DOI 10.54016/SVITOK.2023.36.31.008

С. 71-77

Название
Мониторинг аллелей генетических маркеров в процессе селекции крупного рогатого скота бурой швицкой породы

Аннотация
За последние 40 лет в процессе совершенствования бурой швицкой породы в Смоленской области произошли значительные изменения её генеалогической структуры. В большей степени это связано с использованием импортных быков-производителей. В генотипах животных бурой швицкой породы (n=14214) в разные периоды с 1972 года по 2020 год установлено 74 аллеля ЕАВ-локуса групп крови с разной частотой встречаемости. У исходной популяции животных (1972 год) их насчитывалось 64. В настоящее время количество выявленных аллелей увеличилось до 70. В результате селекционно-племенной работы в породе значительно повысилась доля поголовья с аллелями, унаследованными от быков бурой швицкой породы селекции США. Если в 1972 году в популяции на их долю приходилось 20%, в 1991–1995 гг. – 56%, то к 2020 году численность аллелей составляет 66% и продолжает расти. Особенно широкое распространение получили аллели-маркеры: G3O1T1Y2E/3F/2G//2, B1O3Y2A/1E/3G/P/Q/Y/, B2P2Y2G/Y/ и I1Y2E/1G/I/G// 1. Исходная популяция животных отличалась широким распространением в генотипах животных аллелей ЕАВ-локуса отечественной селекции (Σ=0,757). К настоящему времени только у 18% потомков сохранился аллелотип отечественного бурого швицкого скота. Исключение составляют потомки, унаследовавшие ЕАВG1O/ (Σ=0,063). Элиминируют из породы аллели B1I/P/, B1I1T1A/2P/, B1P/, I1E/1G//1, I1Y2E/2Y/G//1,O1Q/, P1QA/1E/1I/, P2E/3I/, P2Y2, Y2I/Q/Y/, Y2O/. В процессе создания нового молочного типа «Смоленский» кроме импортных быков бурой швицкой породы селекции США на начальных этапах использовались быки-производители джерсейской породы. В 1981–1985 гг. генотип 11% потомков был «насыщен» аллелями ЕАВ-локуса B1G2KO2Y2A/1B/G/K/O/Y/G//1, B1I/Q/, G3O1T1E/3F/2K/Q/ и O 2E/2G//1. В настоящее время у животных сохраняются, хотя и с небольшой частотой (Σ=0,040), маркеры джерсейской породы B1I/Q/, O2E/2G//1 и G2O1E/2I/. Различия между селекционируемыми группами животных в разные периоды исследования проанализированы также и с учётом индекса антигенного сходства. Индекс генетического сходства между исходной популяцией и животными нового молочного типа составил 0,48. После создания нового молочного типа в генетической структуре популяции, исследованной в разные периоды, значительных изменений не выявлено (r = 0,91-0,97).

Ключевые слова
Крупный рогатый скот, бурая швицкая порода, группы крови, аллели, ЕАВ-локус, частота встречаемости, индекс генетического сходства.

Авторы и места их работы
Русанова Светлана Алексеевна, Федеральный научный центр лубяных культур,
Кольцов Дмитрий Николаевич, Федеральный научный центр лубяных культур.

Источники финансирования научной работы
Работа выполнена при поддержке Минобрнауки России в рамках Государственного задания ФГБНУ «Федеральный научный центр лубяных культур» (тема № FGSS-2019-0012).

Список процитированных источников
1. Андреева С.А., Гонтов М.Е., Кольцов Д.Н. Использование генетических маркеров групп крови в селекции крупного рогатого скота бурой швицкой породы // Сборник: современные тенденции в научном обеспечении агропромышленного комплекса. – Иваново. – 2019. – С. 227–281.
2. Бурая швицкая порода крупного рогатого скота: монография / В.М. Новиков и др. — Смоленск: «Смоленская городская типография», 2017. – 153 с.
3. Герасимова А.С., Дмитриева В.И., Прищеп Е.А., Леутина Д.В. Селекционно-генетическая ситуация в популяции бурого швицкого скота Смоленской области // Международный сельскохозяйственный журнал. – 2022. – № 4 (388). – С. 386-390.
4. Гонтов М.Е., Кольцов Д.Н., Чернушенко В.К., Дмитриева В.И. Иммуногенетический мониторинг при выведении и совершенствовании типа «Смоленский» бурого швицкого скота в Смоленской области // Достижения науки и техники АПК. – 2011. – № 3. – С. 54–55.
5. Гонтов М.Е., Чернушенко В.К., Дмитриева В.И. Выведение нового молочного типа швицкого скота с использованием современных селекционно-генетических методов. Проблемы аграрной отрасли в начале XXI века // Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства. – 2002. – С. 60.
6. Ежегодник по племенной работе в молочном скотоводстве в хозяйствах Российской Федерации (2020 год). – Москва: Издательство ФГБНУ ВНИИплем, 2021. – 265 с.
7. Животовский Л.А., Машуров А.М. Методические рекомендации по статистическому анализу иммуногенетических данных для использования в селекции животных. – Дубровицы, 1974. – 30 с.
8. Зиновьева Н.А., Сермягин А.А., Доцев А.В. Генетические ресурсы животных: развитие исследований аллелофонда российских пород крупного рогатого скота – миниобзор // Сельскохозяйственная биология. – 2019. – № 4. – Т. 54. – С. 631–641.
9. Плохинский Н.А. Биометрия. – М.: Изд. Московского университета, 1970. – 367 с.
10. Русанова С.А., Гонтов М.Е., Кольцов Д.Н. Изменение генеалогической структуры бурой швицкой породы в процессе селекции // Аграрный научный журнал. – 2020. – № 12. – С. 68–71.

DOI 10.54016/SVITOK.2023.36.31.008

P. 71-77

Title
Monitoring of genetic markers in the breeding brown swiss cattle

Summary
Over the past 40 years, in the process of improving the brown swiss cattle in the Smolensk region, there have been significant changes in its genealogical structure. To a greater extent, this is due to the use of imported bulls. In the genotypes of animals of the brown swiss breed (n=14214), 74 alleles of the EAB locus of blood groups with different frequency of occurrence were found in different periods from 1972 to 2020. The original animal population (1972) had 64 of them. Currently, the number of identified alleles has increased to 70. As a result of breeding in the breed, the proportion of livestock with alleles inherited from the bulls of the brown swiss breed of US breeding has significantly increased. If in 1972 they accounted for 20 % of the population, in 1991–1995 – 56%, then by 2020 the number of alleles is 66% and continues to grow. The following marker alleles are widely: G3O1T1Y2E/3F/2G//2, B1O3Y2A/1E/3G/P/Q/Y/, B2P2Y2G/Y/and I1Y2E/1G/I/G//1. The original population of animals was characterized by a wide distribution in the genotypes of animals of the alleles of the EAB locus of domestic breeding (Σ=0,757). Currently, only 18% of the offsprings have preserved the allelotype of domestic brown swiss cattle. The exception is the offsprings who inherited ЕАВG1O/ (Σ=0,063). Alleles B1I/P/, B1I1T1A/2P/, B1P/, I1E/1G//1, I1Y2E/2Y/G//1, O1Q/, P1QA/1E/1I/, P2E/3I/, P2Y2, Y2I/Q/Y/, Y2O/ are eliminated from the breed. In the process of creating a new breed type «Smolensky», in addition to imported bulls of the brown swiss cattle of the US breeding, jersey bulls at the initial stages were used. In 1981-1985, the genotype of 11% of offsprings was «saturated» with alleles of the EAB locus B1G2KO2Y2A/1B/G/K/O/Y/G//1, B1I/Q/, G3O1T1E/3F/2K/Q/ and O2E/2G//1. Currently, the Jersey markers B1I/Q/, O2E/2G//1 and G2O1E/2I/ are preserved in animals, though with a small frequency (Σ=0,040). The differences between the selected groups of animals in different periods of the study were also analyzed taking into account the antigenic similarity index. The index of genetic similarity between the original population and the animals of the new breed type was 0,48. After its creation, no significant changes were found in the genetic structure of the population studied in different periods (r = 0,91-0,97).

Keywords
Cattle, brown swiss breed, blood groups, EAB locus, frequency of occurrence, index of genetic similarity.

Authors and their places of work
Svetlana A. Rusanova, Federal Research Centre for Bast Fiber Crops,
Dmitry N. Koltsov, Federal Research Centre for Bast Fiber Crops.

Sources of funding for scientific work
The work was carried out with the support of the Ministry of Education and Science of the Russia within the framework of the State Task of the Federal State Budgetary Research Institution «Federal Research Center for Bast Fiber Crops» (topic No. FGSS-2019-0012).

List of cited sources
1. Andreeva S.A., Gontov M.E., Koltsov D.N. The use of genetic markers of blood groups in the breeding of brown Swiss cattle // Collection: current trends in scientific support of the agro-industrial complex. – Ivanovo, 2019. – pp. 227-281.
2. Brown Schwyz cattle breed: a monograph / V.M. Novikov et al. — Smolensk: Smolenskaya City Printing House, 2017. – 153 p.
3. Gerasimova A.S., Dmitrieva V.I., Prishchep E.A., Leutina D.V. Breeding and genetic situation in the population of brown Schwyz cattle of the Smolensk region // International Agricultural Journal. – 2022. – № 4 (388). – Pp. 386-390.
4. Gontov M.E., Koltsov D.N., Chernushenko V.K., Dmitrieva V.I. Immunogenetic monitoring during breeding and improvement of the Smolensky type of brown Swiss cattle in the Smolensk region // Achievements of science and technology of the Agroindustrial Complex. – 2011. – No. 3. – pp. 54-55.
5. Gontov M.E., Chernushenko V.K., Dmitrieva V.I. Breeding of a new dairy type of Swiss cattle using modern breeding and genetic methods. Problems of the agricultural sector at the beginning of the 21st century // Current issues of improving the technology of production and processing of agricultural products. – 2002. – p. 60.
6. Yearbook on breeding work in dairy cattle breeding in farms of the Russian Federation (2020). – Moscow: Publishing House of FGBNU VNIIplem, 2021. – 265 p.
7. Zhivotovsky L.A., Mashurov A.M. Methodological recommendations for statistical analysis of immunogenetic data for use in animal breeding. – Dubrovitsy, 1974. – 30 p.
8. Zinovieva N.A., Sermyagin A.A., Dotsev A.V. Genetic resources of animals: the development of research on the allelofund of Russian cattle breeds – a mini-review // Agricultural Biology. – 2019. – No. 4. – Vol. 54. – pp. 631-641.
9. Plokhinsky N.A. Biometrics. – M.: Publishing House of the Moscow University, 1970. – 367 p.
10. Rusanova S.A., Gontov M.E., Koltsov D.N. Changing the genealogical structure of the brown Schwyz breed in the breeding process // Agrarian Scientific Journal. – 2020. – No. 12. – pp. 68-71.