Сетевое издание
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,940

АССОЦИАЦИЯ SNPS TNF-α – 824A/G И TNFR1 – 1703C/T С НЕКОТОРЫМИ ПОКАЗАТЕЛЯМИ РОСТА И РАЗВИТИЯ МОЛОДНЯКА ЧЕРНО-ПЕСТРОЙ ПОРОДЫ

Люханов М.П. 1, 1 Короткевич О.С. 1 Себежко О.И. 1
1 ФГБОУ ВПО «Новосибирский государственный аграрный университет»
В работе представлены результаты исследования ассоциации однонуклеотидных полиморфизмов TNF-α -824A/G и TNFR1 -1703C/T с массой тела молодняка, полученного от генотипированных коров черно-пестрой породы. Изучение однонуклеотидного полиморфизма проводилось методом постановки ПЦР в лаборатории Института цитологии и генетики СО РАН. Проанализированы результаты 100 отелов от генотипированнных коров в возрасте 1-5 лактаций, разводимых в хозяйстве СПК «Кирзинский» Ордынского района Новосибирской области. Выявлена связь однонуклеотидного полиморфизма гена фактора некроза опухолей альфа с массой тела в возрасте 18 мес. У телят, полученных от коров, имеющих гомозиготный генотип A/G и гетерозиготный генотип G/G, по SNP TNF-α -824A/G масса тела была в среднем на 10,9% выше, чем у телят, матери которых имели гомозиготный генотип G/G (Р<0,05). Это позволяет использовать его в качестве маркера при отборе ремонтных телок и племенного молодняка.
крупный рогатый скот
черно-пестрая порода
однонуклеотидный полиморфизм
рост и развитие молодняка
1. Желтиков А.И. Черно-пестрый скот Сибири. / А.И. Желтиков, В.Л. Петухов, О.С. Короткевич и др. – Новосибирск: НГАУ, 2010. – 500с.
2. Зайко О.А. Особенности аккумуляции макро- и микроэлементов в миокарде свиней скороспелой мясной породы / О.А. Зайко, О.С. Короткевич, В.Л. Петухов // Главный Зоотехник. – 2013. - №6. – С. 35-40.
3. Зайко О.А. Характеристики генофонда линий породы свиней СМ-1 по аккумуляции свинца в органах и тканях / О.А. Зайко, Т.В. Коновалова // Свиноводство. - № 8. – С. 11-12.
4. Зайко О.А. Влияние генофонда семейств скороспелой мясной породы на аккумуляцию свинца в некоторых органах и тканях / О.А. Зайко, Т.В. Коновалова // Мир науки, культуры и образования. - № 4. – С. 432-434.
5. Камалдинов Е.В. Полиморфизм белков сыворотки крови свиней сибирской северной породы / Е.В. Камалдинов, О.С. Короткевич, В.Л. Петухов и др. // Доклады Российской акдемии сельскохозяйственных наук. – 2010. - № 4. – С. 49-51.
6. Короткевич О.С. Биохимические, гематологические параметры и аккумуляция тяжелых металлов в органах и тканях свиней скороспелой мясной породы / О.С. Короткевич, О.А. Желтикова, В.Л. Петухов // Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. – 2009. - № 4. – С. 41-43.
7. Люханов М.П. Однонуклеотидный полиморфизм гена TNF-α и некоторые гематологические показатели крови крупного рогатого скота черно-пестрой породы / М.П. Люханов // Матер. Международной науч.-практ. конф. «Животноводство России в условиях ВТО»: от 9-11 апреля 2013, Орел. – Орел: ОГАУ, 2013. – С. 252-255.
8. Люханов М.П. Однонуклеотидный полиморфизм в популяции крупного рогатого скота красной степной породы / M.П. Люханов, O.С. Koроткевич, O.И. Себежкoи др. // Современные проблемы науки и образования. – 2014. - № 1. URL: http://www.science-education.ru/ 115-12042 (Дата обращения 30.03.2015).
9. Люханов М.П. Связь SNPs гена TNF-α у черно-пестрого скота Западной Сибири с показателями молочной продуктивности / М.П. Люханов, О.С. Короткевич, В.Л. Петухов и др. // Главный зоотехник. – 2014. - № 10. – С. 21-26.
10. Люханов М.П. Исследование однонуклеотидного полиморфизма SNPs по гену TNFR1 у крупного рогатого скота черно-пестрой породы в Западной Сибири в связи с молочной продуктивностью / М.П. Люханов, В.Л. Петухов, О.С. Короткевич и др. // Зоотехния. – 2015. - № 3. – С. 2-3.
11. Нарожных К.Н. Содержание кадмия в некоторых органах и тканях бычков герефордской породы / К.Н. Нарожных, Ю.В. Ефанова, О.С. Короткевич // Мир науки, культуры, образования. – 2012. - № 4. – С. 315-318.
12. Нарожных К.Н. Содержание железа в некоторых органах и тканях бычков герефордской породы / К.Н. Нарожных, Ю.В. Ефанова, О.С. Короткевич и др. // Молочное и мясное скотоводство. – 2013. - № 1. – С. 24-25.
13. Незавитин А.Г. Проблемы сельскохозяйственной экологии / А.Г. Незавитин, В.Л. Петухов, А.Н. Власенко и др. – Новосибирск: Наука. Сибирская издаательская фирма РАН, 2000. – 255 с.
14. Петухов В.Л. Влияние породы на устойчивость крупного рогатого скота к некоторым болезням / В.Л. Петухов, Е.В. Камалдинов, О.С. Короткевич // Главный зоотехник. – 2011. - № 1. – С. 10-12.
15. Петухов В.Л. Генетика / В.Л. Петухов, О.С. Короткевич, С.Ж. Стамбеков и др. – 2-е изд. – Новосибирск: СемГПИ, 2007. – 628 с.
16. Петухов В.Л. Генетическая структура кемеровской и крупной белой пород свиней по системам групп крови / В.Л. Петухов, А.И. Желтиков, В.В. Гарт и др. // Сельскохозяйственная биология. – 2004. - № 2. – С. 43-49.
17. Петухов В.Л. Содержание тяжелых металлов в мышцах судака (STIZOTEDION LUCIOPEPCA) / В.Л. Петухов, И.С. Миллер, О.С. Короткевич // Вестник Новосибирского государственного аграрного университета. – 2012. – Т. 2. - № 23-2. – С. 49-52.
18. Способ отбора крупного рогатого скота на устойчивость к туберкулезу. Петухов В.Л., Эрнст Л.К., Желтиков А.И., Незавитин А.Г. Короткевич О.С., Петухов И.В., Куликова С.Г. патент на изобретение RUS 2058733 27.04.1996.
19. Способ определения содержания кадмия в органах и мышечной ткани свиней. Петухов В.Л., Желтикова О.А., Желтиков А.И., Короткевич О.С., Каммалдинов Е.В., Себежко О.И. Патент на изобретение RUS 2342659 28.03.2007.
20. Стрижкова М.В. Содержание свинца в некоторых органах и тканях бычков черно-пестрой породы / М.В. Стрижкова, Т.В. Петухова, О.С. Короткевич // Главный зоотехник. - № 6. – С. 66-68.
21. Фридчер А.А. Хозяйственно полезные качества свиней приобского типа скороспелой мясной породы СМ-1 / А.А. Фридчер, В.Л. Петухов // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. – 2010. - № 8. – С. 59-63.
22. Эрнст Л.К. Физиологические и иммунологические показатели голштинизированного сибирского типа черно-пестрого скота / Л.К. Эрнст, А.И. Желтиков, В.Л. Петухов // Доклады российской академии сельскохозяйственных наук. – 1999. - № 6. – С. 35.
23. Cai. H. SNPs of bovine HGF gene and their association with growth traits in Nanyang cattle / H. Cai, X. Lan, A. Li et. al. // Research in Veterinary Science – 2013. – V. 95. - № 10. – P. 483-488.
24. Chung E.R. Association of SNP marker in IGF-I and MYF5 candidate genes with growth traits in Korean cattle / E. R. Chung, W.T. Kim // Asian Austral. J. Anim. Sci. – 2005. – V. 18. - №8. – P. 1061-1065.
25. Chysyma R.B. The content of heavy metals in feeds of the Tyva Republic / R.B. Chysyma, V.L. Petukhov, E.E. Kuzmina et. al. // Journal De Physique IV JP XII International Conference on Heavy Metals in the Environment. Editors: C. Borton, C. Ferrari: Grenoble, 2003. – P. 297-299.
26. Chysyma R.B. Heavy metals concentrations in water and soil of different ecological areas of Tyva Republic / R.B. Chysyma, Y.Y. Bakhtina, V.L. Petukhov et. al. // Journal De Physique IV JP XII International Conference on Heavy Metals in the Environment. Editors: C. Borton, C. Ferrari: Grenoble, 2003. – 2003. – С. 301-302
27. Ikeda M. Immunohistochemical analysis of expression patterns of tumor necrosis factor receptors on lymphoma cells in enzootic bovine leukosis. / M. Ikeda, S. Konnai, M. Onuma, et. al. // J. Vet. Med. Sci. – 2005. – V. 67. – P. 425-432.
28. Konnai S. Tumor necrosis factor-alpha genetic polymorphism may contribute to progression of bovine leukemia virus-infection / S. Konnai, Т. Usui // Microbes and infection. – 2006. – №8. – P. 2163-2171.
29. Konnai S. Tumor necrosis factor-alpha up-regulation in spontaneously proliferating cells derived from bovine leukemia virus-infected cattle. / S. Konnai, T. Usui, M. Ikeda et. al. // Arch. Virol. – 2006. –V. 151. – P. 347-360.
30. Korotkevich O.S. Single nucleotide polymorphism in dairy cattle populations of West Siberia / O.S. Korotkevich, M.P. Lyukhanov, V.L Petukhov et.al. // Proceeding of the 10th World Congress on Genetics Applied to Livestock Production. – 2014. – P. 487.
31. Korotkevich O.S. Content of 137 CS and 90SR in the forages of various ecological zones of Western Siberia / O.S. Korotkevich V.L. Petukhov, O.I. Sebezhko et. al. // Russian Agricultural Science – 2014. – V.40. - №3. – P. 195-197.
32. Patrashkov S.A. Content of heavy metals in the hair / S.A. Patrashkov, V.L. Petukhov, O.S. Korotkevich // Journal De Physique IV JP XII International Conference on Heavy Metals in the Environment. Editors: C. Borton, C. Ferrari: Grenoble, 2003. – P. 1025-1027.
33. Petukhova T.V. Content of heavy metals in the muscle tissue of cattle. E3S Web of conferences 1 1502 (2013). DOI: 10/1051 / e3scof ? 201301115002.
34. Tong B. Association of the expression levels in the skeletal muscle and a SNP in the CDC 10 gene with grownh-relates traits in Japanese black beef cattle / B. Tong, G.P. Li, S. Sasaki et. al. // Animal genetics. – 2015. – V.46. - №2. – P. 200-204.
35. Wang A. SNP identification in FBXO32 gene and their associations with growth traits in cattle /A. Wang, Y. Zhang, M. Li et. al. // Gene. – 2012. - № 12. – P. 515.
36. Yang D. Associanion of Single SNP and Q-PCR of Leptin gene with grown traits in chinese Luxi cattle / D. Yang // Journal of animal and veterinary advances. – V.12. - № 6. – P. 791-794.
37. Yudin N.S. Association of polymorphism harbored by tumor factor alpha gene and sex of calf with lactation perfomance in cattle // N.S. Yudin, R. B. Aitnazarov, M.I. Voevoda et al. // Asian Austral. J. Anim. Sci. – 2013. – V. 26. - №10. – P. 1379-1387.
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.


Библиографическая ссылка

Люханов М.П., Люханов М.П., Короткевич О.С., Себежко О.И. АССОЦИАЦИЯ SNPS TNF-α – 824A/G И TNFR1 – 1703C/T С НЕКОТОРЫМИ ПОКАЗАТЕЛЯМИ РОСТА И РАЗВИТИЯ МОЛОДНЯКА ЧЕРНО-ПЕСТРОЙ ПОРОДЫ // Современные проблемы науки и образования. – 2015. – № 4. ;
URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=20415 (дата обращения: 28.09.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074