Scientific journal
Modern problems of science and education
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,940

ASSOCIATION OF SNPS TNF-α – 824A / G AND TNFR1 – 1703C / T WITH SOME INDICATORS OF GROWTH AND DEVELOPMENT OF YOUNG BLACK-AND WHITE-BREED

Lyukhanov M.P. 1, 1 Korotkevich O.S. 1 Sebezhko O.I. 1
1 Novosibirsk State Agrarian University
The paper presents the results of a study association SNPs TNF-α -824A/G and TNFR1 -1703C/T with weight of calves received from genotyped cows of black-white breed. The study of single nucleotide polymorphism was performed by PCR in staging laboratory of the Institute of Cytology and Genetics of SB RAS. The results of 100 hotels genotipirovannnyh cows aged 1-5 lactations bred on the farm SEC "Kirzinsky" Orda region of Novosibirsk region. The relation of single nucleotide polymorphism of tumor necrosis factor alpha with body weight on the age of 18 months was revealed. Calves received from homozygous A/G heterozygous and G/G cows at SNP TNF-α -824A/G body weight was on average 10.9% higher than in calves whose mothers had homozygous genotype G/G ( P <0.05). This allows you to use it as a marker for the selection of replacement heifers and breeding calves.
cattle
Black-and-White breed
single nucleotide polymorphism
growth and development of young
Скорость роста являются одним из важнейших экономических показателей, влияющим на выход мяса, формирование конституции, экстерьера и интерьера у сельскохозяйственных животных и используется в качестве селекционного признака [1-6,15,16,21,22]. Выявлены генетические полиморфные системы, ассоциированные с признаками продуктивности и устойчивости к болезням [14,18,32]. Установлено, что многие SNPs связаны с уровнем молочной и мясной продуктивности, скоростью роста молодняка, массой туш, качеством продукции, фертильностью и резистентностью к различным заболеваниям [7-11,23,24,27-30,35-37].

Китайскими исследователями у Luxi породы скота установлено, что SNP гена лептина влияет на индексы длины и ширины туловища, массы и высоты тела, а также связан с содержанием жировой ткани в сердце, печени, почках, селезенке, легких и мышцах [36].

Так же известно, что гены фактора роста Septin-7 (СВС10) и Atrogin-1 влияют на развитие мышечной массы и признаки роста коров [34,35]. В частности, установлено, что SNP гена Septin-7 влияет на динамику роста у животных трех японских пород скота и серой швейцарской породы [34]. Длина туловища двухгодовалых особей породы Nanyang связана с 4 SNPs гена Atrogin-1 [30]. Имеется корреляция SNPs генов бычьего инсулиноподобного фактора роста (IGF-I) и миогенного фактора (MYF5) c показателями роста [24]. В частности, установлено, что коровы с генотипом АВ имели большую массу тела в возрасте 3 месяца, чем животные, с гомозиготным генотипом ВВ. При этом SNP гена MYF5 оказывает влияние на массу животных в возрасте 12 мес. и величину среднесуточного прироста.

Материал и методы исследований

Для исследований были взяты пробы венозной крови лактирующих коров черно-пестрой породы в возрасте 1-5 лактаций, разводимых в хозяйстве СПК «Кирзинский». Эти животные исследованы по SNPs TNF-α -824A/G и TNFR1 -1703C/T. Средний уровень молочной продуктивности коров в хозяйстве равен 6100 кг. Были проанализированы показатели живой массы в различные периоды онтогенеза у 100 телят, полученных от генотипированных коров.

Изучение однонуклеотидного полиморфизма проводилось в лаборатории Института цитологии и генетики СО РАН совместно с Н.С. Юдиным. ДНК из венозной крови выделяли стандартным методом фенольно-протеолитической экстракции. Фрагмент гена TNF-α крупного рогатого скота исследовали с применением метода ПЦР-ПДРФ с использованием прямого праймера 5'-CCGAGAAATGGGACAACCT-3' и обратного праймера 5'-GCCATGTATCCCCAAAGAAT-3'. ПЦР проводили на амплификаторе «Терцик» (ДНК-технологии, Россия), в течение 35 циклов при температуре отжига 60оC. Реакция проходила в ПЦР SE буфере G. Продукт ПЦР оценивали вертикальным электрофорезом в 4% ПААГ, окрашенном бромистым этидием. Далее в продукт амплификации была внесена эндонуклеазу рестрикции EcoICRi (СибЭнзим, Россия), а затем оценивали в 4% ПААГ, окрашенном бромистым этидием. Определение однонуклеотидного полиморфизма TNFR1 -1703C/T проводилось методом постановки аллель-специфической ПЦР в SE буфере G с использованием праймеров 5’-1872-GGCTGCCAGATCGTGCCTGC-3’-общий, по нижней цепи 5’-1686-TCCGAGCCCCGCCTTCTGT-3’- для дикого типа, по верхней цепи и 5’-1686-TCCGAGCCCCGCCTTCTAC-3’- для мутантного типа.  Аллель-специфическую ПЦР проводили в течение 35 циклов при температуре отжига 60оС. Продукт ПЦР оценивали вертикальным электрофорезом в 4% ПААГ, окрашенном бромистым этидием. Для статистической обработки  использовался табличный редактор Gnumeric 1.10.16.

Результаты исследования и обсуждение

Представленная работа является частью комплексных исследований генофонда и фенофонда животных [3,4,14,17-19] в различных экологических условиях среды [13,22,23,28]. В таблице 1 и таблице 2 представлены результаты анализа массы тела телят в возрасте 18 мес., полученных от коров с различными генотипами по SNPs TNF-α -824A/G и TNFR1 -1703C/T.

 Таблица 1

Масса телят в 18 мес. в зависимости от генотипа матерей по SNP TNF-α -824A/G

Показатель

Генотип

Среднее по популяции

А/А

A/G

G\G

TNF-α -824 G/G

n

28

51

21

100

424,68±9,27

424,71±5,7

399,05±8,68

419,31±4,38

 Таблица 2

Масса телят в 18 мес. в зависимости от генотипа матерей по SNP TNFR1 -1703C/T

Показатель

Генотип

Среднее по популяции

С/С

С/Т

Т/Т

TNFR1 -1703C/T

n

51 (С/С)

42 (С/Т)

7 (Т/Т)

100

424,51±6,52

412,71±6,44

421,0±13,12

419,31±4,38

  Установлены достоверные различия по живой массе молодняка в 18 мес. в зависимости от генотипов матерей по SNP TNF-α -824A/G. Телята, полученные от гомозиготных (А/А) и гетерозиготных (A/G) коров имели живую массу на 10,9 % выше, чем молодняк от гомозигот (G/G) (Р<0,05). При этом исследованный молодняк не имел различий по показателям энергии роста. Не выявлено различий по живой массе телят в 18-ти месячном возрасте в зависимости от генотипов их матерей по SNP TNFR1 -1703C/T.

Известно, что у крупного рогатого скота SNP гена TNF-α -824A/G влияет на ряд важных биологических процессов, в частности, кодирует синтез внеклеточного цитокина [27,37], образование желтого тела, апоптоз клеток, участвует в контроле развития молочной железы, а также связан с прогрессированием ВЛКРС-индуцированной лимфомы и ретровирусных инфекций [28,29].

Ранее нами сообщалось о связи SNP TNF-α -824A/G с показателями молочной продуктивности коров черно-пестрой и красной степной пород [8,9,30] и с некоторыми показателями гематологического и биохимического статуса крови лактирующих коров [9,30]. В то же время показано отсутствие ассоциации однонуклеотидного полиморфизма гена TNFR1 в положении -1703C/T на показатели молочной продуктивности черно-пестрого скота [10]. В селекции скота все больше используются молекулярно-генетические, биохимические, химические и другие показатели для оценки интерьера и отбора животных в различные периоды онтогенеза по хозяйственно-полезным признакам [2,11,12,19,20,25,26,33].

Таким образом, в изученном стаде SNP TNF-α -824A/G связан со скоростью роста молодняка и некоторыми показателями молочной продуктивности, что в комплексе позволяет использовать его в качестве маркера при отборе ремонтных телок и племенного молодняка.  В дальнейшем селекционную стратегию необходимо корректировать с уточнением уровня продуктивности и условий среды. У животных других пород использование однонуклеотидного полиморфизма TNF-α -824A/G в качестве молекулярно- генетического маркера возможно только после предварительного тестирования популяции животных.

Выводы

Масса телят, полученных от гомозиготных А/А и гетерозигот A/G по SNP TNF-α -824A/G коров, была в среднем на 10,9% больше массы тела телят, матери которых имели  генотип G/G (Р<0,05). В исследованной популяции гомозиготность генотипа G/G может быть использована в качестве генетического маркера, связанного со снижением живой массы телят  черно-пестрой породы в возрасте 18-и месяцев.


Рецензенты:

Дементьев В.Н., д.с.-х.н., профессор, Новосибирский государственный аграрный университет, г. Новосибирск;

Рыков А.И., д.с.-х.н., ФГБНУ Сибирский научно-исследовательский и проектно-технологический институт животноводства “СибНИПТиЖ”, п. Краснообск-1.