НАУКА ОБРАЗОВАНИЯ - издательский дом

Switch to desktop

Материалы

ИССЛЕДОВАНИЕ ГАПЛОТИПОВ ФЕРТИЛЬНОСТИ У ГОЛШТИНСКИХ КОРОВ ГОЛЛАНДСКОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ, РАЗВОДИМЫХ В РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

 

Журнал «НАУЧНАЯ ЖИЗНЬ»  [СКАЧАТЬ СТАТЬЮ В PDF]
т. 14, вып. 5, май 2019 

Рубрика: РАЗВЕДЕНИЕ И СЕЛЕКЦИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ
Страницы:  724–729
DOI: 10.26088/INOB.2019.93.31132
   
Авторы: 

Гетманцева Любовь Владимировна, канд. с.-х. наук, вед. науч. сотрудник лаборатории «Молекулярные основы селекции», ФГБНУ «Федеральный научный центр животноводства – ВИЖ им. Л. К. Эрнста»: Россия, 142132 Московская обл., г. о. Подольск, пос. Дубровицы, 60.

Романенкова Ольга Сергеевна, канд. биол. наук, мл. науч. сотрудник лаборатории «Молекулярные основы селекции», ФГБНУ «Федеральный научный центр животноводства – ВИЖ им. Л. К. Эрнста»: Россия, 142132 Московская обл., г. о. Подольск, пос. Дубровицы, 60.

Костюнина Ольга Васильевна, д-р биол. наук, вед. науч. сотрудник, зав. лабораторией «Молекулярные основы селекции», ФГБНУ «Федеральный научный центр животноводства – ВИЖ им. Л. К. Эрнста»: Россия, 142132 Московская обл., г. о. Подольск, пос. Дубровицы, 60.

Шевцова Варвара Сергеевна, аспирант, ФГБОУ ВО «Южный федеральный университет»: Россия, 344006, г. Ростовна-Дону, ул. Стачки, 194/1.

Колосова Мария Анатольевна, канд. с.-х. наук, кафедра «Разведение с/х животных и зоогигиена им. академика П. Е. Ладана», ФГБОУ ВО «Донской государственный аграрный университет»: Россия, 346493, Ростовская обл., Октябрьский район, пос. Персиановский, ул. Кривошлыкова, д. 24.

Тел.: (496-7) 65-11-02

E-mail: ilonaluba@mail.ru

   
Реферат:  Интенсификация животноводства в последние годы привела к значительному повышению продуктивности сельскохозяйственных животных. Применение современных методов разведения привело к уменьшению генетического разнообразия и распространению в геноме животных рецессивных летальных и полулетальных мутаций. В мировой популяции голштинского крупного рогатого скота определены довольно высокие частоты гаплотипов фертильности, оказывающие влияние на репродуктивные качества, а также ассоциированные с эмбриональной и постэмбриональной смертностью на различных стадиях. В работе представлены результаты исследования коров голштинской породы голландского происхождения (n = 70), содержащихся в одном из племенных хозяйств Ростовской области, на наличие 4 гаплотипов фертильности – HCD (APOB), HH0 (FANCI), HH3 (SMC2) и HH5 (TFB1M). Исследования были выполнены в рамках выполнения задания №АААА-А18-118021590138-1. Для диагностики мутаций использовали тест-системы, разработанные в лаборатории молекулярных основ селекции отдела биотехнологии и молекулярной диагностики животных ФГБНУ ФНЦ ВИЖ им. Л.К. Эрнста. В исследованной группе коров выявлены скрытые носители гаплотипов HCD, HH0 и HH3. Частота гаплотипов НСD, НН0 и HH3 составила 1,43%, 7,14% и 4,29% соответственно. Носителей гаплотипа HH5 в изучаемой выборке коров голштинской породы не обнаружено. Результаты молекулярно-генетического тестирования были подтверждены анализом родословных. Разработка способов диагностики генетических аномалий и выявление локусов, связанных со снижением продуктивных качеств, а также постоянный мониторинг племенного поголовья, позволит отбирать животных, обладающих высокими продуктивными показателями и не отягощенных генетическими дефектами и пороками развития.
   
Ключевые слова: голштинская порода коров, молочная продуктивность, воспроизводительная способность, генетические аномалии, гаплотипы фертильности.
   

Список литературы:

1. Зиновьева Н. А. Гаплотипы фертильности голштинского скота // Сельскохозяйственная биология. – 2016. – № 4. – Т. 51. – С. 423–435.

2. Романенкова О. С. Исследование полиморфизмов в генах APAF1, SMC2 и GART, ассоциированных с гаплотипами фертильности HH1, HH3, HH4 голштинского и голштинизированного крупного рогатого скота / Романенкова О. С. // Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук. – Дубровицы, 2016. – 108 с.

3. Berry D. P., Wall E., Pryce J. E. Genetics and genomics of reproductive performance in dairy and beef cattle. Animal. – 2014. – 8 Suppl 1:105–21. DOI: 10.1017/S1751731114000743 PMID: 24703258.

4. Charlier C. NGS-based reverse genetic screen for common embryonic lethal mutations compromising fertility in livestock / Carole Charlier et al. // Genome Research. – 2016. – 9 p. DOI:10.1101/gr.207076.116.

5. Cooper T. A., Cole J. B. Genomic evaluation of Ayrshire dairy cattle and new haplotypes affecting fertility and stillbirth in Holstein, Brown Swiss and Ayrshire breeds. / Cooper T. A., Cole J. B. // ADSA-ASAS Joint Annual Meeting: poster. – T. 206. – 2013.

6. Hayes B. The 1000 Bull Genomes Project – Toward Genomic Selection From Whole Genome Sequence Data In Dairy and Beef Cattle // Hayes et al. Plant Anim Genome XXI Conf. San Diego, CA : Abstr W150, 2013.

7. Kipp S., Segelke D., Schierenbeck S., Reinhardt F., Reents R., Wurmser C., Pausch H., Fries R., Thaller G., Tetens J., Pott J., Piechotta M., GrünbergW. A new Holstein haplotype affecting calf survival. Interbull Bull., 2015. – 49 p. – Pp. 49–53.

8. McClure M. C. Bovine Exome Sequence Analysis and Targeted SNP Genotyping of Recessive Fertility Defects BH1, HH2, and HH3 Reveal a Putative Causative Mutation in SMC2 for HH3 / M. C. McClure, D. Bickhart, D. Null, P. VanRaden et al. // PlosOne, 2014. – Vol. 9, Issue 3. – 9 p.

9. Mock T. et. al. / Clinicopathological Phenotype of Autosomal Recessive Cholesterol Deficiency in Holstein Cattle // J Vet Intern Med. 2016 JulAug; 30(4): 1369–1375. (Published online 2016 Jun 8. doi: [10.1111/ jvim.13976]).

10. Schütz E. et. al The Holstein Friesian Lethal Haplotype 5 (HH5) Results from a Complete Deletion of TBF1M and Cholesterol Deficiency (CDH) from an ERV-(LTR) Insertion into the Coding Region of APOB//PLoS ONE 11(4):e0154602. – 2016. – 15 p. DOI:10.1371/journal.pone.0154602.

11. VanRaden P. M. Harmful recessive effects on fertility detected by absence of homozigous haplotypes /P. M. VanRaden et al. // J. Dairy Science, Vol. 94. – 2011, pp. 6153–6161.

12. Haplotype tests for recessive disorders that affect fertility and other traits / J. B. Cole, P. M. VanRaden, D. J. Null, J. L. Hutchison, T. A. Cooper, and S. M. Hubbard // United States Department of Agriculture. Agricultural Research Service. –2018. [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://aipl.arsusda.gov/reference/recessive_haplotypes_ ARR-G3.

13. Current Inbreeding Level and Change in Average Inbreeding by Breed // Canadian Dairy Network. [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://www.cdn.ca/images/uploaded/file/Inbreeding%20 Update%20English%20-%20August%202018.pdf.

14. Abortion due to haplotype HH3 in Bos taurus. // OMIA – Online Mendelian inheritance in animals. [Электронный ресурс] – Режим доступа: http:// omia.org/OMIA001824/9913.

   
English version:

STUDY OF FERTILITY HAPLOTYPES IN HOLSTEIN COWS OF DUTCH ORIGIN BRED IN THE ROSTOV REGION

Getmantseva Lyubov Vladimirovna, Cand. of Agric. Sci., Leading Researcher, Federal Science Centre for Animal Husbandry, Podolsk, Moscow region, Russia.

Romanenkova Olga Sergeevna, Cand. of Biol. Sci., Junior Researcher, Federal Science Centre for Animal Husbandry, Podolsk, Moscow region, Russia.

Kostyunina Olga Vasilyevna, Dr. of Biol. Sci., Leading Researcher, Federal Science Centre for Animal Husbandry, Podolsk, Moscow region, Russia.

Shevtsova Varvara Sergeevna, postgraduate student, South Federal University, Rostov-on-Don, Russia. Kolosova Mariya Anatolyevna, Cand. of Agric. Sci., Don State Agrarian University, Rostov-on-Don, Russia.

Keywords: Holstein cattle, milk productivity, reproductive ability, genetic abnormalities, fertility haplotypes.

Abstract. Intensive livestock breeding has led to the significant increase of farm animals’ productivity in recent years. The use of modern breeding methods decreased genetic diversity and consequently led to wide spreading recessive lethal and semi-lethal mutations in the genome of animals. Rather high frequencies of fertility haplotypesthat affectreproductive qualities, due to theirrelation to embryonic and postembryonic mortality at variousstages, have been identified in the global population of Holstein cattle. The paper presentsthe results ofstudying Holstein cows of the Dutch origin (n = 70) in one of the breeding farmsin the Rostov region, forthe presence of 4 fertility haplotypes – HCD (APOB), HH0 (FANCI), HH3 (SMC2) and HH5 (TFB1M). The study was carried on in the framework of №АААА-А18-118021590138-1 project. Test systems developed in the Laboratory in Molecular Basis for Breeding (Department of Biotechnology and Molecular Diagnostics of Animals, Federal Science Centre for Animal Husbandry) were used for mutations diagnosis. As a result, heterozygous carriers of HCD, HH0 and HH3 mutations were detected and the  frequencies of genotypes were calculated. The  frequencies of haplotypes HCD, HH0 and HH3 were 1.43%, 7.14% and 4.29%, respectively. No carriers of the HH5 haplotype were identified within the studied group of Holstein cows. The results of molecular genetic testing were in accordance with the results of pedigree analysis. The development of genetic abnormalities diagnosis and identifying of productive qualities loci, as well as continuous monitoring of livestock breeding, will allow selecting healthy animals with high productive traits.

REFERENCES

1. Zinovyeva N. A. Haplotype fertility of Holstein cattle / Zinovyeva N. A. // Agricultural Biology. – 2016. – No. 4 volume 51. – P. 423–435.

2. Romanenkova O. S. Investigation of polymorphisms in the APAF1, SMC2 and GART genes associated with the HH1, HH3, HH4 fertility haplotypes of Holstein and Holsteinized cattle / Romanenkova O. S. // Thesis for a candidate of biological sciences. – Dubrovitsy, 2016. – 108 p.

3. Berry D. P., Wall E., Pryce J. E. Genetics and genomics of reproductive performance in dairy and beef cattle. Animal. – 2014. – 8 Suppl 1:105–21. DOI: 10.1017/S1751731114000743 PMID: 24703258.

4. Charlier C. NGS-based reverse genetic screen for common embryonic lethal mutations compromising fertility in livestock / Carole Charlier et al. // Genome Research. – 2016. – 9 p. DOI:10.1101/gr.207076.116.

5. Cooper T. A., Cole J. B. Genomic evaluation of Ayrshire dairy cattle and new haplotypes affecting fertility and stillbirth in Holstein, Brown Swiss and Ayrshire breeds. / Cooper T. A., Cole J. B. // ADSA-ASAS Joint Annual Meeting: poster. – T. 206. – 2013.

6. Hayes B. The 1000 Bull Genomes Project – Toward Genomic Selection From Whole Genome Sequence Data In Dairy and Beef Cattle // Hayes et al. Plant Anim Genome XXI Conf. San Diego, CA : Abstr W150, 2013.

7. Kipp S., Segelke D., Schierenbeck S., Reinhardt F., Reents R., Wurmser C., Pausch H., Fries R., Thaller G., Tetens J., Pott J., Piechotta M., Grünberg W. A new Holstein haplotype affecting calf survival. Interbull Bull., 2015. – 49 P. – P. 49–53.

8. McClure M. C. Bovine Exome Sequence Analysis and Targeted SNP Genotyping of Recessive Fertility Defects BH1, HH2, and HH3 Reveal a Putative Causative Mutation in SMC2 for HH3 / M. C. McClure , D. Bickhart, D. Null, P. VanRaden et al. // PlosOne, 2014. – Vol. 9, Issue 3. – 9 p.

9. Mock T. et. al. / Clinicopathological Phenotype of Autosomal Recessive Cholesterol Deficiency in Holstein Cattle // J Vet Intern Med. 2016 Jul-Aug; 30(4): 1369–1375. (Published online 2016 Jun 8. doi: [10.1111/jvim.13976]).

10. Schütz E. et. al The Holstein Friesian Lethal Haplotype 5 (HH5) Results from a Complete Deletion of TBF1M and Cholesterol Deficiency (CDH) from an ERV-(LTR) Insertion into the Coding Region of APOB//PLoS ONE 11(4):e0154602. – 2016. – 15 P. DOI:10.1371/ journal.pone.0154602.

11. VanRaden P. M. Harmful recessive effects on fertility detected by absence of homozigous haplotypes /P. M. VanRaden et al. // J. Dairy Science, Vol. 94. – 2011, P. 6153–6161.

12. Haplotype tests for recessive disorders that affect fertility and other traits / J. B. Cole, P. M. VanRaden, D. J. Null, J. L. Hutchison, T. A. Cooper, and S. M. Hubbard // United States Department of Agriculture. Agricultural Research Service. –2018. [Electronic resource]. – Access mode: https://aipl.arsusda.gov/reference/recessive_haplotypes_ARR-G3.

13. Current Inbreeding Level and Change in Average Inbreeding by Breed // Canadian Dairy Network. [Electronic resource]. – Access mode: https://www.cdn.ca/images/uploaded/file/Inbreeding%20Update%20English%20-%20August%202018.pdf.

14. Abortion due to haplotype HH3 in Bos taurus. // OMIA – Online Mendelian inheritance in animals. [Electronic resource] – Access mode: http://omia.org/OMIA001824/9913.

 

К содержанию»