МОДЕЛЬ ЧУТЛИВОСТІ ВЕЛИКОЇ РОГАТОЇ ХУДОБИ ДО МАСТИТІВ НА ОСНОВІ ЛІМФОЦИТАРНИХ І МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧНИХ МАРКЕРІВ
DOI:
https://doi.org/10.37406/2706-9052-2022-110Ключові слова:
мастит, велика рогата худоба, головний комплекс гістосумісності, лімфоцитарні антигени, ген BoLA-DRB3, алелі, поліморфізм, ДНК-маркер.Анотація
Мастити корів, чутливість до яких частково зумовлена генетичними чинниками, завдають значної шкоди молочному скотарству. Тому виявлення сприйнятливості чи резистентності корів до маститу на ранньому етапі постнатального онтогенезу має як практичне, так і наукове значення. У роботі розглянуто модель, яка базується на колегіальному використанні лімфоцитарних антигенів класу І ГКГ ВРХ і ДНК-маркерів на основі алелів гена для виявлення чутливості теличок до маститу до використання їх у дійному стаді. За даними тестування 649 корів української чорно-рябої молочної породи виявлено антигени гістосумісності та побудовано статусметричну модель, за якою визначається інтегральна оцінка чутливості (Z) до маститу. Чим більше позитивне значення Z, тим вища прогнозована стійкість до маститу і навпаки. Модель дозволяє отримати 69,2% правильних рішень про чутливість до маститу на основі 17 антигенів класу I (антигени W2, W6, W31, W14, W19, W15, А9, А12, А13 і А24 вказують на схильність, а антигени W10, А1, А3, А6, А16, А17 і А22 – на резистентність до захворювання). Для 162 корів із попередньої вибірки виявлено алелі екзону 2 гена BoLA-DRB3 асоційовані з маститами: алелі DRB3.2*18, *24, *26 і *48 характеризують сприйнятливість до маститу, а алелі BoLA-DRB3.2*08, *13 і *22 – стійкість до захворювання. Порівняльний аналіз зв’язку лімфоцитарних і ДНК-маркерів проведено шляхом зіставлення діагнозу, статусметрич- ної оцінки та наявності в генотипі асоційованих алелів. Два із чотирьох можливих варіантів однозначно вказують на імунний статус корови: – діагноз та інтегральна оцінка (за знаком) збігаються, а в генотипі наявний алель, який збігається з установленим діагнозом (65,7%); – діагноз і знак інтегральної оцінки не збігаються, а в генотипі наявний ДНК-маркер, який збігається з імунним статусом тварини за Z (13,3%). Для 83 тварин зі 105, у яких було виявлено ДНК-маркери, підтверджено імунний статус, установлений за стаутусметричною моделлю, що сумарно становить 79%. Точність прогнозування чутливості корів до маститу зросла на 9,8%. На основі отриманих результатів запропоновано модель для прогнозування чутливості теличок української чорно-рябої молочної породи до маститу на етапі раннього постембріонального онтогенезу. Модель має універсальний характер і після відповідних досліджень може застосовуватись до різних порід великої рогатої худоби.
Посилання
Holland, J.K., Hadrich, J.C., Wolf, C.A., & Lombard, J. Economics of measuring costs due to mastitis-related milk loss. (2015). In: Agricultural and Applied Economics Association (AAEA) > 2015 AAEA & WAEA Joint Annual Meeting, July 26–28, San Francisco, California. P. 2–18.
Hogeveen, H., Huijps, K., & Lam, T.J. (2011). Economic aspects of mastitis: new developments. New Zealand veterinary journal, 59 (1), 16–23. DOI: 10.1080/00480169.2011.547165.
Singh, U., Deb, R., Alyethodi, R., Alex, R., Kumar, S., Chakraborty, S., Dhama, K., & Sharma, A. (2014). Molecular markers and their applications in cattle genetic research : A review. Biomarkers and Genomic Medicine, 6, 49–58. DOI: 10.1016/j. bgm.2014.03.001.
Zareckaja, J.M., & Abramov, V.J. (1986). Novye antigeny tkanevoj sovmestimosti cheloveka (HLA-DR: teorija, klinika, praktika) [New human tissue compatibility antigens (HLA-DR: theory, clinic, practice)]. Moskva : Medicina.
Sulimova, G.E. (2006). DNK-markery v izuchenii genofonda porod krupnogo rogatogo skota. Genofondy sel’skohozjajstvennyh zhivotnyh: geneticheskie resursy zhivotnovodstva [DNA markers in the study of the gene pool of cattle breeds]. Moskva : Nauka. P. 38–166.
Slepchenko, A.R. (1994). Glavnyj kompleks gistosovmestimosti sel’skohozjajstvennyh zhivotnyh: immunogeneticheskie i populjacionnye aspekty [Main histocompatibility complex of farm animals: Immunogenetic and population aspects] Uspehi sovremennoj genetiki. Moskva : Nauka, 19. P. 178–205.
Werner, F.A., Durstewitz, G., Habermann, F.A., Thaller, G., Krämer, W., Kollers, S., Buitkamp, J., Georges, M., Brem, G., Mosner, J., & Fries, R. (2004). Detection and characterization of SNPs used for identity control and parentage testing in major European dairy breeds. Animal Genetics, 35 (1), 44–49. DOI: 10.1046/j.1365-2052.2003. 01071.x.
Suprovich, T.M., & Glushhenko, M.A. (1995). Harakter raspredelenija antigenov gistosovmestimosti v krovi krupnogo rogatogo skota kostromskoj porody [Distribution pattern of histocompatibility antigens in blood of cattle of Kostroma breed] Molodye uchenye – rossijskomu obrazovaniju : mezhvuz. sb. nauch. tr. Kostroma : KGPU. P. 95–98.
Suprovich, T.M. (1996). Raspredelenie antigenov BoLA sistemy u rezistentnyh i chuvstvitel’nyh k mastitam korov [Distribution of BoLA antigens in mastitis-resistant and susceptible cows]. Aktual’nye problemy nauki v APK. Kostroma. P. 48–49.
Dusinsky, R., Simon, M., & Nouzovska, D. (1987). Study of bovine lymphocyte antigens in the Slovac pied breed population. Annual report of the Institute of Animal Physiology (Slovak Academy of Sciences), 7, 35–43.
Stear, M.J., & Mackie, J.T. (1987). Joint inheritance of bovine major histocompatibility system antigens W6 and W11. Animal Genetics, 18 (1), 71–74. DOI: 10.1111/j.1365-2052.1987.tb00745.x.
Spooner, R.L., Leveziel, H., Grosclaude, F., Oliver, R.A., & Vaiman, M. (1978). Evidence for a possible major histocompatibility complex (BLA) in cattle. Journal Immunogenetic, 5 (5), 325–346. PMID: 570208.
Rupp, R., Hernandez, A., & Mallard, B. (2007). Association of bovine leukocyte antigen (BoLA) DRB3.2 with immune response, mastitis, and production and type traits in Canadian Holsteins. Journal Dairy Science, 90 (2), 1029–1038. DOI: 10.3168/jds. S0022-0302(07) 71589-8.
Kulberg, S., Heringstad, B., Guttersrud, O., & Olsaker, I. (2007). Study on the association of BoLA-DRB3.2 alleles with clinical mastitis in Norwegian Red cows. Journal of Animal Breeding and Genetics, 124 (4), 201–217. DOI: 10.1111 /j. 1439-0388.2007.00662.x.
Yoshida, T., Furuta, H., Kondo, Y., & Mukoyama, H. (2012). Association of BoLA-DRB3 alleles with mastitis resistance and susceptibility in Japanese Holstein cows. Animal Science Journal. 83 (5), 359–366. DOI: 10.1111/j.1740-0929.2011.00972.x.
Suprovych, T.M., Suprovych, M.P., Koval, T.V., Karchevska, T.M., Chepurna, V.A., Chornyi, I.O., & Berezhanskyi A.P. (2018). BoLA-DRB3 gene as a marker of susceptibility and resistance of the Ukrainian black-pied and red-pied dairy breeds to mastitis. Regulatory Mechanisms in Biosystems, 9 (3), 363–368. DOI: 10.15421/ 021853.
Suprovych, T.M., Suprovych, M.P., Chornyj, I.O. (2021). Gen BoLA-DRB3 jak marker chutlyvosti do mastytiv ukrai’ns’kyh porid VRH [Bola-DRB3 gene as a marker of sensitivity to the mastitis of Ukrainian breeds of cattle] Suchasni metody diagnostyky, likuvannja ta profilaktyka u veterynarnij medycyni. L’viv : SPOLOM, 146–147.
Razorenov, G.I., & Poddubskij, G.A. (1986). Avtomatizirovannaja kolichestvennaja ocenka i analiz sostojanija organizma (medicinskaja statusmetrija) [Automated quantitative assessment and analysis of body condition (medical status measurement)]. Leningrad : Preprinty LIIAN.
Jernst, L.K., Shishkov, V.P., Orlova, A.R., Pavlenko, S.P., Sulimova, G.E., & Udina, I.G. (1998). Molekuljarnogeneticheskie i statisticheskie metody izuchenija Glavnogo kompleksa gistosovmestimosti krupnogo rogatogo skota v svjazi s ustojchivost’ju i vospriimchivost’ju k lejkozam : metod. Rekomendacii [Molecular genetics and statistical methods for studying the Main Histocompatibility Complex in cattle in relation to resistance and susceptibility to leukemia : methodological guidelines]. Moskva.
Kissmeyer-Nielsen, F., & Thorsby, E. (1973). Lymphocytotoxic microtechnique. Manual of tissue typing technicues. NIH.
Sulimova G.E. (2004). DNK-markery v geneticheskih issledovanijah: tipy markerov, ih svojstva i oblasti primenenija [DNA markers in genetic research: types of markers, their properties and applications]. Uspehi sovremennoj biologii. 124. P. 260–271.
Suprovych, T.M. (2013). Vykorystannja limfocytarnyh i DNK-markeriv MNS-systemy dlja vyjavlennja koriv rezystentnyh abo chutlyvyh do mastytiv [Use of lymphocyte and DNA-markers MHC to detect cows resistant or susceptible to mastitis] Visnyk SNAU. Serija “Veterynarna medycyna”. Sumy. 9 (33). P. 179–184.
