Результат интеллектуальной деятельности: Способ оценки высокой мясной продуктивности овец сальской породы

Способ оценки высокой мясной продуктивности овец сальской породы

Изобретение относится к сельскохозяйственной биотехнологии и животноводству и может быть использовано для оценки высокой мясной продуктивности овец сальской породы, путем определения генов маркеров, влияющих на откормочные и мясные качества овец.

Развитие молекулярно-генетических методов анализа, основанных на полимеразной цепной реакции (ПЦР) позволило разработать новые маркерные системы, обеспечивающие определение генотипов животных непосредственно на уровне генетического материала клетки (на уровне ДНК) независимо от пола и возраста, сократить время анализа и повысить его точность.

Разработка методов более эффективного использования генофонда имеющихся пород овец с целью повышения уровня и качества мясной продуктивности, снижения затрат кормов на единицу производимой продукции, генетического контроля и управления селекционным процессом, изыскание дополнительных резервов, улучшающих экономические показатели отрасли, является важнейшей задачей на современном этапе развития овцеводства.

Известен способ по оценке генетического потенциала овец в раннем возрасте, который учитывает живую массу, продуктивность, конституционно-экстерьерные показатели (В.А. Мороз и др. «Методические рекомендации по раннему прогнозированию, отбору и выращиванию высокопродуктивных баранов-производителей тонкорунных и полутонкорунных пород». - Ставрополь, 2001.-29 с.). Недостатком данного способа является невысокая точность оценки генетического потенциала овец, так как учитываются только зоотехнические параметры.

Известен способ оценки, прогноза продуктивности сельскохозяйственных животных в раннем возрасте, который основан на учете биохимических, генетических параметров (Л.Н. Чижова и др. «Способ оценки прогноза продуктивности сельскохозяйственных животных в раннем возрасте на основе биохимических тест-систем, генетических маркеров». - Ставрополь, 2010. - 40 с.).

Недостатком данного способа является то, что в качестве критерия оценки продуктивности молодняка используют только биохимические, генетические параметры крови, что не обеспечивает объективность прогноза генетического потенциала молодняка.

Существует, к примеру, способ повышения мясной продуктивности свиней путем селекции с использованием генетического маркера, основанный на отборе и подборе ремонтного молодняка при достижении живой массы 90-100 кг по степени концентрации свободного лизина в мышечной ткани длиннейшего мускула спины (Musculus Longissimus Dorsi), при этом на племя оставляют животных с уровнем концентрации лизина 1,36 ммоль/кг сырой ткани и более (патент №2514634, 2014).

Однако данный метод разработан только для оценки мясной продуктивности свиней и не позволяет проводить оценку мясной продуктивности у овец.

Цель изобретения – создание эффективного способа оценки высокой мясной продуктивности овец сальской породы на основе гена гормона роста GH, позволяющего отбирать животных, генетически предрасположенных к высокой мясной продуктивности.

Цель достигается путем определения генетического потенциала мясной продуктивности (убойные качества, среднесуточный прирост) овец на основе тестирования гена SNP, расположенного в 3 экзоне гена GH (гормона роста), методом ПЦР-ПДРФ (полимеразной цепной реакции - полиморфизм длин рестрикционных фрагментов).

Гормон роста, соматотропный гормон, обладает широким спектром биологического действия, влияя на все клетки организма. Он усиливает биосинтез белка, ДНК, РНК и гликогена и в то же время способствует мобилизации жиров из депо и распаду высших жирных кислот и глюкозы в тканях. Помимо активации анаболических процессов, сопровождающихся увеличением размеров тела, стимуляцией роста скелета, соматотропин, кроме того, координирует и регулирует скорость протекания обменных процессов.

Гормон роста – белок с молекулярной массой около 22000 дальтон, его полипептидная цепь состоит из 191 аминокислотного остатка. Полиморфизм гена гормона роста, который расположен в 3 экзоне, может быть определен методом ПЦР-ПДРФ с использованием эндонуклеазы рестрикции HaeIII.

Способ осуществляется следующим образом. По результатам молекулярно-генетических тестов, проводимых методом ПЦР с последующим рестрикционным анализом продуктов амплификации (метод ПЦР-ПДРФ) определяют аллельные варианты и генотипы SNP (GQ452268) гена GH. Для этого выделяют ДНК из волосяных луковиц или других тканей, клеток животного (кровь, сперма и др.) с применением набора реагентов DIAtom DNA Prep 100 (ООО «НПФ Генлаб») или любым другим стандартным методом.

Проводят амплификацию интересующего фрагмента (934 п.н.) гена GH с использованием олигонуклеотидных праймеров 5'-GGAGGCAGGAAGGGATGAA-3' и 5'-CCAAGGGAGGGAGAGACAGA-3'.

Условия ПЦР: предварительная денатурация при 95°С - 5 мин. и далее 33 цикла: 95°С - 45 с, 60°С - 45 с, 72°С - 45с; заключительный синтез при 72°С - 10 мин. Рестрикцию амплифицированного фрагмента гена GH проводят эндонуклеазой HaeIII. Наличие 10 сайтов рестрикции соответствует аллелю А, наличие 11 сайта – аллелю В. Размер полученных рестрикционных фрагментов определяют методом электрофореза в 4%-ном агарозном геле в присутствии бромистого этидия. Результаты SNP- GH теста вносят в электронную базу племенного учета. По результатам теста можно проводить оценку мясной продуктивности овец в раннем возрасте.

Таким образом, представленный способ SNP-GH тестирования позволяет более эффективно проводить оценку мясной продуктивности овец.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Материалом исследований служили овцы сальской породы (n=84), разводимой в Ростовской области в ООО «Белозерное». Для проведения молекулярно-генетических исследований у животных были отобраны образцы ткани с ушной раковины площадью 1 см². ДНК выделяли с применением набора реагентов DIAtom DNA Prep 100 (ООО «НПФ Генлаб»). Анализ проводили методом ПЦР-ПДРФ.

Использовали специальные олигонуклеотидные праймеры 5'- GGAGGCAGGAAGGGATGAA-3' и 5'-CCAAGGGAGGGAGAGACAGA-3'.

Условия ПЦР: предварительная денатурация при 95°С - 5 мин. и далее 33 цикла: 95°С - 45 с, 60°С - 45 с, 72°С - 45с; заключительный синтез при 72°С - 10 мин. Рестрикцию амплифицированного фрагмента гена GH проводили эндонуклеазой HaeIII. Наличие 10 сайтов рестрикции соответствовало аллелю А, наличие 11 сайта аллелю В. Размер полученных рестрикционных фрагментов определяли методом электрофореза в 4%-ном агарозном геле в присутствии бромистого этидия.

По результатам молекулярно-генетического анализа устанавливали наличие и частоту аллелей и генотипов. Влияние генотипов гена GН на скорость роста учитывали у баранчиков (n=84) по следующим показателям: вес при рождении (кг), вес при отъеме в 2 мес. (кг) и среднесуточный прирост веса животного со дня рождения до 2 месяцев (кг). Мясные качества учитывали по результатам контрольного убоя баранчиков в возрасте 10 мес. (n=50) по следующим показателям: предубойная масса (кг), масса мякоти (полутуши) (кг), убойная масса (кг), убойный выход (%), масса внутренних органов (селезенка, легкие, сердце, печень, почки) (г). Все исследуемые животные были одного года рождения и содержались в одинаковых условиях.

На рис. 1 представлена электрофореграмма ПЦР-ПДРФ гена GН в 4%-ном агарозном геле у овец сальской породы. В результате проведения молекулярно-генетических исследований были определены аллельные варианты гена GН и установлены генотипы, представленные фрагментами: 277-, 202-, 110-, 100-, 94-, 68-, 49-, 22- , 8- и 4 н.п. – генотип АА; 256-, 202-, 110-, 100-, 94-, 68-, 49-, 22-, 21-, 8- и 4 н.п. – генотип ВВ и 277-, 256-, 202-, 110-, 100-, 94-, 68-, 49-, 22-, 21-, 8- и 4 н. п. – генотип АВ.8

Частота встречаемости трех генотипов АА, АВ и ВВ установлена в соотношении 57, 36 и 7%, соответственно (табл.1). В целом у сальской породы овец наибольшую частоту имел аллель А и гомозиготный генотип АА.

Таблица 1 – Частота аллелей и генотипов гена GН овец сальской породы

Проведение дальнейших исследований по изучению связи аллельных вариантов гена GН со скоростью роста показало, что наличие гетерозиготного генотипа АВ у баранчиков сальской породы оказывает положительное влияние на темпы роста молодняка. Живая масса при отъеме баранчиков с генотипом АВ превосходила массу овец с генотипами АА и ВВ на 0,92 и 1,42 кг (р≤0,05) соответственно (табл.2). Среднесуточный прирост у баранчиков с гетерозиготным генотипом АВ также был больше на 25,3 и 25,9 г (р≤0,05), по сравнению со сверстниками с генотипами АА и ВВ.

Таблица 2 –Динамика роста овец сальской породы различных генотипов по гену GН

*р≤0,05

Результаты контрольного убоя (табл.3) показали, что наилучшую мясную продуктивность имели баранчики генотипа АВ/GH, которые достоверно превосходили аналогов генотипа АА/GH практически по всем анализируемым признакам. Предубойная живая масса у баранчиков генотипа АВ/GH была больше на 10,65 кг (р≤0,01), а также от них были получены большая масса туши на 4,97 кг (р≤0,01) и масса мякоти на 1,83 кг (р≤0,05). Убойная масса и убойный выход у баранчиков генотипа АВ/GH превышали на 4,83 кг и 2,04% соответственно данные показатели у баранчиков генотипа АА/GH. Дополнительно была проведена оценка массы внутренних органов. В результате было определено, что наличие генотипа АВ у баранчиков связано с большей массой сердца и почек на 75,21 и 75,44 г (р≤0,05) соответственно. Достоверных различий по другим признакам (масса селезенки, легких и печени) установлено не было.

Таблица 3 – Результаты контрольного убоя баранчиков различных генотипов гена GH

*р≤0,05 **р≤0,01

Таким образом, результаты SNP-GH тестирования полиморфизма гена GH показали, что лучшую живую массу при отъеме в 2 мес., среднесуточный прирост от рождения до отъема, а также предубойную массу и мясную продуктивность имели овцы генотипа АВ/GH.

Пример 2. Для оценки эффективности использования SNP-GH тестирования были сформированы две группы баранчиков сальской породы двухмесячного возраста по 30 голов в каждой: первая (контроль) – без проведения SNP-тестирования, вторая (опытная) – по результатам тестирования SNP-GH животные имели генотип АВ (табл.4). Все отобранные животные имели одинаковые условия кормления и содержания.

Результаты показали, что все животные, отобранные с учетом SNP-GH тестирования, имели значительное превосходство по скорости роста и мясной продуктивности.

Таблица 4 – Результаты контрольного убоя баранчиков сальской породы

*р≤0,05 **р≤0,01

Животные опытной группы имели достоверно лучшие показатели по скорости роста, так среднесуточный прирост был больше на 26,5 г. Мясная продуктивность у животных опытной группы также превосходила контроль.

Таким образом, выявлена связь генотипа АВ/GH с высокой откормочной и мясной продуктивностью. Использование тестирования SNP-GH позволяет проводить оценку мясной продуктивности и отбирать овец генотипа АВ/GH, обладающих генетической предрасположенностью к более высоким показателям продуктивности.