agronaukaАграрная наука Евро-Северо-ВостокаAgricultural Science Euro-North-East2072-90812500-1396FARC North-East10.30766/2072-9081.2022.23.6.877-883agronauka-1184Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ: ЗООТЕХНИЯОRIGINAL SCIENTIFIC ARTICLES: ZOOTECHNYАссоциация генотипов коров холмогорской породы по бета-казеину с молочной продуктивностьюAssociation of genotypes of cows of the Kholmogory breed by beta-casein with milk productivityhttps://orcid.org/0000-0001-8236-1122ПарыгинаЕ. В.ParyginaE. V.

Парыгина Екатерина Васильевна, младший научный сотрудник

Набережная Северной Двины, д. 23, г. Архангельск, 163000

Ekaterina V. Parygina, junior researcher

Severnaya Dvina Embankment, 23, Arkhangelsk, 163000

dirnauka@fciarctic.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1302-2965ХудяковаН. А.KhudyakovaN. A.

Худякова Наталья Александровна, кандидат с.-х. наук, научный сотрудник

Набережная Северной Двины, д. 23, г. Архангельск, 163000

Natalya A. Khudyakova, PhD in Agricultural Science, researcher

Severnaya Dvina Embankment, 23, Arkhangelsk, 163000

 

nata070707hudyakova@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7731-509XТулиноваО. В.TulinovaO. V.

Тулинова Ольга Васильевна, кандидат с.-х. наук, зав. лабораторией генетики и разведения крупного рогатого скота

Московское шоссе, д. 55а, пос. Тярлево, г. Санкт-Петербург, 196601

Olga V. Tulinova, PhD in Agricultural Science, Head of the Laboratory of Genetics and Cattle Breeding

Moskovskoe shosse, 55a, Tyarlevo settlement, Saint Petersburg, 196610

spbvniigen@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0246-3936ПервухинаА. А.PervukhinaA. A.

Первухина Анастасия Александровна, младший научный сотрудник

Набережная Северной Двины, д. 23, г. Архангельск, 163000

Anastasia A. Pervukhina, junior researcher

Severnaya Dvina Embankment, 23, Arkhangelsk, 163000

dirnauka@fciarctic.ruСельковаИ. В.SelkovaI. V.

Селькова Ия Витальевна, научный сотрудник

Набережная Северной Двины, д. 23, г. Архангельск, 163000

Iya V. Selkova, researcher

Severnaya Dvina Embankment, 23, Arkhangelsk, 163000

dirnauka@fciarctic.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7194-9465КожевниковаИ. С.KozhevnikovaI. S.

Кожевникова Ирина Сергеевна, кандидат биол. наук, зав. лабораторией инновационных технологий в АПК

Набережная Северной Двины, 23, г. Архангельск, 163000

Irina S. Kozhevnikova, PhD in Biological Science, Head of the Laboratory of Innovative Technologies in the AIC

Severnaya Dvina Embankment, 23, Arkhangelsk, 163000

dirnauka@fciarctic.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8255-2989КудринаМ. А.KudrinaM. A.

Кудрина Марина Александровна, младший научный сотрудник лаборатории инновационных технологий в АПК

Набережная Северной Двины, д. 23, г. Архангельск, 163000

Marina A. Kudrina, junior researcher, the Laboratory of Innovative Technologies in the AIC

Severnaya Dvina Embankment, 23, Arkhangelsk, 163000

dirnauka@fciarctic.ruФГБНУ Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики имени академика Н. П. Лаверова Уральского отделения Российской академии наукРоссияLaverov Federal Center for Integrated Arctic Research of the Ural Branch of the Russian Academy of SciencesRussian FederationВсероссийский научно-исследовательский институт генетики и разведения сельскохозяйственных животных – филиал ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр животноводства – ВИЖ имени академика Л. К. Эрнста»РоссияRussian Research Institute of Farm Animal Genetics and Breeding — Branch of the L.K. Ernst Federal Research Center for Animal HusbandryRussian Federation202220122022236877883Copyright © Парыгина Е.В., Худякова Н.А., Тулинова О.В., Первухина А.А., Селькова И.В., Кожевникова И.С., Кудрина М.А., 20222022Парыгина Е.В., Худякова Н.А., Тулинова О.В., Первухина А.А., Селькова И.В., Кожевникова И.С., Кудрина М.А.Parygina E.V., Khudyakova N.A., Tulinova O.V., Pervukhina A.A., Selkova I.V., Kozhevnikova I.S., Kudrina M.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.agronauka-sv.ru/jour/article/view/1184

Цель исследования – выявление частоты встречаемости различных аллельных вариантов и генотипов бета-казеина у коров холмогорской породы и их связи с молочной продуктивностью. Задачи: генотипирование крупного рогатого скота холмогорской породы по локусу бета-казеина и установление его связи с качественными и количественными показателями молочной продуктивности. Объект и методы: 150 коров 1, 2 и 3-ей лактаций. Для идентификации А1 и А2 бета-казеина использован аллель-специфичный вариант метода ПЦР (АС-ПЦР). Результаты: в исследуемой части стада выявлено 23 % животных с генотипом А2А2, 43 % − с генотипом А1А1 и 34 % − с генотипом А1А2. За 100 дней первой лактации наибольшее значение по удою показали животные с генотипом А1А2. Животные с генотипом А2А2 за 305 дней лактации имели самый высокий удой и количество молочного белка, однако разница статически не значима по сравнению с животными с генотипом А1А2. Генотип А1А1 имеет более низкие по всем исследуемым параметрам показатели, с достоверной разницей относительно генотипов А1А2 и А2А2. Таким образом, изучение CSN2 является перспективным направлением научных изысканий, а результаты исследования генотипов по бета-казеину могут быть использованы в качестве маркерной селекции при совершенствовании стад холмогорской породы.

The aim of the study is to identify the frequency of occurrence of various allelic variants and genotypes of beta-casein in cows of the Kholmogory breed and their relationship with dairy productivity. The tasks of the research are genotyping of cattle of the Kholmogory breed by the beta-casein locus and establishing its connection with qualitative and quantitative indicators of dairy productivity. As the objects for the research there were taken 150 cows of the 1st, 2nd and 3rd lactation. An allele-specific variant of the PCR method (AS-PCR) was used to identify A1 and A2 beta-casein. As the result it had been established that in the studied part of the herd, 23 % of animals had the A2A2 genotype, 43 % of animals had the A1A1 genotype and 34 % of animals had the A1A2 genotype. For 100 days of the first lactation, animals with A1A2 genotype showed the highest value in milk yield. Animals with A2A2 genotype for 305 days of lactation had the highest milk yield and the amount of milk protein, however, the difference was not statistically significant compared to the animals with A1A2 genotype. Genotype A1A1 has lower indicators by all the parameters studied, with a significant difference relative to genotypes A1A2 and A2A2. Thus, the study of CSN2 is a promising area of scientific research, and the results of the study of beta-casein genotypes can be used as a marker selection in improving the herds of the Kholmogory breed.

молочный белокгенотипчастота встречаемостикороваАрхангельская областьmilk proteingenotypefrequency of occurrencecowArkhangelsk regionРабота подготовлена при поддержке Минобрнауки РФ в рамках выполнения темы государственного задания ФГБУН ФИЦКИА УрО РАН «Разработка системы производства полноценной и экологически безопасной продукции отрасли молочного животноводства в АЗ РФ на основе использования генотипированных племенных животных» (FUUW-2021-0005) (регистрационный номер 121122800216-6). Авторы благодарят рецензентов за их вклад в экспертную оценку этой работы.The research is carried out under the support of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation within the state assignment of the FECIAR UrB RAS "Development of the system of production of balanced and environmentally safe dairy products in the Arctic Zone of the Russian Federation based on the use of genotyped breeding animals" (FUUW-2021-0005) (registration number 121122800216-6). The authors thank the reviewers for their contribution to the peer review of this work.ReferencesПрожерин В. П., Ялуга В. Л. Холмогорская порода. Молочное и мясное скотоводство. 2020;(7):10. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=44347183Prozherin V. P., Yaluga V. L. Kholmogory breed. Molochnoe i myasnoe skotovodstvo = Journal of Dairy and Beef Cattle Farming. 2020;(7):10. (In Russ.). URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=44347183Матюков В. С., Жариков Я. А., Зиновьева Н. А. Генетическая история и ценность генофонда исчезающей холмогорской породы. Молочное и мясное скотоводство. 2018;(2):2-8. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=34859644Matyukov V. S., Zharikov Ya. A., Zinovieva N. A. Genetic history and value of the gene pool appearing holmogosky breed. Molochnoe i myasnoe skotovodstvo = Journal of Dairy and Beef Cattle Farming. 2018;(2):2-8. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=34859644Калашникова Л. А., Хабибрахманова Я. А., Багаль И. Е., Ялуга В. Л., Прожерин В. П. Оценка полиморфизма комплексных генотипов CSN3, LGB, PRL, GH, LEP и молочной продуктивности у холмогорских коров. Молочное и мясное скотоводство. 2019;(2):14-17. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=37304535Kalashnikova L. A., Khabibrakhmanova Ya. A., Bagal I. E., Yaluga V. L., Prozherin V. P. Assessment of polymorphism of complex genotypes CSN3, LGB, PRL, GH, LEP and dairy productivity in kholmogory cows. Molochnoe i myasnoe skotovodstvo = Journal of Dairy and Beef Cattle Farming. 2019;(2):14-17. (In Russ.). URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=37304535Валитов Ф. Р. Ассоциация полиморфизма гена бета-казеина с молочной продуктивностью коров плановых пород Республики Башкортастан. Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2017;(1(63)):207-209. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=28767185Valitov F. R. Association of the beta-casein gene polymorphism with milk yields of planned cow breeds in the Republic of Bashkortostan. Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta = Izvestia Orenburg State Agrarian University. 2017;(1(63)):207-209. (In Russ.). URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=28767185Andiç S., Ayaz R. M., Oğuz Ş. A1 milk and beta-casomorphin-7. Food Health. 2021;7(2):128-137. DOI: https://doi.org/10.3153/FH21014Andiç S., Ayaz R. M., Oğuz Ş. A1 milk and beta-casomorphin-7. Food Health. 2021;7(2):128-137. DOI: https://doi.org/10.3153/FH21014Malarmathi M., Senthil K. T., Parthiban M., Muthuramalingam T. T. Using allele specifi c PCR in Kangeyam and Holstein Friesian crossbred cattle in Tamil Nadu. Indian journal of veterinary and animal sciences and research. 2014;(43):310-315. URL: https://www.researchgate.net/publication/301341851_ANALYSIS_OF_ss-CASEIN_GENE_FOR_A1_AND_A2_GENOTYPE_USING_ALELE_SPECIFIC_PCR_IN_KANGEY_AM_AND_HOLSTEIN_FRIESIAN_CROSSBRED_CATTLE_IN_TAMIL_NADU_NADUMalarmathi M., Senthil K. T., Parthiban M., Muthuramalingam T. T. Using allele specifi c PCR in Kangeyam and Holstein Friesian crossbred cattle in Tamil Nadu. Indian journal of veterinary and animal sciences and research. 2014;(43):310-315. URL: https://www.researchgate.net/publication/301341851_ANALYSIS_OF_ss-CASEIN_GENE_FOR_A1_AND_A2_GENOTYPE_USING_ALELE_SPECIFIC_PCR_IN_KANGEY_AM_AND_HOLSTEIN_FRIESIAN_CROSSBRED_CATTLE_IN_TAMIL_NADU_NADUMumtaz S., Javed K., Dawood M., Imran M., Ali A., Ramzan N. β casein Polymorphism in Indigenous and Exotic Cattle Breeds of Pakistan. Pakistan Journal of Zoology. 2022;54(3):1451-1454. DOI: https://doi.org/10.17582/journal.pjz/20190307030303Mumtaz S., Javed K., Dawood M., Imran M., Ali A., Ramzan N. β casein Polymorphism in Indigenous and Exotic Cattle Breeds of Pakistan. Pakistan Journal of Zoology. 2022;54(3):1451-1454. DOI: https://doi.org/10.17582/journal.pjz/20190307030303He M., Sun J., Jiang Z. Q., Yang Y. X. Effects of cow's milk beta-casein variants on symptoms of milk intolerance in Chinese adults: a multicentre, randomised controlled study. Nutrition journal. 2017;16:72. DOI: https://doi.org/10.1186/s12937-017-0275-0He M., Sun J., Jiang Z. Q., Yang Y. X. Effects of cow's milk beta-casein variants on symptoms of milk intolerance in Chinese adults: a multicentre, randomised controlled study. Nutrition journal. 2017;16:72. DOI: https://doi.org/10.1186/s12937-017-0275-0De Gaudry D. K., Lohner S., Schmucker C., Kapp P., Motschall E., Horrlein S., Roger C., Meerpohl J. J. Milk A1 β-casein and health-related outcomes in humans: a systematic review. Nutrition reviews. 2019:77(5):278-306. DOI: https://doi.org/10.1093/nutrit/nuy063De Gaudry D. K., Lohner S., Schmucker C., Kapp P., Motschall E., Horrlein S., Roger C., Meerpohl J. J. Milk A1 β-casein and health-related outcomes in humans: a systematic review. Nutrition reviews. 2019:77(5):278-306. DOI: https://doi.org/10.1093/nutrit/nuy063Ramakrishnan M., Eaton T., Sermet O., Savaiano D. A Single meal of milk containing A2 β-casein causes fewer symptoms and lower gas production than milk containing both A1 and A2 β-casein among lactose intolerant individuals. Current Developments in Nutrition. 2020;12(12):3855. DOI: https://doi.org/10.3390/nu12123855Ramakrishnan M., Eaton T., Sermet O., Savaiano D. A Single meal of milk containing A2 β-casein causes fewer symptoms and lower gas production than milk containing both A1 and A2 β-casein among lactose intolerant individuals. Current Developments in Nutrition. 2020;12(12):3855. DOI: https://doi.org/10.3390/nu12123855Schettini G. P., Lambert S. M., Da Silva Souza B. M. P., Costa R. B., De Camargo G. M. F. Genetic potential of Sindhi cattle for A2 milk production. Animal Production Science. 2020;60(7):893-895. DOI: https://doi.org/10.1071/AN18677Schettini G. P., Lambert S. M., Da Silva Souza B. M. P., Costa R. B., De Camargo G. M. F. Genetic potential of Sindhi cattle for A2 milk production. Animal Production Science. 2020;60(7):893-895. DOI: https://doi.org/10.1071/AN18677Ping F., Xiaojing D., Tie G., Ruyun D., Hongxu C. Determination of A2 β-casein and total β-casein in cow milk and milk powder by capillary zone electrophoresis. Chinese Journal of Chromatography. 2020;38(6):722-729. URL: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34213205/Ping F., Xiaojing D., Tie G., Ruyun D., Hongxu C. Determination of A2 β-casein and total β-casein in cow milk and milk powder by capillary zone electrophoresis. Chinese Journal of Chromatography. 2020;38(6):722-729. URL: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34213205/Ganguly I., Gaur G. K, Singh U., Kumar S., Kumar S., Mann S. Beta-casein (CSN2) polymorphism in Ongole (Indian zebu) and Frieswal (HF× Sahiwal crossbred) cattle. Indian Journal of Biotechnology. 2013;12(2):195-198. URL: https://www.researchgate.net/publication/280059679_Beta-casein_CSN2_polymorphism_in_Ongole_Indian_zebu_and_Frieswal_HF_X_Sahiwal_crossbred_cattleGanguly I., Gaur G. K, Singh U., Kumar S., Kumar S., Mann S. Beta-casein (CSN2) polymorphism in Ongole (Indian zebu) and Frieswal (HF× Sahiwal crossbred) cattle. Indian Journal of Biotechnology. 2013;12(2):195-198. URL: https://www.researchgate.net/publication/280059679_Beta-casein_CSN2_polymorphism_in_Ongole_Indian_zebu_and_Frieswal_HF_X_Sahiwal_crossbred_cattle

The authors declare that there are no conflicts of interest present.