Ученые АГАУ опубликовали рекомендации по повышению продуктивности крупного рогатого скота с помощью маркерной селекции
Совершенствование продуктивных и племенных качеств крупного рогатого скота молочного направления возможно с использованием перспективных биотехнологических методов, к которым относится геномная селекция. Этой теме посвящены научно-практические рекомендации А.И. Афанасьевой, В.А. Сарычева и И.С. Кондрашковой «Способы повышения молочной продуктивности крупного рогатого скота на основе маркерной селекции».
![](https://altai-agro.ru/wp-content/uploads/2023/12/649576_936x530.jpg)
Исследования проведены в рамках проекта, реализованного с привлечением средств бюджета Алтайского края, на основании постановления Правительство Алтайского края «Об утверждении порядка предоставления грантов для разработки качественно новых технологий, создания инновационных продуктов и услуг в сферах переработки и производства пищевых продуктов, фармацевтического производства и биотехнологий». Результаты исследования одобрены и рекомендованы для внедрения Советом по развитию биотехнологий при губернаторе Алтайского края Томенко В.П.
Начальник отдела животноводства Минсельхоза края Константин Лотц:
– Министерство сельского хозяйства Алтайского края рекомендует использование сельхозтоваропроизводителями региона в селекционно-племенной работе с крупным рогатым скотом молекулярно-генетических маркеров, так как это способствует повышению молочной продуктивности коров.
![](https://altai-agro.ru/wp-content/uploads/2023/12/668830_900x.jpg)
Селекция по генотипу, предполагающая определение генов, напрямую или косвенно связанных с хозяйственно-полезными признаками (маркерная селекция), имеет ряд преимуществ перед традиционной селекцией.
Использование маркерных генов позволяет отбирать перспективных животных напрямую на уровне генов и с помощью соответствующего подбора закреплять нужные сочетания в последующих поколениях. Поэтому одной из важных задач в генетике сельскохозяйственных животных является выявление генов, достоверно влияющих на качественные и количественные показатели продуктивности.
Маркер-ассоциированная селекция, или маркерная селекция (MAS – marker-assisted сelection) – это использование маркеров для маркирования генов количественного признака, что дает возможность установить наличие или отсутствие в геноме определенных генов (аллелей генов). Все более активно находят свое применение в молочном скотоводстве ДНК-маркеры (гены), значительно влияющие на формирование или регуляцию физиологических процессов. Маркерный ген должен обладать полиморфизмом (разнообразием аллельных вариантов), связанным с уровнем продуктивности животных. Выявление и отбор носителей желательных аллелей и являются главной задачей маркерной селекции.
![](https://altai-agro.ru/wp-content/uploads/2023/12/668822_900x.jpg)
Молекулярные маркеры – это небольшие сегменты ДНК, которые расположены в непосредственной близости от гена (или нескольких генов) в ДНК животного, придающие ему желаемое свойство. Они позволяют с высокой точностью выбирать из популяции только животных, обладающих определенным аллелям необходимого гена, ассоциированного с хозяйственно важным признаком.
Для маркерной селекции ДНК-маркеры имеют принципиальные преимущества, и учеными они четко сформулированы в данной работе.
В селекции при помощи маркеров используются только природные комплексы генов, характерные для данного вида животных. Эти комплексы прошли через сито естественного отбора у предков домашних животных, поэтому их присутствие в геноме животных является естественным и безопасным как для самого животного, так и для человека, потребляющего продукцию от него. Для применения в практике ген-маркер должен отвечать определенным требованиям, они также сформулированы авторами.
![](https://altai-agro.ru/wp-content/uploads/2023/12/668819_900x.jpg)
Маркерная селекция, с одной стороны, делает возможным отбор на сохранение желательных аллелей в популяции, связанных с хозяйственно полезными признаками животных, а с другой стороны, обеспечивает выявление и выбраковку скрытых носителей того или иного полиморфного варианта гена, что позволяет избавиться от нежелательного аллеля в популяции за одно поколение.
Если при проведении селекционных мероприятий классическими методами для изменения и закрепления определенного признака требуется не менее 10 лет, то при использовании ДНК-маркеров можно только за одно поколение животных достигнуть увеличения продуктивности до 20% и при этом устранить негативное влияние генетического груза, вызванное интенсивной селекцией на повышение продуктивности животных.
Методы маркерной селекции находят применение при:
1) возвратном скрещивании, после которого возможно наблюдение за дальнейшим распространением желательного генотипа и на основании этого проведение селекции, значительно сократив при этом число необходимых возвратных скрещиваний, не препятствуя симультативной селекции по признакам продуктивности в исходной популяции;
2) установлении взаимосвязи аллельных генов с качественными и количественными показателями продуктивности;
3) повышении эффективности оценки племенной ценности животных и др.
![](https://altai-agro.ru/wp-content/uploads/2023/12/668818_900x.jpg)
Однако авторы предупреждают: прежде, чем внедрить использование генетических маркеров в селекцию животных, необходимо выполнить ряд мероприятий. Эти мероприятия в их работе перечислены.
Ученые установили, что наибольшее влияние на молочную продуктивность и технологические свойства молока оказывают структурные гены – каппа-казеина (CSN3), бета-лактоглобулина (BLG) и альфа-лактальбумина (LALBA), кодирующие молочные белки, а также ген лептина (LEP), контролирующий липидный обмен. Каждому из указанных видов учеными даны характеристики.
Необходимо сказать и об отборе биологического материала для генетического исследования. Одним из преимуществ ДНК-маркирования является возможность использования для анализа любых тканей и органов независимо от стадии развития организма. В лабораторию можно передавать образцы различного биологического материала (цельная кровь, выщипы ткани и др.), но наиболее предпочтительно предоставление материала в виде крови. Процедура отбора видов биологического материала при всей своей простоте должна соответствовать определенным требованиям (они перечислены), которые необходимо соблюдать, чтобы получить точный результат.
![](https://altai-agro.ru/wp-content/uploads/2023/12/668814_900x.jpg)
Сегодня уже существует практика совершенствования традиционной селекции крупного скота с применением ДНК-маркеров, в частности, генотипирование по генам белков молока, а также применение методов геномной селекции и диагностики, показывающих определенные положительные результаты. В связи с этим авторами была проведена оценка современного состояния племенных ресурсов быков-производителей черно-пестрой породы, используемых в производственных условиях племпредприятия «Барнаульское».
Исследование проходило в два этапа. I этап: оценка используемых быков-производителей черно-пестрой породы. II этап: оценка молодых быков-производителей черно-пестрой породы.
В рамках I этапа проведен анализ полиморфизма гена каппа-казеина (CSNЗ) у используемых быков-производителей, а также анализ генетического потенциала быков с разным вариантом полиморфизма гена каппа-казеина (CSNЗ).
В рамках II этапа дана характеристика полиморфизма генов каппа-казеина (CSN3), бета-лактоглобулина (BLG), альфа лактоальбумина (LALBA), лептина (LEP) у молодых быков-производителей, а также проведен анализ генетического потенциала молодых быков-производителей с разным вариантом полиморфизма генов каппа-казеина (CSN3), бета-лактоглобулина (BLG), альфа-лактоальбумина (LALBA) и лептина (LEP).
Итоги исследований подробно изложены в работе. Авторы убеждены, что полученные результаты необходимо использовать в племенном индивидуальном подборе быков-производителей, в геноме которых имеются аллельные гены, ассоциированные с желательными признаками молочной продуктивности.