селекционно-генетический способ создания высокопродуктивного и устойчивого к персистентному лимфоцитозу стада крупного рогатого скота

Формула изобретения

Способ создания высокопродуктивного и устойчивого к персистентному лимфоцитозу стада крупного рогатого скота, заключающийся в том, что проводят ДНК тестирование маточного поголовья и быков-производителей по гену BoLA DRB3, затем животных распределяют по группам с различной чувствительностью к персистентному лимфоцитозу: с генотипом, включающим две аллели, обуславливающие чувствительность (Ч/Ч); с генотипом, включающим две аллели, обуславливающие устойчивость (У/У); с генотипом, включающим одну аллель, обуславливающую чувствительность, а другую - устойчивость (У/Ч); с генотипом, включающим две нейтральные аллели (Н/Н); с генотипом, включающим одну аллель, обуславливающую чувствительность, а другую - нейтральную (Ч/Н); с генотипом, включающим одну аллель, обуславливающую устойчивость, а другую - нейтральную (У/Н) и, чтобы обеспечить в потомстве максимальное насыщение популяции генотипами У/Ч, для воспроизводства родительские пары подбирают следующим образом: одного родителя с генотипом У/У, а другого - Ч/Ч; или одного родителя с генотипом Ч/У, а другого - Ч/Ч; или одного родителя с генотипом Н/У, а другого - Ч/У; или одного родителя с генотипом Н/Ч, а другого - У/У.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к зоотехнии и ветеринарии и предназначено для использования при формировании высокопродуктивного стада крупного рогатого скота, устойчивого к персистентному лимфоцитозу.

По данным статистики, среди заразных болезней крупного рогатого скота удельный вес лейкоза составляет 53,7%. В 2004 г. зарегистрировано 3215 неблагополучных по лейкозу пункта на территории 60 субъектов федерации.

Животные, у которых выявлен персистентный лимфоцитоз или опухолевая стадия лейкоза, по действующему законодательству (Приказ №359 Минсельхозпрода РФ от 11 мая 1999 года) подлежат немедленному уничтожению.

Наиболее близким по сущности к предлагаемому является способ генетической профилактики лейкоза у КРС (RU 2032996, А01К 67/02) - прототип, включающий тестирование коров на наличие эритроцитарных антигенов групп крови, установление коров, устойчивых к лейкозу, с дополнительным генеалогическим анализом по линиям; тестирование племенных быков по тем же эритроцитарным антигенам, с отбором устойчивых быков (по потомству) и последующим скрещиванием устойчивых родителей для получения устойчивого потомства (4).

Известный способ имеет ряд недостатков:

- среди животных, больных персистентным лимфоцитозом, встречаются носители групп крови, определенные как обеспечивающие устойчивость к этому заболеванию (относительная связь генотипа и устойчивости);

- при отборе устойчивых животных не учитывается связь факторов группа крови/ продуктивность

М.J.Т. Van Eijk, J.A.Stewart-Haynes, J.E.Beever (1992); Г.Е.Сулимова, И.Г.Удина, Г.О.Шайхаев, И.А.Захаров (1995); М.Zanotti et al. (1996); С.П.Павленко (2000); И.Г.Удина и др. (2000) показали, что если в генотипе животного присутствуют аллели (одна или две) гена BoLA DRB 3, ассоциированные с устойчивостью к персистентному лимфоцитозу, то у такого животного не развивается эта стадия лейкоза.

Также установлено, что восприимчивость животного, как правило, связана с его повышенной продуктивностью и ассоциирована с аллелями гена BoLA DRB 3, повышающими риск развития персистентного лимфоцитоза.

Идентификация аллелей гена BoLA DRB 3 (5) заключается в амплификации экзона 2 гена BoLA DRB 3, (размер ПЦР - продукта составляет 284 пн), проведении анализа рестрикционного полиморфизма этой области с помощью эндонуклеаз Rsa I, Hae III, Bst Y I. Сопоставление ДНК - паттернов, полученных с использованием указанных выше рестриктаз, позволяет идентифицировать более 100 аллелей гена BoLA DRB 3. Присутствие в генотипе аллелей BoLA DRB 3.2*11, *28, *23 (У- аллели) обеспечивает устойчивость животных к персистентному лимфоцитозу, а аллели BoLA DRB 3.2*16, *24, *22, *8 (Ч - аллели), связанные с повышенной восприимчивостью к этому заболеванию, часто встречаются у высокопродуктивных животных. Нейтральные аллели (Н - аллели) не ассоциированы ни с продуктивностью, ни с устойчивостью.

Задача изобретения - повысить устойчивость популяций крупного рогатого скота к персистентному лимфоцитозу с одновременным повышением их продуктивности.

Решение задачи достигается тем, что в селекционно-генетическом способе создания высокопродуктивного и устойчивого к персистентному лимфоцитозу стада крупного рогатого скота производится ДНК тестирование маточного поголовья и быков-производителей по гену BoLA DRB3, затем животные распределяются по группам с различной чувствительностью к персистентному лимфоцитозу: с генотипом, включающим две аллели, обуславливающие чувствительность (Ч/Ч); с генотипом, включающим две аллели, обуславливающие устойчивость (У/У); с генотипом, включающим одну аллель, обуславливающую чувствительность, а другую устойчивость (У/Ч); с генотипом, включающим две нейтральные аллели (Н/Н); с генотипом, включающим одну аллель, обуславливающую чувствительность, а другую нейтральную (Ч/Н); с генотипом, включающим одну аллель, обуславливающую устойчивость, а другую нейтральную (У/Н) и для воспроизводства родительские пары подбираются так, чтобы обеспечить в потомстве максимальное насыщение популяции генотипами У/Ч.

При этом У - аллель в генотипе выполняет функцию защиты от персистентного лимфоцитоза, а Ч - аллель является маркером высокой продуктивности.

Способ осуществляется следующим образом.

У племенных быков берутся образцы спермы на анализ ДНК. Амплифицируется экзон 2 гена BoLA DRB 3 (размер ПЦР - продукта составляет 284 пн), а затем проводится анализ рестрикционного полиморфизма этой области с помощью эндонуклеаз Rsa I, Нае III, Bst Y I. Устанавливается генотип животного по гену BoLA DRB 3. Создается картотека быков, в которой помимо основных зоотехнических характеристик учитывается генотип по гену BoLA DRB 3.

У коров маточного поголовья берутся образцы крови на анализ ДНК. Амплифицируется экзон 2 гена BoLA DRB 3 (размер ПЦР - продукта составляет 284 пн), а затем проводится анализ рестрикционного полиморфизма этой области с помощью эндонуклеаз Rsa I, Нае III, Bst Y I. Устанавливается генотип животного по гену BoLA DRB 3.

Затем животные распределяются по группам: с генотипом, включающим две аллели, обуславливающие чувствительность к персистентному лимфоцитозу (Ч/Ч); с генотипом, включающим две аллели, обуславливающие устойчивость к персистентному лимфоцитозу (У/У); с генотипом, включающим одну аллель, обуславливающую чувствительность, а другую устойчивость к персистентному лимфоцитозу (У/Ч); с генотипом, включающим две аллели, нейтральные по отношению к персистентному лимфоцитозу (Н/Н); с генотипом, включающим одну аллель, обуславливающую чувствительность, а другую нейтральную (Ч/Н); с генотипом, включающим одну аллель, обуславливающую устойчивость, а другую нейтральную (У/Н) и для воспроизводства родительские пары подбираются так, чтобы обеспечить в потомстве максимальное насыщение популяции генотипами У/Ч.

В результате проведенных исследований нами установлено, что у быков-производителей (n=60), используемых племпредприятием 000 НПСХП "Астер" г. Краснодар, генотипы распределены следующим образом (табл.1).

Таблица 1
Частота встречаемости генотипов по гену BoLA DRB 3 у быков-производителей, используемых в системе искусственного осеменения Краснодарского края
Генотип	Частота встречаемости (%)
У/У	3
У/Н	7
У/Ч	14
Ч/Ч	28
Ч/Н	33
Н/Н	15

Таким образом, создана картотека имеющихся быков. Анализ таблицы 1 позволяет сделать вывод о необходимости направленной селекции для получения быков с генотипом УУ или закупки таких быков.

В хозяйстве "Привольное" Каневского района Краснодарского края (n=90) нами было установлено следующее распределение генотипов по гену BoLA DRB 3 (табл.2).

Таблица 2
Частота встречаемости генотипов по гену BoLA DRB 3 в хозяйстве "Привольное"
Генотип	Частота встречаемости (%)
Ч/Ч	60
Ч/У	10
Ч/Н	30

Для максимального насыщения популяции генотипами У/Ч необходимо осуществить подбор родительских пар следующим образом (табл. 3):

Таблица 3
Возможный подбор родительских пар и распределение генотипов в потомстве
Мать	Отец	Возможное распределение генотипов в потомстве
Ч/Ч	У/У	100% У/Ч
Ч/У	У/У	50% Ч/У + 50% У/У
Ч/Н	У/У	50% Ч/У + 50% Н/У

Тогда во втором поколении можно получить 80% животных с генотипом У/Ч; 5%-У/У;15%-У/Н

В других хозяйствах возможно другое распределение генотипов и, следовательно, другой подбор родительских пар (табл. 4):

Таблица 4
Возможный подбор и распределение генотипов в потомстве
Родитель	Родитель	Возможное распределение генотипов в потомстве
Ч/Ч	У/У	100% У/Ч
Ч/У	У/У	50% Ч/У + 50% У/У
Ч/Н	У/У	50% Ч/У + 50% Н/У
У/Н	Ч/У	25% Ч/У+25% У/У + 25% Ч/Н+25% У/Н
Н/Н	Ч/У	50% Ч/Н + 50% У/Н

В таблице 5 представлено распределение генотипов (n=50) в хозяйстве "Бейсуг" Приморско - Ахтарского района и показатели продуктивности для каждого из генотипов, что подтверждает достоверность предлагаемого способа. Из таблицы 5 следует, что группа животных с генотипом Ч/У достоверно превосходит по продуктивным показателям группы У/У, Ч/У и Ч/Н.

Таблица 5
Взаимосвязь продуктивных показателей и генотипа по гену BoLA DRB 3
Генотип
У/У**		Н/У**		Ч/У**		Ч/Ч		Ч/H*		Н/Н
удой	жир	удой	жир	удой	жир	удой	жир	удой	жир	удой	жир
5730	3.72	5885	3.8	6169	3,8	5867	3.7	5789	3.8	5916	3.77
** - (Р<0,01);
* - (Р<0,05)

В другом хозяйстве - ОАО "Дружба" Приморско-Ахтарского района получены сходные результаты (таблица 6).

Таблица 6
Распределение генотипов по BoLA DRB 3 в хозяйстве "Дружба" Приморско-Ахтарского района (n=60)
Генотип no BoLA DRB 3	Н/Н	Н/У	У/У	Ч/Ч	Ч/У	Н/Ч
Продуктивность, кг	6108	6087	5547	6105*	7248	5960*
* - (Р<0,05)

Источники информации

1. Павленко С.П. Изменение экспрессии антигенов системы BoLA в различных возрастных группах здорового и больного лейкозом КРС // Сб.: Актуальные вопросы диагностики, профилактики и борьбы с лейкозами с.- х. животных и птиц / Екатеринбург. - 2000. - С.86-94.

2. Сулимова Г.Е., Удина И.Г., Шайхаев Г.О, Захаров И.А. ДНК-полиморфизм гена Bola-DRB 3 у крупного рогатого скота в связи с устойчивостью и восприимчивостью к лейкозу // Генетика. - 1995. - №.9. - С.1294-1299.

3. Удина И.Г. и др. Использование ДНК - технологий для оценки наследственной устойчивости к заболеванию лейкозом // Тез. докл. II международной научн. конф.: Биотехнология в животноводстве и ветеринарии. - М., 2000. - С.219-220.

4. Эрнст Л.К., Шишков В.П., Петухов В.П. Способ отбора быков-производителей по устойчивости к лейкозу // Патент РФ А 01 К 67/02. -1990.

5. Groenen M.А.М. et al. The nucleotide sequence of bovine MHC class II DQB and DRB genes // Immunogenetics. - 1990, - №31. - P.37.

6. Van Eijk M.J.Т., Stewart-Haynes J.A., Lewin H.A. Extensive polymorphism of the BoLA DRB3 gene distinguished PCR-RFLP // Anim. Genet. - 1992. - 23. - 483.

7. Xu A., Van Eijk V.J.Т., Park Ch. Polymorphism in BoLA - DRB3 Exon 2 correlates with resistance to persistent lymphocytosis caused by bovine leukemia virus // J. of Immunology. - 1993. - V.151. - №12. - Р. 6977-6985.

8. Zanotti M. et al. Association of BoLA class II haplotypes with subclinical progression of bovine leukaemia virus infection in Holstein - Friesian cattle // Anim. Genet. - 1996. - 27. - P.337-341.