Біологія тварин

ЗВ’ЯЗОК МІЖ АЛЕЛЯМИ ГЕНА BOLA-DRB3 ТА КІЛЬКІСТЮ СОМАТИЧНИХ КЛІТИН У МОЛОЦІ УКРАЇНСЬКОЇ ЧОРНО-РЯБОЇ МОЛОЧНОЇ ПОРОДИ

Т. М. Супрович¹, О. І. Віщур², М. П. Супрович¹, В. А. Чепурна¹

Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

¹Подільський державний аграрно-технічний університет,
вул. Шевченка,13, м. Кам’янець-Подільський, Хмельницька обл., 32300, Україна

²Інститут біології тварин НААН,
вул. В. Стуса, 38, м. Львів, 79034, Україна

Між показником кількості соматичних клітин молока (КСК) та інтрамамарною інфекцією встановлено значну генетичну кореляцію, що дозволяє використовувати його в селекційних програмах зниження захворюваності корів на мастит. Різні дослідження довели, що резистентність (сприйнятливість) до маститів визначається генетично. Серед генів, пов’язаних із захворюваннями, особливу увагу приділяють екзону 2 гена BoLA-DRB3, який є досить поліморфним. Метою дослідження було виявлення асоціацій між алелями гена BoLA-DRB3 і КСК серед корів Української чорно-рябої молочної породи (N = 92). Методом ПДРФ-ПЛР виявлено 31 алель BoLA-DRB3.2. Для встановлення зв’язку між частотами алелів та КСК використано показник відносного ризику та тест χ². Виявлено два алеля, які мають сильну асоціацію з низьким рівнем SCC (CI = 0.95): BoLA-DRB3.2*22 (P(A) = 0.06; RR = -3.43; χ² = 3.84) і  BoLA-DRB3.2*28 (P(A) = 0.076; RR = -4.14; χ² = 6.17). Додаткова перевірка за точним критерієм Фішера з контролем за коефіцієнтом спряженості Пірсона показала, що тільки алель BoLA-DRB3.2*28 може використовуватись як маркер у зв’язку з низьким КСК у корів Української чорно-рябої молочної породи. Алель *28 як маркер КСК виявлено вперше. Аналіз подібних досліджень показує розбіжності між результатами, що зв’язують різні алелі BoLA-DRB3.2 з КСК, отриманими для різних порід і навіть в межах однієї породи. В подальшому необхідно розширити дослідження шляхом збільшення дослідної вибірки та проводити визначення асоціацій між кількістю соматичних клітин не тільки за алельним поліморфізмом, а й за генотипами гена BoLA-DRB3. Інтрацистернальне застосування нового антибактеріального ліпосомального препарату призвело до зниження кількості соматичних клітини молока у хворих на субклінічний мастит корів.

Ключові слова: КОРОВА, АЛЕЛЬ, ГЕН, МАСТИТ, СОМАТИЧНІ КЛІТИНИ

1. Baltian L. R., Ripoli M. V., Sanfilippo S., Takeshima S. N., Aida Y., Giovambattista G. Association between BoLA-DRB3 and somatic cell count in Holstein cattle from Argentina. Molecular Biology Reports, 2012, vol. 39, issue 7, pp. 7215–7220. https://doi.org/10.1007/s11033-012-1526-y
2. Bannikova L., Korolyov N., Semenikhin V. Microbiological bases of dairy production. Moscow, Agropromizdat, 1987, 400 p. (in Russian)
3. Behl J. D., Verma N. K., Tyagi N., Mishra P., Behl R., Joshi B. K. The major histocompatibility complex in bovines: a review. International Scholarly Research Notices, Veterinary Science, 2012, ID 872710, 12 p. https://doi.org/10.5402/2012/872710
4. Crist W. L., Harmon R. J., O’Leary J., McAllister A. J. Mastitis and its control. ASC-140. Cooperative extension service. University of Kentucky College of Agriculture, Lexington, and Kentucky State University, Frankfort, 1997, 14 p. Available at: http://www2.ca.uky.edu/agcomm/pubs/asc/asc140/asc140.pdf
5. Dietz A. B., Cohen N. D., Timms L., Kehrli M. E. Bovine lymphocyte antigen class II alleles as risk factors for high somatic cell counts in milk of lactating dairy cows. Journal of Dairy Science, 1997, vol. 80, issue 2, pp. 406–412. https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(97)75951-4
6. Dietz A. B., Detilleux J. C., Freeman A. E., Kelley D. H., Stabel J. R., Kehrli M. E. Genetic association of bovine lymphocyte antigen DRB3 alleles with immunological traits in Holstein cattle. Journal of Dairy Science, 1997, vol. 80, issue 2, pp. 400–405. https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(97)75950-2
7. Gelhaus A., Schnittger L., Mehlitz D., Horstmann R. D., Meyer C. G. Sequence and PCR-RFLP analysis of 14 novel BoLADRB3 alleles. Animal Genetics, 1995, vol. 26, issue 3, pp. 147–153. https://doi.org/10.1111/j.1365-2052.1995.tb03154.x
8. Heringstad B., Klemetsdal G., Ruane J., Selection for mastitis in dairy cattle: a review with focus on the situation of the Nordic countries. Livestock Production Science, 2000, vol. 64, issue 2–3, pp. 95–106. https://doi.org/10.1016/S0301-6226(99)00128-1
9. Juliarena M. A., Poli M., Sala L., Ceriani C., Gutierrez S., Dolcini G., Rodríguez E. M., Mariño B., Rodríguez‐Dubra C., Esteban E. N. Association of BLV infection profiles with alleles of the BoLA-DRB3 gene. Animal Genetics, 2008, vol. 39, issue 4, pp. 432–438. https://doi.org/10.1111/j.1365-2052.2008.01750.x
10. Kelm S. C., Detilleux J. C., Freeman A. E., Kehrli M. E., Dietz A. B., Fox L. K., Butler J. E., Kosckovics I., Helley D. H. Genetic association between parameters of innate immunity and measures of mastitis in periparturient Holstein cattle. Journal of Dairy Science, 1997, vol. 80, issue 8, pp. 1767–1775. https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(97)76110-1
11. Kolinchuk R.V. Polymorphism of the BoLA-DRB3 gene according to susceptibility and resistance to necrobacteriosis in cow population of Ukrainian black-pied milk breed. Thesis for a degree in Agricultural Sciences (PhD), M. V. Zubets Institute of Breeding and Animal Genetics the NAAS, Chubynske, Kyiv region, 2018, 184 p. (in Ukrainian)
12. Kovalyova T. Workshop on the theory of statistics. Educational and practical manual. Moscow, Knorus, 2012, 376 p. (in Russian)
13. Ledwidge S. A., Mallard B. A., Gibson J. P., Jansen G. B., Jiang Z. H. Multi-primer target PCR for rapid identification of bovine DRB3 alleles. Animal Genetics, 2001, vol. 32, issue 4, pp. 219–221. https://doi.org/10.1046/j.1365-2052.2001.00761.x
14. Maillard J. C., Renard C., Chardon P., Chantal I., Bensaid A. Characterization of 18 new BoLA-DRB3 alleles. Animal Genetics, 1999. vol. 30, issue 3, pp. 200–203. https://doi.org/10.1046/j.1365-2052.1999.00446.x
15. Milk and milk products. Guidance on sampling: (ISO, IDF): ISO 707:2002. National standard of Ukraine. From 2003-01-01. Kyiv. Derzhspozhyvstandard of Ukraine, 2003, IV, pp. 2–8. (in Ukrainian)
16. Nassiry M. R., Shahroodi F. E., Mosafer J., Mohammadi A., Manshad E., Ghazanfari S., Abadi M. R. M., Sulimova G. E. Analysis and frequency of Bovine Lymphocyte Antigen (BoLA-DRB3) alleles in Iranian Holstein Cattle. Russian Journal of Genetics, 2005, vol. 41, issue 6, pp. 664–668. https://doi.org/10.1007/s11177-005-0142-5
17. Oprządek J. M., Brzozowska A. M., Urtnowski P., Rutkowska K., Łukaszewicz M. Association of BoLA-DRB3 genotype with somatic cell count in milk of Polish Holstein cattle. Revista Brasileira de Zootecnia, 2018, vol. 47, e20150290. https://doi.org/10.1590/rbz4720150290
18. Oprządek J., Urtnowski P., Sender G., Pawlik A., Łukaszewicz M. Frequency of BoLA-DRB3 alleles in Polish Holstein-Friesian cattle. Animal Science Papers and Reports, 2012, vol. 30, issue 2, pp. 91–101.
19. Pashmi M., Qanbari S., Ghorashi S. A., Sharifi A. R., Simianer H. Analysis of relationship between bovine lymphocyte antigen DRB3.2 alleles; somatic cell count and milk traits in Iranian Holstein population. Journal of Animal Breeding and Genetics, 2009, vol. 126, issue 4, pp. 296–303. https://doi.org/10.1111/j.1439-0388.2008.00783.x
20. Ramírez N. F., Montoya A., Cerón-Muñoz M. F., Villar D., Palacio L. G. Association of BoLA-DRB3 and TLR4 alleles with subclinical mastitis in cattle from Colombia. Revista Colombiana de Ciencias Pecuarias, 2014, vol. 27, issue 1, pp. 18–28.
21. Reshi A. A., Husain I., Bhat S. A., Rehman M. U., Razak R., Bilal S., Mir M. R. Bovine mastitis as an evolving disease and its impact on the dairy industry. International Journal of Current Research and Review, 2015, vol. 7, issue 5, pp. 48–55.
22. Rupp R., Boichard D. Genetics of resistance to mastitis in dairy cattle. Veterinary Research, 2003, vol. 34, issue 5, pp. 671–688. https://doi.org/10.1051/vetres:2003020
23. Rupp R., Hernandez A., Mallard B. A. Association of Bovine Leukocyte Antigen (BoLA) DRB3.2 with immune response, mastitis, and production and type traits in Canadian Holsteins. Journal of Dairy Science, 2007, vol. 90, issue 2, pp. 1029–1038. https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(07)71589-8
24. Sender G., Hameed K. G. A., Korwin-Kossakowska A., Sobczyńska M. Association of the BoLA-DRB3 alleles with estimated breeding value for somatic cell count in Polish dairy cattle. Archiv für Tierzucht, 2008, vol. 51, issue 2, pp. 111–119. https://doi.org/10.5194/aab-51-111-2008
25. Sender G., Korwin-Kossakowska A., Pawlik A., Hameed K. G. A., Oprządek J. Genetic basis of mastitis resistance in dairy cattle — a review. Annals of Animal Science, 2013, vol. 13, issue 4, pp. 663–673. https://doi.org/10.2478/aoas-2013-0043
26. Sharif S., Mallard B. A., Wilkie B. N., Sargeant J. M., Scott H. M., Dekkers J. C., Leslie K. E. Associations of the bovine major histocompatibility complex DRB3 (BoLA-DRB3) alleles with occurrence of disease and milk somatic cell score in Canadian dairy cattle. Animal Genetics, 1998. vol. 29, issue 3. pp. 185–193. https://doi.org/10.1111/j.1365-2052.1998.00318.x
27. Sharma N., Singh N. K., Bhadwal M. S. Relationship of somatic cell count and mastitis: an overview. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences, 2011, vol. 24, issue 3, pp. 429–438. https://doi.org/10.5713/ajas.2011.10233
28. Starkenburg R. J., Hansen L. B., Kehrli M. E., Chester-Jones H. Frequencies and effect of alternative DRB3 alleles of bovine lymphocyte antigen for Holsteins in milk selection and control lines. Journal of Dairy Science, 1997, vol. 80, issue 12, pp. 3411–3419. https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(97)76316-1
29. Sulimova G. E. DNA markers in genetic research: marker types, their properties and applications. The Successes of Modern Biology, 2004, vol. 124, issue 3, pp. 260–271. (in Russian)
30. Suprovych T. M., Suprovych M. P., Koval T. V., Karchevska T. M., Chepurna V. A., Chornyi I. O., Berezhanskyi A. P. BoLA-DRB3 gene as a marker of susceptibility and resistance of the Ukrainian black-pied and red-pied dairy breeds to mastitis. Regulatory Mechanisms in Biosystems, 2018, vol. 9, issue 3, pp. 363–368. https://doi.org/10.15421/021853
31. Van Eijk M. J. T., Stewart-Haynes J. A., Lewin H. A. Extensive polymorphism of the BoLA-DRB3 gene distinguished by PCR-RFLP. Animal Genetics, 1992, vol. 23, issue 6, pp. 483–496. https://doi.org/10.1111/j.1365-2052.1992.tb00168.x
32. Weller J. I., Saran A., Zeliger Y. Genetic and environmental relationships among somatic cell count, bacterial infection, and clinical mastitis. Journal Dairy Science, 1992, vol. 75, issue 9, pp. 2532–2540. https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(92)78015-1
33. Wu X.-X., Yang Z.-P., Wang X.-L., Mao Y.-J., Li S.-C., Shi X.-K., Chen Y. Restriction fragment length polymorphism in the exon 2 of the BoLA-DRB3 gene in Chinese Holstein of the south China. Journal of Biomedical Science and Engineering, 2010, vol. 3, issue 2, pp. 221–225. https://doi.org/10.4236/jbise.2010.32030
34. Zanotti M., Strillacci M. G., Taboni I., Samorè A. B., Longeri M. Histocompatibility genes and Somatic Cell Count (SCC) in Italian Holstein Friesian. Italian Journal of Animal Science, 2003, vol. 2, issue sup1, Proceedings of the 15^th ASPA Congress, Parma, pp. 85–87. DOI: 10.4081/ijas.2003.11675923.

Завантажити повний текст статті у форматі PDF