Частота встречаемости генотипов k-казеина и их влияние на молочную продуктивность коров холмогорской породы

Для повышения объемов отечественной молочной продукции необходимо использовать современные методы селекции и отбор животных проводить с высоким генетическим потенциалом. Для определения генетического потенциала животных используют молекулярно-генетические маркеры, которые позволяют изучать, как конкретный генетический вариант или комбинация генов влияют на желаемый признак. Цель исследования – выявить частоту встречаемости аллельных вариантов гена каппа-казеина (CSN3) у коров холмогорской породы и их взаимосвязи с молочной продуктивностью. Объект исследования – 195 коров. Для определения генотипов каппа-казеина использован метод полимеразной цепной реакции полиморфизмa длин рeстрикциoнных фрагментов. Исследования проводили в 2023 г. на базе АО «Холмогорский племзавод» (Архангельская область). В результате исследований установлено – в стаде доминирует аллель А гена каппа-казеина – 80 %, аллель В составила 20 %. Преобладающий генотип – АА – 63,08 % (n = 123), реже встречающийся генотип АВ – 33,33 % (n = 65), наименее распространенный генотип – ВВ – 3,59 % (n = 7). Для оценки молочной продуктивности и качества молока у коров с разными генотипами CSN3 сравнили показатели продуктивности за последнюю законченную лактацию. Общее количество коров с законченной лактацией в исследуемой выборке составило 130 голов из них: 37 коров-первотелок, 6 – по второй лактации и 87 – по третьей и более лактации. В совокупности по результатам сравнения наивысшие показатели имели коровы с генотипом ВВ: удой – 6916±275 кг, массовая доля жира – 4,14±0,22 %, массовая доля белка – 3,16±0,07 %, количество молочного жира – 286±19 кг, количество молочного белка – 219±12 кг. Таким образом, желательным генотипом по гену CSN3 является ВВ. На данный момент носителей этого гена крайне мало, поэтому необходимо вести селекционно-племенную работу, направленную на увеличение их численности.

1. Alipanah M., Kalashnikova L. A., Rodionov G. V. Kappa-casein and PRL-Rsa I genotypic frequencies in two Russian cattle breeds. Archivos de zootecnia. 2008;57(218):131–138. URL: https://www.researchgate.net/publication/28317609_Kappa-casein_and_PRLRSAI_genotypic_frequencies_in_two_Russian_cattle_breeds

2. Botaro B. G., Lima Y., Cortinhas C. S., Silva L. F. P. Effect of the kappa-casein gene polymorphism, breed and seasonality on physicochemical characteristics, composition and stability of bovine milk. Revista Brasileira de Zootecnia. 2009;38(12):2447–2454. DOI: https://doi.org/10.1590/S1516-35982009001200022

3. Bankar P. S., Kuralkar S., Dhore R., Manwar S., Ingawale M., Sajid Ali S. Impact of kappa casein gene polymorphism on milk components of Gaolao cattle. International Journal of Science, Environment and Technology. 2018;7(5):1520–1527. URL: https://www.researchgate.net/publication/328028124_IMPACT_OF_KAPPA_CASEIN_GENE_POLYMORPHISM_ON_MILK_COMPONENTS_OF_GAOLAO_CATTLE

4. Čítek J., Hanusová L., Lískovcováv L., Samková E., Hanuš O., Hasoňová L., Křižová Z., Večerek L. Polymorphisms in CSN3, CSN2 and LGB genes and their relation to milk production in dairy cattle in the Czech Republic. Acta Universitatis Agriculturae et Silviculturae Mendelianae Brunensis. 2019;67(1):19–24. DOI: https://doi.org/10.11118/actaun201967010019

5. Djedović R., Bogdanović V., Perišić P., Stanojević D., Popović J., Brka M. Relationship between genetic polymorphism of k-casein and quantitative milk yield traits in cattle breeds and crossbreds in Serbia. Genetika. 2015;47(1):23–32. DOI: https://doi.org/10.2298/GENSR1501023D

6. Neamt R., Saplacan G., Acatincai S., Cziszter L. T., Gavojdian D., Ilie D. E. The influence of CSN3 and LGB polymorphisms on milk production and chemical composition in Romanian Simmental cattle. Acta Biochimica Polonica. 2017;64(3):493–497. DOI: https://doi.org/10.18388/abp.2016_1454

7. Awad A., El Araby I. E., El-Bayomi Kh. M., Zaglool A. W. Association of polymorphisms in kappa casein gene with milk traits in Holstein Friesian cattle. Japanese Journal of Veterinary Research. 2016;64(2):S39–S43. URL: http://hdl.handle.net/2115/62028

8. Di Gregorio P., Di Grigoli A., Di Trana A., Alabiso M., Maniaci G., Rando A., Valluzzi G., Finizio D., Bonanno A. Effects of different genotypes at the CSN3 and LGB loci on milk and cheese-making characteristics of the bovine Cinisara breed. International Dairy Journal. 2017;71:1–5. DOI: https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2016.11.001

9. Крупин Е. О., Шакиров Ш. К., Тагиров М. Ш. Молочная продуктивность и качество молока коров в зависимости от генотипа. Дальневосточный аграрный вестник. 2017;(4(44)):120–125. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=32541968 EDN: YQXNBJ

10. Тюлькин С. В. Влияние генотипа коров на их продуктивность и качество молока. Пищевые системы. 2018;1(3):38–43. DOI: https://doi.org/10.21323/2618-9771-2018-1-3-38-43 EDN: YBSZML

11. Шайдуллин Р. Р. Физико-химические показатели молока коров-первотёлок с разными генотипами по генам CSN3 и DGAT1. Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. 2018;(2):140–144. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=35424032 EDN: XWDVID

12. Heck J. M. L., Bovenhuis H., Schennink A., Van Valenberg H. J. F., Visker M. H. P. W. Effects of milk protein variants on the protein composition of bovine milk. Journal of dairy science. 2009;92(3):1192–1202. DOI: https://doi.org/10.3168/jds.2008-1208

13. Mahmoudi P., Rostamzadeh J., Rashidi A., Zergani E., Razmkabir M. A meta‐analysis on association between CSN3 gene variants and milk yield and composition in cattle. Animal genetics. 2020;51(3):369–381. DOI: https://doi.org/10.1111/age.12922

14. Molee A., Mernkrathoke P., Poompramun C. Effect of casein genes-beta-LGB, DGAT1, GH, and LHR-on milk production and milk composition traits in crossbred Holsteins. Genetics and Molecular Research. 2015;14(1):2561–2571. DOI: https://doi.org/10.4238/2015.March.30.15

15. Anggraeni A., Andreas E., Sumantri C., Anneke A., Nury H. S. Genetic variants of k-Casein and β-Lactoglobulin genes and their association with protein and milk components of Holstein Friesian cows at small farmers in Lembang, West Java. KnE Life Sciences. 2017;2(6):86–94. DOI: https://doi.org/10.18502/kls.v2i6.1023

16. Bartonova P., Vrtková I., Kaplanová K., Urban T. Association between CSN3 and BCO2 gene polymorphisms and milk performance traits in the Czech Fleckvieh cattle breed. Genetics and Molecular Research. 2012;11(2):1058–1063. DOI: https://doi.org/10.4238/2012.April.27.4

17. Bugeac T., Balteanu V. A., Creanga S. Kappa-casein genetic variants and their relationships with milk production and quality in Montbéliarde dairy cows. Conference: The 12th International Symposium «Prospects for the Third Millennium Agriculture». At: Cluj-Napoca County, Romania, 2013. pp. 193–194. URL: https://www.researchgate.net/publication/274083438_KappaCasein_Genetic_Variants_and_their_Relationships_with_Milk_Production_and_Quality_in_Montbeliarde_Dairy_Cows