УКРАЇНСЬКА АКАДЕМІЯ АГРАРНИХ НАУК
УКРАЇНСЬКА АКАДЕМІЯ АГРАРНИХ НАУК
ІНСТИТУТ РОЗВЕДЕННЯ І ГЕНЕТИКИ ТВАРИН
ЧУМЕЛЬ РАЇСА ІВАНІВНА
УДК 636.22/28.082.12
ГЕНЕТИКО-БІОХІМІЧНІ ТА ПРОДУКТИВНІ ОСОБЛИВОСТІ ХУДОБИ ПІВНІЧНО-СХІДНОГО РЕГІОНУ УКРАЇНИ
Спеціальність 06.02.01 – розведення та селекція тварин
А В Т О Р Е Ф Е Р А Т
дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук
с. Чубинське Київської області – 2004
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана в Сумському національному аграрному університеті Міністерства аграрної політики України.
Науковий керівник: доктор сільськогосподарських наук, професор,
чл.-кор. УААН, Ладика Володимир Іванович,
директор Сумського державного селекційного
центру.
Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, професор
Сірацький Йосип Зенонович,
завідувач відділу відтворення
Інституту розведення і генетики тварин УААН;
кандидат сільськогосподарських наук
Хмельничий Леонід Михайлович, завідувач
лабораторії селекції молочної і м’ясної худоби
Черкаського інституту агропромислового виробництва УААН
Провідна установа: Інститут тваринництва УААН, лабораторія
організації племінної справи відділу
виробництва молока, м. Харків, п/в Кулиничі.
Захист відбудеться “ 22 ” червня 2004 р. о 10 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 27.355.01 при Інституті розведення і генетики тварин УААН, за адресою: 08321, с.Чубинське, вул. Погребняка, 1, Бориспільського району, Київської області.
З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту розведення і генетики тварин УААН
Автореферат розісланий “ 21 ” травня 2004 р.
Вчений секретар спеціалізованої
вченої ради Мільченко Ю.В.
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. Рівень розвитку скотарства зумовлюється потребами суспільства та його запитами. Сьогодні в умовах формування ринкових відносин аграрного сектора, у зв’язку із зростаючим попитом на виробництво молочних продуктів, виникає особлива потреба в інтенсифікації молочного скотарства.
Основне його завдання – отримати від тварин продукцію високої якості при мінімальних затратах, що вимагає вдосконалення існуючих порід. Кожна порода має свої цінні якості, але у зв’язку із великомасштабною селекцією, створенням нових порід і типів утрачаються, як правило, гени місцевих порід, адаптованих до умов розведення.
У недалекому минулому лебединська порода в умовах Лісостепової зони північно-східного регіону України здатна була задовольняти основні потреби людей. На сучасному етапі, абсолютний надій цієї породи залишається низьким, з чим і пов’язане покращення її методом простого відтворного схрещування з швіцькими та чорно-рябими голштинськими бугаями. В однакових природно-економічних умовах Сумської області, кожен із створених масивів худоби проявляє свої продуктивні ознаки по-різному (Ладика В.І., 1997, 1999, 2001; Ладика В.І., Котенджи Г.П. та ін., 2002; Ладика В.І., Рубцов І.О. та ін., 2002). Тому виникла необхідність вивчення генетико-біохімічних особливостей, які в сукупності зумовлюють продуктивні ознаки порід з метою подальшого вдосконалення при впровадженні отриманих результатів у селекції. За допомогою комплексного аналізу генетичної структури, пошуку молекулярно-генетичних маркерів, що пов’язані із процесами загального метаболізму, ознаками молочної продуктивності можливе вирішення таких задач. На сьогодні відсутні такі дослідження масиву сумського типу української чорно-рябої молочної породи, що створюється.
Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконувалась у відповідності з планом наукових досліджень Сумського національного аграрного університету “Удосконалення селекційних програм і технологій при розведенні молочної та м’ясної худоби (номер державної реєстрації 0199U001622), тематикою Міністерства аграрної політики (2000-2002 р.р.) “Наукове забезпечення створення бурої північно-східної молочної породи” (номер державної реєстрації 0100U004190) та тематичним планом ІРГТ “Створити буру молочну породу з продуктивними ознаками корів не менше 5.0-5.5 тис. кг молока при вмісті жиру в ньому 4.0% і більше, білку 3.5% і більше за лактацію при живій масі 600-650 кг з використанням бугаїв-плідників північно-східного молочного типу бурої худоби та плідників швіцької породи північноамериканської селекції” (№0101U003119), 2001-2004 р.р.
Мета і завдання дослідження. Метою досліджень було проведення порівняльного аналізу різних порід великої рогатої худоби за поліморфізмом молекулярно-генетичних і біохімічних систем та пошук комплексних генотипів, які визначають рівень продуктивності, з наступним прогнозуванням для селекційного процесу, а також вивчення технологічних властивостей молока і біологічної цінності виготовлених із нього сирів.
З цією метою було поставлено такі завдання:
- вивчити екстер’єр тварин різних порід і оцінити його значення;
- проаналізувати молочну продуктивність корів місцевої та імпортної селекції в умовах Лісостепової зони;
- оцінити популяції худоби за поліморфізмом генетико-біохімічних систем крові;
- провести пошук зв’язків генотипів з окремими показниками молочної продуктивності;
- дослідити поліморфізм білків молока у тварин вітчизняної та імпортної селекції;
- визначити технологічні властивості молока при виготовленні сиру в залежності від породи;
- встановити біологічну цінність сирів за амінокислотним і жирнокислотним складом;
- прогнозування крайніх значень величини продуктивності в залежності від комплексних генотипів поліморфних систем крові.
Об’єкт дослідження – породи місцевої та імпортної великої рогатої худоби, що селекціонуються в умовах північно-східного регіону України.
Предмет дослідження – поліморфізм молекулярно-генетичних систем, генетична структура порід, продуктивні особливості та прогнозовані їх величини, технологічні властивості молока.
Методи дослідження. Використовували методи: електрофорез білків з використанням крохмального та поліакриламідного гелю; визначення поліморфізму гена капа-казеїну за допомогою PCR-RFLP; іонообмінної рідинно-колончатої хроматографії на іонітах для аналізу амінокислотного складу сиру і газорідинної хроматографії для жирнокислотного; зоотехнічні, статистичні та біометричні методи аналізу експериментальних даних.
Наукова новизна одержаних результатів. На основі комплексної оцінки тварин вітчизняної селекції лебединської й популяції створюваного сумського типу української чорно-рябої молочної породи та імпортованої із Австрії симентальської, виявлені породоспецифічні особливості за поліморфізмом генетико-біохімічних систем крові. Для популяції чорно-рябої худоби вперше проведено оцінку поліморфізму локусу капа-казеїну. Отримані результати технологічних властивостей молока худоби північно-східного регіону України та вперше проведено оцінку біологічної цінності – амінокислотного та жирнокислотного складу, виготовлених із нього твердих сичужних сирів. Для вдосконалення селекційного процесу в конкретних стадах розроблено модель раннього прогнозування значень величини продуктивних ознак з використанням комплексних генотипів поліморфних систем крові.
Практичне значення одержаних результатів. Обґрунтовано і рекомендовано використання різних типів молекулярно-генетичних маркерів як додаткових породних характеристик, які дають можливість прогнозувати молочні якості великої рогатої худоби. В умовах Лісостепової зони імпортована симентальська порода має добру молочну і м’ясну продуктивність та високі технологічні властивості молока. Здійснення генетичного контролю, проведення ДНК-типування на наявність генетичних варіантів капа-казеїну у бугаїв-плідників дає змогу використати їх у доборі для збільшення частоти зустрічаємості алельного варіанту В, який забезпечує покращення технологічних характеристик молока і підвищує рентабельність виробництва сирів.
Особистий внесок здобувача. Автором особисто організовано і проведено науково-виробничі та лабораторні дослідження з типування великої рогатої худоби за генетико-біохімічними, ДНК- маркерними системами, вивчено технологічні властивості молока дослідних груп. Розробка програми і методики досліджень, збір вихідних даних, їх статистична обробка та аналіз, узагальнення результатів, висновки і пропозиції виробництву належать особисто здобувачеві.
Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертаційної роботи були оприлюднені, обговорені та схвалені на: міжнародній науково-практичній конференції “Научно-прикладные аспекты состояния и перспективы развития животноводства и ветмедицины” (Курськ, 2001); науково-практичній конференції “Генетика та селекція вищих організмів” (Полтава, 2001); міжнародній науково-практичній конференції “Тваринництво України: селекція, технологія, ветеринарна безпека, економіка, виробництво екологічно чистих продуктів” (Суми, 2002); міжнародній науково-практичній конференції “Фактори експериментальної еволюції організмів”, присвячена 120-річчю з дня народження академіка АН УРСР А.О. Сапєгіна, 100-річчю з дня народження академіка ВАСГНІЛ Д.О.Долгушина, 100-річчю з дня народження члена-кореспондента ВАСГНІЛ О.С.Мусійка (Ялта, 2003); міжнародній науковій конференції “Наукові основи сучасних технологій виробництва продукції тваринництва”, присвяченої 100-річчю від дня народження академіка Даниленка Й.А. (Харків, 2003).
Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано в збірниках наукових праць 6 статей та 1 тези наукової конференції, де викладено основний зміст наукових досліджень за темою дисертації.
Структура дисертації. Дисертаційна робота викладена на 145 сторінках і містить 29 таблиць, 5 малюнків і включає такі розділи: вступ, огляд літератури, матеріал і методи досліджень, результати власних досліджень, аналіз і узагальнення результатів досліджень, висновки і рекомендації виробництву, список використаних джерел ( 228 джерел, у тому числі 46 іноземних авторів) .
МАТЕРІАЛИ І МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ
Основним матеріалом для науково-виробничих досліджень були тварини популяції сумського типу української чорно-рябої молочної породи, що створюється, який формується на материнській основі – лебединській, а також лебединської породи. Симентали представлені тваринами, які були імпортовані в 1998 році нетелями із Австрії (табл. 1).
Для вивчення рівня продуктивних ознак та генетичної структури популяцій пошуку генетичних систем, пов’язаних з ознаками продуктивності, групи формували за віком, сезоном отелення. Рівень годівлі тварин в умовах господарств відповідає зоотехнічним нормам.
1. Досліджені породи великої рогатої худоби
Порода, тип | nГосподарство
Лебединська | 93 | Сумський Інститут агропромислового виробництва УААН
40 | племінний завод “Колос” Білопільського району Сумської області
Тип української чорно-рябої молочної | 65 | Сумський Інститут агропромислового виробництва УААН
27 | племінний завод “Колос” Білопільського району Сумської області
Симентальська | 123 | племінний репродуктор “Сейм” Конотопського району Сумської області
Основний об’єм молекулярно-генетичних досліджень було виконано на зразках крові піддослідних тварин у відділі молекулярно-генетичних досліджень Інституту агроекології і біотехнології УААН.
Відбір зразків проб крові у великої рогатої худоби для досліджень брали із яремної вени в пробірки з гепарином (із розрахунку 25 МО на 1 мл крові). Еритроцити від плазми відокремлювали центрифугуванням, тричі відмиваючи фізіологічним розчином і руйнували заморожуванням-розморожуванням за загальновживаною методикою (Глазко В.И., 1985). Для виявлення поліморфізму використовували електрофоретичний поділ білків і ферментів у 13% -му крохмальному гелі із послідуючим гістохімічним фарбуванням за загальноприйнятими методиками та метод вертикального електрофоретичного розподілу білків плазми крові в поліакриламідному гелі (Gahne, 1977) з власними модифікаціями (Глазко В.И., 1988).
Аналіз поліморфізму гена капа-казеїну проводили за допомогою методу PCR- RFLP. Для проведення PCR використовували ампліфікатор фірми “Eppendorf”. Виділення ДНК з лейкоцитів крові проводили за методикою (Маниатис Т. И др., 1984; Глазко В.И., 1997). Електрофорез проводили у агарозному гелі з використанням 1х ТВЕ-буфера. Візуально результати виявляли в ультрафіолетовому світлі після фарбування гелю бромистим етідієм. Ампліфікацію фрагменту гена CSN3 здійснювали із використанням праймерів: Bokas A 5’-ATGTG-CTGAGCAGGTATCCTAGTTATGG-3’; Bokas B 5’-CCAAAAGTAGAGTGCAAC-AACACTGG-3’. Продукт ампліфікації обробляли рестриктазою Hinfl, що дозволяло виявляти А і В - алельні варіанти (Кириленко С.Д. и др., 1995).
Дослідження проб молока з метою вивчення поліморфізму його білків проведено в молочній лабораторії університету прикладної фізики “Вайєнштефан” Німеччини методом електрофорезу (Krause І., 1988, 1992; Baranyi M. et al., 1993).
Лабораторні дослідження технологічних властивостей молока та результатів переробки сировини проводили у відповідності з ТУ 05747991.01-95 сир “Фрунзенський” на 17-й день в умовах молокопереробного цеху підсобного господарства Сумського АТ НВО ім. Фрунзе.
Амінокислотний склад виготовленого сиру досліджували на амінокислотному аналізаторі ААА-339 методом іонообмінної хромотографії на іонітах (Козаренко Т.Д., 1975; Овчинников Ю.А., 1974). Жирнокислотний склад сиру визначали на газорідинному хроматографі “Хром-5” (Кейтс, 1975).
Порівняльну характеристику будови тіла тварин здійснювали за 7 основними промірами на 2-4 місяцях лактації. На основі отриманих даних визначали індекси будови тіла. Облік молочної продуктивності проводили за результатами щомісячних контрольних доїнь протягом лактації, при цьому визначали вміст жиру в молоці.
Математичну обробку популяційно-генетичних параметрів обчислювали за допомогою стандартної комп’ютерної програми “BIOSYS-1”. Статистичну вірогідність експериментальних результатів обчислювали за відповідними методиками (Плохинський Н.А., 1969).
Прогнозування показників молочної продуктивності за поліморфними біохімічними системами здійснювали за допомогою методу найменших квадратів із застосуванням рівняння прямої множинної регресії.
РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ
Генетична структура порід за генетико-біохімічними системами крові. Кожна порода характеризується наявністю своєї генетичної структури, тобто розподілом алельних та генотипових частот за певними генетико-біохімічними системами. Для виявлення породоспецифічних характеристик виконано порівняльний аналіз поліморфізму генетико-біохімічних систем крові у худоби створюваного типу української чорно-рябої молочної породи, лебединської та симентальської австрійської селекції.
Поліморфізм виявили в семи локусах - TF, PTF, GC, Hb, CP, Am-I, PN. У результаті розрахували алельні частоти на локус, які представлені в таблиці 2.
2. Розподіл генотипів та алельних частот за генетико-біохімічними системами в різних порід великої рогатої худоби
Локуси |
Генотипи, алелі | Порода, тип |
n
лебединська |
nтип української чорно-рябої молочної |
n
симентальська | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
TF | n | 43 | 33 | 39 | Генотипи, % | АА | 7 | 16,28 | 5 | 15,15 | 2 | 5,13 | АD111 | 25,56 | 10 | 30,31 | 4 | 10,26 | AD27 | 16,28 | 5 | 15,15 | 5 | 12,82 | AE | 1 | 2,33 | 1 | 3,03 | - | - | D1D12 | 4,65 | - | - | 7 | 17,95 | D1D214 | 32,56 | 6 | 18,18 | 4 | 10,26 | D2D21 | 2,33 | 4 | 12,12 | 17 | 43,59 | D1E- | - | 1 | 3,03 | - | - | D2 E- | - | 1 | 3,03 | - | - | Алелі | А | 0.384 | 0.394 | 0.168 | D1 | 0.337 | 0.258 | 0.282 | Продовж. таблиці 2
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
СР | D2 | 0.267 | 0.303 | 0.550 | Е | 0.012 | 0.045 | - | n | 40 | 34 | 40 | Генотипи, % | АА | 14 | 35,00 | 4 | 11,76 | 22 | 55,0 | АВ | 21 | 52,50 | 26 | 76,48 | 13 | 32,5 | ВВ | 5 | 12,50 | 4 | 11,76 | 5 | 12,5 | Алелі | А | 0.613 | 0.500 | 0.713 | В | 0.387 | 0.500 | 0.287 |
Am-Іn | 37 | 34 | 40 | Генотипи, % | ВВ | 16 | 43,24 | 13 | 38,23 | 30 | 75,0 | ВС | 18 | 48,65 | 16 | 47,06 | 10 | 25,0 | СС | 3 | 8,11 | 5 | 14,71 | - | - | Алелі | В | 0.675 | 0.618 | 0.875 | С | 0.325 | 0.382 | 0.125 |
GC | n | 41 | 34 | 28 | Генотипи, % | АА | 1 | 2,43 | 1 | 2,94 | 5 | 17,86 | АВ | 5 | 12,20 | 3 | 8,82 | 16 | 57,14 | ВВ | 35 | 85,37 | 30 | 88,24 | 7 | 25,0 | Алелі | А | 0.085 | 0.074 | 0.464 | В | 0.915 | 0.926 | 0.536 |
PTF | n | 42 | 34 | 28 | Генотипи, % | FF23 | 54,76 | 23 | 67,65 | 15 | 53,57 | FS14 | 33,34 | 9 | 26,47 | 10 | 35,71 | SS5 | 11,90 | 2 | 5,88 | 3 | 10,72 | Алелі | F | 0.714 | 0.809 | 0.714 | S | 0.286 | 0.191 | 0.286
Hb | n | 42 | 34 | 40 | Генотипи, % | АА | 41 | 97,62 | 32 | 94,12 | 30 | 75,00 | АВ | 1 | 2,30 | 2 | 5,88 | 9 | 22,50 | ВВ | - | - | - | - | 1 | 2,50 | Алелі | А | 0.989 | 0.970 | 0.862 | В | 0.011 | 0.030 | 0.138 |
PN | n | 42 | 34 | 40 | Фенотипи, % | L | 38 | 90,48 | 28 | 82,4 | 26 | 65,00 | H4 | 9,52 | 6 | 17,6 | 14 | 35,00 |
Група австрійських сименталів характеризується дуже високою частотою зустрічаємості алельного варіанту TF D2 (0.550), що пов’язано із наявністю великої кількості гомозигот TF D2D2 (43,59%) та гетерозигот - TF D1D2 (10,26%) і TF АD2 (12,82%). Спостерігали найбільшу концентрацію алельного варіанту Tf D1 у лебединської породи. Нами виявлено збільшення частоти зустрічаємості TF А в групі типу української чорно-рябої породи, що створюється (0.394). Досить високою вона була і серед лебединських корів (0.384). У результаті дослідження показано наявність низької частоти зустрічаємості алельного варіанту TF Е (0.045 і 0.012, відповідно) для створюваного типу української чорно-рябої породи та лебединської, наявність якого раніше була підтверджена в сірої української (Журавель Е.В., Глазко В.И., 1998), та відсутність його у сименталів. За локусом амілази чорно-рябі та лебединські корови характеризуються більшим відсотком гетерозигот Am-I ВС (47,06% і 48,65%, відповідно), у сименталів гомозиготи Am-I ВВ складають - 75,0% і абсолютно не зустрічається комбінація Am-I СС. З найбільшою частотою зустрічається СР А, так у сименталів вона найвища – 0.713, але достатньо висока і в інших корів – 0.613 у лебединських та 0,500 - у чорно-рябих. Низький рівень поліморфізму має лебединська та створюваний тип української чорно-рябої молочної худоби в локусі гемоглобіну, у групі симентальської виявили 22,50% гетерозиготних.
У результаті популяційно-генетичного аналізу поліморфних локусів білків та ферментів крові дослідних груп установили, що гетерозиготність тварин створюваного типу української чорно-рябої молочної породи за локусом церулоплазміну складає 76,48% (Р>0,999), що статистично вірогідно вказує на те, що фактична гетерозиготність у групі вище очікуваної. За локусом рецептора до вітаміну D серед тварин вищезгаданої породи спостерігається статистично достовірне значення дефіциту гетерозигот, бо визначене їх число становить 8,82%, а очікуване - 14,7 % (Р>0,99). За іншими локусами група чорно-рябих тварин та за всіма дослідженими поліморфними у груп симентальських та лебединських не спостерігається вірогідного відхилення фактичних частот від очікуваних відповідно до закону Харді-Вайнберга.
При порівняльному аналізі генетичної структури лебединської і створюваного типу чорно-рябої породи встановлено, що за деякими локусами вони незначно різнилися одна від одної (Tf, Hb, PN, GC, Am-І), а за декількома мають суттєві відмінності (CP, PTf ).
Внутрігрупові відмінності генетичних структур корів у залежності від характеристики молочної продуктивності. З метою порівняльного аналізу генетичної структури тварин, що відрізняються за величиною надою та вмістом жиру в молоці, проведено дослідження розподілу алельних частот поліморфних генетико-біохімічних систем крові трьох дослідних груп тварин (табл. 3).
Порівняння генетичних структур порід, дві серед яких місцевої селекції, а інша – західноєвропейської, за поліморфними локусами дає можливість констатувати, що в групі створюваного типу української чорно-рябої молочної породи мають найвищі надої носії генетичного варіанту Tf D2, який зустрічається з частотою - 0.500. Високою концентрацією алеля Tf D2 – 0.833 характеризувалися також тварини симентальської породи, надій яких більше 5001 кг. Для лебединської породи вищі надої визначає - Tf A. Незалежно від продуктивності в сименталів низька зустрічаємість Tf A, для них характерна концентрація інших алельних частот: Tf D2 і Am-І В, що узгоджується з повідомленнями про підвищену їх частоту в порід м’ясного напрямку продуктивності (Тарасюк С.І., 1995; Журавель Е.В. и др., 1998).
3. Розподіл генних частот у групах тварин у залежності від характеристики молочної продуктивності
Локуси |
Алелі | Порода, тип
лебединська | тип української чорно-рябої молочної | симентальська
до 4000 кг | 4001-5000 кг | 5001 кг і більше | до 4000 кг | 4001-5000 кг | 5001 кг і більше | до 4000 кг | 4001-5000 кг | 5001 кг і більше
TF | n | 22 | 12 | 9 | 23 | 6 | 3 | 6 | 24 | 9
A | 0.341 | 0.333 | 0.500 | 0.391 | 0.333 | 0.333 | 0.083 | 0.188 | 0.167
D10.318 | 0.417 | 0.278 | 0.261 | 0.333 | 0.167 | 0.417 | 0.333 | -
D20.341 | 0.250 | 0.167 | 0.283 | 0.334 | 0.500 | 0.500 | 0.479 | 0.833
E | - | - | 0.056 | 0.065 | - | - | - | - | -
Am | n | 19 | 9 | 9 | 25 | 6 | 3 | 6 | 24 | 10
A | - | - | - | - | - | - | - | - | -
B | 0.632 | 0.833 | 0.556 | 0.560 | 0.917 | 0.500 | 1.000 | 0.854 | 0.850
C | 0.368 | 0.167 | 0.444 | 0.440 | 0.083 | 0.500 | - | 0.146 | 0.150
CP | n | 20 | 11 | 9 | 25 | 6 | 3 | 6 | 24 | 10
A | 0.625 | 0.591 | 0.611 | 0.540 | 0.417 | 0.333 | 0.583 | 0.688 | 0.900
B | 0.375 | 0.409 | 0.389 | 0.460 | 0.583 | 0.667 | 0.417 | 0.313 | 0.100
HB | n | 20 | 13 | 9 | 25 | 6 | 3 | 6 | 24 | 10
A | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 0.980 | 1.000 | 1.000 | 0.833 | 0.854 | 0.700
B | - | - | - | 0.020 | - | - | 0.167 | 0.146 | 0.300
GC | n | 20 | 12 | 9 | 24 | 6 | 3 | 5 | 16 | 6
A | 0.075 | 0.167 | - | 0.042 | - | 0.167 | 0.400 | 0.469 | 0.583
B | 0.925 | 0.833 | 1.000 | 0.958 | 1.000 | 0.833 | 0.600 | 0.531 | 0.417
PN | n | 20 | 13 | 9 | 25 | 6 | 3 | 6 | 24 | 8
L | 0.900 | 0.846 | 1.000 | 0.800 | 0.833 | 0.667 | 0.667 | 0.625 | 0.750
H | 0.100 | 0.154 | - | 0.200 | 0.167 | 0.333 | 0.333 | 0.375 | 0.250
PTF | n | 22 | 11 | 9 | 25 | 6 | 3 | 5 | 17 | 6
F | 0.750 | 0.636 | 0.667 | 0.800 | 0.833 | 0.833 | 0.700 | 0.794 | 0.500
S | 0.250 | 0.364 | 0.333 | 0.200 | 0.167 | 0.167 | 0.300 | 0.206 | 0.500
Лебединські корови виявилися мономорфними за локусом гемоглобіну, чорно-ряба худоба відрізнялася наявністю в низькопродуктивних генетичного варіанту НВ В (0.020), а високопродуктивні були носіями лише варіанту А. Симентали при показнику - 0.300 НВ В мали вищі надої.
Для прогнозування молочної продуктивності та виявлення комплексних генотипів доцільним буде детальне вивчення взаємозв’язків генотип-морфотип у кожної із дослідних порід великої рогатої худоби.
Взаємозв’язок продуктивних ознак з поліморфізмом генетико-біохімічних систем великої рогатої худоби. Наведені продуктивні характеристики в розрізі комбінацій алельних варіантів (табл. 4) свідчать про ступінь впливу генотипів на молочну продуктивність. Дослідженнями охоплено ті генотипи, у яких була достатня кількість тварин для проведення статистичних розрахунків, тобто не менше трьох.
За кількістю отриманого молока, у порядку зменшення - від кращого до нижчого надою, за локусом трансферину серед групи створюваного на базі лебединської породи типу української чорно-рябої генотипи корів розміщуються таким чином: D2D2 D1D2 АD1 АА AD2, серед лебединської АА D1D2 АD1 AD2 і серед симентальської AD2 D2D2 D1D2 D1D1 АD1. Симентали, що є носіями генотипу TF D1D2 вірогідно виробляють молоко на 0,24% жирніше в порівнянні з носіями Tf AD2 (Р>0,95), а за локусом гемоглобіну встановлено вірогідний вплив Hb АА на підвищення молочності (Р>0,95).
4. Продуктивність корів в залежності від генотипів поліморфних локусів біохімічних систем крові, M±m
Локуси |
Генотипи | Порода, тип
лебединська | тип української чорно-рябої молочної | симентальська
nНадій, кг | Вміст жиру, % | nНадій, кг | Вміст жиру, % | nНадій,
кг | Вміст жиру, %
TF | AA | 7 | 4612±370 | 3,90±0,04 | 5 | 3401±533 | 3,74±0,03 | - | - | -
AD1 | 10 | 3853 ± 315 | 3,84 ± 0,04 | 9 | 3504 ± 253 | 3,61 ± 0,08 | 4 | 4201 ± 282 | 3,95 ± 0,08
AD22 | 7 | 3456 ± 179 | 3,77 ± 0,08 | 5 | 3035 ± 361 | 3,69 ± 0,02 | 5 | 5159 ± 394 | 3,80 ± 0,06
D1D1 | - | - | - | - | - | - | 7 | 4436 ± 183 | 3,99 ± 0,05
D1D2 | 14 | 4064 ± 352 | 3,77 ± 0,07 | 6 | 3766 ± 494 | 3,63 ± 0,07 | 4 | 4467 ± 164 | 4,04 ± 0,06
D2D2 | - | - | - | 4 | 3988 ± 569 | 3,73 ± 0,04 | 17 | 4787 ± 190 | 3,98 ± 0,03
CP | АА | 14 | 4119 ± 246 | 3,78 ± 0,06 | 4 | 3076 ± 238 | 3,65 ± 0,02 | 22 | 4732 ± 177 | 3,95 ± 0,03
АВ | 21 | 4071 ± 248 | 3,83 ± 0,04 | 26 | 3459 ± 182 | 3,72 ± 0,04 | 13 | 4712 ± 150 | 3,95 ± 0,04
ВВ | 4 | 4732 ± 177 | 3,95 ± 0,03 | 4 | 3926 ± 722 | 3,53 ± 0,18 | 5 | 4377 ± 227 | 4,05 ± 0,06
Am | ВВ | 16 | 4212 ± 287 | 3,87 ± 0,04 | 13 | 3716 ± 294 | 3,66 ± 0,06 | 30 | 4582 ± 126 | 3,96 ± 0,03
ВС | 18 | 3991 ± 268 | 3,79 ± 0,05 | 15 | 3181 ± 213 | 3,66 ± 0,03 | 10 | 4976 ± 228 | 3,97 ± 0,03
СС | 3 | 4171 ± 606 | 3,70 ± 0,17 | 5 | 3502 ± 446 | 3,67 ± 0,04 | - | - | -
GC | АА | - | - | - | - | - | - | 5 | 4853 ± 245 | 4,01 ± 0,05
АВ | 5 | 4437 ± 255 | 3,85 ± 0,07 | 3 | 3803 ± 734 | 3,66 ± 0,04 | 16 | 4594 ± 202 | 3,98 ± 0,04
ВВ | 35 | 3958 ± 168 | 3,82 ± 0,03 | 30 | 3417 ± 176 | 3,66 ± 0,03 | 7 | 4358 ± 224 | 3,97 ± 0,05
PTF |
FF | 22 | 4080 ± 231 | 3,80 ±0,05 | 21 | 3336 ± 221 | 3,66 ± 0,04 | 15 | 4535 ± 113 | 3,99 ± 0,04
FS | 14 | 3955 ± 310 | 3,83 ± 0,05 | 9 | 3827 ± 295 | 3,68+0,04 | 10 | 4537 ± 288 | 3,99 ± 0,05
SS | 5 | 4183 ± 427 | 3,90 ± 0,05 | - | - | - | 3 | 4959 ± 730 | 3,90 ± 0,03
Hb | АА | 41 | 4121 ± 164 | 3,83 ± 0,03 | 32 | 3461 ± 170 | 3,66 ± 0,03 | 30 | 4787 ± 135 | 3,97 ± 0,02
АВ | - | - | - | - | - | - | 9 | 4315 ± 116 | 3,94 ± 0,05
PN | L | 38 | 4143 ± 177 | 3,85 ± 0,03 | 28 | 3462 ± 171 | 3,66 ± 0,03 | 26 | 4760 ± 784 | 3,96 ± 0,03
H | 4 | 3663 ± 295 | 3,70 ± 0,12 | 6 | 3499 ± 508 | 3,78 ± 0,15 | 14 | 4534 ±144 | 3,96 ± 0,03
Установили, що тварини чорно-рябої масті типу Tf D2D2 характеризуються найвищою продуктивністю, а з Tf AD2 поступаються всім іншим генотипам. У сименталів спостерігаємо іншу тенденцію, Tf AD2 сприяє високим надоям 5159 кг, при досить низьких з Tf AD1. Жирність молока вища у тварин носіїв TF D1D2 – 4,04 %.
Мінімальна продуктивність у корів лебединської і типу української чорно-рябої молочної порід генотипів СР АА і Am-І ВС, максимальна – СР ВВ і Am-І ВВ, але різниця невірогідна.
Наступна тенденція виявлена для генотипу Am-І ВВ – у місцевих порід сприяє максимальним значенням, у симентальської - мінімальним. Австрійські корови з типом НВ АА перевищують за молочністю інші групи з таким типом.
Корів чорно-рябої масті з гомозиготним генотипом SS не виявлено, але присутність його в інших порід визначала тенденцію до найвищої продуктивності в середині груп (не вірогідно). Між надоями корів генотипів FF чорно-рябих та лебединських груп різниця складає 744 кг на перевагу останніх (Р>0,95). Очевидність підвищеної молочної продуктивності гомозиготних FF сименталів австрійської селекції в порівнянні з типом української чорно-рябої молочної породи підтверджується такими даними: надій вище на 1199 кг, вміст жиру у молоці вище на 0,33% (Р>0,999).
Жирномолочність тварин симентальської породи більшості генотипів, крім TF AD2 і PN H, вірогідно вища на 0,11 – 0,52 % носіїв таких же генотипів створюваного типу української чорно-рябої молочної породи, з іншого боку, продуктивність сименталів носіїв генотипів TF AD2, CP AA, CP AB, Am-I BC, PTF FF, Hb AA закономірно буде вищою, ніж у представників створюваної популяції сумського типу української чорно-рябої породи за такою ознакою, і варіює в межах від 1199,1 кг до 2124,4 кг (Р>0,999) .
Лебединські корови мають більші надої (в межах 726 – 1043 кг, Р>0,99) у порівнянні з одногенотипними CP AA, Hb AA, NP L чорно-рябими, а молоко лебединок типу TF AA, GC BB, Hb AA, PN L, має вміст жиру на 0,16 – 0,19% більше (Р>0,999).
Худоба створюваного типу української чорно-рябої молочної породи генотипів TF AD1, Cp AA, GC AB, PTF FF, PTF SS поступається за вмістом жиру в молоці аналогічним генотипам лебединської на 0,21 – 0,26% (Р>0,99).
Перетворення генофонду лебединської породи при схрещуванні з чорно-рябими голштинами та швіцькими плідниками має виражені локусспецифічні ознаки.
Диференціація породних груп дослідних тварин за локусом капа-казеїну у зв’язку із їх походженням. Опубліковані останнім часом, в різних країнах результати досліджень доводять, що алельні варіанти білків молока суттєво впливають на характеристики молока. Молочна залоза корів, генотипу ВВ капа-казеїну здатна продукувати молоко, міцели якого менші за діаметром і тому мають кращі коагуляційні властивості. Даний генетичний варіант може бути використаний у якості маркера для розведення тварин. Нами проведено дослідження з метою виявлення таких маркерів на рівні ДНК за допомогою полімеразної ланцюгової реакції у вивчаючих порід, результати наведені на рисунку 1.
Встановлено, що в лебединської породи значну величину частоти зустрічаємості В-алеля, про що свідчить частка гетерозиготних генотипів – 73,3%.
Рис.1. Розподіл генотипів у локусі капа-казеїну, виявлених із ДНК за допомогою ПЛР
У симентальській групі однаково поширені гомозиготні АА та гетерозиготні АВ тварини (46,7%). Наявність лише 20,0% серед лебединської худоби гомозиготних АА типів свідчить про те, що в породі є значна кількість носіїв бажаного алельного варіанту.
Наведені на рис.2 дані є підтвердженням цьому, так частота зустрічаємості В-алеля для цієї групи – 0,433.
Рис. 2. Частота зустрічаємості алельних варіантів капа-казеїну в різних порід великої рогатої худоби.
Для створюваного типу української чорно-рябої молочної породи характерна теж відносно висока частота даного алельного варіанту – 0,400. У спеціалізованої симентальської худоби встановлено рівень – 0,300, відповідно, помітно більша частина (0,700) належить алельному варіанту А в порівнянні з представницями інших популяцій.
Отже, тварини лебединської та української чорно-рябої молочної порід з комбінаціями В-алельних варіантів можуть використовуватися як джерело підвищення частоти зустрічаємості В-генетичного варіанту, а також для отримання племінних бугаїв.
Якісний склад й технологічні показники молока корів при виробництві сиру. Установлено, що найбільша масова частка жиру, білка і казеїну серед дослідних груп належить коровам симентальської породи – 4,3%, 3,43%, 2,87%, выдповыдно. У порівнянні з ними, дещо нижчі показники в молоці корів лебединської породи, де різниця склала: жиру – 0,1%, білка – 0,08%, казеїну – 0,15%. У чорно-рябих тварин відібране молоко мало такі характеристики: вміст жиру – 3,8%, білка – 3,28%, казеїну - 2,52%. Абсолютний показник казеїну в загальному білку, у молоці симентальських корів виявився вищим на 2,48% і 6,84% від вмісту його в лебединських і типу українських чорно-рябих молочних корів, відповідно.
У молоці корів створюваного типу української чорно-рябої молочної породи виявлено найменший вміст білку, казеїну та жиру, що при переробці його на сири має прямий вплив на вихід готового продукту. У процесі варіння витрати молока чорно-рябих тварин на 1 кг сиру були найбільшими - 9,13 кг, для інших порід складали 8,9 кг. Тривалість сичужного зсідання складала 35 хв. для молока вітчизняних тварин і 40 хв. для імпортних.
Характеристика біологічної цінності твердого сичужного сиру.
Амінокислотний склад сиру. За загальною концентрацією амінокислот кращим виявився сир із молока лебединських корів – 214,7 г/кг (Р>0,999), трохи меншою вона була в симентальських – 203,9 г/кг, і у чорно-рябих – 200,8 г/кг (таблиця 5).
У складі сирів відмічено високий вміст глутамінової кислоти, але найбільший належав лебединській породі (Р>0,99). У результаті проведених досліджень, у сирах відмічено досить високу концентрацію лізину, серину, проліну, валіну, лейцину, тирозину, аспарагінової кислоти.
За вмістом незамінних амінокислот перевага була за сиром, виробленим із молока лебединської худоби – 86,5 г/кг, у сирі із молока симентальських корів їх містилося 84 г/кг, а чорно-рябих – 82,7 г/кг. Відсоток незамінних, від загальної суми амінокислот, на 0,9% менший у сирі сименталів. Але таке зниження концентрації амінокислотного складу сиру не погіршило його якості, як продукту.
Сир, виготовлений із молока корів створюваного типу української чорно-рябої молочної і симентальської породи, дещо бідніший за сумою амінокислотного складу від сиру з молока лебединської худоби. У загальному наборі амінокислот менша частка незамінних міститься саме в продукті останніх, але така різниця не знижує їх біологічної цінності.
5. Амінокислотний склад сиру з молока корів різних порід, г/кг, М±m
Показники | Порода, тип | лебединська
(n=3) | тип української чорно-рябої молочної (n=3) | cиментальська
(n=3) | Лізин | 13,6 ± 0,47 | 13,9 ± 0,31 | 13,9 ± 0,1
Гістидин | 5,0 ± 0,1 | 5,2 ± 0,12 | 4,9 ± 0,13 | Аргінін | 6,2 ± 0,40 | 5,7 ± 0,1 | 5,0 ± 0,10 | Валін | 12,3 ± 0,21 | 10,1 ± 0,06 | 11,3 ± 0,15 | Треонін | 9,5 ± 0,7 | 9,2 ± 0,09 | 9,0 ± 0,12 | Лейцин | 19,4 ± 0,2 | 18,8 ± 0,61 | 19,8 ± 0,3 | Метіонін | 1,3 ± 0,06 | 1,4 ± 0,1 | 0,9 ± 0,01 | Фенілаланін | 10,9 ± 0,06 | 10,5 ±0,15 | 10,8 ± 0,51 | Ізолейцин | 8,3 ± 0,06 | 7,9 ± 0,12 | 8,3 ± 0,15 | Сума незамінних амінокислот | 86,5 ± 49,9 | 82,7 ± 47,7 | 84 ± 48,5 | Частка НЗА в загальному амінокислотному складі, % | 40,3 | 41,2 | 41,2 | Аланін | 6,4 ± 0,21 | 6,0 ±
