Способ отбора быков-производителей по результатам днк-диагностики генотипов каппа-казеина

Изобретение относится к области животноводства и биотехнологии. Способ предусматривает отбор быков-производителей по происхождению, проверку достоверности их происхождения, отбор по индивидуальным фенотипическим качествам, по собственной продуктивности, по качеству потомства и отбор быков-производителей, несущих в своем геноме аллель В гена каппа-казеина. Способ позволяет ускорить отбор, повысить продуктивность стада, осуществить контроль и управление удельным весом белка в молоке и улучшить технологические свойства молока. 1 табл.

 

Изобретение относится к животноводству, ветеринарии и селекции и предназначено для проведения комплексной оценки генотипа племенных животных.

Известен способ оценки генотипа быков-производителей по жизнеспособности потомства, включающий учет частоты мертворожденности, абортов, устойчивости к различным болезням и долголетия дочерей (Патент №2216170, МПК А01К 67/02).

При комплексной оценке генотипа быков-производителей наряду с мертворожденностью, абортами, устойчивостью к различным болезням и долголетие использован новый селекционный показатель - жизнеспособность телят в возрасте 3-х месяцев. Однако данный способ не учитывает продуктивность будущего потомства.

Известен способ комплексного отбора быков-производителей по устойчивости потомства к болезням (Патент №2083102, МПК А01К 67/02 - прототип).

Однако данный способ направлен на выявление здоровых быков и не позволяет оценивать их по продуктивности будущего потомства.

Изобретение направлено на решение задачи отбора быков-производителей по результатам ДНК-диагностики генотипов каппа-казеина на ранних стадиях развития животного, что значительно ускоряет процесс отбора ремонтных бычков на ранних стадиях развития животных, интенсифицирует процесс селекции путем передачи необходимой генетической информации потомству и улучшает технологические свойства молока коров, несущих в своем геноме В-аллель гена каппа-казеина.

Это достигается тем, что в комплексную оценку быков-производителей наряду с традиционными видами отбора быков по происхождению, проверке достоверности их происхождения, по индивидуальным фенотипическим качествам, по собственной продуктивности и по качеству потомства включен ранний отбор быков-производителей, несущих в своем геноме аллель В гена каппа-казеина.

Способ комплексного отбора быков-производителей по результатам ДНК-диагностики генотипов каппа-казеина включает традиционные этапы.

1 этап - отбор бычков по происхождению

Отбор по происхождению основан на положении, что ценные по генотипу быки чаще встречаются среди животных, обладающих хорошим фенотипическим развитием признака. В племенных хозяйствах Архангельской области ежегодно выделяется группа коров для получения быков с целью комплектования элевера. Работа по отбору и оценке будущих матерей быков-производителей и составление планов индивидуального подбора родительских пар проводится с 1994 года в девяти племенных хозяйствах Архангельской области. Отбор коров в быкопроизводящую группу осуществляется по данным племенного учета, а также по материалам зоотехнических обследований. При этом учитывается происхождение, молочная продуктивность, технологические свойства вымени и особенности телосложения будущих матерей быков. Оценка животного по продуктивности предков не может служить надежным критерием для окончательного суждения о его племенной ценности. В связи с этим широкое использование лучших производителей в качестве отцов быков должно базироваться на результатах их собственной оценки по продуктивности и качеству потомства.

2 этап - определение достоверности происхождения бычков

Работа по иммуногенетической экспертизе достоверности происхождения ремонтных бычков осуществляется в соответствии с действующей «Инструкцией по генетическому контролю достоверности происхождения сельскохозяйственных животных» (М., 1985 г.) до проведения ветеринарной диагностики и профилактических обработок. Иммуногенетический метод определения достоверности происхождения бычков гарантирует исключение сомнительного отцовства или материнства. Иммуногенетический анализ позволяет не только отрицать родительство, но и установить истинного отца среди нескольких возможных. Группы крови у крупного рогатого скота определяют в любой возрастной период, начиная с месячного возраста. Лаборатория иммуногенетической экспертизы формирует банк данных аллелофонда племенных животных и передает информацию о результатах экспертизы в зональный информационно-селекционный центр.

3 этап - отбор бычков по индивидуальным фенотипическим качествам

Бычков на элевере племпредприятия выращивают по интенсивной технологии, предусматривающей достижение к 12-месячному возрасту живой массы не менее 370 кг. Рост и развитие контролируются путем ежемесячного взвешивания. Проверка индивидуальных фенотипических качеств ремонтных бычков по энергии роста, экстерьеру и конституции проводится в соответствии с ГОСТ 27985-88.

4 этап - отбор бычков по собственной продуктивности

От каждого быка необходимо накапливать не менее 25 тысяч доз спермы. Наиболее приемлемым для оценки быков по собственной продуктивности является определение уровня спермопродукции и оплодотворяющей способности спермиев. У переведенных в ремонтную группу бычков, в возрасте до двух лет, в условиях племпредприятия проверяется способность давать сперму с определением ее качества. Пробные садки практикуются с 8...10-месячного возраста. Для этого на элевере оборудован пункт взятия спермы. Замороженную сперму быков, предназначенную для искусственного осеменения коров и телок и соответствующую ГОСТу 26030-83, приготовляют из свежеполученной неразбавленной спермы по ГОСТ 23745-79 путем разбавления специальными средами, утвержденными в установленном порядке. Одним из важнейших показателей для оценки воспроизводительной способности быков является оплодотворяющая способность маток их спермой.

Определение качества спермы быков-производителей и ее оплодотворяющей способности проводится в соответствии с ГОСТ 23745-79 и изменением №1 от 24.08.87 №3364.

5 этап - отбор бычков по качеству потомства

При планировании контрольного осеменения за каждым проверяемым быком должно быть предусмотрено закрепление маточного поголовья не менее чем в трех стадах региона одновременно, в соответствии с методикой организации проверки производителей по качеству потомства (СНПплем Р 11-96 от 25.12.96 г.). Племенные достоинства быков-производителей принято оценивать по продуктивным качествам их дочерей. После проверки индивидуальных качеств ремонтные бычки переводятся в основное стадо племпредприятия для испытания по качеству потомства. С этой целью первые 600-1000 доз спермы каждого быка используются для осеменения маточного поголовья в подконтрольных стадах. Для проверки по качеству потомства в области допущены хозяйства с продуктивностью стад не менее 3000 кг молока на корову. Проверяемые быки-производители используются на коровах в первом квартале, а на ремонтных телках - в течение календарного года, не менее чем в трех стадах с учетом линейности маточного поголовья.

Разработано много методов оценки быков по качеству потомства, однако придерживаются одного основного принципа: потомство проверяемых быков сравнивается с определенной группой животных, причем обе группы находятся в одинаковых условиях кормления и содержания.

Чаще всего сравнивают продуктивные показатели дочерей с показателями сверстниц или матерей, а также со средними данными по стаду. Это позволяет выяснить, является ли улучшателем данный производитель и в какой степени. Определение племенной ценности быков-производителей осуществляется через централизованную систему оценки Головным информационно-вычислительным центром ВНИИплем.

6 этап - определение генотипов у бычков по локусу гена каппа-казеина методом ДНК-диагностики.

В отличие от традиционных этапов этот этап является новым. Но и все предыдущие этапы имеют важное значение при отборе быков-производителей.

ДНК-диагностика генотипов каппа-казеина известна до даты подачи заявки. Суть и технология процесса ДНК-диагностики генотипов каппа-казеина изложена в книге авторов: Глазко В.И., Дунин И.М., Глазко Г.В., Калашникова Л.А. Введение в ДНК-технологии. - М.: ФГНУ Росинформагротех, 2001. - стр.262-273.

В течение многих лет в молочном животноводстве улучшение качества молока ограничивалось увеличением показателя процентного содержания жира. Изменение взглядов на диетическое питание в связи с широким распространением так называемых болезней цивилизации (нарушений обмена веществ и т.п.) привело к изменению основ селекции молочного скота. Возрастающее значение приобрело содержание белка в молоке и его пригодность к технологической переработке. В связи с этим внимание селекционеров привлек один из основных белков молока - каппа-казеин. Именно каппа-казеин является субстратом действия сычужного фермента при переработке молока. Полиморфизм гена каппа-казеина связан с содержанием белка в молоке, его свертываемостью, качеством и выходом белково-молочных продуктов. Полиморфизм гена каппа-казеина у коров холмогорской породы определяется следующим образом. ДНК из крови быков или спермы выделяют общепринятыми методами. Генотипы животных по локусу гена каппа-казеина определяют путем электрофоретического анализа полиморфизма длин рестрикционных фрагментов продуктов полимеразной цепной реакции.

Аллельные варианты гена каппа-казеина выявляются по наличию или отсутствию сайта рестрикции для эндонуклеазы Hind III.

После проведения рестрикции и оценки полиморфизма длин рестрикционных фрагментов устанавливаются генотипы животных и определяются частоты встречаемости аллелей и генотипов по локусу гена каппа-казеина.

Анализ результатов оценки быков племпредприятия «Архангельское» показал, что в исследованном стаде имеется значительное преобладание быков с генотипом АА каппа-казеина. Из 85 быков, принадлежащих племпредприятию «Архангельское», 51 бык (60%) имели генотип АА, 24 быка (28,2%) имели генотип АВ и только 10 быков (11,8%) имели генотип каппа-казеина ВВ. Частота аллеля А по исследуемой группе быков достигла 0,741, а частота аллеля В составила 0,259.

Анализ таблицы показывает, что у генофондного стада быков племпредприятия «Архангельское», которые уже выбыли, но сперма которых находится в работе и на хранении, частота встречаемости желательного В-аллеля каппа-казеина составляет 29,8%. У живых быков основного стада, от которых получают и накапливают сперму, частота встречаемости В-аллеля снизилась до 18,8%. У бычков ремонтного стада, которые находятся на выращивании на элевере племпредприятия и у которых собираются брать сперму и накапливать ее, частота встречаемости В-аллеля составляет всего 7,1%. По причине незнания полиморфности генотипов каппа-казеина происходит непреднамеренное искусственное снижение частоты встречаемости В-аллеля у быков племпредприятия и через них у маточного поголовья холмогорской породы в целом.

Включение в комплексную оценку быков-производителей раннего типирования гена каппа-казеина у бычков сразу после рождения позволит отбирать животных на уровне хозяйств до постановки на элевер племпредприятия, где они выращиваются. Это позволит во много раз сократить затраты на выращивание животных с желательным генотипом, многократно увеличить селекционное давление.

Для повышения белковомолочности и улучшения технологических свойств молока следует поддерживать в стадах необходимое количество животных, несущих в своем геноме аллель В гена каппа-казеина, путем использования быков с желательным генотипом ВВ или АВ.

Типирование гена каппа-казеина у бычков холмогорской породы позволяет производить ранний отбор животных, несущих в своем геноме аллель В гена каппа-казеина, с целью дальнейшего использования быков на племпредприятии с желательным генотипом АВ или ВВ, что оказывает достоверное влияние на рост показателей молочной продуктивности их дочерей, улучшение состава и технологических свойств молока.

Предлагаемый способ позволяет осуществлять отбор быков-производителей на ранних стадиях развития животного, что ускоряет процесс отбора ремонтных бычков на ранних стадиях развития животных, интенсифицирует процесс селекции путем передачи необходимой генетической информации потомству и улучшает технологические свойства молока коров, несущих в своем геноме В-аллель гена каппа-казеина.

Таблица
Частота встречаемости генов каппа-казеина у быков племпредприятия «Архангельское»
Категории быков-производителей	Аллели гена каппа-казеина
А	В
Генофондный банк семени (62 быка)	87 (70,2%)	37 (29,8%)
Основное стадо (16 быков) Ремонтное стадо (7 бычков)	26 (81,2%) 13 (92,9%)	6 (18,8%) 1 (7,1%)
По всему протестированному поголовью быков (85 быков)	126 (74,1%)	44 (25,9%)

Способ комплексного отбора быков-производителей по результатам ДНК-диагностики генотипов каппа-казеина, отличающийся тем, что в комплексную оценку быков-производителей, наряду с традиционными видами отбора быков по происхождению, проверке достоверности их происхождения, по индивидуальным фенотипическим качествам, по собственной продуктивности и по качеству потомства, включен ранний отбор быков-производителей, несущих в своем геноме аллель В гена каппа-казеина.