doi: 10.15389/agrobiology.2018.6.1107rus

УДК 636.32/.38:575.1:636.082

 

ГЕНЕТИЧЕСКИЕ МАРКЕРЫ МЯСНОЙ ПРОДУКТИВНОСТИ ОВЕЦ
(Ovis aries L.). Сообщение I. МИОСТАТИН, КАЛЬПАИН, КАЛЬПАСТАТИН (обзор)

В.И. ТРУХАЧЕВ1, М.И. СЕЛИОНОВА2, А.Ю. КРИВОРУЧКО1,
А.М.М. АЙБАЗОВ2

Тестирование по генам, ассоциированным с количественными и качественными показателями говядины от специализированных пород мясного скота — кальпастин-кальпаинового каскада (САРN, САSТ), миостатина (MSTN), ростового дифференцирующего фактора (GDF5), тиреоглобулина (ТG5), лептина (LEP), гена белка, связывающего жирные кислоты (FABP4), — включено в селекционные программы в странах Америки, Европы и в Австралии (A.V. Eenennaam, 2006; Y.F. Liu с соавт., 2010; U. Singha с соавт., 2014; A. Cieploch с соавт., 2017). С современным ростом производства баранины, который отмечается во всем мире, связано увеличение доли специализированных мясных пород и возрастающие требования к мясной продуктивности для мясошерстных и шерстных овец (А.М. Холманов с соавт., 2015; М.И. Селионова, 2015). Выявляются ассоциированные с такими показателями гены-кандидаты для их применения в селекции (D.W. Pethick с соавт., 2014). В представленном обзоре обобщены результаты работ по изучению биологической активности, генетической структуры и влиянию гена миостатина на показатели мясной продуктивности овец. Ген расположен на 2-й хромосоме, состоит из трех экзонов, двух интронов и характеризуется высоким генетическим полиморфизмом (J.G. Hickford с соавт., 2010; M.R. Ansary, 2011; H. Han с соавт., 2013). Мутации g+6723G>A и g+2449G>C положительно влияют на развитие мышц, что достоверно увеличивает содержание мякоти в туше при снижении количества жира (A. Clop с соавт., 2006; P.L. Johnson с соавт., 2009; I.A. Boman с соавт., 2010; A.Y. Masri с соавт., 2011; M. Hope с соавт., 2013; J. Wang с соавт., 2016). Другим фактором, определяющим реализацию признаков мясной продуктивности у овец, служит протеолитическая кальпаин-кальпастатиновая система (CCS) (D.E. Goll с соавт., 2003; H.Y. Chung, 2003). Ген кальпастатина расположен на 5-й хромосоме и включает четыре экзона и три интрона (B.R. Palmer, 1998). Гены кальпаина и кальпастатина представлены множеством аллелей, которые встречаются в разных породах с неодинаковой частотой (F.E. Shahroudi с соавт., 2006; S.O. Byun с соавт., 2009; M.A. Azari с соавт., 2012; G. Shahabodin с соавт., 2012; R.R. Arora с соавт., 2014; N. Shahram с соавт., 2014; N.S. Kumar с соавт., 2015). Показана связь точечных мутаций в гене CAPN с формированием жировой прослойки вокруг бедер, почек, сердца и достоверная ассоциация с меньшим содержанием жира в туше; в гене CAST — с интенсивностью роста молодняка овец, прежде всего за счет большего увеличения мышечной массы (M.R. Nassiry с соавт., 2006; A. Mahdavi Mamaghani с соавт., 2008; M. Tahmoorespur с соавт., 2012; Q. Fang с соавт., 2013). Полученные результаты свидетельствуют о целесообразности проведения тестирования по генам миостатина, кальпаина и кальпастатина с целью выявления желательных генотипов для селекции на увеличение мясной продуктивности.

Ключевые слова: Ovis aries L., овцы, мясная продуктивность, миостатин, MSTN, кальпаин, САРN, кальпастатин, САSТ, генетический полиморфизм, SNP, генное редактирование.

 

Полный текст

 

 

GENETIC MARKERS OF MEAT PRODUCTIVITY OF SHEEP
(Ovis aries L.). I. MYOSTATIN, CALPAIN, CALPASTATIN (review)

V.I. Trukhachev1, M.I. Selionova2, A.Yu. Krivoruchko1,
A.M.M. Aibasov2

The study of genetic and biochemical bases of phenotypic polymorphism that determine meat productivity of agricultural animals is relevant for animal breeding. Breeders of USA, Europe and Australia use genes associated with quantitative and qualitative traits of meat cattle, such as CAPN and CAST (calpactin and calpain cascade), MSTN (myostatin), GDF5 (growth differentiating factor), TG5 (thyreoglobulin), LEP (leptin), FABP4 (protein binding fatty acids) in selection programs (A.V. Eenennaam, 2006; Y.F. Liu et al., 2010; U. Singha et al., 2014; A.Cieploch et al., 2017). The main trend in the development of sheep breeding in recent decades throughout the world is a steady growth in mutton production, which determines an increase in the proportion of specialized meat breeds and increasingly growing requirements to parameters of meat productivity of meat sheep and meat wool sheep (A.M. Holmanov et al., 2015; M.I. Selionova, 2015). In this regard, search for candidate genes associated with these parameters is given more atttantion (D.W. Pethick et al., 2014). The presented review summarizes data on several factors which affect meat productivity in shhep. First, myostatin biological activity, gene structure and effect on the indices of sheep meat productivity are under consideration. Myostatin gene located on chromosome 2 and includes three exons and two introns is highly polymorphic (J.G. Hickford et al., 2010; M.R. Ansary, 2011; H. Han et al., 2013). Its mutations g+6723G>A and g+2449G>C have positive effects on the development of muscles and lead to a significant increase in meat with a decrease in fat content in the carcass (A. Clop et al., 2006; P.L. Johnson et al., 2009; I.A. Boman et al., 2010; A.Y. Masri et al., 2011; M. Hope et al., 2013; J. Wang et al., 2016). Another factor determining meat productivity in sheep is a proteolytic calpain-calpastatin system (CCS) (D.E. Goll et al., 2003; H.Y Chung, 2003). Calpastatin gene is located on chromosome 5 and includes 4 exons and 3 introns (B.R. Palmer, 1998). Calpain and calpastatin genes are presented by a variety of alleles, which differ in the frequency in different breeds (F.E. Shahroudi et al., 2006; S.O. Byun et al., 2009; M.A. Azari et al., 2012; G. Shahabodin et al., 2012; R.R. Arora et al., 2014; N. Shahram et al., 2014; N.S. Kumar et al., 2015). There is a relationship between point mutations in CAPN gene and fatty hips, kidneys, heart and a significant association of these mutations with lower fat deposition in the carcass. Intensity of growth rate in sheep young is primarily due to a greater increase in muscular weight which also correlates with CAST gene (M.R. Nassiry et al., 2006; A. Mahdavi Mamaghani et al., 2008; M. Tahmoorespur et al., 2012; Q. Fang et al., 2013). These results testify to expedience for myostatin, calpain and сalpastatin genes typing in breeding genotypes with higher meat productivity.

Keywords: Ovis aries L., sheep, meat productivity, myostatin, MSTN, calpain, САРN, calpastatin, САSТ, genetic polymorphism, SNP, genome editing.

 

1ФГБОУ ВО Ставропольский государственный
аграрный университет,

355017 Россия, г. Ставрополь, пер. Зоотехнический, 12,
e-mail: rector@stgau.ru,  rcvm@yandex.ru;
2Всероссийский НИИ овцеводства и козоводства —
филиал ФГБНУ Северо-Кавказский федеральный
научный аграрный центр,

355017 Россия, г. Ставрополь, пер. Зоотехнический, 15, e-mail: m_selin@mail.ru ✉, velikii-1@yandex.ru

Поступила в редакцию
25 июня 2017 года

 

назад в начало