Молекулярные маркеры в повышении воспроизводства молочного скота

Проведен анализ маркирования признаков воспроизводства молочного скота, в основном, в связи с разработкой и внедрением геномной селекции. Поиск причинных мутаций расширяют очевидные возможности в повышения воспроизводительных качеств. Включение в селекцию маркеров, особенно ассоциаций SNP с показателями воспроизводства окажется весьма полезным для животноводства. В настоящее время заметный эффект на улучшение воспроизводства оказывают использование в селекции гаплотипов и генетических дефектов, отвечающих за эмбриональную гибель. Гаплотипы представляет собой комбинацию аллелей в разных местах хромосом, которые передаются как сцепленная группа. Отрицательные эффекты ряда гаплотипов показали увеличения числа осеменений до оплодотворения на 3,4 ± 1,5 для BH1, на 3,0 ± 0,8 - для HH2, и 3,2 ± 0,4 - для HH3 по сравнению со средними показателями. Одной из важных задач является поиск и проверка причинных мутаций для BH1, HH2 и HH3, HH4, HH5, что позволит усовершенствовать диагностические тесты по мононуклеотидному полиморфизму (SNP), которые могут быть добавлены к коммерческим SNP-чипам и использоваться в селекции молочного скота.

молочный скот, воспроизводство, ДНК, мононуклеотидный полиморфизм, геномная оценка, маркеры, селекция

1. Miglior F. Impact of inbreeding - Managing a declining Holstein gene pool / F. Miglior // In Proceedings of the 10th World Holstein Friesian Federation Conference Sydney. - Australia. - 2000. - P. 108-113.

2. VanRaden P. M. Harmful recessive effects on fertility detected by absence of homozygous haplotypes / P. M. VanRaden, K. M. Olson, D. J. Null, J. L. Hutchison // J. Dairy Sci. - 2011. - v. 94. - P. 6153-6161.

3. VanRaden P. M. Harmful recessive effects on fertility detected by absence of homozygous haplotypes / P. M. VanRaden, K. M. Olson, D. J. Null, J. L. Hutchison // J. Dairy Sci. - 2011. - V. 94. - № 12. - P. 6153-6161.

4. VanRaden P. M. / P. M. VanRaden, J. R. O'Connell, G. R. Wiggans, Weigel K. A. Genomic evaluations with many more genotype // Genetics, selection, evolution. - 2011. - V. 43. - № 1. - P. 10-21.

5. Fritz S., Capitan A., Djari A., Rodriguez S. C., Barbat A., Baur A., Grohs C., Weiss B., Boussaha M., Esquerré D., Klopp C., Rocha D., Boichard D. Detection of haplotypes associated with prenatal death in dairy cattle and identification of deleterious mutations in GART, SHBG and SLC37A2 // PLoS One. - 2013. - https://doi.org/10.1371/journal.pone.0065550.

6. Sonstegard T. S., Cole J. B., VanRaden P. M., Van Tassell C. P., Null D. J. Identification of a nonsense mutation in CWC15 associated with decreased reproductive efficiency in Jersey cattle // PLoS. - 2013. - https://doi.org/10.1371/journal.pone.0054872.

7. Charlier C., Agerholm J.S., Coppieters W., Karlskov-Mortensen P., Li W. A deletion in the bovine FANCI gene compromises fertility by causing fetal death and brachyspina // PLoS One. - 2012. - https://doi.org/10.1371/journal.pone.0043085.

8. Sahana G, Nielsen U. S., Aamand G. P., Lund M. S., Guldbrandtsen B. Novel harmful recessive haplotypes identified for fertility traits in Nordic Holstein cattle // PLoS One. - 2013. - https://doi.org/10.1371/journal.pone.0082909.

9. Fritz S, Capitan A, Djari A, Rodriguez S. C., Barbat A., Baur A., Grohs C., Weiss B., Boussaha M., Esquerré D., Klopp C., Rocha D., Boichard Detection of haplotypes associated with prenatal death in dairy cattle and identification of deleterious mutations in GART, SHBG and SLC37A2 // PLoS One. - 2013. - https://doi.org/10.1371/journal.pone.0065550.

10. VanRaden P. M. J Harmful recessive effects on fertility detected by absence of homozygous haplotypes // J. Dairy Sci. - 2011. - V. 94. - № 12. - P. 6153-6161.

11. Cochran S. D., Cole J. B., Null D. J. and Hansen P.J. Discovery of single nucleotide polymorphisms in candidate genes associated with fertility and production traits in Holstein cattle // BMC Genet. - 2013. - https://doi.org/10.1186/1471-2156-14-49.

12. Höglund J. K., Guldbrandtsen B., Su G., Thomsen B., Lund M. S. Genome scan detects quantitative trait loci affecting female fertility traits in Danish and Swedish Holstein cattle// J. Dairy Sci. - 2009. - V. 92. - № 5. - P. 2136-2143.

13. Höglund J. K. , Sahana G., Brøndum R. F., Guldbrandtsen B., Buitenhuis B., and Lund M.S. Fine mapping QTL for female fertility on BTA04 and BTA13 in dairy cattle using HD SNP and sequence data// BMC Genomics. - 2014. - V. 15. - № 1. - P. 790-796.

14. Höglund J. K., Guldbrandtsen B., Lund M. S., Sahana G. Identification of genomic regions associated with female fertility in Danish Jersey using whole genome sequence data // BMC Genet. - 2015. - № 16. - P. 60-69.

15. Höglund J. K., Sahana G., Guldbrandtsen B., Lund M. S. Validation of associations for female fertility traits in Nordic Holstein, Nordic Red and Jersey dairy cattle // BMC Genet. - 2014. - № 15. - P. 8-15.

16. Druet T., Fritz S., Boussaha M., Ben-Jemaa S., Guillaume F., Derbala D., Zelenika D., Lechner D., C., Boichard., Gut I.G., Eggen A., Gautier M. Fine mapping of quantitative trait loci affecting female fertility in dairy cattle on BTA03 using a dense single-nucleotide polymorphism map// Genetics. - 2008. - V. 178. - № 4. - P. 2227-2235.

17. Kadri N. K., Goutam S., Charlier C., Iso-Touru T., Guldbrandtsen B., Karim L., Nielsen U.S., Panitz F., Aamand G.P, Schulman N., Georges M., Vilkki J., Lund M.S. and Druet T. A 660-Kb Deletion with Antagonistic Effects on Fertility and Milk Production Segregates at High Frequency in Nordic Red Cattle: Additional Evidence for the Common Occurrence of Balancing Selection in Livestock // PLoS Genet. - 2014. - https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1004049.

18. Strucken E. M., Bortfeldt R. H., Tetens J., Thaller G. and Brockmann G. A. Genetic effects and correlations between production and fertility traits and their dependency on the lactation-stage in Holstein Friesians // BMC Genet. - 2012. - № 13. - P. 108-117.

19. Minozzi G., Nicolazzi E. L., Stella A., Biffani S., Negrini R., Lazzari B., Ajmone-Marsan P. and Williams J. L. Genome Wide Analysis of Fertility and Production Traits in Italian Holstein Cattle // PLoS One. - 2013. - № 8. - P. 11-18.

20. Schulman N. F., Sahana G., Lund M. S., Viitala M. and Vilkki J. H. Quantitative trait loci for fertility traits in Finnish Ayrshire cattle // Genet Sel Evol. - 2008. - V. 40. - № 2. - P. 195-214.

21. Aliloo H., Pryce J. E., González-Recio O., Cocks B. G. and Hayes B. J. Validation of markers with non-additive effects on milk yield and fertility in Holstein and Jersey cows // BMC Genet. - 2015. - № 16. - P. 89-105.

22. Höglund J. K., Guldbrandtsen B., Su. G., Thomsen B., Lund M. S. Genome scan detects quantitative trait loci affecting female fertility traits in Danish and Swedish Holstein cattle // J Dairy Sci. - 2009. - V. 92. - № 5. - P. 2136-2143.

23. Clempson A. M., Pollott G. E., Brickell J S., Bourne N. E,. Munce N., Wathes D. C. Evidence that leptin genotype is associated with fertility, growth, and milk production in Holstein cows // J. Dairy Sci. - 2011. - V. 94. - № 7. - P. 3618-3628.

24. Boelhauve, M., Sinowatz, F., Wolf, E., and Paula-Lopes, F. F. Maturation of bovine oocytes in the presence of leptin improves development and reduces apoptosis of in vitro-produced blastocysts // Biol. Reprod. - 2005. - № 73. - P. 737-744.

25. Яковлев А. Ф., Дементьева Н. В., Терлецкий В. П. Связь молекулярно-генетических маркеров с продолжительностью использования молочных коров // Генетика и разведение животных. - 2014. - № 4. - P. 3-7.

26. Nicolini P. Carriquiry M., Meikle A. A polymorphism in the insulin-like growth factor 1 gene is associated with postpartum resumption of ovarian cyclicity in Holstein-Friesian cows under grazing conditions // Acta Vet. Scand. - 2013. - https://doi.org/10.1186/1751-0147-55-11.

27. Kommadath A., Woelders H., Beerda B., Mulder H. A.,A. A. C. de Wit, Veerkamp R. F.,M. F. W. te Pas and Smits M. A. Gene expression patterns in four brain areas associate with quantitative measure of estrous behavior in dairy cows // BMC Genomics. - 2011. - № 12. - P. 200-210.

28. Schulman N. F., Sahana G., Lund M. S., Viitala S. M. Quantitative trait loci for fertility traits in Finnish Ayrshire cattle // Genet Sel Evol. - 2008. - V. 40. - № 2. - P. 195-214.

29. Brian W. K. and Morris C. A. A Major Gene for Bovine Ovulation Rate // PLoS One. - 2015. - https://doi.org/10.1371/journal.pone.0129025.

30. Mullen M. P., Lynch C. O., Waters S. M., Howard D. J., O'Boyle P., Kenny D.A., Buckley F., Horan B., Diskin M. G. Single nucleotide polymorphisms in the growth hormone and insulin-like growth factor-1 genes are associated with milk production, body condition score and fertility traits in dairy cows // Genet Mol Res. - 2011. - V. 10. - № 3. - P. 1819-1830.

31. Killeen A. P., Morris D. G., Kenny D. A, Mullen M. P., Diskin M. G. and Waters S.M. Global gene expression in endometrium of high and low fertility heifers during the mid-luteal phase of the estrous cycle // BMC Genomics. - 2014. - 15, 1. - P. 234-252.