Биологические науки/Молекулярная генетика

К.с.-х. н. Седых Т.А.

Башкирский государственный аграрный университет, Россия

Влияние полиморфизма гена лептина на убойные показатели

бычков герефордской и лимузинской пород

Достижения современной молекулярной генетики позволяют определять гены, контролирующие хозяйственно-полезные признаки. Выявление вариантов таких генов позволяет дополнительно к традиционному отбору животных проводить селекцию непосредственно на уровне ДНК, тем самым повысить генетический потенциал животных [1,2]. Отечественными и зарубежными учеными проводятся исследования взаимосвязи мясной продуктивности животных с одиночными нуклеотидными полиморфизмами (SNP) генов-кандидатов.

Лептин – гормон, вырабатываемый адипоцитами – клетками жировой ткани, играет важную роль в метаболизме, в частности в накоплении жира в организме, вовлечён в регуляцию пищевого поведения, влияет на функционирование иммунной системы и репродуктивную функцию, а также на рост и конституцию животных. У крупного рогатого скота LEP расположен в хромосоме 4q32. Он состоит их 3 экзонов и 2 интронов, из которых только 2 экзона транслируются в белок [5]. В LEP описано около 60 SNP [17], наиболее изученные полиморфизмы R25C и Y7F встречаются во втором, а A80V - в третьем экзоне LEP [13,16], в области между вторым экзоном и третьим экзоном [15].

В Башкортостане производство говядины осуществляется в основном за счет реализации сверхремонтного молодняка и выбракованного взрослого скота черно-пестрой, симментальской, бестужевской и некоторых других пород. За последние пять лет благодаря реализации ряда федеральных и региональных программ удельный вес специализированного мясного скота, представленного герефордской, лимузинской, абердин-ангусской и симментальской (мясное направление) породами, увеличился и в настоящее время составляет более 8 % [3,4,7].

В настоящее время в республике накоплен определенный генетический потенциал, в основе которого лежит генофонд импортного скота зарубежной селекции рациональное использование которого, будет способствовать созданию высокоценных стад племенных животных.

Целью наших исследований явилось определение влияния полиморфизма гена лептина на убойные качества бычков лимузинской и герефордской пород, разводимых в условиях Предуральской степной зоны.

Материалы и методы исследования. Исследования проводились в условиях лабораторий ДНК технологий Всероссийского научно-исследовательского института племенного дела и молекулярной генетики Башкирского государственного аграрного университета. Материалом для исследований служили лейкоциты, полученные из стабилизированной крови бычков герефордской породы (38 голов), потомков (вторая российская генерация) животных завезенных в ООО «САВА-Арго-Усень» из юго-восточных штатов Австралии и о. Тасмания (2009 г.) и бычков лимузинской породы (26 голов), потомков (четвертая российская генерация) животных, полученных в ООО «САВА-Агро-Япрык» путем поглотительного скрещивания симментальского скота с быками производителями французской репродукции. Оба хозяйства расположены в Предуральской степной зоне Туймазинского района Республики Башкортостан.

В хозяйствах используется стойлово-пастбищная технология содержания мясного скота с элементами ресурсосбережения [6,8].

Выделение ДНК проводили стандартным методом. Ген LEP исследовали методами полимеразной цепной реакции (ПЦР) и анализа полиморфизма длин рестрикционных фрагментов (ПДРФ) ДНК согласно методике, изложенной в рекомендациях по геномной оценке крупного рогатого скота [5]. Частоту отдельных аллелей и генотипов определяли по Е.К. Меркурьевой.

Первоначально проводилось генотипирование месячных бычков герефордской и лимузинской пород. В зависимости от установленных генотипов по гену LEP из бычков каждой породы были сформированы группы. Длительность выращивания бычков составила около 20-месяцев. 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. Статистическую обработку данных осуществляли с использованием программы STATISTICA 5.0.

Результаты собственных исследований и обсуждение. Частота встречаемости аллелей А и В у герефордского скота составила 0,84 и 0,16 и у лимузинского - 0,69 и 0,31. У герефордов преобладает нежелательный генотип AA (68,4%), а у лимузинов условно полезный генотип AB (61,5%). В популяциях животных установлено полное отсутствие бычков с генотипом ВВ по гену LEP, что можно объяснить с одной стороны, возможно, недостаточной выборкой для проведения подобных исследований, а с другой направленностью селекционно-племенной работы в хозяйствах на повышение живой массы животных, без учета качественных показателей мяса.

Показатели послеубойной оценки мясной продуктивности бычков изучаемых пород по гену LEP приводятся в таблицах 1 и 2.

Таблица 1 Убойные качества бычков герефордской породы различных

генотипов по гену LEP

Показатель	Генотип
	AA(n=26)		AB(n=12)
	Х±S_x	C_v	Х±S_x	C_v
Предубойная живая масса, кг	560,1±13,28	3,41	549,5±13,92	3,02
Масса парной туши, кг	331,6±12,69	3,87	323,1±12,71	3,49
Выход туши, %	59,2±1,15	-	58,8±1,13	-
Масса внутреннего жира-сырца, кг	18,6±0,22	1,77	19,2±0,29**	1,67
Выход жира, %	3,32±0,04	-	3,50±0,05*	-
Убойная масса, кг	350,2±13,18	3,66	342,3±13,06	3,78
Убойный выход, %	62,5±1,24	-	62,3±1,25	-

При изучении взаимосвязи SNP гена LEP с показателями послеубойной оценки мясной продуктивности выявлена достоверная связь по двум позициям. Так по массе внутреннего жира–сырца туши герефордов и лимузинов генотипа АВ (19,2% и 16,2% ) достоверно (р<0,01) превышали генотип АА (18,6% и 16,9 %) в среднем на 0,65%, а по выходу жира (р<0,05) – в среднем на 0,18 %.

Таблица 2 Убойные качества бычков лимузинской породы различных генотипов по гену LEP

Показатель	Генотип
	AА(n=4)		AB(n=9)
	Х±S_x	C_v	Х±S_x	C_v
Предубойная живая масса, кг	577,8±13,16	4,65	565,6±13,72	3,21
Масса парной туши, кг	350,7±1262	4,53	341,0±12,58	3,38
Выход туши, %	60,7±1,14	-	60,3±1,10
Масса внутреннего жира-сырца, кг	16,2±0,30	0,75	16,9±0,34**	1,48
Выход жира, %	2,81±0,04	-	2,99±0,03*	-
Убойная масса, кг	366,9±13,15	3,35	357,9±12,90	3,74
Убойный выход, %	63,4±1,21	-	63,2±1,19	-

Данные литературных источников по исследованию ассоциации различных SNP гена LEP с количественными и качественными показателями говядины весьма противоречивы. Carvalho Т.D. et al. [10], Gill J.L. et al. [12], Schenkel F.S. et al. [14] Avilés et al. [9] установили достоверную связь полиморфизма гена LEP с показателями толщины подкожного жира, наименьшая толщина обнаружена у животных с генотипом СС, что косвенно согласуется с полученными нами результатами. Другими учеными, в том числе Curi R.A. et al.[11] не установлено подобной взаимосвязи SNP LEP/BsaAI.

Вывод. Таким образом, в ходе исследования при определении частот встречаемости генотипов не выявлено животных с генотипом ВВ по гену LEP. При изучении влияния полиморфизма гена LEP на убойные качества бычков герефордской и лимузинской пород нами установлена достоверная ассоциация изучаемой SNP c массой внутреннего жира сырца и выходом жира.

Литература:

1. Биологические проблемы животноводства в XXI веке // Л.К. Эрнст, Н.А. Зиновьева. – М.: Издательство ВИЖ им. Академика Л.К. Эрнста, 2008 – 508 с.

2. Зиновьева Н.А. Роль ДНКмаркеров признаков продуктивности сельскохозяйственных животных / Н.А. Зиновьева, О.В. Костюнина, Е.А. Гладырь и др. // Зоотехния. - 2010. № 1. С. 8–10.

3. Организация производства говядины при различных технологиях содержания мясного скота / Гизатуллин Р.С., Хазиахметов Ф.С., Седых Т.А. и др. – Уфа: Издательство Башкирский ГАУ, 2014. – 39 с.

4. Рациональное использование биоресурсного потенциала бестужевского и черно-пестрого скота при чистопородном разведении и скрещивании / И.В. Миронова, Х.Х. Тагиров. – М.-СПб: Лань, 2013. – 400.

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

6. Ресурсосберегающая технология разведения мясного скота производства говядины // Р.С. Гизатуллин, Ф.С. Хазиахметов, Т.А. Седых, Р.М. Мударисов. – Уфа: Издательство Башкирский ГАУ, 2013. -

7. Седых Т.А. Интенсивность роста и развития бычков герефордской породы при реализации на мясо в различном возрасте / Т.А. Седых, А.Р. Салихов, Р.С. Гизатуллин // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2015. – №2. – С. 112-115.

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. Aviles C, Polvillo O, Pena F, Juarez M, Martinez AL, Molina A Associations between DGAT1, FABP4, LEP, RORC, and SCD1 gene polymorphisms and fat deposition in Spanish commercial beef // Animal Biotechnology. - 2015. - № 26(1). - Р. 40-44.

10. Carvalho ThD et al. Association of polymorphisms in the leptin and thyroglobulin genes with meat quality and carcass traits in beef cattle // Revista Brasileira de Zootecnia. - 2012. - v.41. - №10. - Р.2162-2168.

11. Curi RA, Chardulo LAL, Arrigoni MDB, Silveira AC, Oliveira HN Associations between LEP, DGAT1 and FABP4 gene polymorphisms and carcass and meat traits in Nelore and crossbred beef cattle // Livestock Science. - 2011.- № 135. – Р. 244–250

12. Gill JL, Bishop SC, Mc Corquodale C, Williams JL & Wiener P Association of selected SNP with carcass and taste panel assessed meat quality traits in a commercial population of Aberdeen Angus-sired beef cattle //' Genetics Selection Evolution. – 2009. - V 41. - P. 36

13. Komisarek J Impact of LEP and LEPR gene polymorphismson functional traits in Polish Holstein-Friesian cattle // Animal Science Papers and Reports. - 2010. - V.10. - P.133-141.

14. Schenkel FS, Miller SP, Ye X, Moore SS, Nkrumah JD, Li C, Yu J, Mandell IB, Wilton JW, Williams JL Association of single nucleotide polymorphisms in the leptin gene with carcass and meat quality traits of beef cattle // J Anim. Sci. – 2005. № 11. - Р. 2009-2020

15. Sharifzadeh A, Doosti A, Moshkelani S Genetic Polymorphism at the Leptin Gene in Iranian Holstein Cattle by PCR-RFLP // Journal of Animal and Veterinary Advances - 2010. - №9 – Р - 1420-1422.

16. Szyda J, Morek-Kopec М, Komisarek J, Zarnecki A Evaluation markers in selected genes for association with functional longevity of dairy cattle // BMC Genetics. - 2011. – 12 - P. 30.

17. Yoon D.H. Highly Polymorphic Bovine Leptin Gene / D.H.Yoon, B.H.Cho, B.L.Park et.al. //J.Anim.Sci. 2005. - V.18. - №11. -P.1548-1551.