Анализ качества спермы быков айрширской породы в связи с гаплотипом фертильности AH1

Представлены результаты исследований (2019–2021 гг.) увеличения частоты встречаемости генетических мутаций, таких как гаплотипы фертильности, в популяции, которые приводят к снижению уровня воспроизводства у молочного скота. Проведена оценка качества спермы быков айрширской породы по подвижности и морфологическим показателям в связи с rs475678587 в локусе гена UBE3B, ассоциированного с гаплотипом фертильности AH1. Образцы спермы (n = 14) получены из Центра коллективного пользования «Генетическая коллекция спермы крупного рогатого скота отечественных и зарубежных пород» ВНИИГРЖ и принадлежали животным 2014 года рождения и старше (средний возраст быков составил 6–15 лет). Генотипирование по rs475678587 гена UBE3B проводили методом секвенирования по Сенгеру. Животных с гетерозиготным генотипом СТ определяли как носителя гаплотипа АН1 (AH1-C), с гомозиготным генотипом СС – как свободное от гаплотипа АН1 (AH1-F). Оценку замороженно-оттаянной спермы проводили по следующим параметрам: общая и прогрессивная подвижность, процент нормальных сперматозоидов. Морфологические показатели качества спермы оценивали после дифференциального окрашивания клеточных элементов сперматозоидов коммерческим набором "Диахим-Дифф Квик" (научно-производственная фирма АБРИС+) в мазках спермы. Учитывали следующие показатели: акросомные нарушения, нарушения в области головки, хвоста и шейки сперматозоида. Данные по показателям нативной спермы (подвижность, концентрация), оцененные сразу после взятия, получены из архива технической службы племенного предприятия. Результаты исследований показали, что по физиологическим и морфологическим показателям сперма, полученная от быков-носителей гаплотипа АН1, достоверно не отличалась от аналогичных показателей у быков, свободных от мутации. По общей подвижности сперма быков-носителей гаплотипа фертильности почти на 2% отличалась более высоким показателем, чем у быков, свободных от гаплотипа. Можно отметить, что быки-носители гаплотипа фертильности в целом отличались хорошими показателями фертильности спермы.

1. Chen W.-H., Lu G., Chen X., Zhao X.-M., Bork P. OGEE v2: an update of the online gene essentiality database with special focus on differentially essential genes in human cancer cell lines // Nucleic Acids Research. 2017. Vol. 45. P. D940–D944. DOI:10.1093/nar/gkw1013.

2. Taylor J.F., Schnabel R.D., Sutovsky P. Review: Genomics of bull fertility. Animal // The Animal Consortium. 2018. P. 1–12. DOI:10.1017/S1751731118000599.

3. Cooper T.A., Wiggans G.R., Null D.J., Hutchison J.L., Cole J.B. Genomic evaluation, breed identification, and discovery of a haplotype affecting fertility for Ayrshire dairy cattle // Journal of Dairy Science. 2014. Vol. 97 (6). P. 3878–3882. DOI:10.3168/jds.2013-7427.

4. Venhoranta H., Pausch H., Flisikowski K., Wurmser C., Taponen J., Rautala H., Kind A., Schnieke A., Fries R., Lohi H., Andersson M. In frame exon skipping in UBE3B is associated with developmental disorders and increased mortality in cattle // BMC Genomics, 2014. Vol. 15. P. 890–898. DOI:10.1186/1471-2164-15-890.

5. Cole J.B., Null D.J., Van Raden P.M. Phenotypic and genetic effects of recessive haplotypes on yield, longevity and fertility // Journal of Dairy science. 2016. Vol. 99. P. 7274-7288. DOI:10.3168/jds.2015-10777.

6. Pozovnikova M., Tulinova O., Krutikova A., Mitrofanova O., Dementieva N. Monitoring and significance of the recessive genetic defect AH1 of Ayrshire cattle // Czech Journal of Animal Science, 2020. Vol. 65. P. 323–329. DOI:10.17221/110/2020-CJAS/.

7. Attia S., Katila T., Andersson M. The Effect of Sperm Morphology and Sire Fertility on Calving Rate of Finnish Ayrshire AI Bulls // Reproduction in Domestic Animals. 2016. Vol. 51. Is. 1. DOI:10.1111/rda.12645.

8. Никиткина Е.В., Мусидрай А.А., Кудинов А.А., Крутикова А.А., Дементьева Н.В. Поиск геномных ассоциаций с качеством спермы быков голштинской и черно-пестрой породы // Генетика и разведение животных. 2019. № 4. С. 9–13.

9. Nikitkina E., Krutikova A., Musidray A., Plemyashov K. Search for associations of FSHR, INHA, INHAB, PRL, TNP2 and SPEF2 genes polymorphisms with semen quality in Russian Holstein bulls (pilot study) // Animals. 2021. Vol. 11. N 10. P. 2882.

10. Gladyr’ E.A., Ternovskaya O.A., Kostyunina O.V. Screening of АH1 fertility haplotype in the Ayrshire cattle breed in the Central and Northwestern Regions of Russia // Agricultural and Livestock Technology. 2018. Vol. 1. N 4. DOI:10.15838/alt.2018.1.4.1.

11. Melka M.G., Stachowicz K., Miglior F., Schenkel F.S. Analyses of genetic diversity in five Canadian dairy breeds using pedigree data // Journal of Animal Breeding and Genetics. 2013. Vol. 130. P. 476–486. DOI:10.1111/jbg.12050.

12. Guarini A.R., Sargolzaei M., Brito L.F., Kroezen V., Lourenco D.A.L., Baes C.F., Schenkel F.S. Estimating the effect of the deleterious recessive haplotypes AH1 and AH2 on reproduction performance of Ayrshire cattle // Journal of Dairy science, (2019). Vol. 102(6). P. 5315-5322. DOI:10.3168/jds.2018-15366.

13. Nagy S., Johannisson A., Wahlsten T., Ijäs R., Andersson M., Rodriguez-Martinez H. Sperm chromatin structure and sperm morphology: their association with fertility in AI-dairy Ayrshire sires // Theriogenology. 2013. Vol. 79. P. 1153–1161.

14. Saleem S., Heuer C., Sun C., Kendall D., Moreno J., Vishwanath R. The role of circulating low-density lipoprotein levels as a phenotypic marker for Holstein cholesterol deficiency in dairy cattle // Journal of Dairy science. 2016. Vol. 99 (7). P. 5545–5550. DOI:10.3168/jds.2015-10805.