УРОВЕНЬ ВСТРЕЧАЕМОСТИ НОСИТЕЛЕЙ ГАПЛОТИПОВ ФЕРТИЛЬНОСТИ HH4, HH5, HCD У БЫКОВ ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ И КОРОВ ГОЛШТИНСКОЙ ПОРОДЫ

Авторы

  • Yessengali Ussenbekov НАО Казахский национальный аграрный исследовательский университет
  • М Шорманова НАО «Казахский национальный аграрный исследовательский университет», г. Алматы https://orcid.org/0000-0002-2528-2804
  • Р Нурпеисова НАО «Казахский национальный аграрный исследовательский университет», г. Алматы https://orcid.org/0009-0001-1701-7840
  • А Махмутов НАО «Казахский национальный аграрный исследовательский университет», г.Алматы https://orcid.org/0000-0002-0230-0045
  • С. Сиябеков НАО «Казахский национальный аграрный исследовательский университет», г. Алматы https://orcid.org/0000-0002-0845-941X

DOI:

https://doi.org/10.52578/2305-9397-2023-1-1-65-77

Ключевые слова:

гаплотипы фертильности HH4, HH5, HCD, голштинская порода гены GART, TFB1M, APOB, эмбриональная смертность, ПЦР-ПДРФ, T-ARMS-PCR, гетерозиготные носители.

Аннотация

В статье приводятся результаты генетического скрининга 76 быков производителей голштинской породы племенных центров №1, №2 и 200 коров голштинской породы зарубежной селекции племенного хозяйства ТОО «Байсерке-Агро».  Генотипирование племенных животных проведено по локусам следующих генов:  GART, TFB1M,  APOB, детерминирующих генетические аномалии, гаплотипов фертильности: HH4, HH5, HCD. Для выявления гетерозиготных носителей гаплотипа фертильности HH4 с помощью программы Primer 3 были подобраны последовательности праймеров, идентификация дикого и мутантного типов аллелей проведена с помощью рестриктазы - Tru9I. Детекция гетерозиготных носителей гаплотипа HH5 осуществлена двумя способами, аллельспецифическая ПЦР и  T-ARMS-PCR  реакция. Генетический мониторинг по  гаплотипу фертильности, дефицита холестерина, HCD проводился  путем амплификации дикого и мутантного типов аллелей с помощью двух прямых (для дикого и мутантного типов аллелей) и одного общего обратного праймеров. Таким образом, по результатам ДНК тестирования  76  быков производителей  голштинской породы  4 животные  оказались  гетерозиготными носителями HH5 и 3 особи  HCD, более высоким был уровень встречаемости гаплотипов фертильности HH5 и HCD у коров, 12,0% и 11,0%, соответственно.  Следует отметить, что процент животных, проверенных ПЦР диагностикой был низким,   46,15% - 61,53% на племенном центре №1, более высоким был на племенном центре №2,  69,23% - 92,30%.

Биографии авторов

Yessengali Ussenbekov, НАО Казахский национальный аграрный исследовательский университет

Заведующий кафедры "Акушерства, хирургии и биотехнологии воспроизводства НАО КазНАУ, к.б.н.  

М Шорманова, НАО «Казахский национальный аграрный исследовательский университет», г. Алматы

магистр ветеринарных наук

Р Нурпеисова, НАО «Казахский национальный аграрный исследовательский университет», г. Алматы

магистр ветеринарных наук

А Махмутов, НАО «Казахский национальный аграрный исследовательский университет», г.Алматы

кандидат ветеринарных наук

С. Сиябеков, НАО «Казахский национальный аграрный исследовательский университет», г. Алматы

кандидат ветеринарных наук

Библиографические ссылки

Sebastien Fritz, Aurelien Capitan, Anis Djari, Sabrina C. Rodriguez, Anne Barbat, Aurelia Baur, Cecile Grohs, Bernard Weiss, Mekki Boussaha, Diane Esquerre, Christophe Klopp, Dominique Rocha, Didier Boichard. Detection of Haplotypes Associated with Prenatal Death in Dairy Cattle and Identification of Deleterious Mutations in GART, SHBG and SLC37A2. PLOS ONE | June 2013 | Volume 8 | Issue 6 | e65550 www.plosone.org

Усенбеков Е.С., Багдат А.Б., Тургумбеков А.А., Бименова Ж.Ж., Койбагаров К.У., Нургалиева М.Т., Касымбекова Ш.Н., Хусаинов Д.М. Патент на изобретение 34026 РК. 2018 г

Yessengali Ussenbekov, Aigerim Bagdat, Zhanat Bimenova, Kanat Orynkhanov, Przemysław Sobiech, Marko Samardžija Chandra S. Pareek, Attila Dobos. Identification of monomorphic and polymorphic genes associated with recessive fertility defects in Holstein cows reared in Kazakhstan. VETERINARSKI ARHIV 92 (1), 27-35, 2022 https://hrcak.srce.hr/file/398218

Anshuman Kumara, I.D. Guptab, Govind Mohana, M.R. Vineetha, D. Ravi kumarb, S. Jayakumara, S.K. Niranjana. Development of PCR based assays for detection of lethal Holstein haplotype 1, 3 and 4 in Holstein Friesian cattle. Molecular and Cellular Probes 50 (2020) 101503 https://reader.elsevier.com/reader/sd/pii/S0890850819303366?token=2E117A7E06296CAC6B725FB0D27DF7215F610B256B0CAE15061104777FF66B601B37EBC9DC5E1F5F951A9CBAC6E00A1B&originRegion=eu-west-1&originCreation=20230116085856

Cooper TA, Wiggans GR, Null DJ, Hutchison JL. 2013. Genomic evaluation and identification of a haplotype affecting fertility for Ayrshire dairy cattle. Journal of Dairy Science, 96 (E-Suppl. 1): 74. https://click.endnote.com/viewer?doi=10.3168%2Fjds.2013-7427&token=WzMyNjc3NDMsIjEwLjMxNjgvamRzLjIwMTMtNzQyNyJd.51EnICIjr-pMhSeQIp5I7kWofog

Cole JB, VanRaden PM, Null DJ, Hutchison JL, Cooper TA, Hubbard SM. 2015. Haplotype tests for recessive disorders that affect fertility and other traits. Aip Research Report Genomics, 9-13.

Schütz E, Wehrhahn C, Wanjek M, Bortfeld R, Wemheuer WE, Beck J, Brenig B. 2016. The Holstein Friesian lethal haplotype 5 (HH5) results from a complete deletion of TFB1M and cholesterol deficiency (CDH) from an ERV-(LTR) insertion into the coding region of APOB. PLOS One, 11: e0154602. https://click.endnote.com/viewer?doi=10.1371%2Fjournal.pone.0154602&token=WzMyNjc3NDMsIjEwLjEzNzEvam91cm5hbC5wb25lLjAxNTQ2MDIiXQ.JRQICsVy3jO-Oj8k-V1X2hYmeYY

Ковалюк Н.В., Якушева Л.И., Шахназарова Ю.Ю., Асякина А.С., Самойленко М.В. Мутация в локусе TFB1M и ее распространенность в субпопуляции скота Краснодарского края. Сборник научных трудов КНЦЗВ. - 2019. - Т. 8. - № 2 стр 8-11 http://skniig.ru/upload/files/2._%D0%9C%D0%A3%D0%A2%D0%90%D0%A6%D0%98%D0%AF_%D0%92%D0%9B%D0%9E%D0%9A%D0%A3%D0%A1%D0%95_TFB1M_%D0%98_%D0%95%D0%95_%D0%A0%D0%90%D0%A1%D0%9F%D0%A0%D0%9E%D0%A1%D0%A2%D0%A0%D0%90%D0%9D%D0%95%D0%9D%D0%9D%D0%9E%D0%A1%D0%A2%D0%AC_%D0%92_%D0%A1%D0%A3%D0%91%D0%9F%D0%9E%D0%9F%D0%A3%D0%9B%D0%AF%D0%A6%D0%98%D0%98_%D0%A1%D0%9A%D0%9E%D0%A2%D0%90_%D0%9A%D0%A0%D0%90%D0%A1%D0%9D%D0%9E%D0%94%D0%90%D0%A0%D0%A1%D0%9A%D0%9E%D0%93%D0%9E_%D0%9A%D0%A0%D0%90%D0%AF.pdf

Kipp S., Segelke D., Schierenbeck S., Reinhardt F., R Reents, Wurmser C., Pausc H., Fries R., Thaller G., Tetens J., Pott J., Piechotta M., Grünberg W. A New Holstein Haplotype Affecting Calf Survival. INTERBULL BULLETIN NO. 49. Orlando, Florida, July 09 - 12, 2015 file:///C:/Users/user/Desktop/Downloads/admin,+Journal+manager,+Kipp-NY.pdf

Charlier, C. 2016. The role of mobile genetic elements in the bovine genome. Abstract W636 in Proc. Plant Anim. Genome XXIV Conf. San Diego, CA.

Menzi, F., N. Besuchet-Schmutz, M. Fragnière, S. Hofstetter, V. Jagannathan, T. Mock, A. Raemy, E. Studer, K. Mehinagic, N. Regenscheit, M. Meylan, F. Schmitz-Hsu, and C. Drögemüller. 2016. A transposable element insertion in APOB causes cholesterol deficiency in Holstein cattle. Anim. Genet. 47:253–257. https://click.endnote.com/viewer?doi=10.1111%2Fage.12410&token=WzMyNjc3NDMsIjEwLjExMTEvYWdlLjEyNDEwIl0._NJX_OSswMltZPTeClfirj79S0U

J. B. Cole,1 D. J. Null, and P. M. VanRaden. 2015. Phenotypic and genetic effects of recessive haplotypes on yield, longevity, and fertility. J. Dairy Sci. 99:7274–7288 http://dx.doi.org/10.3168/jds.2015-10777

Yanhua Li, Lingzhao Fang, Lin Liu, Shengli Zhang, Zhu Ma, and Dongxiao Sun. The cholesterol-deficiency associated mutation in APOB segregates at low frequency in Chinese Holstein cattle. Can. J. Anim. Sci. 99: 332–335 (2019) https://click.endnote.com/viewer?doi=10.1139%2Fcjas-2017-0108&token=WzMyNjc3NDMsIjEwLjExMzkvY2phcy0yMDE3LTAxMDgiXQ.Plj7ZuvMfRgiJ_NlHCHcjhoOr8k

J. J. Gross, A.-C. Schwinn, F. Schmitz-Hsu, F. Menzi, C. Drögemüller, C. Albrecht,§ and R. M. Bruckmaier. Rapid Communication: Cholesterol deficiency–associated APOB mutation impacts lipid metabolism in Holstein calves and breeding bulls. J. Anim. Sci. 2016. 94:1761–1766 https://academic.oup.com/jas/article-abstract/94/4/1761/4704203?redirectedFrom=fulltext

J. J. Gross, A. C. Schwinn, F. Schmitz-Hsu, A. Barenco, T. F. O. Neuenschwander, C. Drögemüller, and R. M. Bruckmaier. The APOB loss-of-function mutation of Holstein dairy cattle does not cause a deficiency of cholesterol but decreases the capacity for cholesterol transport in circulation. J. Dairy Sci. 102:10564–10572 https://doi.org/10.3168/jds.2019-16852

Hisashi Inokuma, Noriyuki Horiuchi, Ken-ichi Watanabe and Yoshiyasu Kobayashi. Retrospective study of clinical and laboratory findings of autosomal recessive cholesterol deficiency in Holstein calves in Japan. Japanese Journal of Veterinary Research 65(2): 107-112, 2017 https://eprints.lib.hokudai.ac.jp/dspace/bitstream/2115/66489/1/65-2%20107-112.pdf

S. Kipp, D. Segelke, S. Schierenbeck, F. Reinhardt, R. Reents, C. Wurmser, H. Pausch, R. Fries et al. 2016 Identification of a haplotype associated with cholesterol deficiency and increased juvenile mortality in Holstein cattle. J. Dairy Sci. 99:8915–8931 http://dx.doi.org/10.3168/jds.2016-11118

Basiel B. L., Macrina A. L. and Dechow C. D. Cholesterol deficiency carriers have lowered serum cholesterol and perform well at an elite cattle show. JDS Communications 2020; 1: 6–9

https://www.jdscommun.org/article/S2666-9102(20)30002-8/pdf

Kamiński S., Ruść A. Cholesterol Deficiency - new genetic defect transmitted to Polish Holstein-Friesian cattle. Polish Journal of Veterinary Sciences Vol. 19, No. 4 (2016), 885–887 file:///C:/Users/user/Desktop/Downloads/Cholesterol_Deficiency_new_genetic_.pdf

Бименова Ж.Ж., Шорманова М.М., Махмутов А.К., Усенбеков Е.С. Методы генетического скрининга племенных животных голштинской породы и управление процессом элиминации скрытых генетических дефектов. НАУЧНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЖИВОТНОВОДСТВА СИБИРИ Материалы V Международной научно-практической конференции. Красноярск, 2021. -С. 391-395

https://www.elibrary.ru/download/elibrary_46399089_90894753.pdf

REFERENCES

Fritz, S. Detection of Haplotypes Associated with Prenatal Death in Dairy Cattle and Identification of Deleterious Mutations in GART, SHBG and SLC37A2 [Text]/ S. Fritz [and etc.] // PLOS ONE.- 2013.- Vol. 8(6):e65550. – Р.1-8. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0065550.

Sposob detekcii nositelej gaplotipa fertil'nosti HH4 u krupnogo rogatogo skota golshtinskoj porody metodom PCR-PDRF analiza [Tekst]: pat. №34026-2019. na izobretenie RK / Usenbekov E.S. i [i dr.]; zayavitel' i patentooladatel' NAO «Kazahskij nacional'nyj agrarnyj issledovatel'skij universitet. - №2018/0525.1; zayavl. 30.07.18; opub. 29.11.19,Blyu.№48. - 3 s: il.

Ussenbekov, Y. A. , Identification of monomorphic and polymorphic genes associated with recessive fertility defects in Holstein cows reared in Kazakhstan [Text] / Ussenbekov, Y.A. [and etc.] // VETERINARSKI ARHIV. - 2022. -V. 92. No.1. - Р. 27-35.

Kumara, A. Development of PCR based assays for detection of lethal Holstein haplotype 1, 3 and 4 in Holstein Friesian cattle [Text] / A. Kumara I[and etc.] // Molecular and Cellular Probes. -2020. -Vol.50. https://doi.org/10.1016/j.mcp.2019.101503.

Cooper, T.A. Genomic evaluation and identification of a haplotype affecting fertility for Ayrshire dairy cattle [Text] / T.A. Cooper [and etc.] // Journal of Dairy Science. -2013. -Vol.96. -No.1. -Р.74 .

Cole, J.B. Haplotype tests for recessive disorders that affect fertility and other traits [Text] / J.B. Cole [and etc.] // Aip Research Report Genomics. - 2015. - Р. 9-13.

Schütz, E. The Holstein Friesian lethal haplotype 5 (HH5) results from a complete deletion of TFB1M and cholesterol deficiency (CDH) from an ERV-(LTR) insertion into the coding region of APOB [Text] / E. Schütz [and etc.] // PLOS One.- 2016. -Vol.11. -No.4, e0154602 .

Ковалюк, Н.В. Мутация в локусе TFB1M и ее распространенность в субпопуляции скота Краснодарского края [Текст] / Ковалюк, Н.В. [и др.] // Сб. науч. трудов - КНЦЗВ. –Краснодар. - 2019. - Т. 8. -№ 2. - C. 8-11.

Kipp, S. A., New Holstein Haplotype Affecting Calf Survival [Text] / S. Kipp [and etc.] // Interbull bulletin no. -2015. - Р.49.

Charlier, C. The role of mobile genetic elements in the bovine genome [Text] / C. Charlier [and etc.] // Biology.-2016.

Menzi, F. A transposable element insertion in APOB causes cholesterol deficiency in Holstein cattle [Text] / F. Menzi [and etc.] // Anim. Genet. – 2016. - Vol. 47. - Р. 253–257.

Cole, J. B. Phenotypic and genetic effects of recessive haplotypes on yield, longevity, and fertility [Text] / Cole, J. B., Null, D. J. and VanRaden, P. M. // J. Dairy Sci. -2015. -Vol. 99. - Р.7274 -7288.

Yanhua, Li. The cholesterol-deficiency associated mutation in APOB segregates at low frequency in Chinese Holstein cattle [Text] / Li Yanhua [and etc.] // Can. Anim, J.. Sci. -2019. -Vol. 99. - Р.332–335.

Gross, J. Rapid, J. Communication: Cholesterol deficiency–associated APOB mutation impacts lipid metabolism in Holstein calves and breeding bulls [Text] / Gross, J. J. [and etc.] // J. Anim. Sci.- 2016. - Vol.94. - Р. 1761–1766.

Gross, J. J. The APOB loss-of-function mutation of Holstein dairy cattle does not cause a deficiency of cholesterol but decreases the capacity for cholesterol transport in circulation [Text] / Gross, J. J. [and etc.] // Dairy, J. Sci.-2019. - Vol. 102.- Р. 10564-10572.

Hisashi, I. Retrospective study of clinical and laboratory findings of autosomal recessive cholesterol deficiency in Holstein calves in Japan [Text] / I. Hisashi [and etc.] // Japanese Journal of Veterinary Research. -2017. - Vol. 65. No. 2. - Р. 107-112.

Kipp, S. Identification of a haplotype associated with cholesterol deficiency and increased juvenile mortality in Holstein cattle [Text] / Kipp, S. [and etc.] // J. Dairy Sci. -2016. -Vol. 99. - Р. 8915-8931.

Basiel, B. L. Cholesterol deficiency carriers have lowered serum cholesterol and perform well at an elite cattle show [Text] / Basiel, B. L., Macrina, A. L., Dechow, C. D. // JDS Communications. - 2020. -Vol.1. Р.6–9.

Kamiński, S. Cholesterol Deficiency - new genetic defect transmitted to Polish Holstein-Friesian cattle [Text] / Kamiński, S., Ruść, A. // Polish Journal of Veterinary Sciences. -2016. -Vol. 19. - No. 4. - Р. 885–887.

Bimenova, ZH.ZH. Metody geneticheskogo skrininga plemennyh zhivotnyh golshtinskoj porody i upravlenie processom eliminacii skrytyh geneticheskih defektov [Tekst] / Bimenova, ZH.ZH., [i dr.] // Nauchnoe obespechenie zhivotnovodstva Sibiri Materialy V Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii. – Krasnoyarsk. – 2021. - S.391-395.

Загрузки

Опубликован

2023-03-25 — Обновлена 2023-03-28

Версии

Как цитировать

[1]
Y. Ussenbekov, М. Шорманова, Р. Нурпеисова, А. Махмутов, и С. Сиябеков, «УРОВЕНЬ ВСТРЕЧАЕМОСТИ НОСИТЕЛЕЙ ГАПЛОТИПОВ ФЕРТИЛЬНОСТИ HH4, HH5, HCD У БЫКОВ ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ И КОРОВ ГОЛШТИНСКОЙ ПОРОДЫ », gbj, т. 1, вып. 1 (70), сс. 65–77, мар. 2023.

Выпуск

Раздел

Ветеринарные Науки