Опубликовать статью Вход и регистрация
Расширенный поиск
Разделы статьи

ХАРАКТЕРИСТИКА ЧЕРНО-ПЕСТРОГО СКОТА СМОЛЕНСКОЙ ОБЛАСТИ ПО АНТИГЕНАМ ГРУПП КРОВИ

Научная статья
Гонтов М.Е.
Кольцов Д.Н.
Онуфриев В.А.
Дмитриева В.И.
Андреева С.А.
DOI:
https://doi.org/10.23670/IRJ.2018.71.020
Выпуск: № 5 (71), 2018
Опубликована:
2018/05/19
PDF

Гонтов М.Е.1, Кольцов Д.Н.2, Онуфриев В.А.3, Дмитриева В.И.4, Андреева С.А.5

1 Кандидат сельскохозяйственных наук,

2 Кандидат сельскохозяйственных наук,

3 Кандидат ветеринарных наук,

4 Кандидат сельскохозяйственных наук,

1,2,3,4,5 Смоленский научно-исследовательский институт сельского хозяйства, Смоленск, Россия

ХАРАКТЕРИСТИКА ЧЕРНО-ПЕСТРОГО СКОТА СМОЛЕНСКОЙ ОБЛАСТИ ПО АНТИГЕНАМ ГРУПП КРОВИ

Аннотация

Приведены результаты идентификации 2383 животных черно-пестрой и голштинской пород крупного рогатого скота из 5 племенных хозяйств Смоленской области с использованием ЕАВ-локуса. Для определения групп крови использовали 60 наименований моноспецифических сывороток собственного производства. В популяции установлено 98 ЕАВ – аллелей, контролирующих наследование эритроцитарных антигенов. 78% животных являются носителями 15 ЕАВ – аллелей, типичных для голштинской породы черно-пестрой масти: Q`, G2Y2E`1Q`, D`E`1F`2G`O`G``2, b, I2, Y2A`1, BO1B`, E`3G`G``, E`3G``, G2O1Y2, O2A`2J`2K`O`, BO1Y2D`, O1A`1, B1O1, B2O3Y2A`2E`3G`P`Q`G``2. По структуре аллелофонда животные из разных хозяйств региона имеют высокое генетическое сходство между собой, а также с голштинами московского региона. Индекс генетического сходства составляет 0,74-0,95.

Низкий коэффициент гомозиготности (3,4 - 10,8) указывает на высокий уровень наследственной изменчивости, необходимой для дальнейшего повышения генетического потенциала молочной продуктивности коров.

Полученные результаты исследований будут использованы при составлении селекционных программ по совершенствованию племенных и продуктивных качеств голштинского и черно-пестрого скота региона, в иммуногенетическом мониторинге пород.

Ключевые слова: группы крови, ЕАВ-аллели, голштинская порода черно-пестрой масти, частота встречаемости, индекс генетического сходства.

Gontov M.E.1, Koltsov D.N.2, Onufriev V.A.3, Dmitrieva V.I.4, Andreeva S.A.5

1 PhD in Agriculture,

2 PhD in Agriculture,

3 PhD in Veterinary Medicine and Science,

4 PhD in Agriculture,

1,2,3,4,5 Smolensk Scientific Research Institute of Agriculture, Smolensk, Russia

CHARACTERISTICS OF WHITE-AND-BLACK CATTLE OF SMOLENSK REGION FOR ANTIGENS OF BLOOD GROUPS

Abstract

The results of identification of 2383 animals of white-and-black and Holstein breeds of cattle from 5 breeding farms of the Smolensk region using the EAV locus are presented in the paper. In order to determine blood groups, 60 names of monospecific serums of own production were used. The population includes 98 EAV-alleles that control the inheritance of erythrocyte antigens. 78% of the animals are the carriers of 15 EAV-alleles, typical of the Holstein breed of white-and-black color: Q`, G2Y2E`1Q`, D`E`1F`2G`O`G``2, b, I2, Y2A`1, BO1B`, E`3G`G``, E`3G``, G2O1Y2, O2A`2J`2K`O`, BO1Y2D`, O1A`1, B1O1, B2O3Y2A`2E`3G`P`Q`G``2 According to the structure of the allele fund, animals from different farms in the region have a high genetic similarity with each other, as well as with the Holstein of the Moscow region. The index of genetic similarity is 0.74-0.95.

The low homozygous coefficient (3.4 – 10.8) indicates a high level of hereditary variability necessary for further increasing the genetic potential of cow dairy productivity.

The obtained results of the research will be used in drawing up breeding programs for improving the breeding and productive qualities of the Holstein and white-and-black cattle of the region, in immunogenetic monitoring of rocks.

Keywords: blood groups, EAV-alleles, Holstein breed of white-and-black color, frequency of occurrence, index of genetic similarity.

Сельскохозяйственные предприятия Смоленской области, специализирующиеся на производстве молочной продукции, наряду с животными комбинированного направления продуктивности - бурой швицкой и сычевской пород, также разводят скот специализированного молочного направления продуктивности - черно-пестрой и голштинской пород. Доля животных черно-пестрого корня в структуре племенных хозяйств составляет 36%. В 2017 году молочная продуктивность коров племенных хозяйств составила в среднем 7688 кг молока на корову.

Группы крови в качестве генетических маркеров наследственности животных используются в селекции крупного рогатого скота по многим направлениям: для контроля достоверности записей происхождения в племенных документах; в определении сходства и генетических различий между отдельными животными, линиями и семействами, стадами и породами; для улучшения воспроизводительных способностей, повышения уровня продуктивности, сохранения и контроля передачи в поколениях ценных генотипов животных, а также для экспертизы породной принадлежности животных [4, С. 184-188], [9, С. 12].

Сотрудниками лаборатории биотехнологии ФГБНУ Смоленского НИИСХ разработана система использования иммуногенетических маркеров при совершенствовании вазузского и смоленского типов сычевского и бурого швицкого скота, наставление по идентификации ценных генотипов для сохранения и рационального использования генетических ресурсов этих пород [5], [12].

В настоящее время с использованием групп крови ведутся иммуногенетические исследования по идентификации черно-пестрого и голштинского скота, который стали разводить в регионе.

Основная цель настоящих исследований изучить с использованием групп крови генетическую структуру животных голштинской и черно-пестрой пород, разводимых в племенных хозяйствах региона и определить уровень наследственной изменчивости.

В связи с этим решали задачи по определению групп крови животных и генетической структуры стад по ЕАВ-локусу, определению степени генетического сходства между стадами в сравнении с животными голштинской породы черно-пестрой масти из Московской области (n=976) [10, С. 101-102].

С помощью 60 реагентов для определения групп крови крупного рогатого скота, изготовленных в лаборатории ФГБНУ Смоленского НИИСХ и унифицированных с международными стандартами, общепринятыми методами [11] выявляли антигенный состав эритроцитов крови животных голштинской породы черно-пестрой масти, принадлежащих ОАО «Смоленское» (n=345), ООО «Пригородный» (n=65), ЗАО «Золотая Нива» (n=170), ООО «Терра» (n=160) и черно-пестрой породы СХПК колхоза-племзавода «Радищево» (n=1643). Всего исследованы группы крови 2373 животных.

Семейным анализом по тройкам отец-мать-потомок устанавливали генотипы животных в 11 генетических системах групп крови, подтверждали достоверность записей происхождения потомков.

Для оценки наследственных особенностей животных использовали аллели ЕАВ - локуса, который наиболее объективно отражает генетическую изменчивость в группах животных. Обработку полученных результатов проводили с использованием рекомендаций [6].

Частоту встречаемости ЕАВ – аллелей в каждой группе животных определяли по формуле Pi = fi /2N, где Pi – частота i–го аллеля, а fi - число этого аллеля в популяции, численность которой составляет N.

Индекс генетического сходства (r) между популяциями вычисляли по формуле: 24-05-2018 16-55-15. Максимальному сходству соответствует r = 1, минимальному - r = 0.

Для определения степени гомозиготности популяции по аллелям групп крови использовали формулу: Ca =∑p2*100, где Ca - коэффициент гомозиготности (%), p – частота данного аллеля.

Число эффективных аллелей в стаде определяли по формуле Na = 1/Ca .

В результате у исследованных животных голштинской породы установлено 98 аллелей (табл.1), контролирующих наследственные комбинации антигенных факторов ЕАВ – системы, встречающиеся в стадах с разной частотой.

Такое широкое генетическое разнообразие среди животных голштинской породы Смоленской области объясняется тем, что  комплектовали племенные хозяйства   чистопородным    маточным поголовьем, завезенным  из разных стран, стада которых имеют различия в генофонде; для воспроизводства стада используется семя большого количества быков-производителей с различными генотипами;  небольшой

 

Таблица 1 – Частота встречаемости основных ЕАВ-аллелей групп крови  у голштинского и черно-пестрого скота Смоленской области

24-05-2018 17-14-21

Окончание таблицы 1 – Частота встречаемости основных ЕАВ-аллелей групп крови  у голштинского и черно-пестрого скота Смоленской области

24-05-2018 17-17-07

промежуток времени по разведению этой породы в регионе, еще не позволил в достаточной мере провести селекционную работу по сохранению и распространению лучших генотипов с целью их консолидации.

Из 98 выявленных ЕАВ-аллелей наиболее часто, у 78% животных, встречаются 15 аллелей: Q`, G2Y2E`1Q`, D`E`1F`2G`O`G``2, b, I2, Y2A`1, BO1B`, E`3G`G``, E`3G``, G2O1Y2, O2A`2J`2K`O`, BO1Y2D`, O1A`1, B1O1, B2O3Y2A`2E`3G`P`Q`G``2,  являющимися  генами-маркерами голштинского скота.

СХПК колхоз-племзавод «Радищево» в настоящее время является племенным заводом по разведению скота черно-пестрой породы. У животных выявлено 90 ЕАВ-аллелей, что также указывает на высокий уровень наследственной изменчивости и на хорошие перспективы по дальнейшему совершенствованию продуктивных качеств породы.

Для совершенствования дойного стада по молочной продуктивности в хозяйстве продолжительное время используют голштинских черно-пестрых быков. Поэтому по аллелофонду ЕАВ-локуса животные  незначительно отличаются от животных голштинской породы.

 Одним из факторов, обеспечивающим успех в селекционной работе, является наличие в популяции генетической изменчивости.

Рассчитанные по формуле коэффициенты гомозиготности для животных каждого из исследованных  стад имеют небольшое значение, что указывает на высокий уровень генетической изменчивости (табл.1), а поэтому, на имеющиеся возможности  по повышению молочной продуктивности коров.

Наиболее консолидированную наследственность имеют животные племенного репродуктора «Пригородный» (Са=10,8). Шире  размах наследственной изменчивости среди животных племзавода «Радищево», у которых коэффициент гомозиготности составляет только 3,4.

Коэффициент гомозиготности  по животным голштинской породы Смоленской области в среднем составляет 5,3.

Анализ генетического сходства между популяциями черно-пестрого скота региона (табл.2) показывает, что между ними существует высокий уровень родства. Индекс генетического сходства составил 0,74 — 0,95.

 

Таблица 2 – Генетическое сходство между популяциями черно-пестрого скота Смоленской области

24-05-2018 17-25-20

Сравнивая голштинов смоленского региона и московской популяции, установлен коэффициент сходства равный 0,83. Больше различий   между животными черно-пестрой породы племзавода «Радищево» и московской популяцией голштинов (r=0,74). Имеющиеся небольшие генетические различия между голштинскими животными из разных стад обусловлены разными источниками формирования этих хозяйств племенными животными.

В результате исследований  определены группы крови скота черно-пёстрого корня из 5 племенных хозяйств Смоленской области. Выявлено 98 EAB-аллелей, из которых  15 аллелей являются типичными для голштинской породы и имеются у 78% исследованных животных:  Q`, G2Y2E`1Q`, D`E`1F`2G`O`G``2, b, I2, Y2A`1, BO1B`, E`3G`G``, E`3G``, G2O1Y2, O2A`2J`2K`O`, BO1Y2D`, O1A`1, B1O1, B2O3Y2A`2E`3G`P`Q`G``2.

Между животными разных хозяйств установлено высокое генетическое сходство (r=0,74 – 0,95), обусловленное использованием  на маточном поголовье черно - пестрой и голштинской пород  этих хозяйств семени одних и тех же  быков – производителей голштинской  породы черно-пестрой масти.

Уровень генетической изменчивости в стадах высокий, что подтверждается  низкими значениями  коэффициента гомозиготности (Са). Более высокая генетическая изменчивость установлена для животных  стада черно-пестрой породы племенного завода «Радищево» (Ca = 3,4). Животные стада племенного репродуктора «Пригородное» обладают более консолидированной наследственностью (Ca = 10,8).

Список литературы / References

  1. Гонтов М.Е. Генетические маркеры и молочная продуктивность сычевского скота новых линий / М.Е. Гонтов, П.Ф. Сороковой, В.К. Чернушенко и др. // Животноводство. – 1985. – № 9. – С. 13.
  2. Гонтов М.Е. Иммуногенетические маркеры в селекции бурого швицкого скота племзавода «Доброволец» / М.Е. Гонтов, В.К. Чернушенко, В.И. Дмитриева и др. // Зоотехния. – 2009. – №7. – С. 11-12.
  3. Гонтов М.Е. Применение разработанной системы использования групп крови на этапах селекции бурого швицкого скота в Смоленской области / М.Е. Гонтов, Д.Н. Кольцов, В.А. Багиров и др. // Достижения науки и техники АПК. – 2015. – Т.29. – №9. – С. 86-89.
  4. Гонтов М.Е. Аллелофонд крупного рогатого скота племенного репродуктора ОАО «Смоленское» и использование его для экспертизы породной принадлежности / М.Е. Гонтов, Д.Н. Кольцов, В.А. Онуфриев и др. Сборник научных трудов под ред. В.Н. Мазурова. – Калуга – 2017. – С. 184-188.
  5. Гонтов М.Е. Наставление по идентификации ценных генотипов бурого швицкого и сычевского скота для сохранения и рационального использования их генетических ресурсов / М.Е. Гонтов, Д.Н. Кольцов, В.И. Дмитриева и др. – Смоленск, 2017. – 52 с.
  6. Животовский Л.А. Методические рекомендации по статистическому анализу иммуногенетических данных для использования в селекции животных / Л.А. Животовский, А.М. Машуров. – Дубровицы, 1974. – 30 с.
  7. Кольцов Д.Н. Использование в качестве генетических маркеров групп крови при исследовании селекционных процессов воспроизводства у крупного рогатого скота / Д.Н. Кольцов, Ю.Д. Романов, М.Е. Гонтов // Достижения науки и техники АПК. – 2011. – №12. – С. 55-57.
  8. Кольцов Д.Н. Эффективность мониторинга групп крови на этапах селекции сычевской породы крупного рогатого скота в Смоленской области / Д.Н. Кольцов, М.Е. Гонтов, В.А. Багиров и др.//Достижения науки и техники АПК. – 2015. – № 9. – С. 44-46.
  9. Новиков А.А. Рекомендации по использованию методов генетического мониторинга в селекции крупного рогатого скота и свиней / А.А. Новиков. – Лесные Поляны, 2015. – 23 с.
  10. Попов Н.А. Аллелофонд пород крупного рогатого скота по ЕАВ - локусу / Н.А. Попов, Г.В. Ескин. – Москва, 2000. – С.101-102.
  11. Сороковой П.Ф. Методические рекомендации по исследованию и использованию групп крови в селекции крупного рогатого скота. / П.Ф. Сороковой. – Дубровицы, 1974. – 40 с.
  12. Чернушенко В.К. Система иммуногенетических маркеров при совершенствовании новых молочных типов бурого швицкого и сычевского скота: практическое руководство / сост. В.К. Чернушенко, М.Е. Гонтов, Д.Н. Кольцов и др. – Смоленск, 2010. – 47 с.

Список литературы на английском языке / References in English

  1. GontovE. Geneticheskiye markery i molochnaya produktivnost' sychevskogo skota novykh liniy [Genetic Markers and Dairy Productivity of Sychevsk Cattle of New Lines] / M.E. Gontov, P.F. Sorokova, V.K. Chernushenko and others // [Zhivotnovodstvo] Livestock. – 1985. – No. 9. – P. 13. [in Russian]
  2. GontovE. Immunogeneticheskiye markery v selektsii burogo shvitskogo skota plemzavoda «Dobrovolets» [Immunogenetic Markers in Breeding of Brown Schwick Cattle of breeding plant – Dobrovolets] / M.E. Gontov, V.K. Chernushenko, V.I. Dmitrieva, etc. // [Zootekhniya] Zootechnics. – 2009. – No.7. – P. 11-12. [in Russian]
  3. GontovE. Primeneniye razrabotannoy sistemy ispol'zovaniya grupp krovi na etapakh selektsii burogo shvitskogo skota v Smolenskoy oblasti [Application of Developed System for Use of Blood Groups at Stages of Brown lambskin Breeding in Smolensk Region] / M.E. Gontov, D.N. Koltsov, V.A. Bagirov, etc. // [Dostizheniya nauki I tekhniki apk] Achievements of science and technology of agroindustrial complex. – 2015. – Vol.29. – No.9. – P. 86-89. [in Russian]
  4. Gontov M.E. Allelofond krupnogo rogatogo skota plemennogo reproduktora OAO «Smolenskoye» i ispol'zovaniye yego dlya ekspertizy porodnoy prinadlezhnosti [Allelofund of Cattle of of Smolenskoye JSC Nucleus and Its Use for Examination of Pedigree Accessory] / M.E. Gontov, D.N. Koltsov, V.A. Onufriev and others. Collection of scientific works ed. V.N. Mazurov. - Kaluga – 2017. – P. 184-188. [in Russian]
  5. Gontov. Nastavleniye po identifikatsii tsennykh genotipov burogo shvitskogo i sychevskogo skota dlya sokhraneniya i ratsional'nogo ispol'zovaniya ikh geneticheskikh resursov [Manual on Identification of Valuable Genotypes of Brown Schwick and Sychevsk Cattle for Conservation and Rational Use of Their Genetic Resources] / M.E. Gontov, D.N. Koltsov, V.I. Dmitrieva, etc. - Smolensk, 2017. - 52 p. [in Russian]
  6. Zhivotovsky L.A. Metodicheskiye rekomendatsii po statisticheskomu analizu immunogeneticheskikh dannykh dlya ispol'zovaniya v selektsii zhivotnykh [Methodological Recommendations on Statistical Analysis of Immunogenetic Data for Use in Animal Breeding] / L.А. Zhivotovsky, A.M. Mashurov. – Dubrovitsy, 1974. – 30 p. [in Russian]
  7. Koltsov D.N. Ispol'zovaniye v kachestve geneticheskikh markerov grupp krovi pri issledovanii selektsionnykh protsessov vosproizvodstva u krupnogo rogatogo skota [Use Blood Group as Genetic Marker in Study of Breeding Processes of Reproduction in Cattle] / D.N. Koltsov, Yu.D. Romanov, M.E. Gontov // Achievements of science and technology of agroindustrial complex. – 2011. – No. 12. – P. 55-57.
  8. Koltsov D.N. Effektivnost' monitoringa grupp krovi na etapakh selektsii sychevskoy porody krupnogo rogatogo skota v Smolenskoy oblasti [Efficiency of blood groups monitoring at stages of selection of Sychevskiy Breed of Cattle in Smolensk Region] / D.N. Koltsov, M.E. Gontov, V.A. Baghirov and others. // [Dostizheniya nauki I tekhniki apk] Achievements of science and technology of the agroindustrial complex. – 2015. – No. 9. – P. 44-46. [in Russian]
  9. Novikov A.A. Rekomendatsii po ispol'zovaniyu metodov geneticheskogo monitoringa v selektsii krupnogo rogatogo skota i sviney [Recommendations on Use of Genetic Monitoring methods in Selection of Cattle and Pigs]. Novikov. – Forest Glades, 2015. – 23 p.
  10. Popov N.A. Allelofond porod krupnogo rogatogo skota po YEAV - lokusu [Allelofund of Cattle Breeds on EAV – locus] / N.A. Popov, G.V. Eskin. – Moscow, 2000. – P. 101-102. [in Russian]
  11. Sorokova P.F. Metodicheskiye rekomendatsii po issledovaniyu i ispol'zovaniyu grupp krovi v selektsii krupnogo rogatogo skota. [Methodical Recommendations for Study and Use of Blood Groups in Selection of Cattle] / P.F. Fortieth. – Dubrovitsy, 1974. – 40 p. [in Russian]
  12. Chernushenko V.K. Sistema immunogeneticheskikh markerov pri sovershenstvovanii novykh molochnykh tipov burogo shvitskogo i sychevskogo skota: prakticheskoye rukovodstvo [System of Immunogenetic Markers for Improvement of New Dairy Types of Brown Schwick and Sychevsk Cattle: Practical Guide] / comp. VC. Chernushenko, M.E. Gontov, D.N. Koltsov and others – Smolensk, 2010. – 47 p. [in Russian]