Анализ частот распространения CVM, BY, BLAD в популяциях крупного рогатого скота

Современная селекция голштинской породы крупного рогатого скота направлена на повышение молочной продуктивности. Однако использование быков-производителей, являющихся носителями генетических аномалий, обусловливает насыщение популяций крупного рогатого скота нежелательными рецессивными аллелями, что может привести к значительным экономическим потерям. На показатели эффективности воспроизводства стада влияют как фенотипические, так и генетические факторы. Присутствие в популяции животных рецессивных аллелей, детерминирующих генетические заболевания, способствует увеличению вероятности появления летальных гомозиготных генотипов в приплоде. Такими летальными генетическими нарушениями можно назвать LoF-мутации, приводящие к нарушению работы генов. Рост частоты встречаемости LoF-мутаций в популяции диктует необходимость контроля за их распространением. В представленной работе проведена оценка частоты встречаемости носителей генетически детерминированных заболеваний в уральской популяции крупного рогатого скота. Получены данные по трем рецессивным нарушениям: BY – 1,16 %, CVM – 1,8, BLAD – 3,79 %. Согласно проведенному литературному обзору, полученные нами данные близки по значениям к средним по результатам зарубежных и отечественных исследований. Данный факт можно объяснить тем, что для разведения уральской популяции используются потомки выдающихся быков-производителей, разводимых на территории США. Таким образом, консервативной стратегией по предотвращению распространения рецессивных мутаций является скрининг быков-производителей и особей, входящих в популяции племенного крупного рогатого скота, с дальнейшим формированием родительских пар с учетом полученных результатов.

1. Sigdel A., Bisinotto R.S., Peñagaricano F. Genetic analysis of fetal loss in Holstein cattle // Journal of Dairy Science. – 2022. – Vol. 105, N 11. – P. 9012–9020.

2. Pivotal periods for pregnancy loss during the first trimester of gestation in lactating dairy cows / M.C. Wiltbank [et al.] // Theriogenology. – 2016. – Vol. 86, N 1. – P. 239–253.

3. Острые респираторные вирусные болезни крупного рогатого скота / Е.Н. Шилова [и др.] // БИО. – 2019. – № 4. – С. 30–33.

4. Harmful recessive effects on fertility detected by absence of homozygous haplotypes / P.M. VanRaden [et al.] // Journal of dairy science. – 2011. – Vol. 94, N 12. – P. 6153–6161.

5. Распространение рецессивных генетических нарушений в уральской популяции крупного рогатого скота / М.В. Модоров, Н.А. Мартынов, И.А. Шкуратова [и др.] // Генетика. – 2022. – Т. 58, № 4. – С. 429–437.

6. A deletion in the bovine FANCI gene compromises fertility by causing fetal death and brachyspina / C. Charlier, J.S. Agerholm, W. Coppieters [et al.] // PLoS One. – 2012. – Vol. 7, N 8. – Article ID. e43085.

7. Screening of Polish Holstein-Friesian bulls towards eradication of complex vertebral malformation (CVM) carriers / A. Rusc [et al.] // Polish journal of veterinary sciences. – 2013. – Vol. 16, N 3. – P. 579–581.

8. Development and application of KASP assays for rapid screening of 8 genetic defects in Holstein cattle / Y. Zhang [et al.] // Journal of Dairy Science. – 2020. – Vol. 103, N 1. – P. 619–624.

9. Эффект основателя и геногеография CV-и BL-мутаций у черно-пестрого скота / С.Н. Марзанова [и др.] // Доклады РАСХН. – 2015. – № 6. – С. 44–47.

10. Lethal and semi-lethal mutations in Holstein calves in Uruguay / C. Briano-Rodriguez [et al.] // Ciência Rural. – 2021. – Vol. 51.

11. Identification of complex vertebral malformation carriers in Holstein cattle in south China / C. Wang [et al.] // Genetics and Molecular Research. – 2011. – Vol. 10, N 4. – P. 2443–2448.

12. A novel method for rapid and reliable detection of complex vertebral malformation and bovine leukocyte adhesion deficiency in Holstein cattle / Y. Zhang [et al.] // Journal of animal science and biotechnology. – 2012. – Vol. 3, N 1. – P. 1–6.

13. Трахимчик Р.В., Танана Л.А., Епишко O.A. Устойчивость крупного рогатого скота Гродненской области к генетически детерминированным заболеваниям (BLAD, CVM, DUMPS, Citrullinaemia, Brachyspina Factor XI) // Сельское хозяйство – проблемы и перспективы: сб. науч. тр. / Гродн. гос. аграр. ун-т. -Гродно – 2017 – Т. 37. – С. 291–297.

14. Определение рецессивных мутаций BLAD, CVM и BS в популяции крупного рогатого скота молочного направления Республики Беларусь / О.А. Епишко [и др.] // там же – С. 44–51.

15. Выявление гаплотипов фертильности в белорусской популяции крупного рогатого скота голштинской породы / Е.Л. Романишко, М.Е. Михайлова, А.И. Киреева, Р.И. Шейко // Молекулярная и прикладная генетика. – 2021. – Т. 31. – С. 7–21.

16. Никифорова Е.Г., Дементьева Н.В., Яковлев А.Ф. Мониторинг племенного крупного рогатого скота на скрытые генетические дефекты и типы гена каппа-казеина // Достижения науки и техники АПК. – 2010. – № 4. – С. 68–69.

17. Характеристика региональных популяций быков-производителей по генам наследственных заболеваний / Л.К. Эрнст [и др.] // Достижения науки и техники АПК. – 2011. – № 10. – С. 28–30.

18. Роль ДНК-диагностики в контроле и элиминации рецессивных наследственных аномалий у сельскохозяйственных животных / Н.А. Зиновьева [и др.] // Достижения науки и техники АПК. – 2012. – № 11. – С. 37–40.

19. Использование метода диагностики мутантного аллеля, вызывающего комплекс аномалий позвоночника (СVM) черно-пестрого скота / С.Н. Марзанова [и др.] // Розведення і генетика тварин. – 2013. – № 47. – С. 56–61.

20. Дементьева Н.В., Митрофанова О.В., Кудинов А.А. Анализ частоты встречаемости трех рецессивных летальных мутаций у коров Ленинградской области // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. – 2015. – № 39. – С. 136–143.

21. Khatib A., Mazur A.M., Prokhortchouk E. The distribution of lethal Holstein haplotypes affecting female fertility among the Russian Black-and-White cattle // EurAsian Journal of BioSciences. – 2020. – Vol. 14, N 2. – P. 2545–2552.

22. Meydan H., Yildiz M.A., Agerholm J.S. Screening for bovine leukocyte adhesion deficiency, deficiency of uridine monophosphate synthase, complex vertebral malformation, bovine citrullinaemia, and factor XI deficiency in Holstein cows reared in Turkey //Acta Veterinaria Scandinavica. – 2010. – Vol. 52. – P. 1–8.

23. PCR screening for carriers of bovine leukocyte adhesion deficiency (BLAD) and uridine monophosphate synthase (DUMPS) in Argentine Holstein cattle / M.A. Poli [et al.] // Journal of Veterinary Medicine Series A. – 1996. – Vol. 43, N 1‐10. – P. 163–168.

24. Prevalence of nine genetic defects in Chinese Holstein cattle / M.Y.A. Khan [et al.] // Veterinary medicine and science. – 2021. – Vol. 7, N 5. – P. 1728–1735.

25. Анализ генетической структуры поголовья крупного рогатого скота по моногенным наследственным заболеваниям / О.П. Курак [и др.] // Актуальные проблемы интенсивного развития животноводства. – 2015. – № 18 (2). – С. 192–200.

26. Low incidence of bovine leukocyte adhesion deficiency (BLAD) carriers in Indian cattle and buffalo breeds / R.K. Patel [et al.] //Journal of applied genetics. – 2007. – Vol. 48, N 2. – P. 153–155.

27. Шукюрова Е.Б., Марзанов Н.С., Колпакова Л.Ф. Генетическая экспертиза дальневосточного крупного рогатого скота // Достижения науки и техники АПК. – 2010. – № 6. – С. 57–58.

28. Характеристика региональных популяций быков-производителей по генам наследственных заболеваний / Л.К. Эрнст [и др.] // Достижения науки и техники АПК. – 2011. – № 10. – С. 28–30.

29. Шукюрова Е.Б. BLAD-синдром у крупного рогатого скота черно-пестрого корня, разводимого в Хабаровском крае // Евразийский Союз Ученых. – 2014. – № 8-10. – С. 100–101.

30. Identification and prevalence of a genetic defect that causes leukocyte adhesion deficiency in Holstein cattle / D.E. Shuster [et al.] // Proceedings of the National Academy of Sciences. – 1992. – Vol. 89, N 19. – P. 9225–9229.

31. Powell R.L., Norman H.D., Cowan C.M. Relationship of bovine leukocyte adhesion deficiency with genetic merit for performance traits // Journal of dairy science. – 1996. – Vol. 79, N 5. – P. 895–899.

32. Screening for bovine leukocyte adhesion deficiency, deficiency of uridine monophosphate synthase, bovine citrullinaemia and factor XI deficiency in Holstein cattle / M. Kaya [et al.] // Indian Journal of Animal Sciences. – 2016. – Vol. 86, N 8. – P. 900–903.

33. Identification of brachyspina syndrome carriers in Chinese Holstein cattle / L. Fang [et al.] // Journal of veterinary diagnostic investigation. – 2013. – Vol. 25, N 4. – P. 508–510.

34. Михайлова М.Е., Киреева А.И., Романишко Е.Л. Брахиспина –наследственная аномалия, снижающая плодовитость крупного рогатого скота // Фактори експериментальної еволюції організмів. – 2018. – Т. 22. – С. 149–153.

35. Епишко О., Юрченко Е., Вертинская О. Идентификация брахиспинального синдрома и дефицита холестерина // Наука и инновации. – 2021. – № 8. – С. 26–29.

36. Rusc A., Kaminski S. Detection of brachyspina carriers within Polish Holstein-Friesian bulls // Polish Journal of Veterinary Sciences. – 2015. – Vol. 18, N 2. – P. 453–454.

37. Распространение Brachyspina (BY) у быков-производителей голштинской породы отечественной и импортной селекции / Т.П. Усова [и др.] // Вестник Мичуринского государственного университета. – 2018. – № 2. – С. 116.

38. Коновалова Н.В., Марзанов Н.С. Генодиагностика мутации FANCIBY у представителей голштинской породы и ее помесей // Biotechnology. – 2021. – Т. 37, № 6. – C. 48–57.