Текст: В. САЦУК, к.б.н., Н. КОВАЛЮК д-р биол. наук, А. ВОЛЧЕНКО
Аллельные миры
Довольно часто в практической работе зоотехники-селекционеры сталкиваются с несоответствием быка и стада. Это проявляется в том, что быки – производители, получившие высокие категории в других стадах, в новом хозяйстве проявляют себя нейтральными или даже ухудшателями. Чтобы верно подобрать быка-производителя и получить максимальные результаты важно обратить внимание на маркерный ген BoLA-DRB3.
Полезные гены
На конкретном примере рассмотрим возможность использования информации о маркерном гене BoLA-DRB3 на заключительном этапе подбора быков - производителей к маточному поголовью. Подобный подход способствует повышению гетерозиготности разводимого скота, следовательно, положительно влияет на продуктивность и сроки хозяйственного использования разводимых животных, сокращает расход семени на одно плодотворное осеменение. В итоге обеспечивается максимально возможное проявление в потомстве положительных качеств используемых в репродукции популяции быков-производителей.
У крупного рогатого скота за первичный иммунный ответ на воздействие бактерий и вирусов отвечает ген BoLA-DRB 3. Он интересен для селекции не только тем, что во многом определяет эффективность иммунной системы животных, но и тем, что располагается в одной хромосоме с геном пролактина и рядом других, влияющих на молочную продуктивность. Специальные исследования показали:
- аллели (разновидности) гена BoLA-DRB 3 - *8,16,22,24 – определяют предрасположенность в соответствующих условиях к развитию вирусных и бактериальных инфекций. Их называют чувствительные, и обозначают буквой Ч;
-аллели -*1,2,3,4,5,6,7,9,10,12,13,14,15,17,18,19,20,21,25,26,27,29,30,31,32,33,
34,35,36,37,38,39,40,41,42,43,44,45,46,47,48,49,50,51,52,53,54–называют нейтральными и обозначают буквой Н: у них не выявлено ассоциативных связей;
- аллели -*11,23,28 – обуславливают высокую генетическую невосприимчивость их носителей к развитию инфекций. Эти аллели называют устойчивые и обозначают буквой У.
Аллели BoLA-DRB 3
Ч-чувствительные
(BoLA-DRB 3 *8,16,22,24)
(Определяют генетическую предрасположенность к развитию вирусных и бактериальных инфекций)
У-устойчивые
(BoLA-DRB 3 *11,23,28)
(Определяют генетическую устойчивость к развитию вирусных и бактериальных инфекций)
Н-нейтральные
(BoLA-DRB 3 *1,2,3,4,5,6,7,9,10,12,13, 14,15,17,18,19,20,21,25,26,27,29,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,43,44,45,46,47,48,49,50,51,52,53,54)
(ассоциативные связи не выявлены)
Аллели гена BoLA-DRB3 молочного скота и его восприимчивость к инфекционным заболеваниям.
Характер связи аллелей этого гена с хозяйственно-полезными признаками крупного рогатого скота представлен в таблице 1.
Табл. 1 Связи аллелей гена BoLA-DRB 3 и хозяйственно-полезных признаков
Интенсивный отбор разводимого поголовья на увеличение удоя и улучшение качественных характеристик молока ведет к тому, что ген BoLA-DRB 3 утрачивает своё многообразие. Проведенные в 20 хозяйствах Краснодарского края исследования показывают, что в некоторых стадах из 54 возможных вариантов этого гена встречаются лишь пять - семь.
Аллели генов, обуславливающие высокую молочную продуктивность и локализованные в 23 хромосоме крупного рогатого скота, чаще всего наследуются сцеплено с аллелями BoLA-DRB 3, определяющими повышенную восприимчивость животных к ряду заболеваний.
В результате селекции на увеличение продуктивности происходит снижение разнообразия по этому гену, и появляются не только отдельные особи, но и целые стада, предрасположенные, при неблагоприятных условиях к развитию вирусных и бактериальных инфекций.
Данное положение характерно для коров, телок и быков-производителей как отечественной, так и зарубежной селекции независимо от страны происхождения.
Необходимо отметить, что у локуса BoLA-DRB 3 не существует «плохих» и «хороших» аллелей. Каждый из них в той или иной степени ассоциируется с какими-то качествами животных, их носителей.
В практической селекции можно элиминировать из популяции всех носителей чувствительных аллелей. Однако при этом в результате такой выбраковки из стада будет удалена значительная часть высокопродуктивного поголовья, что негативно отразится на экономике производства молочной продукции.
Генетический срез
Информацию о BoLA-DRB 3 нельзя рассматривать в качестве основного фактора селекции разводимого скота, заменяющую собой традиционно учитываемые признаки и показатели.
Сведения о генотипе по BoLA-DRB 3 актуальны на заключительном этапе подбора быков-производителей.
Многие популяции молочного скота в настоящее время не имеют идентификации по BoLA-DRB 3 и, следовательно, для подбора производителей к такому маточному поголовью необходимо провести изучение селекционно-генетической ситуации по этому гену в каждом конкретном стаде. Такой анализ принято называть «генетическим срезом». Он осуществляется на основе генотипирования (ДНК-анализа) специально отобранных животных по принципу репрезентативной выборки. Численность особей в данной группе должна составлять до 10% от общего количества маточного поголовья в стаде, но не менее 50 голов. На основе полученных материалов рассчитывается генетический профиль стада и только после этого проводится закрепление производителей.
Оптимальным является подбор быков к маточному поголовью «тройками». Все три производителя должны быть носителями редких аллелей для данного стада и неповторяющихся селекционно-значимых признаков (удой, содержание жира, содержание белка, легкий отел и т.д.). В случае однократного перегула коровы или телки бык меняется.
Такое закрепление позволяет существенно увеличить гетерогенность стада и способствует быстрому и позитивному развитию основных селекционных признаков, увеличению резистентности разводимого поголовья и в целом обеспечивается максимально возможное проявление в потомстве положительных качеств используемых в репродукции популяции быков-производителей.
Эффективность такой работы наглядно демонстрируется на примере ЗАО «ПЗ «Воля» Краснодарского края. Стадо этого хозяйства не было идентифицировано по гену BoLA-DRB 3. На время начала закрепления быков в данной популяции насчитывалось 192 дочери Ихора 1304, 178 потомков производителя Рамзеса 8502, 55 – от быка Валерона 312 и др. Для изучения ситуации по гену BoLA-DRB 3 были взяты образцы крови от молодых животных (телок, нетелей и первотелок) в том числе от: девяти дочерей Ихора; восьми – Рамзеса; трех – Валерона и 30 дочерей других быков пропорционально, всего от 50 голов.
Анализ результатов исследования крови отобранного поголовья показал:
- генотип животных ЗАО «ПЗ «Воля» перенасыщен аллелями: BoLA-DRB 3*16; BoLA-DRB 3*24; BoLA-DRB 3*27. Данные аллели взаимосвязаны с генетическими блоками, влияющими на удой и качественные характеристики молока;
- в стаде наблюдается низкая частота встречаемости аллелей, обуславливающих высокую устойчивость к инфекционным заболеваниям и другим негативным факторам внешней среды (в сумме аллели BoLA-DRB3*11, 23, 28 составили 13%).
С учетом результатов «генетического среза» этого стада, целей селекции разводимого в нем скота (увеличение продуктивности, улучшение качества молока и повышение резистентности животных к различным стрессам-факторам, в т.ч. патогенам) рекомендованы для подбора следующие быки: Эвент-М 46473861; Лаберо 49652611 и Инспиратор-М 83143.
Такое закрепление предложено, исходя из результатов оценки этих быков по потомству, их происхождения (табл.2), и учитывая то обстоятельство, что они являются носителями редко встречающихся в данном стаде аллелей (табл.3).
Табл. 2 Происхождение и оценка по качеству потомства производителей, отобранных для стада ЗАО «ПЗ» Воля»
Таблица 3 Генотип быков по BoLA-DRB 3
Подобный подход к вопросу подбора производителей к маточному поголовью повысил гетерозиготность разводимого скота, положительно повлиял на продуктивность и сроки хозяйственного использования разводимых животных, сократил расход семени на одно плодотворное осеменение за счёт преодоления биологической несовместимости.
Журнал Агробизнес