Введение к работе
Актуальность. Основными целями селекционной работы в молочном скотоводстве являются повышение уровня удоя и выхода молочного жира и белка (Красота В.Ф. и др., 2005; Никифорова Л.Н., 2009). Однако повышенная молочная продуктивность сопряжена со снижением устойчивости к различным заболеваниям, что негативно сказывается на процессе производства, существенно увеличивая стоимость выходной продукции (Тараторкин В.М., Петров Е.Б., 2009).
Развитие молекулярной генетики и совершенствование методов анализа генома животных привело к внедрению в практику животноводства маркерной селекции, основанной на анализе генетических маркеров -участков ДНК, связанных с проявлением определенных признаков (Сулимова Г.Е., 2004, Калашникова Л.А., 2000, Букаров Н.Г., 2004). Использование ДНК-маркеров, обуславливающих устойчивость или наоборот чувствительность к заболеваниям, является одним из приемов селекции животных, нацеленной на получение особей, обладающих повышенной резистентностью к заболеваниям (Эрнст Л.К., Зиновьева НА., 2008). Использование такой стратегии является особо актуальным для инфекционных заболеваний, борьба с которыми только с использованием ветеринарных мероприятий не всегда эффективна.
Одним из широко распространенных на территории России заболеваний является лейкоз крупного рогатого скота (Петров Н. И, 2001). По данным Россельхознадзора в 2010 году было выявлено около 10% животных, инфицированных вирусом лейкоза (ВЛКРС), у которых наблюдались неопластические изменения и изменения лейкоформулы (). В качестве потенциальных ДНК-маркеров устойчивости к лейкозу рассматриваются гены главного комплекса гистосовместимости локуса BoLA, в частности, ген DRB3 (Эрнст Л.К. и др.1998, Ковалюк Н.В., 2008). Вместе с тем, внедрение данного маркера в практику сдерживается, с одной стороны, отсутствием системы генотипирования животных на наличие «желательных» аллелей в режиме скрининга животных, с другой стороны, наличием лишь ограниченной информации о наличии и характере связи «желательных» аллелей с признаками молочной продуктивности коров.
Цель и задачи исследования. Целью работы являлся скрининг гена BoLA-DRB3 на наличие аллелей, ассоциированных с устойчивостью к лейкозу, у крупного рогатого скота различных пород.
Для достижения цели были поставлены и решены следующие задачи:
Провести секвенирование и создать банк ДНК референтных образцов с различными генотипами по BoLA-DRB3.
Разработать систему выявления «желательных» аллелей *11, *23, *28=*7А BoLA-DRB3, ассоциированных с устойчивостью к лейкозу, пригодную для массового скрининга скота;
Изучить частоты встречаемости «желательных» генотипов и аллелей BoLA-DRB3 у различных пород крупного рогатого скота.
Изучить степень инфицированное ти коров вирусом лейкоза крупного рогатого скота (ВЛКРС) в зависимости от наличия в их генотипе «желательных» аллелей BoLA-DRB3.
Изучить влияние генотипа по BoLA-DRB3 и статуса по ВЛКРС на показатели молочной продуктивности коров.
Новизна работы. Впервые разработана тест-система, позволяющая в режиме массового скрининга выявлять животных-носителей «желательных» аллелей BoLA-DRB3 (*11, *23, *28=*7А), ассоциированных с устойчивостью к лейкозу. Изучено распределение «желательных» аллелей BoLA-DRB3 в основных породах крупного рогатого скота, разводимых в России, а также у гибридов крупного рогатого скота и зебу. Проведен анализ влияния наличия в генотипе «желательных» аллелей BoLA-DRB3 на статус по ВЛКРС и уровень молочной продуктивности коров. Получен патент на изобретение «Способ диагностики устойчивости крупного рогатого скота к вирусу лейкоза», RU 2428485 С1 от 10.09.2011. Приоритет от 09.03.2010 г.
Практическая значимость. С использованием разработанной тест-
системы проведен массовый скрининг 1216 голов крупного рогатого скота 10
пород, разводимых на территории Российской Федерации, на наличие
«желательных» аллелей BoLA-DRB3 (*11, *23, *28=*7А), ассоциированных с
устойчивостью к лейкозу. Установлено, что гомозиготные носители
«желательных» аллелей BoLA-DRB3 являются свободными от ВЛКРС.
Показано достоверное превосходство коров черно-пестрой
голштинизированной породы - носителей ВЛКРС над не носителями по уровню удоя, содержанию и выходу белка, а также по выходу молочного жира. Выявлено достоверное превосходство коров - не носителей ВЛКРС, имеющих гетерозиготный генотип по BoLA-DRB3, по содержанию жира в молоке у коров черно-пестрой голштинизированной породы, а так же по уровню удоя и выходу молочного жира у коров красной горбатовской породы.
Основные положения, выносимые на защиту:
Система определения в режиме скрининга «желательных» аллелей
BoLA-DRB3 (*11, *23, *28=*7А), ассоциированных с устойчивостью к
лейкозу.
Распределение «желательных» аллелей и генотипов у крупного
рогатого скота 10 пород и зебувидного скота.
Отсутствие носителей провирусной формы ВЛКРС среди животных, гомозиготных по «желательным» аллелем BoLA-DRB3.
Связи генотипов BoLA-DRB3 с показателями молочной продуктивности коров.
Апробация работы. Результаты исследований были доложены и обсуждены:
на 7-й международной научной конференции «Современные
достижения и проблемы генетики и биотехнологии сельскохозяйственных
животных», БиоТехЖ-2008, 2008 г., п. Дубровицы;
на Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых «Актуальные проблемы сельскохозяйственной науки и практики в современных условиях и пути их решения» посвященной памяти Р.Г. Гареева, 25-27 февраля 2009 г., Казань;
на V Московском международном конгрессе «Биотехнология: состояние и перспективы развития», 16-20 марта 2009 г., Москва;
на конференции «Достижения в генетике, селекции и воспроизводстве сельскохозяйственных животных», посвященной 100-летию со дня рождения основателя института, заслуженного деятеля науки профессора М.М. Лебедева, 3-5 июня 2009 г., Санкт-Петербург-Пушкин;
на конференции «Ориентированные фундаментальные исследования и их реализация в АПК России», 28-30 октября 2009 г., Сергиев Посад;
конференции Центра биотехнологии и молекулярной диагностики ГНУ ВИЖ 16 ноября 2011 года.
Структура и объем работы. Диссертация написана на ПО страницах, состоит из следующих разделов: введение, обзор литературы, материалы и методы исследований, результаты и обсуждение, выводы, практические предложения, список литературы. Диссертационная работа содержит 34 таблицы и 10 рисунков. Список литературы включает 148 источников, в том числе 82 источника на иностранном языке.
Публикации результатов исследований. Всего по теме диссертационной работы опубликовано 6 работ, в том числе 2 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ («Зоотехния», 2009, №9; «Проблемы биологии продуктивных животных», 2011, № 1). Получен патент на изобретение.
