Генетические аномалии голштинской породы

Объём информации в мире возрастает ежегодно на 30-50 %. Не являются исключением и знания о геноме крупного рогатого скота.

За последние несколько лет эксперты отрасли неоднократно предсказывали значительную вероятность открытия множества генетических дефектов, что, в общем-то, и произошло.

Особенно остро встал вопрос о наличии генетических аномалий крупного рогатого скота у голштинской породы. Это дает возможность спекулировать информацией и выдвигать обвинения в недобросовестности иностранных генетических компаний. Однако следует разобраться, насколько вопрос серьезен,  стоит ли вообще кого-либо в этом обвинять и каковы пути совершенствования породы.

Определения генетических аномалий встречаются в каждой статье по данной теме, поэтому нет необходимости их повторять. Что действительно важно понимать, это то, насколько часто эти генетические аномалии встречаются в популяции голштинской породы, как они в действительности влияют на оплодотворяемость, и кто является "родоначальником" этих аномалий.


Принцип наследуемости

При скрещивании двух носителей мы получим потомство:


Р

р

Р

РР

Рр

р

Рр

рр



25% потомства будут гомозиготными особями-неносителями

50% потомства будут гетерозиготными носителями, т.е. у них будет 1 доминантная копия гена, 1 рецессивная копия. С точки зрения фенотипа носители ничем не отличаются от неносителей.

25% потомства будут гомозиготными по рецессивному гену, что приведет к гибели эмбриона.

Генетические аномалии не встречаются в природе в гомозиготной форме, т.к. если эмбрион получает рецессивные копии гена от отца и от матери, он погибает. Для того, чтобы рецессивный ген был в гомозиготной форме, отец и мать должны быть носителями этого рецессивного гена, а это значит, что рецессивные гены появились в российских стадах до того, как иностранные компании пришли на рынок. И к тому моменту, как в России стала широко использоваться импортная генетика, в стадах уже были коровы- носители генетических аномалий.

Насколько же часто встречаются эти аномалии в популяции?

Рецессивный ген

Частота в популяции, %

HCD

2,5

BY

2,76

НН1

1,92

НН2

1,66

НН3

2,95

НН4

0,37

НН5

2,22

BLAD

0,25

CVM

1,37


Из всех перечисленных рецессивных генов самым распространенным является НН3, гаплотип, влияющий на фертильность коровы. Распространенность этого гаплотипа обусловлена тем, что его носителем был бык 7HO06417 O-BEE MANFRED JUSTICE-ET. Количество его потомков исчисляется тысячами, поэтому и процент потомков- носителей настолько высок: в каждом стаде есть коровы от Омана, в каждой генетической компании есть быки- потомки Омана.

Носителем НН5 был бык 29HO12209  PICSTON SHOTTLE, аналогичная ситуация и с этим быком.

Причина проста: этот бык не стал бы настолько популярным, если бы не передавал исключительные показатели своему потомству. Такие быки как Шоттл не просто стали основателями ветки, они внесли неоценимый вклад в развитие и усовершенствование голштинской породы.

Гаплотип HCD встречается и у основателя ветки 200HO03205  BRAEDALE GOLDWYN, чья генетика также широко использовалась не только в иностранных компаниях, но и в российских племпредприятиях.  

Дефектный гаплотип восходит к быку CANM5457798 Maughlin Storm, мутация в гене произошла либо у самого быка, либо у его матери, потому что Отец и Отец Матери этого быка не имели такого генетического состояния. Влиятельные потомки этого быка, которые также являются носителями этого гена- это быки CANM6947936 Stormatic, CAN6820564

September Storm. Поэтому все животные в стаде, у которых в родословной встречаются перечисленные быки, гипотетически могут быть носителями. Есть ли возможность визуально определить, является ли корова носителем рецессивного гена или нет?

Важно понимать, что в каждой генетической компании есть быки- носители рецессивных генов. Иностранные компании по мере открытия новых гаплотипов и рецессивных генов проводят тестирования своих быков на их наличие, информация находится в открытом доступе.

Примерами могут служить:


  • 7НО11504 ADAM- HH3

  • 7HO09281 BIGSHOT-HH3

  • 14HO06611 DWAN-HH3

  • 14HO07314 FRANCHISE HH3, HH5

  • 7HO10848 GRAFFETI -HCD

  • 14HO06047 FAVRE-HH2

  • 14HO07000 DUGOUT-HH2

  • 14HO06132 DIGGER -HCD

  • 1HO02729 MR SHOTTLE EDEN -HH1, HH3,HH5

  • 1HO09875 ALMOND CRI-ET -  HH5

  • 11HO10695 ALTADOLMAN - HH3

  • 1HO09593 PILOT  - HCD

  • 11HO10660 ALTACHAIRMAN- HH3, HCD


Российские племпредприятия и в настоящем, и в прошлом также плотно работали с генетикой  Омана, Голдвина,Шоттла, Шторма. Почему? Потому что эти быки передают хорошие показатели своему потомству. Этих быков можно увидеть в родословной Хэллувин 6335, Аллегро 106303101, Шаблон 1547, Шарм 11011957, Шеврон 1741, Шенген 1532, Шерлок 11093434, Шрэк 605, Штоф 1920, Шунгит 10956454, Канди 10895004 и многих других быков. К сожалению, информация о том, являются ли быки носителями гаплотипов, отсутствует, что оставляет возможность передачи этих рецессивных генов.

Как влияют рецессивные гены на оплодотворяемость?

Эмбриональная смертность  встречается на каждой ферме. Каковы ее причины? Тепловой стресс? Несвоевременная вакцинация? Рецессивные гены?

Министерство сельского хозяйства США вывело формулу расчета снижения оплодотворяемости при скрещивании носителей: оплодотворяемость на ферме, умноженная на частоту гетерозигот в популяции, деленная на четыре.

Пример

50% - оплодотворяемость на ферме

0,0276 - частота гетерозигот HCD в популяции, частота гетерозигот рецессивных генов ранжируется от 0 до 5%.

4 - варианты наследования

  • 50% х 0,0276/4= 0,345%- снижение оплодотворяемости за счет оплодотворения гамет с рецессивным геном и гибели эмбрионов

В действительности эмбриональная смертность от рецессивных генов имеет гораздо меньшее влияние на фактическую оплодотворяемость, чем другие факторы.


Куда включены гаплотипы?

Существуют такие показатели как Оплодотворяемость по быку (Sire Conception Rate), Фертильность дочерей, NM$, в которых учитывается наличие у быка рецессивных генов. Если бык является их носителем, то у него эти значения ниже. То, что мы видим в каталоге - это конечная цифра, которую мы получим у потомства, даже если бык - носитель. Например, если у быка NM$ 600 долларов, то это уже с учетом имеющихся у него рецессивных генов. Если бы генов не было, то  NM$ был бы выше. Поэтому когда мы выбираем другого быка без рецессивных генов с NM$ 500 долларов, мы обманываем сами себя на целых $100.


Как работать с рецессивными генами?

Голштинская порода стала настолько популярной не просто так, по всему миру хозяйства ценят молочные качества голштинских коров.

Рецессивные гены - это данность, с которой необходимо работать. Они открывались постепенно, не все сразу. Поэтому логично возникает вопрос: а сколько еще предстоит открыть новых гаплотипов, сколько их еще существует неизвестных нам.  Посмотрите на свое стадо- там могут быть коровы- носители еще не открытых гаплотипов и рецессивов.

Рецессивные гены можно и НУЖНО контролировать. У компании ABS есть программа подбора быков -  Genetic Management System (GMS), которая исключает скрещивание двух носителей, тем самым способствует получению максимально возможной прибыли и генетического прогресса.

Не нужно бояться рецессивных генов и не нужно бояться использовать быков- носителей. Генетические компании оставляют таких быков, потому что они принесут больше пользы для популяции в будущем, чем вреда. Эти гаплотипы получили такое распространение, потому что быки, с которых все началось, были отличными представителями породы по показателям продуктивности.

Необходимо также отметить, что «массовая истерия» в отношении генетических аномалий с голштинской породой в точности повторяет ситуацию, которая происходила 20 лет назад с Brown Swiss, когда группа исследователей выступила с предложением выбраковать всех быков-носителей известных на тот момент аномалий внутри породы. Однако, проведя расчёты экономической эффективности, они же и признали тот факт, что генетическая ценность быков-носителей в совокупности значительно превышает ущерб, наносимый проявлением генетических дефектов.

Список используемой литературы:

1.J.B.Cole, D.J.Null, P.M.VanRaden. Phenotypic and genetic effects of recessive haplotypes on yield, longevity and fertility// J.Dairy Sci., 2016, p. 7276, 7278

2. Understanding Genetics and the Sire Summaries// Holstein Foundation Workbook, 2015, p.6

3. P.M. VanRaden, K. Olson, D.J. Null, and J. Hutchison. Reporting of haplotypes that affect fertility. https://aipl.arsusda.gov/reference/changes/eval1108.htm


АВТОРЫ:

Сергей Данилов, эксперт, руководитель отдела генетической и технической поддержки ABS  Россия

Любовь Павленко, эксперт, специалист по генетике ABS Россия

Олег Гришин, к.с/х наук, директор ABS Россия



Мнение редакции может не совпадать с мнением автора
12.04.2021
Молокосодержащие продукты. Часть игроков рынка до сих пор считает, что данную категорию необходимо исключить из технического регламента «О безопасности молока и молочной продукции», чтобы не вводить потребителя в заблуждение и сделать «натуральные» молочные продукты конкурентоспособнее. Вопрос усилился с введением «сложносочиненных» терминов, именующих продукты с заменой молочного жира (вроде продукт молокосодержащий с заменителем молочного жира, произведенный по технологии сметана/сыра/молока).
Читать полностью
Календарь