Молекулярная  биология

 

К. с.-х. н. Седых Т.А., к. б. н. Ганеева И.Н., д.б.н.  Долматова И.Ю.

Башкирский государственный аграрный университет, Россия

 

Влияние полиморфизма гена DGAT1

на показатели роста бычков мясных пород

 

В настоящее время проводится много исследований, направленных на изучение взаимосвязей одиночных нуклеотидных полиморфизмов (SNP) генов-кандидатов с мясной продуктивностью животных [2,3,4,5].

Наиважнейшим требованием к мясному сырью является его высокие качественные характеристики и биологическая полноценность. Считается, что активность фермента диацилглицерол-ацилтрансфераза (DGAT) положительно коррелирует с отложением жира в тушах и мышцах животных и у животных с генотипом КК активность этого фермента значительно выше [9-14].

В связи с этим, целью наших исследований явилось изучение влияния полиморфизма гена DGAT1 на убойные качества бычков.

Генотипированию по генам GH и DGAT1 подвергались месячные бычки герефордской породы (38 голов) из ООО «САВА-Арго-Усень» и бычки лимузинской породы (26 голов), из ООО «САВА-Агро-Япрык». Оба хозяйства расположены в Туймазинском районе Республики Башкортостан (Предуральская степная зона) и используют стойлово-пастбищную технологию содержания мясного скота с элементами ресурсосбережения [1,6,7].

В зависимости от установленных генотипов из бычков каждой породы методом аналогов по живой массе и развитию были сформированы группы с различными сочетаниями аллелей изучаемых генов GH и DGAT1 гомозиготные по 1 аллелю - 11 - I группа; гетерозиготные - 12 – II группа; гомозиготные по 2 аллелю - 22 – III группа. Длительность выращивания бычков составила около 20-месяцев. Исследование формирования мясной продуктивности бычков осуществлялось по показателям изменения живой массы путем взвешивания новорожденных бычков и в возрасте 8, 12, 16 и 20 месяцев, по абсолютным и среднесуточным приростам, относительной скорости роста, съемной и предубойной живой массе по общепринятым методикам.

Послеубойная оценка проводилась в условиях мясокомбината «САВА» по показателям: массы и выхода парной туши, массы и выхода внутреннего жира-сырца, убойной массы и убойного выхода [8].

 Исследования полиморфизма гена проводились на базе Центра коллективного пользования «Биоресурсы и биоинженерия сельскохозяйственных животных» Всероссийского научно-исследовательского института животноводства имени Л.К. Эрнста. Материалом для исследований служили ушные выщипы бычков. Выделение ДНК проводили с помощью набора реагентов ДНК-Экстран-2 производства ЗАО «Синтол». В процессе работы методами полимеразной цепной реакции (ПЦР) и анализа полиморфизма длин рестрикционных фрагментов (ПДРФ) ДНК исследованы гены GH и DGAT1. Материалом служили ушные выщипы бычков. Выделение ДНК проводили с помощью набора реагентов ДНК-Экстран-2 производства ЗАО «Синтол». Использовались методы полимеразной цепной реакции (ПЦР) и анализа полиморфизма длин рестрикционных фрагментов (ПДРФ) Реакции выполняли на термоциклере «Eppendorf». При проведении ПЦР (30 циклов) применяли температуру отжига 58,5 ºC. Полученные амлификаты расщепляли энлонуклеазой CfrI. Число и длину полученных фрагментов рестрикции определяли элекрофоретически в 3%-м агарозном геле в буфере ТАЕ при напряжении 120 В. Результаты регистрировали в ультрафиолете с использованием системы документации изображений «UVT-1» (Biometra, Германия).

В результате исследования полиморфизма гена DGAT1, содержащего мутацию в позициях 10433/104346, показано полное отсутствие животных с генотипом DGAT1АА. Относительно распределения генотипов: у герефордов (n=38) DGAT1КК – 81,58%, DGAT1КА – 18,42%, у лимузинов (n=26) - 69,23% и 30,77%, соответственно. Частоты аллелей: у герефордов - DGAT1К – 0,908, DGAT1А – 0,092; у лимузинов - DGAT1К – 0,846, DGAT1А – 0,154. Следует отметить и в том и другом случае преобладание в изучаемой популяции животных с генотипом DGAT1КК аллеля DGAT1К.

Рост и гармоничное развитие организма молодняка животных являются залогом будущей высокой продуктивности. Следует отметить, что показатели интенсивности роста бычков находятся в пределах физиологических норм и имеют некоторые породные особенности, так показатели абсолютных и среднесуточных приростов, живая масса в конце выращивания несколько выше у бычков лимузинской породы.

У бычков гетерозиготных генотипов DGAT1КА наблюдается тенденция увеличения показателей живой массы в конце выращивания – у герефордов (576,7 кг) на 1,3%, у лимузинов (597,9 кг) – на 1,03%; абсолютного и среднесуточного прироста в среднем – на 1,4% и 1,06%, соответственно. Некоторое увеличение относительной скорости роста (на 3,3%) наблюдается у гетерозиготных бычков герефордской породы.

В целом, у бычков обеих пород разных генотипов по гену DGAT1 отсутствуют достоверные различия по изученным показателям, что говорит о слабом влиянии полиморфизма гена DGAT1 на показатели роста и развития.

Обращает на себя внимание полное отсутствие в изучаемых популяциях животных с генотипом DGAT1АА, что может свидетельствовать о недостаточной величине изученного поголовья, необходимо это учесть при проведении дальнейших исследований.

Коллектив авторов благодарит сотрудников Центра коллективного пользования «Биоресурсы и биоинженерия сельскохозяйственных животных» Всероссийского научно-исследовательского института животноводства имени академика  Л.К. Эрнста и лично Гладырь Е.А. за предоставленную возможность проведения исследований.

 

Литература

1.  Гизатуллин Р.С., Седых Т.А. Адаптивная ресурсосберегающая технология производства говядины в мясном скотоводстве / Р.С. Гизатуллин, Т.А. Седых. - Saarbrücken:. Palmarium Academic Publishing, 2016 – 119 с.

2.  Горлов И.Ф. Полиморфизм генов BGH, RORC и DGAT1 у мясных пород крупного рогатого скота России / И.Ф. Горлов, А.А. Федюнин, Д.А. Ранделин, Г.Е. Сулимова // Генетика. – 2014. - T 50. - №12. – С. 1-7.

3.                  Долматова И.Ю. Оценка генетического потенциала крупного рогатого скота по маркерным генам / И.Ю. Долматова, Ф.Р. Валитов // Вестник Башкирского университета. – 2015. – Т. 20. - № 3. – С.850-853.

4.                  Зиновьева Н.А. 10-я Всероссийская конференция-школа с международным участием «Современные достижения и проблемы биотехнологии сельскохозяйственных животных»: аналитический обзор. / Н.А. Зиновьева, В.А. Багиров, Е.А. Гладырь, О.Ю. Осадчая // Сельскохозяйственная биология. – 2016. - № 2. – С. 264-268.

5.                  Рекомендации по геномной оценке крупного рогатого скота/Л.А. Калашниковаи др. -Лесные Поляны: ВНИИплем, 2015 -35 с.

6.                  Салихов А.Р. Влияние возраста убоя молодняка герефордской породы на количественный и качественный состав мясной продукции / А.Р. Салихов, Т.А. Седых, Р.С. Гизатуллин // Известия самарской государственной сельскохозяйственной академии. – 2015. - № 1. – С. 138-141.

7.                  Седых Т.А. Эффективность различных технологий содержания мясного скота и производства говядины / Т.А. Седых // Известия Международной академии аграрного образования. – 2013. - №17. – С. 262-265.

8.                  Учебно-методическое пособие по проведению научно-исследовательских работ в скотоводстве / Х.Х. Тагиров, Р.С. Гизатуллин, Т.А. Седых. – Уфа: Издательство Башкирский ГАУ, 2007. – 80 с.

9.                  Avilés C., Polvillo O., Pena F., Juarez M., Martinez A.L., Molina A. Associations between DGAT1, FABP4, LEP, RORC, and SCD1 gene polymorphisms and fat deposition in Spanish commercial beef. Animal Biotechnology. 2015, 26(1): 40-44.

10.         Casas E., White S.N., Riley D.G., Smith T.P., Brenneman R.A., Olson T.A., Johnson D.D., Coleman S.W., Bennett G.L., Chase C.C. Assessment of single nucleotide polymorphisms in genes residing on chromosomes 14 and 29 for association with carcass composition traits in Bos indicus cattle. J Anim Sci. 2005, 83: 13–19.

11.         Karolyi D., Ubri-Urik Vlatka, Salajpal K., Ðikic Marija The effect of sex and DGAT1 polymorphism on fat deposition traits in Simmental beef. Acta Veterinaria (Beograd). 2012, 62. 1: 91-100

12.         Komisarek J., Waskowicz K., Arkadiusz Michalak A., Dorynek Z. Effects of DGAT1 variants on milk production traits in Jersey cattle. Department of Cattle Breeding. 2004, 22. 3: 307-313.

13.      Li X., Ekerljung M., Lundstrom K., Lunden A. Association of polymorphisms at DGAT1, leptin, SCD1, CAPN1 and CAST genes color, marbling and water holding capacity in meat from beef cattle populations in Sweden. Meat Science. 2013, 94: 153–158.

14.         Zhengrong Y., Li J., Gao X., Gao H., Xu Sh., Effects of DGAT1 gene on meat and carcass fatness quality in Chinese commercial cattle. Mol. Biol. Rep. 2013, 40: 1947–1954.