О возможности использования генетических маркёров в селекции крупного рогатого скота по повышению качественных показателей мяса

В.А. Солошенко, Г.М. Гончаренко, В.А. Плешаков, А.А. Дворяткин

Аннотация
Представлены результаты исследования полиморфизма гена TG5 в стадах герефордской породы Новосибирской области и Алтайского края. Показано, что частота желательного генотипа ТТ варьирует от 0,0 до 4,5%. Не выявлено существенного влияния генотипов на живую массу коров и энергию роста молодняка. В мясе герефорда американского содержание жира составляет 16,56%, герефорда сибирского – 5,11%, симментала мясного– 4,97%. Суммарная дегустационная оценка мяса у герефорда американского составила 61,2 балла, герефорда сибирского – 58,2, симментала мясного направления продуктивности – 54 балла.

Ключевые слова:
Герефорды, симменталы, генотип, мраморность мяса, биохимический анализ, дегустация

Традиционно в России говядину получают преимущественно от животных молочных пород, и лишь небольшая доля его производства приходится на специализированное мясное скотоводство. В последние годы интерес к мясному скотоводству заметно возрос. Строятся новые специализированные откормочные площадки (фидлоты), а также увеличивается импорт мясного поголовья.
Порода герефордов в Сибири имеет хороший потенциал продуктивности. Живая масса быков составляет 820-900 кг, полновозрастных коров  520-570 кг  Бычки в возрасте 18 мес. достигают живой массы более 500 кг. [1]. В то же время при оценке животных никогда не учитывался такой показатель, как мраморность мяса. При соблюдении технологии откорма для получения такого мяса необходимо иметь животных, способных накапливать межмышечный жир. Мраморность мяса обуславливается содержанием внутримышечного жира (IMF - сумма внутриклеточных, межклеточных и межволоконных жировых компонентов), и характеризует, прежде всего, его вкусовые качества [2].
Степень мраморности – показатель качества мяса крупного рогатого скота, которая оценивается визуально по системе USDA путем сравнения с эталонным стандартом и поэтому является субъективной оценкой. Стандарт качества USDA (отборный (Select)/ лучший (Choice)/ наилучший (Prime)) - производная величина таких показателей, как степень мраморности и развитие туши [3].
Создание животных, способных к откорму с получением мраморного мяса, можно значительно ускорить путём привлечения молекулярной генетики, и идентификации генов, связанных с этим признаками. Это позволит проводить отбор животных по желательным генетическим маркёрам, что значительно ускорит селекционный процесс [4,5]. С этой целью ведётся поиск генов-кандидатов, и разрабатываются тест-систем для изучения влияния полиморфных вариантов таких генов на показатели липидного обмена животных, что является актуальной задачей современной животноводческой науки. Одним из генов, связанных с мраморностью мяса может рассматриваться ген тиреоглобулина (TG5) [6]. Исследования [7,8]. (Barendse и др., 1997, 1999), проведенные на группах скота ангусской, шортгорнской пород и Вагью показали, что скот, гомозиготный или гетерозиготный по аллелю Т (генотипы ТТ или СТ) отличается более высокой мраморностью на 14-20% по сравнению с животными, несущими генотип гомозиготный по аллелю С (генотип СС). Самая высокая частота желательного аллеля Т наблюдается в  японской породе Вагью (76%).
Цель исследований заключается в изучении полиморфизма гена TG5 и его влиянии на энергию роста молодняка и живую массу коров, а также оценке химического состава, вкусовым качествам мяса сибирских герефордов и симменталов в сравнении с американскими герефордами.

Материал и методы.
Исследования проведены на животных герефордской породы в стадах в Новосибирской области: ЗАО ПХ «Герефорд», ООО «Железнодорожное», ЗАО «Златоустовское», ООО «Нива» и Алтайском крае: ООО «Фарм», ЗАО «Лебяжье».
ДНК выделяли из крови животных по методике, разработанной в лаборатории «Медиген» (Новосибирск). Исследования полиморфизма гена TG5 проводили в лаборатории биотехнологий ГНУ СибНИИЖ по методике Центра биотехнологий и молекулярной диагностики Всероссийского НИИ животноводства [9]. Дегустационную оценку мяса осуществляли общепринятым методом с участием ресторатора международной категории. Химический анализ мяса проводили в лаборатории биохимии ГНУ СибНИИЖ.

Результаты исследований.
Исследования полиморфизма гена TG5 в стадах герефордской породы показали, что желательный генотип ТТ в стадах встречается крайне редко, в основном, выявлены коровы-носители гомозиготного генотипа СС, около трети животных имеют гетерозиготный генотип СТ. (табл.1).



Таблица 1 – Частота генотипов и аллелей гена TG5 из выборки стад герефордской породы, %

Хозяйство n Генотип
ТТ СТ СС
ЗАО ПХ «Герефорд» 47 2,1±2,1 21,3±6,0 76,6±6,2
ООО «Железнодорожное» 45 0,0 26,7±6,6 73,3±6,6
ЗАО «Златоустовское» 29 0,0 34,5±8,8 65,5±8,8
ООО «Нива» 79 2,5±1,8 29,1±5,1 68,4±5,2
ООО «Фарм» 154 4,5±1,6 22,1±3,3 73,4±3,6
ЗАО «Лебяжье» 100 1,0±0,9 12,0±3,2 87,0±2,8

В то же время, следует отметить, что животных с гетерозиготным генотипом СТ в стаде герефордов ЗАО «Златоустовское» больше, чем в стаде герефордов ЗАО «Лебяжье» на 22,5 % (р < 0,5). Однако на частоту аллелей это не оказало существенного влияния (табл. 2).

Таблица 2 – Частота аллелей гена TG5 в стадах герефордской породы

Хозяйство n Аллель
С Т
ЗАО ПХ «Герефорд» 47 0,872±0,34 0,128±0,34
ООО «Железнодорожное» 45 0,867±0,36 0,133±0,36
ЗАО «Златоустовское» 29 0,828±0,50 0,172±0,50
ООО «Нива» 79 0,829±0,30 0,171±0,30
ООО «Фарм» 154 0,844±0,03 0,156±0,03
ЗАО «Лебяжье» 100 0,930±0,02 0,07±0,02

В ООО «Фарм» и ЗАО «Лебяжье» были завезены бычки и тёлочки из Канады, которые также имеют низкую частоту желательного генотипа ТТ и аллеля Т гена TG5 (табл. 3)

Таблица 3 – Частота генотипов и аллелей гена TG5 из выборки стад герефордской породы, %

Хозяйство n Генотип Аллель
ТТ СТ СС С Т

ООО «Фарм»,
герефорды сибирские
герефорды канадские
129
25 
4,7±1,9
4,0±3,9 
22,4±3,720,0±8,0 
72,9±3,9
76,0±8,5 
0,841±0,07
0,860±0,03 
0,159±0,07
0,140±0,03
ЗАО «Лебяжье»,
герефорды сибирские
герефорды канадские
40
60 
0,0
1,7±1,7 
7,5±4,2
15,0±4,6 
92,5±4,2
83,3±4,8 
0,962±0,03
0,908±0,04 
0,037±0,03
0,092±±0,04

Герефорды сибирской селекции в ООО «Фарм» отличаются более высокой частотой гетерозиготного генотипа СТ на 14,9% и пониженной на 19,6% – гомозиготного СС, в сравнении с герефордами ЗАО «Лебяжье» (р < 0,001). Завезённый скот из Канады по частоте гена TG5 существенных отличий от герефордов сибирской селекции не имеет.
Таким образом, селекция герефордов без учёта показателя мраморности мяса сохраняет соотношение генотипов и аллелей гена TG5 на уровне породы.
При изучении живой массы коров и энергии роста молодняка с разными генотипами в стаде ООО «Фарм»установлено, что по живой массе коровы с разными генотипами тиреоглобулина различаются не существенно. Коровы с генотипом СС имеют живую массу – 374 кг, а носители гетерозигот СТ и гомозигот ТТ – 381 кг. Телята от коров с разными генотипами растут практически с одинаковой энергией. Максимальный среднесуточный прирост составляет 1700 г, что может свидетельствовать о хорошем генетическом потенциале животных.
Биохимический анализ мяса сибирских герефордов, американских герефордов и мясных симменталов сибирской селекции представлен в табл. 4

Таблица 4 – Биохимический анализ образцов мяса


Показатель Длиннейшая мышца спины
Герефорд
американский Герефорд 
сибирский Симментал
сибирский мясной
Вода, % 61,75 71,31 71,34
Жир, % 16,56 5,11 4,97
Белок, % 20,7 22,4 22,6
Зола, % 0,97 1,14 1,10
Сумма аминокислот, % 13,6 14,1 14,4
Белково - качественный показатель 4,62 4,72 5,0

В пробе из длиннейшей мышцы спины герефорда американского содержится на 10% меньше воды, но больше жира на 12%. По остальным показателям пробы отличий не имели, хотя некоторое превышение наблюдается по содержанию белка, золы, что отразилось на белково-качественном показателе.
Дегустационная оценка мяса показала (табл.5), что по сумме баллов по трём показателям приоритетное положение занимает мясо американского герефорда, ему на 3 балла уступает герефорд сибирский, и последнее место занимает симментал сибирский мясной. Его мясо оценили в 54 балла, что ниже на 4-7, в сравнении с другими образцами. Хотя по вкусу вареного мяса герефорд сибирский уступает симменталу мясному.





Таблица 5 - Дегустационная оценка мяса, баллы

Порода Вид продукта Итоговый балл
бульон мясо вареное мясо жареное
Герефорд американский 18,9 20,9 21,4 61,2
Герефорд сибирский 19,9 17,3 21 58,2
Симментал сибирский мясной 15,7 18,3 20 54

Таким образом, для получения мраморного мяса с высокими вкусовыми качествами, не уступающими американским герефордам необходимо проводить комплекс селекционных мероприятий, направленных на накопление животных с генотипом ТТ гена TG5.

Литература 
1. Борисов Н.В., Инербаев Б.О., Колотов С.Д., Рыков А.И., Захаров Н.Б., Незавитин А.Г. Промышленное скрещивание в мясном скотоводстве: метод.рекомендации / Россельхозакадемия. Сиб. регион. отд-ние. ГНУСибНИИЖ. – Новосибирск, 2011. – 75 с.
2. Nkrumah J.D. Polymorphisms in the bovine leptin promoter associated with serum leptin concentration, growth, feed intake, feeding behavior, and easures of carcass merit / Nkrumah J.D., Li C, Yu J., Hansen C.еt. el // Journal of Animal Science. - 2005. - Vol. 83 (1). - P. 20-8.
3. Kuhn C. Evidence for multiple alleles at the DGATl locus better explainsa quantitative tip trait locus with major effect on milk fat content in cattle / Kuhn C, Thaller G., Winter A. еt. el // Genetics. - 2004. -Vol. 167 (4). - P. 1873.
4. Зиновьева Н.А. Проблемы биотехнологии и селекции сельскохозяйственных животных / Зиновьева Н.А., Эрнст Л.К. // Дубровицы, ВИЖ. - 2004. - 316с.
5. Калашникова Л.А. ДНК-технологии оценки сельскохозяйственных животных /Л.А. Калашникова, И.М. Дунин, В.И. Глазко, Н.В. Рыжова, Е.П. Голубина// ВНИИплем, 1999.- 148 с.
6. Georges M. Mapping quantitative trait loci controlling milk production in dairy cattle by exploiting progeny testing / Georges, M., D. Nielsen, M. Mackinnon, A. Mishra, R. Okimoto, A. T. Pasquino, L. S. Sargeant, A. Sorensen, M. R. Steele, X. Zhao, J. E. Womack, L Hoeschele // Genetics. - 1987. - Vol. 139. - P. 907-920.
7. Barendse W. Genetic map of DNA loci on bovine chromosome 1 / Barendse, W., Armitage, S.M., Ryan, A.M., Moore, S.S., Clayton, D., Georges, M., Womack, J.E., Hetzel, J. / / Genomics. -1997. - Vol. 18. - P. 602—608.
8. Barendse W. The leptin C73T missense mutation is not associated with marbling and fatness traits in a large gene mapping experiment in Australian cattle / Barendse W., Bunch R.J., & Harrison B.E. / / Animal Genetics. - 1999. -Vol .36.-P. 86-88.