболее высокая молочная продуктивность была связана с генотипом Г.ОВвв. Животные с генотипом Т СтВ и 1Х;ВЛГ1 разных линий имели более высокие показатели содержания жира, белка, казеина, лактозы, СОМО, плотности и минеральных веществ в молоке.

Между тем, максимальное содержание жира выявлено у коров линии А.Адема 30587 (4,08%), белка - у Танталуса 203 (3,71%). Лучшими результатами по термоустойчивости характеризовались коровы линии Посейдона 239 с генотипом ЬОВ^ (80,0% этанола) и Танталуса 203 - с генотипом ЬСВлв (80,0%. этанола). По показателям сычужной свертываемости у коров черно-пестрой породы существенной взаимосвязи с генотипами не было выявлено.

У бестужевского скота исследуемых линий выявлена взаимосвязь содержания жира и белка молока с генотипом ЬОВвв. Так, максимальные показатели по массовой доле жира в молоке принадлежали коровам линии Михеля РБ-9 (4,24%) и Миномета 714 УПБ-321 (4,17%). Наивысшие показатели белка выявлены в молоке коров линии Миномета 714 УПБ-321 (3,67%). У всех пород вне зависимости от линейной принадлежности лучшим по термоустойчивости являлось молоко коров с генотипом 1Х;ВЛА и ЬСВлв. В тоже время, у коров бестужевской породы молоко являлось более термоустойчивым, особенно по сравнению с аналогами.

У коров симментальской породы с генотипами ЬОВвв установлено более высокое содержание жира в молоке. Максимальные показатели по жиру принадлежали коровам линии Редада 006514-91 (4,21%). У животных с генотипом ЬСтВАЛ прослеживалась тенденция к более высокому содержанию белка в молоке. Наивысшие показатели по белку принадлежали также коровам линии Редада 006514-91 (3,05%). По показателям сычужной свертываемости у коров симментальской породы с разными генотипами по гену ЬОВ межлинейных различий не выявлено.

3.7 Взаимосвязь комплексных генотипов АЬА/ЬСВ с молочной продуктивностью и технологическими свойствами молока

В исследуемых популяциях коров выявлено девять различных сочетаний генотипов АЬА/1Х;В (таблицы 10,11,12).

У коров черно-пестрой породы наиболее широко был распространен генотип АЬАав/ЬОВав и АЬАав/ЬОВвв (24,1%). Вторым по частоте встречаемости являлся генотип АЬАав/ЬСВаа(12,5%). С наименьшей частотой встречался генотип АТАПВ/ЬСВЛВ (4,6%).

Среди них наибольшие удои показали животные с генотипом АГ^Лвв/1Х;Ввв (5131,7 кг) и АЬАвв/ЬОВлв (5083,0 кг). Разница между генотипами ЛЬАвв/ТСВвв и АЬА^/ЬОВ^ составила 1001,3 кг (р<0,01). Наибольшее содержание жира в молоке у коров с генотипом ЛЬА^/ЬвВ^ (3,56%), АЬАЛВ/ЬСВш!(3,55%), наименьшее у особей с генотипом АЬАаа/ЬОВаа(3,13%) (р>0,05).

Наиболее высокое содержание белка в молоке отмечалось у коров с генотипом ALA^/LGB^ (3,51%) и, напротив, особи с генотипом ALAbb/LGBbb, показавшие наилучший результат по молочной продуктивности, обладало сравнительно низким содержанием белка (3,39%). Следует отметить, что коровы с генотипом ALA'^/LGB^ также имело максимальные показатели по содержанию лактозы в молоке (5,08%), COMO (9,34%), плотности (28,30°А) и содержанием минеральных веществ (0,83%).

Более термоустойчивым являлось молоко черно-пестрых коров с генотипом ALA'^VLGBab (74,88% этанола) и ALA^/LGB^ (74,86% этанола). Лучшее время, затрачиваемое на свертывание молока с помощью сычужного фермента, наблюдалось у коров с генотипом ALAnn/Í.GBAAn ALAbb/LGB (31,88 мин.).

Таким образом, выявлена положительная взаимосвязь молочной продуктивности и сычужной свертываемости молока коров с наличием аллелей В генов ALAhLGB.

Наличие аллеля А по обоим генам коррелировало с термоустойчивостью молока. У коров бестужевской породы было выявлено девять возможных вариантов. Наиболее часто встречался генотип ALA'^/LGB^ (28,9%). Примерно с равной частотой встречались аллели ALAaa/LGBbb (21,1%), ALAa"/LGBüu (18,9%), ALAai7LGBa" (14,5%). Частота генотипов ALAaiVLGBa'\ ALAbb/LGBbb, ALAbb/LGBab и ALABB/LGBAAne превышала 5%.

У коров бестужевской породы особи двух генотипов отличились более высокими удоями: ALAbb/LGBbb (3627,4 кг) и ALAab/LGBbb (3574,20 кг). Животные с генотипом ALAaa/LGB'va показали наименьшие удои, разница по данному показателю между ними и коровами с генотипом ALAbd/LGBaa составила 719,67 кг. Наибольшая жирность была характерна для животных с генотипом ALA /LGB (4,29%), а наименьшая - с генотипом ALAbb/LGBab (3,43%) (р<0,001). Наилучшая термоустойчивость была отмечена у особей с генотипом ALA /LGB (78,00% этанола). По показателям сычужной свертываемости лучшими были особи с генотипом ALAbb/LGBab и ALAbb/LGBaa (27,00 мин.).

Таким образом, у коров бестужевской породы наблюдалась положительная связь качественных показателей молока и те^моустойчивости с гетерозиготным состоянием по обоим генам (ALA /LGB ).

Наиболее многочисленной группой у симментальской поводы (19,7% стада) являлись коровы с генотипами ALAaa/LGBüb и ALAab/LGB .

По уровню удоя животные симментальской породы с генотипами ALA^/LGB^ имели достоверное превосходство над животными с генотипом ALA^/LGB^ (р<0,001). Коровы, имеющие генотипы ALAab/LGBab, имели более высокие показатели белка (3,02%), казеина (3,32%), лактозы (5,27%), СОМО (9,78%). Наибольший удой и термоустойчивость была отмечена у животных с генотипом ALAaa/IXjBaa (3662,2 кг и 77,75% этанола соответственно). Лучшими по сычужной свертываемости являлись коровы с генотипом ALA^LGB^(35,27 мин.).

Таким образом, с высокими удоями молока и термоустойчивостью у симментальской породы были ассоциированы генотип AI,Aaa/LGB , качественными показателями - генотип ALAab/LGBab, а с показателями сычужной свертываемости — вариант ALAbb/LGBab.

Генотип

Показатель АЬАаа/ АЬАаа/ АЬАаа/ АЬАан/ АЬАан/ АЬАав/ АЬА / АЬАВН/ АЬА /

ьввАА извАВ ЬОВвв ЬОВАА извАВ ІХіВвв ЬОВАА извАВ ЬОВвв

п 7 8 8 14 27 27 8 5 8

Удой, кг 4130,4± 4594,7± 4544,9± 4198,7± 4685,0± 4616,5± 4673,0± 5083,0± 5131,7±

242,8** 203,3 120,7* 113,2 165,6 150,3 104,7 258,9 238,6**

Жир, % 3,13±0,21 3,41±0,20 3,45±0,11 3,47±0,13 3,56±0,14 3,55±0,09 3,29±0,09 3,42±0,25 3,31 ±0,14

Белок, % 3,43±0,09 3,43±0,02 3,48±0,06 3,51 ±0,05 3,48±0,04 3,46±0,03 3,43±0,06 3,46±0,02 3,39±0,05

Казеин,% 2,96±0,16 2,82±0,11 2,88±0,07 2,81±0,12 2,71±0,05 2,82±0,05 2,87±0,09 3,03±0,20 2,98±0,12

Лактоза, % 4,96±0,12 4,95±0,03 5,03±0,08 5,08±0,07* 5,02±0,05 4,99±0,04 4,95±0,09 4,99±0,03 4,98±0,06

СОМО, % 9,13±0,23 9,10±0,05 9,26±0,15 9,34±0,13 9,24±0,10 9,19±0,07 9,12±0,16 9,20±0,06 8,99±0,12

Плот- 27,58± 27,18± 27,36± 28,30± 27,98± 27,60± 27,43± 27,91± 27,88±

ность,°А 0,67 0,45 0,03 0,49 0,35 0,18 0,45 0,43 0,36

Минераль- 0,79±0,05 0,74±0,04 0,67±0,02 0,83±0,05** 0,79±0,02 0,71±0,02 0,78±0,04 0,78±0,03 0,75±0,03

ные веще- ♦

ства, %

Термоус- 74,86± 74,88± 72,75± 73,43± 73,04± 72,19± 72,50± 70,80± 70,3 8±

тойчивость, 2,42 2,10 2,14 1,41 1,14 1,00 2,20 2,33 1,63

% этанола

Сычужная 34,43± 36,75± 33,50± 36,00± 34,70± 35,67± 31,88± 40,0± 31,88±

свертывае- 2,63 2,13 2,46 2,36 1,25 1,20 2,38 0,00*** 2,38

мость, мин.

Генотип

Показатель АЬАДД/ извАА АЬАДД/ ьовАВ АЬАал/ иЗВвв АЬАди/ ЬОВАА АЬАав/ ьовАВ АЬА™/ 1ХЗВвв АЬАва/ ЬОВАА АЬА / ьсвАВ АЬА / ЬОВвв

п 5 26 19 4 13 17 1 ■ 2 3

Удой, кг 3251,33± 3539,06± 3392,5± 3396,5± 3334,54± 3574,2± 3971,0 3565,6± 3627,'4±

53,41 109,2 102,5 156,3 142,6 82,9 95,5 209,5

Жир, % 3,63±0,02 3,97±0,13 4,13±0,10 3,60±0,02 4,24±0,18 ,29±0,07*** 3,64 3,43±0,09 4,23±0,12

Белок, % 3,56±0,05 3,59±0,04 3,64±0,07 3,57±0,07 3,69±0,08 3,67±0,05 3,4 3,52±0,09 3,64±0,07

Казеин,% 3,18±0,06 3,23±0,05 3,29±0,06 3,14±0,10 3,31±0,09 3,27±0,04 2,96 3,13±0,15 3,27±0,09

Лактоза, % 5,12±0,06 5,22±0,05 5,15±0,05 5,28±0,06 5,31 ±0,12 5,22±0,08 5,79 5,09±0,12 5,17±0,18

СОМО, % 9,60±0,27 9,78±0,10 9,58±0,08 9,89±0,20 9,88±0,20 9,77±0,13 9,68 9,36±0,23 9,50±0,36

Плот- 27,87± 28,14± 27,65± 28,05± 28,57± 27,92± 30,81 28,08± 28,02±

ность,°А 0,38 0,23 0,20 0,15 0,38 0,24 0,69 0,42

Минеральные веще- 0,71±0,01* 0,70±0,01 0,69±0,01 0,73±0,01 0,69±0,02 0,70±0,02 0,7 0,66±0,04 0,65±0,04

ства, %

Термоустойчивость, 78,00± 75,69± 75,37± 76,75± 76,54± 76,47± 68 71,00± 76,67±

% этанола 1,22** 0,80 0,95 1,97 1,35 0,95 1,00 1,67

Сычужная свертывае- 40,00± 35,58± 37,95± 36,75± 35,08± 37,71± 27 27,00± 40,00±

мость, мин. 0,00 1,56 1Д2 3,25 2,29 1,24 0,00 0,00*

Показатель Генотип

АЬАаа/ 1Х}ВАА АЬАаа/ ілзвАВ АЕ,Ала/ 1ХЗВвв АЬАди/ ЬОВАА АЬАЛВ/ извАВ АЬА / ЬОВвв АЬА / ЬСВАА АЬАВВ/ извАВ АЬА / ЬОВвв

п 6 11 12 5 12 8 1 3 3

Удой, кг 3662,2± 21,2*** 3186,8± 19,8 3288,83±17, 09 3632,4± 29,42*** 3228,3± 23,2 3219,9± 16,6 3618,0*** 3209,0± 40,3 3264,7± 40,1

Жир, % 3,63±0,03 3,81±0,02 4,14±0,06** * 3,66±0,01 3,80±0,02 ,22±0,03*** 3,67 3,73±0,03 4,15±0,10***

Белок, % 2,85±0,05 2,91±0,05 2,92±0,03 2,99±0,04 ,02±0,01*** 2,84±0,04 3 09*** 2,67±0,01 2,73±0,05

Казеин,% 3,19±0,02 3,26±0,01 3,27±0,03 3,16±0,01 3,32±0,04** 3,26±0,01 3,16 3,25±0,01 3,32±0,11

Лактоза, % 5,23±0,02 5,20±0,02 5,17±0,01 5,18±0,06 5,27±0,04** 5,10±0,08 5,16 5,12±0,09 5,16±0,01

СОМО, % 9,63±0,04 9,74±0,03 9,58±0,01 9,63±0,01 ',78±0,01*** 9,60±0,02 9,70 9,73±0,03 9,59±0,03

Плотность,°А 28,21± 0,11 28,19± 0,14 28,02± 0,25 28,04± 0,16 28,72± 0,10 27,75± 0,44 28,54 28,36± 0,13 28,14± 0,40

Минеральные вещества, % 0,74± 0,02 0,70± 0,01 0,71± 0,01 0,75± 0,01*** 0,70± 0,01 0,70± 0,01 0,65 0,66± 0,02 0,73± 0,02

Термоустойчивость, % этанола 77,75± 1,15 75,36± 1,26 76,83± 0,84 74,00± 1,97 75,83± 1,06 76,33± 1,94 80,00** 76,67± 1,67 75,67± 2,33

Сычужная свертываемость, мин. 37,83± 2,17 35,67± 4,33 35,67± 1,85 37,40± 2,60 36,75± 1,70 36,75± 2,13 40,00 35,27± 1,98 40,00± 0,00*

Расчет экономической эффективности проведен на примере черно-пестрой породы (таблица 13). Коровы с генотипом ALABB и LGBbb имели максимальные показатели молочной продуктивности - 4991,0 кг и 4725,1 кг, соответственно. Индекс молочной продуктивности коров с генотипом ALABB превышал данный показатель с генотипом ALAaa на 516,0 кг, -по гену LGBBB разница составила 248,6 кг, по сравнению с генотипом LGBAA.

Таблица 13 - Экономическая эффективность использования молока коров в зависимости от генотипа (на примере черно-пестрой породы)

Показатель Генотип

ALA^ ALA^ ALABB LGB1^ LGB^ LGBBB

Удой, кг 4436,0 4580,0 4991,0 4515,7 4722,4 4725,1

Жир, % 3,40 3,54 3,33 3,44 3,43 3,51

Белок, % 3,45 3,48 3,42 3,48 3,44 3,44

Индекс молочной продуктивности, кг 4748,0 5024,0 5264,0 4882,6 5069,2 5131,2

Стоимость реализованной продукции, руб. 66472 70336 73696 68356 70969 71837

Затраты - всего, руб. 59330 61500 63220 60536 62040 62082

Прибыль, руб. 7142 8836 10476 7820 8929 9755

Уровень рентабельности, % 12,0 14,4 16,6 12,9 14,4 15,7

Прибыль от реализации молока с генотипом ALABB составила 10476 руб., что на 3334 руб. и на 1640 руб. соответственно больше, по сравнению с генотипами ALA'4"4 и ALAab. По гену LGB разница в прибыли между генотипами LGBbb и IХтВАА - 1935 руб. Уровень рентабельности производства молока от коров с генотипом ALABB равен 16,6%, по гену LGBBB - 15,7%. Следовательно, уровень рентабельности производства молока от коров с генотипом ALABB выше, по сравнению с генотипом ALAaa на 4,6%; и соответственно на 2,8% по гену LGB.

ВЫВОДЫ

1. Методом ДНК-диагностики у исследованных коров чёрно-пёстрой, бестужевской и симментальской пород было выявлено два аллеля гена ALA и LGB - А и В и три генотипа- АА, АВ и ВВ.

2. а) В стадах черно-пестрого скота часто встречался генотип ЛГ,ЛАВ (60%), у коров бестужевской и симментальской пород — генотип Д1.ЛАЛ (50,3% и 51,9%, соответственно). Частота аллеля ALAa колебалась от 0,51 (у коров черно-пестрой породы) до 0,71 (у коров симментальской породы), аллеля ALA от 0,29 до 0,49.

У черно-пестрой породы наиболее высокая частота аллеля ALAa отмечалась у коров линии Танталуса 203 (0,59), а самая низкая (0,35) - в линии У.Идеала 933122. Частоты аллелей ALAa и ALAB в линиях бестужевской и симментальской пород не различались и находились в пределах 0,68 - 0,74 и 0,26 - 0,32, соответственно.

б) По гену LGB у всех изученных пород крупного рогатого скота преобладал гетерозиготный генотип А1.АДП. Максимальная его частота была выявлена у коров симментальской породы (54,2%), минимальная - у черно-пестрого скота (36,0%). У всех пород частота аллеля LGBB превышала частоту аллеля LGBA и находилась в пределах от 0,54 у черно-пестрого скота до 0,60 - у бес тужевской.

У всех выделенных линий коров черно-пестрой пород, за исключением У.йдеала 933122, частота аллеля LGBBсоставила 0,55 - 0,57 (в лиши У.Идеала 933122 - 0,64).

3. а) Тенденцию взаимосвязей генотипов по гену ALA с молочной продуктивностью, содержанием казеина в молоке и сычужной свертываемостью у коров черно-пестрой и бестужевской пород можно представить следующим образом : ALAbb>ALAab>ALAaa. По содержанию в молоке жира, лактозы и СОМО коровы с генотипами ALA'4n имело преимущество над остальными. Наиболее термоустойчивым являлось молоко коров с генотипами А1,А аа.

б) По гену LGB было выявлено, что аллель LGBB у коров черно-пестрой и бестужевской пород ассоциирован с более высоким удоем и лучшей сычужной свертываемостью, аллель LGBA - с качественными показателями и термоустойчивостью молока. У коров симментальской поводы (мясо-молочного направления) выявлена иная тенденция - генотип LGB' - коррелирует с лучшим удоем, качественными показателями и технологическими свойствами молока.

4. а) По гену ALA у всех исследованных пород по удою достоверных межлинейных различий не выявлено. Коровы линии Р.Соверинга 198998 с генотипом ALA** имели максимальные показатели по содержанию жира (4,01%), белка (3,80%), лактозы (5,47%), COMO (10,08%) и термоустойчивости (80,0%). Молоко коров бестужевской породы линии Михеля FB-9 с генотипом ALAab имело максимальные показатели по содержанию жира - 4,39%, белка - 3,74%, казеина - 3,35%), COMO - 9,95%, а также и термоустойчивости - 76,63% этанола. У коров симментальской породы лучшими по удою характеризовались животные линии Редада 006514-91 с генотипом ALABB (3618,00 кг). Лучшие результаты по сычужной свертываемости молока были получены у животных линии Фасадника 642 ЦС-9 с генотипом ALAab (33,50 мин.).

б) По гену LGB у всех исследованных пород по удою достоверных межлинейных различий не выявлено. У коров всех линий черно-пестрой породы максимальное содержание жира выявлено у коров линии А.Адема 30587 (4,08%), белка - у Танталуса 203 (3,71%) с аллелем LGBA. Лучшими результатами по термоустойчивости характеризовались коровы линии Посейдона 239 с генотипом LGBAD (80,0% этанола). У бестужевского скота максимальные показатели по жиру в молоке принадлежали коровам линии Михеля ГБ-9 (4,24%) и

белка - линии Миномета 714 УПБ-321 (3,67%) с генотипом LGB™ У коров симментальской породы максимальные показатели по жиру принадлежали коровам линии Редада 006514-91 с генотипами LGBbb (4,21%). Наивысшие показатели по белку принадлежали также коровам линии Редада 006514-91 с генотипом LGB^ (3,05%).

5. При одновременном учете двух генотипов ALA/LGB была выявлена общая тенденция у коров черно-пестрой и бестужевской пород, которая заключалась в том, что наибольшие удои и лучшие показатели по термоустойчивости и сычужной свертываемости имели коровы с генотипами ALA /LGB и ALAbb/LGBad. Животным с генотипами ALAap7LGBaa и ALAAI!/LGBAB характерны максимальные качественные показатели (массовая доля жира, белка, казеин, лактоза, COMO, минеральные вещества).

6. Прибыль от реализации молока коров с генотипом ALABB составила 10476 руб., что на 3334 руб. и на 1640 руб. больше, по сравнению с генотипами ALAaa и А1.Лап По гену LGB разница между генотипами LGBbb и LGB va составила 1935 руб. Уровень рентабельности производства молока от коров с генотипом ALABB составила 16,6%, по гену LGB - 15,7%. Следовательно, уровень рен-

вв

табельности производства молока от коров с генотипом ALA выше по сравнению с генотипом ALAaa на 4,6% и соответственно на 2,8% по гену LGB.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

Для формирования стада с наиболее желательными генотипами по гену ALA и LGB рекомендуем проводить молекулярно-генетическое тестирование поголовья крупного рогатого скота, учитывая при этом, что наиболее благоприятными генотипами, связанными с продуктивностью и технологическими свойствами молока являются генотипы - АВ и ВВ.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

В изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки Российской Федерации

1. Гареева, И.Т. Полиморфизм гена р-лактоглобулнна в популяциях молочного скота Республики Башкортостан / И.Т. Гареева, И.Ю. Долматова, Ф.Р. Валитов, Ю.А. Ракина // Проблемы биологии продуктивных животных. - 2011. -№3. -С. 3-11.

2. Валитов, Ф.Р. Влияние полиморфизма гена р-лактоглобулина крупного рогатого скота на качество молока / Ф.Р. Валнтов, Ю. А Ракина, И. Т. Гареева, И. Долматова // Молочное и мясное скотоводство. - 2011.- №6. - С. 15-173. Ракина, Ю.А. Влияние гена альфа-лактоальбумина на технологические

свойства молока крупного рогатого скота черно-пестрой породы / Ю.А. Ракина, Ф.Р. Валитов, И.Ю. Долматова // Вестник БГАУ. - 2013. - №1. - С.60-62.

Статьи в других изданиях

1. Ракина, Ю.А. Полиморфизм вариантов гена В-лактоглобулина в ассоциации с термоустойчивостыо молока коров черно-пестрой породы / Ю.А. Ра-

кина, Ф.Р. Валитов // Материалы Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 60-летию ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА» «Вклад молодых ученых в инновационное развитие АПК России» Том 2,- Пенза: Пензенская ГСХА, 2011.-С.32-33.

2. Ракина, Ю.А. Влияние полиморфных вариантов гена альфа-лактоальбумина на молочную продуктивность коров черно-пестрой породы / Ю.А. Ракина, Ф.Р. Валитов, И.Ю. Долматова // Материалы Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 60-летию ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА» «Вклад молодых ученых в инновационное развитие АПК России» Том 2,- Пенза: Пензенская ГСХА, 2011 .-С.33-34.

3. Ракина, Ю.А. Полиморфизм гена бета-лактоглобулина в ассоциации с молочной продуктивностью коров черно-пестрой породы / Ю.А. Ракина, Ф.Р. Валитов // Материалы IV Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых «Молодежная наука и АПК: Проблемы и перспективы». -Уфа: Башкирский ГАУ, 2011.-С. 27-29.

4. Ракина, Ю.А. Полиморфизм гена альфа-лактоальбумина крупного рогатого скота черно-пестрой породы / Ю.А. Ракина, Ф.Р. Валитов, И.Ю. Долматова // Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Научное обеспечение устойчивого развития АПК». - Уфа: Башкирский ГАУ, 2011,-С.164-166.

5. Ракина, Ю.А. Хозяйственно-полезные признаки крупного рогатого скота черно-пестрой породы с разными генотипами В1ЛЗ / Ю.А. Ракина, Ф.Р. Валитов // Материалы Международной научно-практической конференции в рамках XXII Международной специализированной выставки «Агрокомплекс-2012»: «Инновационному развитию агропромышленного комплекса - научное обеспечение». - Уфа: Башкирский ГАУ, 2012. - Часть 1.- С.268-270.

6. Ракина, Ю.А. Влияние полиморфизма гена альфа-лактоальбумина на молочную продуктивность / Ю.А. Ракина, Ф.Р. Валитов // Материалы III Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Инновации, экобезопасность, техника и технологии в переработке сельскохозяйственной продукции»,- Уфа: Башкирский ГАУ, 2011.-С.112-113.

7. Ракина, Ю.А. Влияние полиморфизма молочных белков на молочную продуктивность коров черно-пестрой и бестужевской пород / Ю.А. Ракина, Ф.Р. Валитов, И.Ю. Долматова // Материалы Всероссийской молодежной научной школы в рамках Федеральной программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы. -Уфа: Башкирский ГАУ, 1114 сентября 2012. -С.144-147.

8. Ракина, Ю.А. Аллелофонд коров черно-пестрой и бестужевской пород по генам альфа-лактоальбумина и бета-лактоглобулина / Ю.А. Ракина // Материалы III Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Инновации, экобезопасность, техника и технологии в переработке сельскохозяйственной продукции»,- Уфа: Башкирский ГАУ, 23-24 ноября 2012.-С.96-97.

Подписано в печать 19,11.2013 г, Усл.-печ. л. 1,40. Заказ 581 Тираж 100 зкз. Формат бумаги 60x84'/i6- Бумага офсетная. Гарнитура «Тайме». Печать трафаретная

РИО ФГБОУ ВПО БГАУ, 450001, г. Уфа, ул. 50-летия Октября, 34

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Ракина, Юлия Александровна, Уфа

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Башкирский государственный аграрный университет»

На правах рукописи

04201452270

РАКИНА ЮЛИЯ АЛЕКСАНДРОВНА

06.02.07 - разведение, селекция и генетика сельскохозяйственных животных

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель: кандидат

сельскохозяйственных наук, доцент Валитов Ф.Р.

Уфа-2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ...................................................................8

1.1 Характеристика плановых пород крупного рогатого скота Республики Башкортостан............................................................................8

1.2 Генетические маркеры...............................................................11

1.3 Полиморфизм молочных белков крупного рогатого скота...................20

1.4 Полиморфизм гена альфа-лактоальбумина (ALA) крупного рогатого скота......................................................................................27

1.5 Полиморфизм гена бета-лактоглобулина (LGB) крупного рогатого скота......................................................................................29

1.6 Распространенность аллелей генов ALA и LGB у разных пород крупного рогатого скота..............................................................................30

1.7 Взаимосвязь полиморфизма генов ALA и LGB с молочной продуктивностью и технологическими свойствами молока......................34

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.................................38

3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ..........................44

3.1 Оценка полиморфизма молочных белков с помощью ДНК-диагностики............................................................................................................44

3.1.1 Полиморфизм гена ALA у исследуемых пород крупного рогатого скота..........................................................................................44

3.1.2 Полиморфизм гена LGB у исследуемых пород крупного рогатого скота.............................................'.............................................47

3.2 Частоты встречаемости полиморфных вариантов генов ALA и LGB у коров по генеалогическим линиям.....................................................50

3.2.1 Частота встречаемости аллельных вариантов гена ALA у коров по генеалогическим линиям.................................................................50

3.2.2 Частота встречаемости аллельных вариантов гена LGB у коров по генеалогическим линиям.................................................................51

3.3 Взаимосвязь молочной продуктивности с полиморфизмом генов ALA и LGB...........................................................................................53

3.4 Взаимосвязь полиморфизма генов молочных белков с качественным составом и технологическими свойствами молока.................................56

3.4.1 Взаимосвязь генотипа ALA с качественным составом и технологическими свойствами молока................................................56

3.4.2 Взаимосвязь генотипа LGB с качественным составом и технологическими свойствами молока...............................................60

3.5 Качественный состав и технологические свойства молока коров исследуемых пород в зависимости от линейной принадлежности..............63

3.5.1 Качественный состав и технологические свойства молока коров исследуемых пород в зависимости от их линейной принадлежности и генотипа по гену ALA.....................................................................63

3.5.2 Качественный состав и технологические свойства молока коров исследуемых пород в зависимости от их линейной принадлежности и генотипа по гену LGB.....................................................................69

3.6 Термоустойчивость коровьего молока различных пород и генотипов по генам ALA и LGB в зависимости от линейной принадлежности................75

3.6.1 Термоустойчивость коровьего молока исследуемых пород в зависимости от их линейной принадлежности и генотипа по гену ALA......75

3.6.2 Термоустойчивость коровьего молока исследуемых пород в зависимости от их линейной принадлежности и генотипа по гену LGB........78

3.7 Взаимосвязь комплексных генотипов ALA/LGB с молочной

продуктивностью и технологическими свойствами молока......................81

4 .ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

ИССЛЕДОВАНИЙ........................................................................89

ВЫВОДЫ....................................................................................90

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ...................................................93

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ....................................94

Актуальность работы. В настоящее время повышение эффективности селекции животных все больше связывают с работами в области ДНК-технологий, при этом одним из основных направлений является поиск и анализ генов, позволяющих маркировать локусы количественных признаков и вести отбор с помощью маркеров. Одним из таких методов повышения продуктивных качеств животных является маркер-вспомогательная селекция, которая опирается на молекулярно-генетические методы анализа, а именно ПЦР-ПДРФ анализ, который отличается высокой чувствительностью, быстротой, точностью и легкостью в исполнении.

Наиболее прогрессивным в этом направлении может оказаться включение в параметры отбора молочного скота данных по полиморфным белкам молока - альфа-лактоальбумина (ALA) и бета-лактоглобулина (LGB) [34, 45,110, 124,142].

При использовании оценки продуктивных качеств крупного рогатого скота методом ДНК-анализа возможен отбор животных-носителей желательных генов с первых дней жизни. Такой подход к оценке животных позволяет провести ранний прогноз продуктивности и тем самым снизить затраты по селекционной работе.

Ранее генотип LGB не включали в показатели селекции, так как полиморфизм молочных белков можно было оценить только у лактирующих коров, а производители могли быть оценены только путем типирования

молочных белков их дочерей. Благодаря методу ДНК-диагностики стало возможным идентифицировать генотипы по гену LGB у производителей и молодняка, что позволяет ускорить решение селекционных задач (Калашникова Л. А., 1999).

Ген бета-лактоглобулина в основном отвечает за белковомолочность и показатель биологической ценности молока (Зиновьева H.A., 2002; Strzalkowska N. с соавт, 2002; Patel R.K, 2007; Костюнина 0.в.,2005; Глотова Г.Н., 2007; Калашникова Л.А., 2009; Хабибрахманова Я.А., 2009; Зарипов Г.О., 2010; Шапканова Е.В., 2011; Валиулина Э.Ф., 2012; Cardac A.D., 2005; Heidari M., 2009).

Таким образом, аллельные варианты генов белков молока являются важнейшими маркерами молочной продуктивности и технологических свойств молока крупного рогатого скота (Geldermann H., 1989), а поиск и использование новых маркеров для отбора высокопродуктивных животных являются актуальной задачей современного животноводства

Цель и задачи исследований. Цель исследований - выявление взаимосвязи полиморфизма генов альфа-лактоальбумина и бета-лактоглобулина с молочной продуктивностью и технологическими свойствами молока коров черно-пестрой, бестужевской и симментальской пород.

Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:

2. Определить частоты аллелей и генотипов по генам ALA и LGB исследуемых пород и генеалогических линий.

5. Провести анализ ассоциаций комплексных генотипов ALA/LGB с параметрами молочной продуктивности коров.

6. Дать экономическое обоснование результатов исследований.

Основные положения, выносимые на защиту:

Научная новизна. Впервые изучен в сравнительном аспекте полиморфизм генов ALA и LGB и выявлены межпородные различия у черно-пестрой, бестужевской и симментальской пород. Выявлены ассоциации показателей молочной продуктивности и технологических свойств молока исследуемых пород с генотипами по каждому изученному гену, а также с комплексными генотипами ALA/LGB по обоим генам.

Апробация работы. Результаты исследований были доложены и обсуждены на: Всероссийской научно-практической конференции,

посвященной 60-летию ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА» «Вклад молодых ученых в инновационное развитие АПК России» (Пенза, 2011); IV Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых «Молодежная наука и АПК: Проблемы и перспективы» (Уфа, 2011); Всероссийской научно-практической конференции «Научное обеспечение устойчивого развития АПК» (Уфа, 2011); Международной научно-практической конференции в рамках XXII Международной специализированной выставки «Агрокомплекс-2012»: «Инновационному развитию агропромышленного комплекса - научное обеспечение» (Уфа, 2012); Всероссийской молодежной научной школы в рамках Федеральной программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы (Уфа, 2012); Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Инновации, экобезопасность, техника и технологии в переработке сельскохозяйственной продукции» (Уфа, 2012); в стипендиальной конкурсной программе «ЭкоНива-Студент-2012» компании ООО «ЭкоНива-АПК Холдинг» (Воронеж, 2012).

Структура и объем работы. Диссертационная работа включает введение, обзор литературы, материалы и методы исследований, результаты и обсуждение, выводы, предложения производству, библиографический список. Работа содержит 115 страниц машинописного текста, 30 таблиц, 12 рисунков. Библиография включает 187 наименований, в т.ч. 86 на иностранных языках.

1.1 Характеристика плановых пород крупного рогатого скота Республики Башкортостан

Ведущей отраслью сельского хозяйства в Республике Башкортостан является животноводство. По итогам бонитировки 2012 г., скотоводство РБ представлено животными черно-пестрой (45,9%), симментальской (32,3%) и бестужевской (20,6%) пород. На долю крупного рогатого скота других пород приходится 1,2% [49].

Черно-пестрая порода создана в результате скрещивания местного скота разных зон страны с животными голландской, а позднее остфризской (родственной голландской) породы. Первая партия голландских животных была завезена в Россию в конце XVII века при Петре I. Использовали как для чистопородного разведения, так и для скрещивания. Широкое распространение получила благодаря своей выдающейся молочной продуктивности, высокой оплате корма молоком и уникальным адаптационным качествам [62, 76, 78, 90].

При создании черно-пестрой породы были объединены разнообразные группы животных, полученные в различных условиях климата, кормления, содержания, при использовании различных исходных материнских форм.

Современный черно-пестрый скот России представлен тремя большими популяциями, отличающимися между собой специфическими свойствами и признаками: центральной (среднерусской), уральской и сибирской. Официально порода утверждена в 1959 году [91].

Основные промеры коров: высота в холке 128-132 см; длина туловища 150-170 см; обхват груди 170-190 см.

Черно-пестрый скот Урала был сформирован в результате скрещивания тагильской породы с остфризами и частично с черно-пестрым скотом Прибалтики. В настоящее время также совершенствуется с использованием генофонда голштинов. В зоне Урала в 2002 г. создан новый внутрипородный

тип чёрно-пёстрого скота «Уральский», который создан методом воспроизводительного скрещивания голштинских быков с коровами черно-пестрой породы. Животные имеют несколько облегченный сухой тип конституции и гармоничное телосложение. Масть животных черная с мелкими, либо крупными белыми отметинами, хаотично расположенными по всему туловищу [8, 56, 58].

Молочная продуктивность черно-пестрых коров племенных хозяйств РБ в 2012 г. достигла 4754 кг. Содержание жира и белка в молоке - 3,78% и 3,08% соответственно [49].

Бестужевский скот является одной из старейших отечественных пород молочно-мясного направления продуктивности. Создание этой породы началось в конце XVIII века, когда на территорию Симбирской губернии были завезены из Англии животные дургамской породы (шортторнский скот). Сначала проводили скрещивание местного сокта с шортгорнами, потом помесей разводили «в себе». В последующем были завезены голландские телки, которых скрещивали с симментальскими быками. В результате этого трехпородного скрещивания помесей стали разводить «в себе», что привело к созданию новой породы [8].

Отличительной особенностью скота бестужевской породы является хорошая приспособленность к континентальному климату Поволжья.

Современная популяция бестужевского скота есть результат сложной метизации нескольких пород: голландской, шортгорнской, симментальской, холмогорской и местной группы скота [14].

Конституция бестужевского скота крепкая, в стадах преобладают животные молочно-мясного типа. Голова у коров среднего размера, легкая и сухая, с удлиненными лицевыми костями, лоб узкий, нос горбинкой, рога обычно большие. Спина и поясница прямые и широкие, зад длинный, прямой, слегка крышеобразный. Грудь неширокая (53 см), глубокая (80,1 см), у многих животных округленная. Туловище несколько удлиненное (косая длина 151-156 см), костяк относительно крепкий (обхват пясти 18-19 см).

Животные невысокие (высота в холке у коров 130 см), с расположенными довольно широко рогами, связки и сухожилия хорошо развиты. Вымя средних размеров, часто чашеобразной формы (Гафаров Ф.А., 1996; Костомахин М.Н., 2006).

Масть животных красная, разной степени интенсивности: от светло-красной до темно-красной, вишневой, часто с белыми отметинами на нижней части туловища, конечностях и кисти хвоста. Носовое зеркало темное (Красота, В.Ф., 2005).

Молочная продуктивность бестужевского скота в ряде хозяйств колеблется от 4000 до 5000 кг. Средняя жирность молока коров 3,8-4,0%, у отдельных коров она достигает 4,9-5,0% (Захаров И.А., 2006).

В племенных хозяйствах Республики Башкортостан за 2012 г. у бестужевской породы удои были на уровне 4740 кг. Жирномолочность -3,86%, а содержание белка в молоке - 3,12% [49].

Симментальская порода была выведена в Швейцарии. О ее происхождении нет единого мнения: ряд исследователей сходятся во мнении, что симментальский скот ведет свое происхождение от животных, полученных в результате скрещивания дикого тура с торфянниковым скотом гельветов; другие считают, что он произошел от скота, завезенного с севера на территорию Швейцарии в V веке бургундами из Скандинавии (Немцов А.А, 2002).

Совершенствование симментальского скота шло без использования других пород, то есть его разводили «в себе».

В Россию симментальский скот начали завозить в XIX веке. Симментальский скот, разводимый в различных зонах, имеет много общего по телосложению, масти и происхождению. Основная масть палевая, палево-пестрая. Много животных красно-пестрых и красной масти с белой головой (Туликов Г.М., 2010).

Симментальскому скоту свойственна крепкая конституция, прапорциональное телосложение. Высота в холке составляет 150-155 см,

длина туловища 158-162 см, обхват пясти 18,5-22 см. Голова большая, грубоватая с широким лбо�

Информация о работе

Ракина, Юлия Александровна
кандидата сельскохозяйственных наук
Уфа, 2013
ВАК 06.02.07

Диссертация

Взаимосвязь полиморфизма генов альфа-лактоальбумина и бета-лактоглобулина коров с продуктивностью и технологическими свойствами молока - тема диссертации по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы