Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,087

СОПРЯЖЕННОСТЬ SNPs TNF-α-824A/G И TNFR1-1703C/T С ПЕРИНАТАЛЬНОЙ СМЕРТНОСТЬЮ ТЕЛЯТ ЧЕРНО-ПЕСТРОЙ ПОРОДЫ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

Петухов В.Л. 1 Люханов М.П. 1 Короткевич О.С. 1 Себежко О.И. 1
1 ФГБОУ ВПО «Новосибирский государственный аграрный университет»
Определена связь однонуклеотидных полиморфизмов TNF-α-824A/G и TNFR1-1703C/T у коров черно-пестрой породы Западной Сибири с частотой перинатальной смертности их потомства. Средняя молочная продуктивность в изученной популяции составила 6100 кг. Исследования SNPs названных генов проведены в лаборатории Института цитологии и генетики СО РАН. Установлена достоверная разность в перинатальной смертности телят в зависимости от генотипа их матерей по SNP TNF-α-824A/G. Частота аллелей А и G и аллелей С и Т SNPs TNF-α-824A/G и TNFR1-1703C/T у матерей соответственно составила 0,409; 0,591 и 0,719; 0,281. У гомозиготных по G/G матерей перинатальная смертность телят была в 2,9 раза ниже (3,29 %), чем у гетерозиготных родителей. Средняя перинатальная смертность телят черно-пестрой породы в исследованной популяции равна 6,97 %. Не выявлено разности по жизнеспособности телят, полученных от животных с различными генотипами по SNP TNFR1-1703C/T. Предложено учитывать в селекционной работе генотипы животных по однонуклеотидному полиморфизму TNF-α-824A/G.
крупный рогатый скот
черно-пестрая порода
перинатальная смертность
однонуклеотидный полиморфизм
1. Зайко О.А. Особенности аккумуляции макро- и микроэлементов в миокарде свиней скороспелой мясной породы / О.А. Зайко, О.С. Короткевич, В.Л. Петухов // Главный зоотехник. – 2013. – № 6. – С. 35–40.
2. Карташев А.Г. Биоиндикация экологического состояния окружающей среды. – Томск, 1999. – 192 с.
3. Короткевич О.С. Биохимические, гематологические параметры и аккумуляция тяжелых металлов в органах и тканях свиней скороспелой мясной породы. / О.С. Короткевич, О.А. Желтикова, В.Л. Петухов // Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. – 2009. – № 4. – С. 41–43.
4. Куба С. Чем знамениты французские мясные породы крупного рогатого скота [Электронный ресурс] // информационный портал prodmagazin.ru URL: http://prodmagazin.ru/2012/11/21/frantsuzskie-myasnyie-porodyi-krupnogo-rogatogo-skota (дата обращения 21.04.2015).
5. Куликова С.Г. Геномные мутации у телят с врожденными аномалиями / С.Г. Куликова, В.Л. Петухов, Л.К. Эрнст // Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. – 1998. – № 5. – С. 33–35.
6. Люханов М.П. Однонуклеотидный полиморфизм гена TNF-α и некоторые гематологические показатели крови крупного рогатого скота черно-пестрой породы // Животноводство России в условиях ВТО: матер. Международной науч.-практ. конф.: 9–11 апреля 2013, Орел. – Орел: ОГАУ, 2013. – С. 252–255.
7. Люханов М.П. Однонуклеотидный полиморфизм в популяции крупного рогатого скота красной степной породы / M.П. Люханов, O.С. Koроткевич, O.И. Себежкo и др. // Современные проблемы науки и образования. – 2014. – № 1. URL: http://www.science-education.ru/ 115-12042 (Дата обращения 30.03.2015).
8. Люханов М.П. Связь SNPs гена TNF-α у черно-пестрого скота Западной Сибири с показателями молочной продуктивности / М.П. Люханов, О.С. Короткевич, В.Л. Петухов и др. // Главный зоотехник. – 2014. – № 10. – С. 21–26.
9. Люханов М.П. Исследование однонуклеотидного полиморфизма SNPs по гену TNFR1 у крупного рогатого скота черно-пестрой породы в Западной Сибири в связи с молочной продуктивностью / М.П. Люханов, В.Л. Петухов, О.С. Короткевич и др. // Зоотехния. – 2015. – № 3. – С. 2–3.
10. Нарожных К.Н. Содержание кадмия в некоторых органах и тканях бычков герефордской породы / К.Н. Нарожных, Ю.В. Ефанова, О.С. Короткевич // Мир науки, культуры, образования. – 2012. – № 4. – С. 315–318.
11. Нарожных К.Н. Содержание железа в некоторых органах и тканях бычков герефордской породы / К.Н. Нарожных, Ю.В. Ефанова, О.С. Короткевич и др. // Молочное и мясное скотоводство. – 2013. – № 1. – С. 24–25.
12. Нарожных К.Н. Содержание меди в некоторых органах и тканях бычков герефордской породы / К.Н. Нарожных, Ю.В. Ефанова, О.С. Короткевич // Вестник Новосибирского государственного аграрного университета. – 2013. – № 2(27). – С. 73–76.
13. Петухов В.Л. Генетическая структура кемеровской и крупной белой пород свиней по системам групп крови / В.Л. Петухов, А.И. Желтиков, В.В. Гарт и др. // Сельскохозяйственная биология. – 2004. – № 2. – С. 43–49.
14. Петухов В.Л. Наследственная обусловленность некоторых заболеваний крупного рогатого скота и возможность селекции на устойчивость к ним: дис. ... д-ра биол. наук. – Новосибирск, 1978.
15. Петухов В.Л. Влияние породы на устойчивость крупного рогатого скота к некоторым болезням / В.Л. Петухов, Е.В. Камалдинов, О.С. Короткевич // Главный зоотехник. – 2011. – № 1. – С. 10–12.
16. Способ отбора крупного рогатого скота на устойчивость к туберкулезу / Петухов В.Л., Эрнст Л.К., Желтиков А.И., Незавитин А.Г. Короткевич О.С., Петухов И.В., Куликова С.Г. Патент на изобретение RUS 2058733 27.04.1993.
17. Способ определения содержания кадмия в органах и мышечной ткани свиней / Петухов В.Л., Желтикова О.А., Желтиков А.И., Короткевич О.С., Камалдинов Е.В., Себежко О.И. Патент на изобретение RUS 2342659 28.03.2007.
18. Способ оценки генотипа быков-производителей по жизнеспособности потомства / Кочнев Н.Н., Эрнст Л.К., Петухов В.Л., Желтиков А.И., Кочнева М.Л., Короткевич О.С. Патент на изобретение RUS 2216170 29.06.2001.
19. Способ определения содержания кадмия в мышечной ткани крупного рогатого скота / Петухов В.Л., Короткевич О.С., Желтиков А.И., Петухова Т.В. Патент на изобретение RUS 2426119 24.03.2010.
20. Способ определения содержания свинца в органах крупного рогатого скота / Короткевич О.С., Петухов В.Л., Стрижкова М.В., Камалдинов Е.В., Себежко О.И., Петухова Т.В. И др. Патент на изобретение RUS 2421726 08.04.2010.
21. Способ оценки кадмия в печени и легких крупного рогатого скота / Короткевич О.С., Нарожных К.Н., Коновалова Т.В., Петухов В.Л., Себежко О.И. и др. Патент на изобретение RUS 25487774 25.03.2014.
22. Способ получения высокопродуктивных производителей сельскохозяйственных животных / Петухов В.Л., Эрнст Л.К., Желтиков А.И., Короткевич О.С., Камалдинов Е.В., Фридчер А.А., Жигачев А.И., Петухова Т.В., Адушинов Д.С., Клименок И.И. Патент на изобретение RUS 2414124 15.06.2009.
23. Стрижкова М.В. Содержание свинца в некоторых органах и тканях бычков черно-пестрой породы / М.В. Стрижкова, Т.В. Петухова, О.С. Короткевич // Главный зоотехник. – № 6. – С. 66–68.
24. Фридчер А.А. Хозяйственно полезные качества свиней приобского типа скороспелой мясной породы СМ-1 / А.А. Фридчер, В.Л. Петухов // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. – 2010. – № 8. – С. 59–63.
25. Эрнст Л.К. Физиологические и иммунологические показатели голштинизированного сибирского типа черно-пестрого скота / Л.К. Эрнст, А.И. Желтиков, В.Л. Петухов // Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. – 1999. – № 6. – С. 35.
26. Brickell J.S. Polymorphisms in the bovine leptin gene associated with perinatal mortality in Holstein-Fresian heifers / J. Dairy Sci. – 2010. – Vol. 93. – № 1. – P. 340–347.
27. Chysyma R.B. Heavy metals concentrations in water and soil of different ecological areas of Tyva Republic / R.B. Chysyma, Y.Y. Bakhtina, V.L. Petukhov et. al. // Journal De Physique IV JP XII International Conference on Heavy Metals in the Environment. Editors: C. Borton, C. Ferrari: Grenoble, 2003. – 2003. – С. 301–302.
28. Henderson L. Genetic analysis of calf survival and healthy in a population of dairy calves in New York state / L. Henderson, F. Miglior, A. Sewaqlem, D. Kolton et. al. / Proceeding of the 10th World Congress on Genetics Applied to Livestock Production. – 2014.
29. Ikeda M. Immunohistochemical analysis of expression patterns of tumor necrosis factor receptors on lymphoma cells in enzootic bovine leukosis. / M. Ikeda, S. Konnai, M. Onuma, et al. // J. Vet. Med. Sci. – 2005. – Vol. 67. – P. 425–432.
30. Konnai S. Tumor necrosis factor-alpha genetic polymorphism may contribute to progression of bovine leukemia virus-infection / S. Konnai, Т. Usui // Microbes and Infection. – 2006. – № 8. – P. 2163–2171.
31. Korotkevich O.S. Single nucleotide polymorphism in dairy cattle populations of West Siberia / O.S. Korotkevich, M.P. Lyukhanov, V.L Petukhov et.al. // Proceeding of the 10th World Congress on Genetics Applied to Livestock Production. – 2014. – P. 487.
32. Korotkevich O.S. Content of 137 CS and 90SR in the forages of various ecological zones of Western Siberia / O.S. Korotkevich V.L. Petukhov, O.I. Sebezhko et. al. // Russian Agricultural Science – 2014. – Vol. 40. – № 3. – P. 195–197.
33. Maltecca C. Genetic aspects of calf health in dairy cattle / C. Maltecca. – ProQuest, 2008. – 214 p.
34. Patrashkov S.A. Content of heavy metals in the hair / S.A. Patrashkov, V.L. Petukhov, O.S. Korotkevich // Journal De Physique IV JP XII International Conference on Heavy Metals in the Environment. Editors: C. Borton, C. Ferrari: Grenoble, 2003. – P. 1025–1027.
35. Petukhov V.L. CS-137 and SR-90 level in diary products / V.L. Petukhov, Yu. A. Dukhanov, I. Z. Sevryuk et. al. // Journal De Physique IV JP XII International Conference on Heavy Metals in the Environment. Editors: C. Borton, C. Ferrari: Grenoble, 2003. – 2003. – С. 1065–1066.
36. Yudin N.S. Association of polymorphism harbored by tumor factor alpha gene and sex of calf with lactation perfomance in cattle // N.S. Yudin, R. B. Aitnazarov, M.I. Voevoda et al. // Asian Austral. J. Anim. Sci. – 2013. – Vol. 26. – № 10. – P. 1379–1387.

Перинатальная смертность молодняка крупного рогатого скота является важным показателем, влияющим как на рентабельность отрасли, так и на эффективность совершенствования отдельных пород, типов и линий [3]. Известно, что перинатальная смертность телят зависит от многих генетических и средовых факторов: породной принадлежности и методов разведения в определенных экологических условиях, возраста и сезона отела коров, применения инбридинга, влияния генотипа отцов, сбалансированности рационов матерей и заболеваний [2, 14–16, 27, 32, 35]. Ведется поиск прижизненных малоинвазивных маркеров влияния экологических факторов на популяции животных разных видов [10–12, 17–23, 34].

Имеются данные о связи некоторых молекулярно-генетических маркеров с перинатальной смертностью молодняка. Обнаружено, что на частоту мертворожденности в немецкой популяции голштинского скота влияли особенности строения хромосом BTA 8, BTA 10, BTA 18 у матерей и BTA 6, BTA 7, BTA 10, BTA 11, BTA 18 у отцов. Кроме того, известно, что участок ДНК, находящийся на 13 сМ в BTA 23, также влияет на процент мертворожденности у голштинского скота [26].

Высокий процент заболеваемости и мертворожденности в популяциях зависит от загрязнения окружающей среды [2]. Эти воздействия приводят к увеличению вероятности возникновения хромосомных аббераций у человека и животных, большинство из которых носит летальный характер [5, 33].

В английской популяции голштин-фризского скота величина перинатальной смертности составила 16,9 %. У молодняка, полученного от коров с генотипом ТТ по SNP UASMS1 гена лептина, перинатальная смертность была 10 %, а у коров с генотипами СТ и СС – 21 %. В той же популяции частота перинатальной смертности молодняка, матери которых имели генотипы СТ и ТТ по SNP в экзоне 2FB гена лептина, достигала 20 %, в то время как у гомозиготных по аллелю С животных частота перинатальной смертности составила 11 %. Наименьшая перинатальная смертность в описанной популяции наблюдалась у телят, полученных от животных с генотипом ТТ по SNP UASMS1 гена лептина (2 %) [26]. Частота перинатальной смертности у французских пород скота варьировала от 2,5 % у салерс до 5,5 % у белой аквитанской [4]. Для повышения жизнеспособности молодняка и повышения устойчивости к болезням важной является комплексная оценка генофонда и фенофонда пород, типов, линий и популяций животных [1, 3, 13, 22–25].

Цель работы – изучить связь SNPs TNF-α-824A/G и TNFR1-1703C/T матерей с перинатальной смертностью потомства.

Материалы и методы исследования

Для исследований были взяты пробы венозной крови лактирующих коров черно-пестрой породы в возрасте 1–5 лактаций, разводимых в СПК «Кирзинский». Эти животные тестированы по SNPs TNF-α-824A/G и TNFR1-1703C/T. Средний уровень молочной продуктивности коров в хозяйстве равен 6100 кг. Были проанализированы результаты 330 отелов генотипированных коров.

Изучение однонуклеотидного полиморфизма проводилось в лаборатории Института цитологии и генетики СО РАН совместно с Н.С. Юдиным [36]. Методика детекции однонуклеотидных полиморфизмов изложена в ранее опубликованных статьях [6–9, 31]. Для статистической обработки использовался табличный редактор Gnumeric 1.10.16.

Результаты исследования и их обсуждение

В табл. 1 представлены результаты исследования перинатальной смертности телят черно-пестрой породы.

Выявлены достоверные различия по величине перинатальной смертности молодняка в зависимости от генотипа матерей. В частности, установлено, что у гетерозиготных матерей по SNP TNF-α-824A/G величина перинатальной смертности молодняка была выше на 6,2 %, чем у животных с гомозиготным генотипом – 824G/G (р < 0,05).

Частота пренатальной смертности зависит от генотипа быков-производителей [18] и породной принадлежности животных. Так, в популяции черно-пестрой породы она составила в среднем 5,6 %, а в бурой латвийской – 3,2 % [14]. Выявлена значительная генетическая изменчивость между производителями голштинской породы по выживаемости телят после отъема. Коэффициент наследуемости выживаемости телят в первые 12 дней жизни равен 0,063, а к отъему – 0,036 [28].

Таблица 1

Влияние генотипа матерей по SNP TNF-α-824A/G на частоту перинатальной смертности телят

Генотип

Всего

% ± S %

телят

в т.ч. пер. смерт.

A/A

79

5

6,3 ± 2,75

A/G

158

15

9,49 ± 2,34

G/G

93

3

3,29 ± 1,41

В среднем по популяции

330

23

6,97 ± 1,41

Известно, что у крупного рогатого скота SNP гена TNF-α-824A/G влияет на ряд важных биологических процессов, например участвует в контроле развития молочной железы, а также связан с прогрессированием ВЛКРС-индуцированной лимфомы и ретровирусных инфекций, кодирует синтез внеклеточного цитокина, образование желтого тела и апоптоз клеток [29, 30].

Ранее нами сообщалось об ассоциации SNP TNF-α-824A/G с показателями молочной продуктивности у коров черно-пестрой [8] и красной степной [7] пород, а также с некоторыми показателями гематологического и биохимического статуса крови лактирующих животных [6]. При этом показано отсутствие связи однонуклеотидного полиморфизма гена TNFR1 в положении – 1703C/T с показателями молочной продуктивности черно-пестрого скота [8].

Не выявлено связи частоты перинатальной смертности потомства от матерей с различными генотипами по SNP TNFR1-1703C/T (табл. 2).

Таблица 2

Перинатальная смертность телят у матерей с различными генотипами по SNP TNFR1-1703C/T

Генотип

Всего

% ± S %

телят

в т.ч. пер. смерт.

С/С

181

12

6,63 ± 1,85

С/Т

127

9

7,09 ± 2,27

Т/Т

22

2

9,09 ± 6,27

Итого

330

22

6,67 ± 1,38

Таким образом, ассоциация некоторых генотипов матерей черно-пестрой породы по TNF-α-824A/G с жизнеспособностью их потомства свидетельствует о возможности использования SNP в качестве маркеров в селекции молочного скота.

Выводы

Установлена связь генотипов матерей по SNP TNF-α-824A/G с частотой перинатальной смертности потомства. У гетерозиготных A/G матерей перинатальная смертность телят была в 2,9 раза выше, чем у гомозиготных G/G (р < 0,05). Не выявлено сопряженности между матерями с различными генотипами по SNP TNFR1-1703C/T и перинатальной смертностью молодняка.

Рецензенты:

Рыков А.И., д.с.-х.н., главный научный сотрудник, ФГБНУ «Сибирский научно-исследовательский и проектно-технологический институт животноводства», п. Краснообск-1;

Желтиков А.И., д.с.-х.н., профессор, Новосибирский государственный аграрный университет, г. Новосибирск.


Библиографическая ссылка

Петухов В.Л., Люханов М.П., Короткевич О.С., Себежко О.И. СОПРЯЖЕННОСТЬ SNPs TNF-α-824A/G И TNFR1-1703C/T С ПЕРИНАТАЛЬНОЙ СМЕРТНОСТЬЮ ТЕЛЯТ ЧЕРНО-ПЕСТРОЙ ПОРОДЫ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ // Фундаментальные исследования. – 2015. – № 2-26. – С. 5827-5831;
URL: http://www.fundamental-research.ru/ru/article/view?id=38512 (дата обращения: 14.08.2020).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074