Стаття

Отримано 18.01.2022

Доопрацьовано 17.03.2022

Прийнято 26.04.2022

Взято з Том 26, № 2, 2022

Сторінки 35 -42

Ivashchenko, O., & Kulibaba, R. (2022). Productivity of cows of the Ukrainian red-spotted dairy breed with different genotypes according to the TLR1, SLC11A1 and CSN2 loci. Ukrainian Black Sea Region Agrarian Science, 26(2), 35-42. https://doi.org/10.56407/2313-092X/2022-26(2)-4

Продуктивність корів української червоно-рябої молочної породи з різними генотипами за локусами TLR1, SLC11A1 та CSN2

Оксана Іващенко Роман Кулібаба

Застосування методів маркер-асоційованої селекції відкриває нові перспективи в контексті максимальної реалізації продуктивного потенціалу тварин, що робить питання застосування сучасних наукових підходів у тваринництві особливо актуальним. З огляду на це, аналіз продуктивних якостей особин великої рогатої худоби з різними генотипами за сукупністю генів-кандидатів належить до одного з найактуальніших завдань генетики і селекції тварин. Отже, мета даного дослідження, – провести аналіз продуктивних якостей корів української червоно-рябої молочної породи з різними генотипами за локусами TLR1, SLC11A1 та CSN2. Генотипування особин ВРХ проводили за використання методу PCR-RFLP для TLR1 та SLC11A1 і AS-PCR для CSN2. Аналіз продуктивних якостей тварин проводили за рахунок порівняння параметрів трьох лактацій для кожної групи тварин за показниками середнього надою за 305 днів лактації (кг), вмісту білка в молоці (%) та жирномолочності (%). Дослідження проведено на основі отриманих раніше результатів індивідуального типування особин за дослідними локусами. За результатами проведених досліджень у дослідній популяції корів за локусом толлподібного рецептора 1 (TLR1) для першої та третьої лактацій домінуючі значення показнику надою характерні для гомозигот з генотипом GG, у той час, як для другої лактації найбільші значення надою спостерігаються для гомозиготних особин за алелем A. При цьому вірогідної різниці між показниками особин з різними генотипами не встановлено. Значної різниці між групами корів з досліджуваними генотипами за показниками вмісту жиру та білка в молоці за локусом TLR1 також не виявлено. Для SLC11A1 властива характерна відмінність від попереднього гену, оскільки в цьому локусі виявлено дві мутації, що формують гаплотипи – СС-АА, СG-АА та CG-AT із дев’яти потенційно можливих варіантів. За показниками молочної продуктивності тварини з гаплотипом СG-АА мали більші значення надою порівняно з іншими гаплотипами протягом всіх трьох лактацій (різниця вірогідна). Найбільші відмінності спостерігали з гаплотипом CG-AT. За показниками вмісту молочного білка та жиру вірогідних відмінностей між особинами з різними гаплотипами не встановлено. Варіативність ознак для всіх лактацій перебувала на низькому рівні. Що стосується локусу бета-казеїну, за результатами проведених досліджень значної різниці в показниках молочної продуктивності корів з різними генотипами не виявлено. Найвищі значення надою притаманні для особин з генотипом A1A1, проте, різниця з особинами з іншими генотипами не є вірогідною. У будь-якому випадку, алель A2, за значенням показників гомозиготних особин (генотип A2A2), не проявляє негативного впливу на параметри молочної продуктивності тварин

поліморфізм; алель; популяція; продуктивність; корови

[1] Le Roex, N., Koets, A.P., Van Helden, P.D., Hoal, E.G. (2013). Gene polymorphisms in African Buffalo associated with susceptibility to bovine tuberculosis infection. Plos One, 8(5), article number E64494. doi: 10.1371/journal.pone.0064494.

[2] Prakash, O., Kumar, A., Sonwane, A., Rathore, R., Vir Singh, R., Chauhan, A., Kumar, P., Renjith, R., Yadav, R., Bhaladhare, A., Baqir, M., & Sharm, D. (2014). Polymorphism of cytokine and innate immunity genes associated with bovine brucellosis in cattle. Molecular Biology Reports, 41, 2815-2825. doi: 10.1007/s11033-014-3136-3.

[3] Kumar, N., Ganguly, I., Singh, R., Deb, S.M., Kumar, S., Sharma, A., & Mitra, A. (2011). DNA polymorphism in Slc11a1 gene and its association with brucellosis resistance in Indian zebu (Bos Indicus) and crossbred (Bos Indicus×Bos Taurus) cattle. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences, 24(7), 898-904. doi: 10.5713/ajas.2011.10306.

[4] Hawn, T.R., Misch, E.A., Dunstan, S.J., Thwaites, G.E., Lan, N.T., Quy, H.T., Chau, T.T., Rodrigues, S., Nachman, A., Janer, M., Hien, T.T., Farrar, J.J., & Aderem, A. (2010). A common human Tlr1 polymorphism regulates the innate immune response to lipopeptides. European Journal of Immunology, 37, 2280-2289. doi: 10.1002/eji.200737034.

[5] Underhill, D.M., Ozinsky, A., Smith, K.D., & Aderem, A. (1999). Toll-Like receptor-2 mediates mycobacteriainduced proinflammatory signaling in macrophages. Proceedings of the National Academy of Sciences, 96, 14459-14463. doi: 10.1073/pnas.96.25.14459.

[6] Shcheblyakov, D.V., Logunov, D.Yu., Tuhvatulin, A.I., & Shmarov, M.M. (2010). Toll-like receptors (TLR) and their importance in tumor progression. Acta Nature, 3, 28-37. Retrieved from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3347570/.

[7] Opsal, M.A., Vage, D.I., Hayes, B., Berget, I., & Lien, S. (2006). Genomic organization and transcript profiling of the bovine toll-like receptor gene cluster TLR6-TLR1-TLR10. Gene, 384, 45-50. doi: 10.1016/j.gene.2006.06.027.

[8] Ogorevc, J., Kunej, T., Razpet, A., & Dovc, P. (2009). Database of cattle candidate genes and genetic markers for milk production and mastitis. Anim Genet, 40, 832-851. doi: 10.1111/j.1365-2052.2009.01921.x.

[9] Jann, O.C., King, A., Corrales, N.L., Anderson, S.I., Jensen, K., Ait-Ali, T., Tang, H., Wu, C., Cockett,  N.E., Archibald, A.L., & Glass, E.J. (2009). Comparative genomics of Toll-like receptor signalling in five species. BMC Genomics, 10, article number 216. doi: 10.1186/1471-2164-10-216.

[10] Hawn, T.R., Misch, E.A., Dunstan, S.J., Thwaites, G.E., Lan, N.T., Quy, H.T., Chau, T.T., Rodrigues, S., Nachman, A., Janer, M., Hien, T.T., Farrar, J.J., & Aderem, A. (2007). A common human TLR1 polymorphism regulates the innate immune response to lipopeptides. European Journal of Immunology, 37, 2280-2289. doi: 10.1002/eji.200737034.

[11] Johnson, C.M., Lyle, E.A., Omueti, K.O., Stepensky, V.A., Yegin, O., Alpsoy, E., Hamann, L., Schumann, R.R., & Tapping, R.I. (2007). Cutting edge: A common polymorphism impairs cell surface trafficking and functional responses of TLR1 but protects against leprosy. The Journal of Immunology, 178, 7520-7524. doi: 10.4049/jimmunol.178.12.7520.

[12] Cinar, M.U., Hizlisoy, H., Akyüz, B., Arslan, K., Aksel, E.G., & Gümüşsoy, K.S. (2018). Polymorphisms in toll-like receptor (TLR) 1, 4, 9 and SLC11A1 genes and their association with paratuberculosis susceptibility in Holstein and indigenous crossbred cattle in Turkey. Journal of Genetics, 97(5), 1147-1154. doi: 10.1007/s12041-018-1008-7.

[13] Prakash, O., Kumar, A., Sonwane, A., Rathore, R., Singh, R. V., Chauhan, A., & Sharma, D. (2014). Polymorphism of cytokine and innate immunity genes associated with bovine brucellosis in cattle. Molecular Biology Reports, 41(5), 2815-2825. doi: 10.1007/s11033-014-3136-3.

[14] Sun, L., Song, Y., Riaz, H., Yang, H., Hua, G., Guo, A., & Yang, L. (2012). Polymorphisms in toll-like receptor 1 and 9 genes and their association with tuberculosis susceptibility in Chinese Holstein cattle. Veterinary Immunology and Immunopathology, 147(3-4), 195-201. doi: 10.1016/j.vetimm.2012.04.016.

[15] Russell, C.D., Widdison, S., Leigh, J.A., & Coffey, T.J. (2012). Identification of single nucleotide polymorphisms in the bovine Toll-like receptor 1 gene and association with health traits in cattle. Veterinary Research, 43(1), article number 17. doi: 10.1186/1297-9716-43-17.

[16] Bagheri, M., Moradi-Sharhrbabak, M., Miraie-Ashtiani, R., Safdari-Shahroudi, M., & Abdollahi-Arpanahi, R. (2015). Case-control approach application for finding a relationship between candidate genes and clinical mastitis in Holstein dairy cattle. Journal of Applied Genetics, 57(1), 107-112. doi: 10.1007/s13353-015-0299-0.

[17] Hu, H.C., Wang, H.M., Li, J.B., Wang, C.F., Lai, S.J., Li, Q.L., & Zhong, J.F. (2009). Genetic polymorphism of Nramp1 gene and correlation with mastitis in Holstein cattle. Journal Yi Chuan, 31(1), 57-62. doi: 10.3724/sp.j.1005.2009.00057.

[18] Kulibaba, R., Liashenko, Yu., & Ivashchenko, O. (2021). Polymorphism of TLR1, TLR4, and SLC11A1 genes in populations of different cattle breeds of Ukrainian selection. Agricultural Science and Practice, 8(3), 25-34. doi: 10.15407/agrisp8.03.025.

[19] Bjelka, M., & Novák, K. (2020). Association of TLR gene variants in a Czech red pied cattle population with reproductive traits. Veterinary Immunology and Immunopathology, 220, article number  109997. doi: 10.1016/j.vetimm.2019.109997.

[20] Ateya, A.I., Ibrahim, S.S., & Al-Sharif, M.M. (2022). Single nucleotide polymorphisms, gene expression and economic evaluation of parameters associated with mastitis susceptibility in European cattle breeds. Veterinary Sciences, 9(6), article number 294. doi: 10.3390/vetsci9060294.

[21] Ladyka, V.I., Pavlenko, Yu.M., Drevycka, T.I., Dosenko, V.Ie., Skljarenko, Yu.I., & Bartjenjeva, L.S. (2021). Study of beta-casein gene polymorphism and its relationship with milk composition in simmental cows. Animal Breeding and Genetics, 62, 106 113. doi: 10.31073/abg.62.14.

[22] Ladyka, V.I., Skljarenko, Yu.I., Pavlenko, Yu.M., & Malikova, A.I. (2020). Comparative evaluation of dairy productivity of cows of Ukrainian brown milk breed of different genotypes by β-casein. Bulletin of Sumy Ntional Agrarian University, 3(42), 3-7. doi: 10.32845/bsnau.lvst.2020.3.1.