agronaukaАграрная наука Евро-Северо-ВостокаAgricultural Science Euro-North-East2072-90812500-1396FARC North-East10.30766/2072-9081.2026.27.3.680-690agronauka-2563Research ArticleЗООТЕХНИЯКомплексные SNPs лептина и соматотропина и их связь с хозяйственно полезными признаками крупного рогатого скотаComplex SNPs of leptin and somatotropin and their association with economic traits in cattlehttps://orcid.org/0000-0002-9215-5952ЯрышкинА. А.YaryshkinA. A.

Ярышкин Андрей Александрович - кандидат биол. наук, старший научный сотрудник.

Ул. Белинского, д. 112а, г. Екатеринбург, 620142

Andrey A. Yaryshkin - PhD in Biology, Senior Researcher, Ural Federal Agrarian Scientific Research Centre.

112a Belinsky str., Ekaterinburg,620142

x2580x@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9796-7677ШаталинаО. С.ShatalinaO. S.

Шаталина Ольга Сергеевна - кандидат биол. наук, старший научный сотрудник.

Ул. Белинского д. 112а, г. Екатеринбург, 620142

Olga S. Shatalina - PhD in Biology, Senior Researcher, Ural Federal Agrarian Scientific Research Centre.

112a Belinsky str., Ekaterinburg, 620142

info@urfanic.ruhttps://orcid.org/0009-0008-1435-8210ЗыряноваА. А.ZyryanovaA. A.

Зырянова Анастасия Андреевна - младший научный сотрудник.

Ул. Белинского, д. 112а, г. Екатеринбург, 620142

Anastasia A. Zyryanova - Junior Researcher, Ural Federal Agrarian Scientific Research Centre.

112a Belinsky str., Ekaterinburg, 620142

info@urfanic.ruФГБНУ «Уральский федеральный аграрный научно-исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук»РоссияUral Federal Agrarian Scientific Research Centre, Ural Branch of the Russian Academy of SciencesRussian Federation202616072026273680690Copyright © Ярышкин А.А., Шаталина О.С., Зырянова А.А., 20262026Ярышкин А.А., Шаталина О.С., Зырянова А.А.Yaryshkin A.A., Shatalina O.S., Zyryanova A.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/2563

Цель исследований – оценить влияние 12 комплексных генотипов GH и LEP на продуктивность коров для выявления стабильно эффективных сочетаний аллелей, учитывающих генотип-средовое взаимодействие, и разработки персонализированных стратегий селекции и управления стадом. Проведенное исследование выявило значимую связь комплексных генотипов генов соматотропина (GH, LV-полиморфизм) и лептина (LEP, полиморфизмы R25C и A80V) с показателями молочной продуктивности коров голштинской породы. Изучение 120 животных (по 60 голов из двух сельскохозяйственных организаций) показало выраженную неравномерность распределения 12 анализируемых генотипов в обоих стадах, обусловленную селекционными приоритетами хозяйств. Ключевым результатом является идентификация генотипа GHLVR25CRRA80VAA как наиболее перспективного для селекции на высокую пожизненную молочную продуктивность. Животные с этим генотипом неизменно характеризовались максимальными удоями за первую, третью лактации и пожизненной продуктивностью, демонстрируя стабильность и высокий генетический потенциал. Параллельно выявлены генотипы, ассоциированные с качественными признаками молока, так у носителей генотипа GHLVR25CCCA80VVV в организации «К» пожизненная массовая доля жира и белка в молоке составила 3,92 и 3,27 % соответственно. Животные с генотипом GHLVR25CCRA80VAA в организации «П» имели максимальную массовую долю жира 4,13 % при сохранении высокого удоя. Исследование подтвердило критическое влияние факторов среды (кормление, менеджмент) на реализацию генетического потенциала. Существенно более высокие удои в организации «П» по сравнению с организацией «К» подчеркивают необходимость системного подхода, сочетающего генетический отбор с совершенствованием технологий животноводства. Полученные данные доказывают, что комплексные генотипы GH и LEP служат информативными маркерами для прогнозирования молочной продуктивности и адаптивного потенциала коров.

The aim of the study was to evaluate the effect of 12 complex GN and LEP genotypes on cow productivity in order to identify consistently effective allele combinations that account for genotype-environment interactions, and to develop personalized strategies for herd breeding and management. The conducted study revealed a significant association between complex genotypes of the somatotropin (GH, LV polymorphism) and leptin (LEP, R25C and A80V polymorphisms) genes and milk productivity in Holstein cows. A study of 120 animals (60 animals each from two agricultural organizations) showed a marked uneven distribution of the 12 analyzed genotypes in both herds, due to the farm breeding priorities. A key result was the identification of the GHLVR25CRRA80VAA genotype as the most promising for breeding for high lifetime milk productivity. Animals with this genotype consistently demonstrated maximum milk yields in the first and third lactations and lifetime productivity, demonstrating stability and high genetic potential. In parallel, genotypes associated with milk quality traits were identified. For example, in animals carrying the GHLVR25CCCA80VVV genotype at Organization "K," the lifetime fat and protein content was 3.92 and 3.27 %, respectively. Animals with the GHLVR25CCRA80VAA genotype in Organization "P" had a maximum fat content of 4.13 % while maintaining high milk yield. The study confirmed the critical influence of environmental factors (feeding, management) on the realization of genetic potential. The significantly higher milk yields in Organization "P" compared to Organization "K" highlight the need for a systematic approach combining genetic selection with improved livestock production technologies. The obtained data demonstrate that the complex GH and LEP genotypes serve as informative markers for predicting milk productivity and the adaptive potential of cows.

генудоймассовая доля жирамассовая доля белкапродуктивностьgenemilk yieldmass fraction of fatmass fraction of proteinproductivityработа выполнена при поддержке Минобрнауки РФ в рамках Государственного задания ФГБНУ «Уральский федеральный аграрный научно-исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук» (№ 0532-2026-0013 «Совершенствование селекционно-племенной работы с крупным рогатым скотом Уральского региона в целях повышения генетического потенциала молочной продуктивности и продолжительности хозяйственного использования на основе биотехнологических и молекулярно-генетических методов»). Авторы выражают благодарность сотрудникам отдела животноводства и генетических исследований Уральского НИИСХ – филиала ФГБНУ «Уральский федеральный аграрный научно-исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук» за помощь в проведении исследований.the research was carried out under the support of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation within the state assignment of Ural Federal Agrarian Scientific Research Centre, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences (No. 0532-2026-0013, "Improving Selection and Breeding Work with Cattle in the Ural Region to Increase the Genetic Potential of Dairy Production and the Duration of Farm Use on the basis of Biotechnological and Molecular Genetic Methods)". The authors are grateful to the staff of the Department of Animal Husbandry and Genetic Research at the Ural Research Institute of Agriculture, a branch of the Ural Federal Agrarian Scientific Research Centre, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, for their assistance in conducting the researchReferencesDeen A. U., Tyagi N., Yadav R. D., Kumar S., Tyagi A. K., Singh S. K. Feeding balanced ration can improve the productivity and economics of milk production in dairy cattle: a comprehensive field study. Tropical Animal Health and Production. 2019;51(4):737–744. DOI: https://doi.org/10.1007/s11250-018-1747-8Deen A. U., Tyagi N., Yadav R. D., Kumar S., Tyagi A. K., Singh S. K. Feeding balanced ration can improve the productivity and economics of milk production in dairy cattle: a comprehensive field study. Tropical Animal Health and Production. 2019;51(4):737–744. DOI: https://doi.org/10.1007/s11250-018-1747-8Bosire C. K., Mtimet N., Enahoro D. K., Ogutu J. O., Krol M. S., de Leeuw J. et al. Livestock water and land productivity in Kenya and their implications for future resource use. Heliyon. 2022;8(3):e09006. DOI: https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2022.e09006Bosire C. K., Mtimet N., Enahoro D. K., Ogutu J. O., Krol M. S., de Leeuw J. et al. Livestock water and land productivity in Kenya and their implications for future resource use. Heliyon. 2022;8(3):e09006. DOI: https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2022.e09006Hoes A. Ch., Aramyan L. Blind Spot for Pioneering Farmers? Reflections on Dutch Dairy Sustainability Transition. Sustainability. 2022;14(17):10959. DOI: https://doi.org/10.3390/su141710959Hoes A. Ch., Aramyan L. Blind Spot for Pioneering Farmers? Reflections on Dutch Dairy Sustainability Transition. Sustainability. 2022;14(17):10959. DOI: https://doi.org/10.3390/su141710959Hallein E., Shallcross D., Dalvean J., Celi P., McGowan M., Jacobson C. et al. Collaborative Development of a Farm Systems Learning Platform «4D Virtual Farm». Journal of Veterinary Medical Education. 2025;52(1):8–16. DOI: https://doi.org/10.3138/jvme-2023-0023Hallein E., Shallcross D., Dalvean J., Celi P., McGowan M., Jacobson C. et al. Collaborative Development of a Farm Systems Learning Platform «4D Virtual Farm». Journal of Veterinary Medical Education. 2025;52(1):8–16. DOI: https://doi.org/10.3138/jvme-2023-0023Mauki D. H., Adeola A. C., Ng’ang’a S. I., Tijjani A., Akanbi I. M., Sanke O. J. et al. Genetic variation of Nigerian cattle inferred from maternal and paternal genetic markers. PeerJ. 2021;9:e10607. DOI: https://doi.org/10.7717/peerj.10607Mauki D. H., Adeola A. C., Ng’ang’a S. I., Tijjani A., Akanbi I. M., Sanke O. J. et al. Genetic variation of Nigerian cattle inferred from maternal and paternal genetic markers. PeerJ. 2021;9:e10607. DOI: https://doi.org/10.7717/peerj.10607Ginja C., Gama L. T., Cortés O., Burriel I. M., Vega-Pla J. L., Penedo C. et al. Author Correction: The genetic ancestry of American Creole cattle inferred from uniparental and autosomal genetic markers. Scientific Reports. 2020;10(1):1-2. DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-020-73066-4Ginja C., Gama L. T., Cortés O., Burriel I. M., Vega-Pla J. L., Penedo C. et al. Author Correction: The genetic ancestry of American Creole cattle inferred from uniparental and autosomal genetic markers. Scientific Reports. 2020;10(1):1-2. DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-020-73066-4Joshi P., Vyas P., Mehta S. C. Genetic Characterization and Diversity Study of Indigenous Cattle Breeds Through Microsatellite Markers. The Indian Veterinary Journal. 2024;101(10):43–48. DOI: https://doi.org/10.62757/IVA.2024.101.10.43-48Joshi P., Vyas P., Mehta S. C. Genetic Characterization and Diversity Study of Indigenous Cattle Breeds Through Microsatellite Markers. The Indian Veterinary Journal. 2024;101(10):43–48. DOI: https://doi.org/10.62757/IVA.2024.101.10.43-48Zhang H., Wang A., Xiao W., Mi S., Hu L., Brito L. F. et al. Genetic parameters and genome-wide association analyses for lifetime productivity in Chinese Holstein cattle. Journal of Dairy Science. 2024;107(11):9638–9655. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jods.2024.10.001Zhang H., Wang A., Xiao W., Mi S., Hu L., Brito L. F. et al. Genetic parameters and genome-wide association analyses for lifetime productivity in Chinese Holstein cattle. Journal of Dairy Science. 2024;107(11):9638–9655. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jods.2024.10.001Nakatsuchi A., Matsumoto Y., Aida Y. Influence of BoLA-DRB3 Polymorphism and Bovine Leukemia Virus (BLV) Infection on Dairy Cattle Productivity. Veterinary Sciences. 2023;10(4):250. DOI: https://doi.org/10.3390/vetsci10040250Nakatsuchi A., Matsumoto Y., Aida Y. Influence of BoLA-DRB3 Polymorphism and Bovine Leukemia Virus (BLV) Infection on Dairy Cattle Productivity. Veterinary Sciences. 2023;10(4):250. DOI: https://doi.org/10.3390/vetsci10040250Kovalyuk N. V., Kuzminova E. V., Semenenko M. P., Abramov A. A., Yakusheva L. I. The relationship between snp-polymorphisms of the leptin gene and the development of fatty liver disease in dairy cows. E3S Web of Conferences. 2021;254(11):09019. DOI: https://doi.org/10.1051/e3sconf/202125409019Kovalyuk N. V., Kuzminova E. V., Semenenko M. P., Abramov A. A., Yakusheva L. I. The relationship between snp-polymorphisms of the leptin gene and the development of fatty liver disease in dairy cows. E3S Web of Conferences. 2021;254(11):09019. DOI: https://doi.org/10.1051/e3sconf/202125409019Хаудов А. Д., Курашев Ж. Х., Слонов Т. Л., Жекамухов М. Х. Полиморфизм генов молочной продуктивности GH и DGAT1 в популяции крупного рогатого скота голштинской породы нидерландской селекции. Сельскохозяйственный журнал. 2024;(4(17)):160–170. DOI: https://doi.org/10.48612/FARC/2687-1254/016.4.17.2024 EDN: WPWWNIKhaudov A. D., Kurashev Zh. Kh., Slonov T. L., Zhekamukhov M. Kh. Polymorphism of dairy productivity genes GH and DGAT1 in a population of holstein cattle of dutch breeding. Selskokhozyaystvenny zhurnal. 2024;(4(17)):160–170. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.48612/FARC/2687-1254/016.4.17.2024Bashchenko M. I., Boiko O. V., Honchar O. F., Sotnichenko Y. M., Lesyk Y. V., Iskra R. Y., Gutyj B. V. Peculiarities of growth and further productivity of purebred and crossbred cows. Regulatory Mechanisms in Biosystems. 2023;14(1):118–124. DOI: https://doi.org/10.15421/022318Bashchenko M. I., Boiko O. V., Honchar O. F., Sotnichenko Y. M., Lesyk Y. V., Iskra R. Y., Gutyj B. V. Peculiarities of growth and further productivity of purebred and crossbred cows. Regulatory Mechanisms in Biosystems. 2023;14(1):118–124. DOI: https://doi.org/10.15421/022318Горелик А. С., Горелик О. В., Ребезов М. Б., Харлап С. Ю. Динамика молочной продуктивности коров голштинской породы в зависимости от возраста в лактациях. Вестник Ошского государственного университета. Сельское хозяйство: агрономия, ветеринария и зоотехния. 2025;(1(10)):146–157. DOI: https://doi.org/10.52754/16948696_2025_1(10)_20 EDN: WMYENZGorelik A. S., Gorelik O. V., Rebezov M. B., Kharlap S. Yu. Dynamics of milk productivity of holstein cows depending on age in lactations. Vestnik Oshskogo gosudarstvennogo universiteta. Selskoye khozyaystvo: agronomiya, veterinariya i zootekhniya = Journal of Osh State University. Agriculture: agronomy, veterinary and zootechnics. 2025;(1(10)):146–157. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.52754/16948696_2025_1(10)_20Гаджиев З. К., Суржикова Е. С., Евлагина Д. Д., Ковалева Г. П., Лапина М. Н. Оценка коров-первотёлок чёрно-пёстрой породы по ДНК-маркерам, ассоциированных с хозяйственно полезными признаками. Известия Горского государственного аграрного университета. 2024;61-3:29–36. DOI: https://doi.org/10.54258/20701047_2024_61_3_29 EDN: YEXICZGadzhiev Z. K., Surzhikova E. S., Evlagina D. D., Kovaleva G. P., Lapina M. N. Evaluation of first-calf cows of the black-and-white breed using DNA markers associated with economically useful traits. Izvestiya Gorskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta = Proceedings of Gorsky State Agrarian University. 2024;61-3:29–36. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.54258/20701047_2024_61_3_29Михалюк А. Н., Танана Л. А., Кузьмина Т. И. Ассоциация комплекса полиморфных вариантов генов DGAT1, GH, PRL и BLG с показателями молочной продуктивности коров голштинской породы молочного скота отечественной селекции. Генетика и разведение животных. 2023;(1):74–83. DOI: https://doi.org/10.31043/2410-2733-2023-1-74-83 EDN: HOYEXJMikhaliuk A., Tanana L., Kuzmina T. Association of the complex of polymorphic variants of the DGAT1, GH, PRL and BLG, genes with dairy productivity indicators of holstein dairy cattle cows of domestic selection. Genetika i razvedeniye zhivotnikh = Genetics and breeding of animals. 2023;(1):74–83. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.31043/2410-2733-2023-1-74-83Щеголев П. О., Сабетова К. Д., Чаицкий А. А., Дудихин А. С. Ассоциация гена гормона роста с продуктивными признаками крупного рогатого скота (обзор). Вестник АПК Верхневолжья. 2023;(2(62)):61–72. DOI: https://doi.org/10.35694/YARCX.2023.62.2.010 EDN: UQZHHMShchegolev P. O., Sabetova K. D., Chaitsky A. A., Dudikhin A. S. Association of the growth hormone gene with the productive traits of cattle (review). Vestnik APK Verkhnevolzhya = Bulletin of the AIC of the Upper Volga. 2023;(2(62)):61–72. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.35694/YARCX.2023.62.2.010Сабетова К. Д., Лемякин А. Д., Чаицкий А. А., Щеголев П. О., Баданина Л. С., Метляев Н. Ю., Дудихин А. С., Кочуева Н. А. Роль полиморфизма LEP R25C в предрасположенности коров к кетозу. Международный вестник ветеринарии. 2024;(1):415–426. DOI: https://doi.org/10.52419/issn2072-2419.2024.1.415 EDN: MWZUDCSabetova K. D., Lemyakin A. D., Chaitsky A. A., Shchegolev P. O., Badanina L. S., Metlyaev N. Yu., Dudikhin A. S., Kochueva N. A. The role of lepr 25c polymorphism in the predisposition of cows to ketosis. Mezhdunarodny vestnik veterinarii = International Bulletin of Veterinary Medicine. 2024;(1):415–426. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.52419/issn2072-2419.2024.1.415Кожевникова И. С., Худякова Н. А., Калмыкова М. С., Кашин А. С. Установление связи полиморфизма гена лептина (сайт R25C) с хозяйственно полезными признаками. Вестник российской сельскохозяйственной науки. 2025;(1):59–62. DOI: https://doi.org/10.31857/S2500208225010138 EDN: CSFXHFKozhevnikova I. S., Khudyakova N. A., Kalmikova M. S., Kashin A. S. Associating leptin gene polymorphism (site R25C) with economically useful traits. Vestnik rossiyskoy selskokhozyaystvennoy nauki = Vestnik of the Russian agricultural science. 2025;(1):59–62. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.31857/S2500208225010138Худякова Н. А., Кожевникова И. С., Ступина А. О., Классен И. А., Кашин А. С. Динамика живой массы коров холмогорской породы по полиморфизму гена лептина. Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2025;26(1):158–165. DOI: https://doi.org/10.30766/2072-9081.2025.26.1.158-165 EDN: RPVEBMKhudyakova N.A., Kozhevnikova I.S., Stupina A.O., Klassen I.A., Kashin A.S. Dynamics of the development of live weight in cows of the Kholmogory breed according to the polymorphism of the leptin gene. Agrarnaya nauka EvroSevero-Vostoka = Agricultural Science Euro-North-East. 2025;26(1):158–165. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.30766/2072-9081.2025.26.1.158-165Харченко А. В., Фейзуллаев Ф. Р. Полиморфизм гена лептина у коров голштинской породы. Ветеринария, зоотехния и биотехнология. 2024;(8):126–130. DOI: https://doi.org/10.36871/vet.zoo.bio.202408014 EDN: VVRNMGKharchenko A. V., Feyzullayev F. R. Polymorphism of the leptin gene in holstein cows. Veterinariya, zootekhniya i biotekhnologiya = Veterinary Medicine, Zootechnics and Biotechnology. 2024;(8):126–130. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.36871/vet.zoo.bio.202408014Парамонова М. А., Валитов Ф. Р., Ганиева И. Н., Кононенко Т. В. Ассоциация полиморфизма гена лептина с хозяйственно полезными признаками крупного рогатого скота чёрно-пёстрой породы. Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2023;(1(99)):277–283. DOI: https://doi.org/10.37670/2073-0853-2023-99-1-277-283 EDN: UDIXDTParamonova M. A., Valitov F. R., Ganieva I. N., Kononenko T. V. Association of leptin gene polymorphism with economically beneficial features of black and white cattle. Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta = Izvestia Orenburg State Agrarian University. 2023;(1(99)):277–283. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.37670/2073-0853-2023-99-1-277-283Русакова Е. А., Косян Д. Б. Взаимосвязь полиморфизма гена LEP/A80V с гематологическими показателями и характеристикой неспецифического иммунитета крупного рогатого скота. Бюллетень Оренбургского научного центра УрО РАН. 2019;(4):4. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=42503537 EDN: XKDNNVRusakova E. A., Kosyan D. B. Relationship of LEP/A80V gene polymorphism with hematological parameters and characteristic of nonspecific immunity of cattle. Byulleten Orenburgskogo nauchnogo tsentra UrO RAN. 2019;(4):4. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=42503537Дубовскова М. П., Суржикова Е. С., Евлагина Д. Д. Особенности полиморфизма генов GH, TG5, LEP у скота герефордской породы. Сельскохозяйственный журнал. 2024;(4(17)):36–44. DOI: https://doi.org/10.48612/FARC/2687-1254/004.4.17.2024 EDN: SYBQSCDubovskova M. P., Surzhikova E. S., Evlagina D. D. Polymorphism characteristics of GH, TG5, LEP genes in cattle of the hereford breed. Selskokhozyaystvenny zhurnal. 2024;(4(17)):36–44. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.48612/FARC/2687-1254/004.4.17.2024

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