Поліморфізм гена бета-лактоглобуліну (BLG) у корів молочних порід української і зарубіжної селекції

І. Д. Мітіогло

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

Інститут розведення і генетики тварин імені М. В. Зубця НААН,
вул. Погребняка, 1, с. Чубинське, Бориспільський р-н, Київська обл., 08321, Україна

Метою роботи було дослідження поліморфізму гена бета-лактоглобуліну у корів української червоно-рябої молочної і монбельярдської порід та тварин, отриманих внаслідок схрещування місцевої української червоно-рябої молочної породи з бугаями монбельярдської породи та його зв’язок із молочною продуктивністю. Для дослідження відібрані проби крові у первісток української-червоно-рябої породи і помісей (ДП «ДГ «Нива» Інституту розвелення і генетики тварин імені М. В. Зубця НААН») та у корів монбельярдської породи (ПСП «Жадьківське» Чернігівської обл.) із закінченою першою лактацією. Для дослідження однонуклеотидного поліморфізму гена бета-лаrтоглобуліну (BLG) використали метод ПЛР-ПДРФ з специфічними праймерами і рестриктазами. Молочну продуктивність корів визначали за контрольними доїннями. Статистичну обробку отриманих результатів досліджень здійснювали методами біологічної статистики з використанням комп’ютерної програми Microsoft Excel. У досліджених нами групах корів виявлені три варіанти генотипів за локусом гена бета-лактоглобуліну — гомозиготні АА і ВВ і гетерозиготний АВ. У первісток монбельярдської породи і помісей української червоно-рябої молочної породи із монбельярдськими бугаями найчастіше траплялися тварини з генотипом АВ (0,57 і 0,524), у групі української червоно-рябої молочної — гомозиготні носії генотипу ВВ з частотою 0,433. У особин української червоно-рябої молочної породи очікувана гетерозиготність (H_e) перевищує фактичну (H_o), що свідчить про зниження гетерозиготності у стаді корів цієї породи. У групах корів монбельярдської породи і помісей ситуація протилежна: фактична гетерозиготність перевищує очікувану і індекс фіксації має від’ємне значення. Аналіз молочної продуктивності корів трьох досліджених груп виявив одну і ту ж тенденцію: корови з генотипом АА за геном бета-лактоглобуліну переважали ровесниць з генотипами АА і АВ. Найвищий надій за 305 днів першої лактації виявлено у корів-помісей з генотипом АА (6728 кг). Різниця за надоєм у помісей з генотипами ВВ і АВ склала 311 кг (5%) і 195 кг (3%) відповідно. Найвищі показники вмісту жиру виявлені у молоці первісток-помісей з генотипом АА, що на 0,1 і 0,75% вище, ніж у первісток з генотипом АА монбельярдської і української червоно-рябої молочної порід відповідно. Серед корів з генотипом АВ найвища масова частка жиру виявлена у помісей (4,15%). Масова частка білка найвища у первісток з генотипом ВВ — 3,89%, на 0,51 переважала цей показник у корів монбельярдської породи і на 0,43 % — в української червоно-рябої молочної породи. Отже, результати молекулярно-генетичного аналізу досліджених порід відображають специфічність генетичної структури за окремими локусами кількісних ознак, зокрема за геном бета-лактоглобуліну, що дає підстави для використання цієї закономірності з метою удосконалення селекційної роботи з породами молочної худоби.

Ключові слова: українська червоно-ряба молочна порода, монбельярдська порода, помісі, ген бета-лактоглобуліну, генотипи, алелі, молочна продуктивність

1. Botaro BG, Lima YVR, Aquino AA, Fernandes RHR, Garcia JF, Santos MV. Effect of beta-lactoglobulin polymorphism and seasonality on bovine milk composition. Dairy Res. 2008; 75 (2): 176–181. DOI: 10.1017/S0022029908003269.
2. Dubin OV, Dyman TM. Genetic structure of herd of Ukrainian Black and White dairy breed of Ltd. “Agrosvit” on QTL-genes. Husb. Prod. Product. Proc. 2013; 9 (103): 5–8. Available at: http://rep.btsau.edu.ua/bitstream/BNAU/2814/1/Henetychna_struktura.pdf (in Ukrainian)
3. Dybus A, Grzesiak W, Kamieniecki H, Szatkowska I, Sobek Z, Błaszczyk P, Czerniawska-Piątkowska E, Zych S, Muszyńska M. Association of genetic variants of bovine prolactin with milk production traits of Black-and-White and Jersey cattle. Anim. Breed. 2005; 48: 149–156. DOI: 10.5194/aab-48-149-2005.
4. Epishko OA, Peshko VV, Peshko NN. Association of polymorphism of the beta-lactoglobulin gene from milk production of cows of the Belarusian black-motley breed. Breed. Genet. 2017; 53: 215–221. DOI: 10.31073/abg.53.29. (in Russian)
5. Farrell HM, Jimenez-Flores R, Bleck GT, Brown EM, Butler JE, Creamer LK, Hicks CL, Hollar CM, Ng-Kwai-Hang KF, Swaisgood HE. Nomenclature of the proteins of cows’ milk — sixth revision. Dairy Sci. 2004; 87 (6):1641–1674. DOI: 10.3168/jds.S0022-0302(04)73319-6.
6. Grădinaru A, Ilie D, Creangă Ş. Milk protein genetic variants in Romanian Spotted, Holstein Friesian and Montbéliarde cows and some correlations with milk parameters. J. Biotechnol. 2013; 8 (11): 3–9.
7. Gudkov AV. Cheese making: technological, biological and physicochemical aspects. Moscow, DeLi print, 2004: 804 p. ISBN 5-94343-071-7. (in Russian)
8. Karimi K, Beigi Nassiri MT, Fayyazi J, Mirzadeh KH, Roushanfekr H. Allele and genotype frequencies of β-lactoglobulin gene in Iranian Najdi cattle and buffalo populations using PCR-RFLP. J. Biotechnol. 2009; 8 (15): 3654–3657. Available at: https://www.ajol.info/index.php/ajb/article/view/61868
9. Karimi K, Beigi Nassiri MT, Mirzadeh K, Ashayerizadeh A, Roushanfekr H, Fayyazi J. Polymorphism of the β-Lactoglobulin gene and its association with milk production traits in Iranian Najdi cattle. J. Biotechnol. 2009; 7 (2): 82–85. Available at: http://www.ijbiotech.com/article_7082.html
10. Kopylov KV, Biryukova OD, Berezovsky OV, Basovsky DM. Genetic monitoring in the herd of Ukrainian Red-Spotted dairy breed by gene complex. Husb. Prod. Product. Proc. 2005; 1: 28–31. (in Ukrainian)
11. Pareek CS, Czarnik U, Zabolewicz T, Pareek RS, Walawski K. DGAT1 K232A quantitative trait nucleotide polymorphism in Polish Black-and-White cattle. Appl. Genet. 2005; 46(1): 85–87. PMID: 15741668.
12. Patel RK, Chauhan JB, Singh KM, Soni KJ. Genotype and allele frequencies of κ-casein and β-lactoglobulin in Indian river buffalo bulls (Bubalus bubalis). Bull. 2007; 26 (3): 63–66. Available at: https://kukr.lib.ku.ac.th/journal/BuffaloBulletin/search_detail/result/286151
13. Podoba YV, Jachuk TS, Dobryanska ML, Berezovsky OV, Dzhus PP, Kopylov KV, Kopylova KV, Sydorenko OV. Research of the Polish Red breed cattle by genes kappa-casein (CSN3) and beta-lactoglobulin (BLG). Exp. Evolut. Organisms. 2013; 13: 234–236. Available at: http://www.utgis.org.ua/journals/index.php/Faktory/article/view/167 (in Ukrainian)
14. Pogorelskiy IA, Pozovnikova MV. Polymorphism of β-lactoglobulin gene in black and white cattle population and the effect of β-lactoglobulin gene on cow’s milk productivity indicators. Anim. Breed. 2014; 1: 45–48. Available at: http://vniigen.ru/wp-content/uploads/2017/06/11.1.2014.pdf (in Russian)
15. Strzalkowska N, Krzyzewski J, Zwierzchowski L, Ryniewicz Z. Effect of kappa-casein and beta-lactoglobulin poly morphism cows age, stage of lactation and somatic cell count on daily milk yield and milk composition in Polish Black and white cattle. Sci. Pap. Rep. 2002; 20: 21–35.
16. Tsiaras AM, Bargouli GG, Banos G, Boscos CM. Effect of κ-casein and β-lactoglobulin loci on milk production traits and reproductive performance of Holstein cows. Dairy Sci. 2005; 88 (1): 327–334. DOI: 10.3168/jds.S0022-0302(05)72692-8.
17. Zepeda-Batista JL, Alarcón-Zúñiga B, Ruíz-Flores A, Núñez-Domínguez R, Ramírez-Valverde R. Polymorphism of three milk protein genes in Mexican Jersey cattle. J. Biotechnol. 2015; 18 (1): 1–4. DOI: 10.1016/j.ejbt.2014.10.002.
18. Zinovieva NA, Gladyr EA, Kostyunina OV. DNA diagnostics of polymorphism of genes of milk proteins in cattle. Method. Biotechnol. Farm Anim. VIZH, 2004: 7–22. (in Russian)