Генетика. Цитология

К. с.-х. н. Седых Т.А.¹, к. б. н. Гусев И.В.², д. с.-х. н. ГизатуллинР.С.¹

¹Башкирский государственный аграрный университет, Россия

²Всероссийский научно-исследовательский институт животноводства имени академика Л.К. Эрнста

Оценка мясных качеств туш бычков

различных генотипов по гену DGAT1

Высокие качественные характеристики и биологическая полноценность мясного сырья, в том числе и говядины, обуславливаются многими факторами, такими как: порода и генетический потенциал, технология содержания и кормление животных в периоды выращивания, доращивания и откорма, возраст убоя и способ хранения мяса.

Изучение генетического потенциала, в том числе взаимосвязей одиночных нуклеотидных полиморфизмов (SNP) генов-кандидатов с мясной продуктивностью животных является актуальным направлением исследований отечественных и зарубежных ученых [2-5,9,11-14]. Так, одним из генов липидного обмена является DGAT1. Имеются результаты исследований, что активность фермента диацилглицерол-ацилтрансфераза (DGAT) положительно коррелирует с отложением жира в тушах и мышцах животных и у животных с генотипом DGAT1^КК активность этого фермента значительно выше [10-14,17].

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

Генотипированию по DGAT1 подвергались месячные бычки герефордской породы (n=38) из ООО «САВА-Арго-Усень» и бычки лимузинской породы (n=26), из ООО «САВА-Агро-Япрык». Оба хозяйства расположены в Предуральской степной зоне и используют стойлово-пастбищную технологию содержания мясного скота с элементами ресурсосбережения [1,7,8].

В зависимости от установленных генотипов из бычков каждой породы методом аналогов по живой массе и развитию были сформированы группы: гомозиготные DGAT1^К - I группа; гетерозиготные DGAT1^КА – II группа; гомозиготные DGAT1^АА – III группа. Длительность выращивания бычков составила около 20-месяцев. Послеубойная оценка мясной продуктивности проводилась в условиях мясокомбината «САВА» по показателям: массы и выхода парной туши, массы и выхода внутреннего жира-сырца, убойной массы и убойного выхода [10].

Исследования 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». 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 DGAT1^АА. Относительно распределения генотипов: у герефордов (n=38) DGAT1^КК – 81,58%, DGAT1^КА – 18,42%, у лимузинов (n=26) - 69,23% и 30,77%, соответственно. Частоты аллелей: у герефордов - DGAT1^К – 0,908, DGAT1^А – 0,092; у лимузинов - DGAT1^К – 0,846, DGAT1^А – 0,154. Следует отметить и в том и другом случае преобладание в изучаемой популяции животных с генотипом DGAT1^КК аллеля DGAT1^К.

Результаты убоя бычков разных по гену DGAT1 свидетельствуют о наличии тенденции увеличения у герефордских и лимузинских бычков на 1,20% и 0,19% предубойной живой массы (561,5 кг и 573,9 кг), на 2,49% и 1,75% массы парной туши (332,4 кг и 348,0 кг), на 0,40% и 0,90% выхода туши (59,2% и 60,6%) и на 0,20% и 0,90% убойного выхода (60,6% и 63,7%) у туш животных генотипа DGAT1^KA.

Достоверная разница (Р<0,05) отмечена по выходу жира между тушами герефордов генотипов DGAT1^KK (3,32%) и DGAT1^KA (3,14%), у бычков лимузинской породы прослеживается аналогичная тенденция. Полученные нами результаты косвенно, по показателю толщины подкожного жира, согласуется с результатами исследований Gill J.L. с соавт. [14], Curi R.A. с соавт. [13], Avilés C. с соавт. [12]. В других исследованиях достоверной зависимости отмечено не было [15,16]. Больший выход жира у бычков герефордской породы связан с породными особенностями.

Показатели химического состава приводятся в таблице.

Таблица Химический состав мяса бычков различных генотипов по DGAT1, (Х±S_x)

Показатель	Порода/генотип
	герефордская		лимузинская
	КК (n=5)	AK(n=5)	КК (n=5)	АК (n=5)
Общая влага, %	71,77±2,44	71,86±2,26	71,61±3,04	71,78±2,38
Сухое вещество, %	28,23±1,44	28,14±1,24	28,39±1,18	28,22±1,17
В том числе, белок	21,66±1,12	22,03±1,16	22,04±1,03	21,96±1,14
жир	5,21±0,25	5,14±0,14	5,38±0,18	5,31±0,17
зола	0,96±0,002	0,97±0,03	0,97±0,02	0,95±0,02
Фосфор, г/кг	1,14±0,04	1,15±0,02	1,19±0,02	1,20±0,03

*Р<0,05

При исследовании химического состава длиннейшей мышцы спины бычков различных генотипов по гену DGAT1 достоверной разницы в показателях у исследуемых животных не выявлено.

Наблюдается тенденция увеличения содержания влаги и уменьшение доли сухого вещества и белка в длиннейшей мышце спины животных с генотипом DGAT1^KA и внутримышечного жира у животных с генотипом DGAT1^KK. Существенных тенденций в изменениях доли золы и фосфора нами не наблюдалось.

Наряду с этим имеются данные о положительной корреляции показателей активности фермента DGAT1^KK и содержания внутримышечного жира в длиннейшей и полусухожильной мышцах. В породах голштино-фризская и каролас у животных с желательным генотипом DGAT1^KK активность DGAT была более чем в 5 раз выше по сравнению с животными, несущими генотипы DGAT1^KA и DGAT1^АA [17]. Достоверное увеличение внутримышечного жира у животных генотипа DGAT1^KK отмечено в результатах исследований Wu X.X. c соавт. [18] и Avilés С. c соавт. [12]. Anton c соавт. [11] установили высокие показатели внутримышечного жира в длиннейшей мышце спины у животных генотипа АА/АА.

Обращает на себя внимание полное отсутствие в изучаемых популяциях животных с генотипом DGAT1^АА, 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. Крамаренко А.С. Анализ связи полиморфизма гена гормона роста (BGH) с ростовыми показателями коров южной мясной породы. / А.С. Крамаренко, М.И. Гиль, Е.А. Гладырь, В.А. Найденова, А.Л. Дубинский, Н.А. Зиновьева // Научно-технический бюллетень Института животноводства национальной академии аграрных наук Украины. – 2015. - №113. – С. 112-119.

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

7. 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 Cамарской государственной сельскохозяйственной академии. – 2015. - № 1. – С. 138-141.

8. 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.

9. Седых Т.А. Влияние полиморфизма генов TG5 и LEP на формирование мясной продуктивности бычков герефордской и лимузинской пород /Т.А. Седых, Р.С. Гизатуллин, И.Ю. Долматова, Л.А Калашникова //Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. – 2016. - № 4. – С.59-64.

10.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.

11.Anton I., Kovacs K., Hollo G., Farkas V., Lehel L., Hajda Z., Zsolnai A. Effect of leptin, DGAT1 and TG gene polymorphisms on the intramuscular fat of Angus cattle in Hungary. Livestock Science. 2011, 135: 300–303.

12.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.

13.Curi R.A., Chardulo L.A.L., Arrigoni M.D.B., Silveira A.C., de Oliveira H.N. Associations between LEP, DGAT1 and FABP4 gene polymorphisms and carcass and meat traits in Nelore and crossbred beef cattle. Livestock Science. 2011, 135: 244–250.

14.Gill JL, Bishop SC, McCorquodale C, Williams JL, Wiener P (2009), Association of selected SNP with carcass and taste panel assessed meat quality traits in a commercial population of Aberdeen Angus-sired beef cattle, Genet Sel Evol, 41, 36-48.

15.Moore S., Li C., Basarab J., Snelling W., Kneeland J., Murdoch B., Hansen C., Benkel B. Fine mapping of quantitative trait loci and assessment of positional candidate genes for backfat on bovine chromosome 14 in a commercial line of Bos taurus. J. Anim. Sci. 2003, 81: 1919–1925.

16.Pannier L., Mullen A.M., Hamill R.M., Stapleton P.C., Sweeney T. Association analysis of single nucleotide polymorphisms in DGAT1, TG and FABP4 genes and intramuscular fat in crossbred Bos taurus cattle. Meat Sci. 2010, 85:515–518.

17.Sorensen В, Wegner J, Weselake R (2003) Diacylglycerol acyltransferase activity in the muscle tissue of two metabolically different breeds of cattle Arch. Tierz., Dummerstorf. 46, 178.

18.Wu X.X., Yang Z.P., Shi X.K., Li J.Y., Ji D.J., Mao Y.J., Chang L.L., Gao H.J. Association of SCD1 and DGAT1 SNPs with the intramuscular fat traits in Chinese Simmental cattle and their distribution in eight Chinese cattle breeds. Mol Biol. Rep. 2012, 39:1065–1071.