Генетическая основа адаптивных качеств и термотолерантности крупного рогатого скота (обзор)
DOI:
https://doi.org/10.28983/asj.y2025i7pp90-96Ключевые слова:
ген, крупный рогатый скот, тепловой стресс, продуктивность, удой, воспроизводство, адаптация, термотолерантностьАннотация
В условиях глобального изменения климата особую актуальность приобретает разработка стратегий селекции, направленных на формирование термоустойчивых популяций крупного рогатого скота без ущерба для молочной продуктивности и качества. Выявление и отбор животных, которые являются термотолерантными, могут стать альтернативой для снижения негативных последствий теплового стресса в молочном скотоводстве. Представлена информация по современным вопросам и аспектам воздействия теплового стресса на крупный рогатый скот, рассмотрены потенциальные гены-маркеры устойчивости к тепловому стрессу в ассоциации с хозяйственно полезными признаками. Изучены работы авторов, касающиеся включения маркер-ассоциированной селекции (MAS) в селекционный процесс наряду с традиционными методами для смягчения последствий теплового стресса. Гены, обладающие значительными эффектами в период действия высоких температур, способные прямо или косвенно влиять на проявление экономически важных сельскохозяйственных признаков в условиях теплового стресса, могут использоваться в селекционно-племенных мероприятиях на основе отбора с помощью маркеров для создания популяций термотолерантного крупного рогатого скота. Полученные в ходе исследования данные являются базой для развития теоретической и практической составляющей программ разведения скота, обладающего хорошими адаптивными качествами в сочетании с высокой молочной продуктивностью.
Скачивания
Библиографические ссылки
Оценка коров голштинской породы по гену белка теплового шока / Л.Р. Загидуллин [и др.] // Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана. 2024. Т. 25. № 1. С. 78–83. DOI: 10.31588/2413_4201_1883_1_257_78. [Evaluation of holstein cows by the heat shock protein gene/ L.R. Zagidullin, R.R. Khisamov, R.R. Shaidullin, R.Kh. Ravilov, R.R. Kayumov. Scientific Notes Kazan Bauman State Academy of Veterinary Medicine. 2024;257(1):78–83. (In Russ)].
Последствия влияния теплового стресса в кормопроизводстве и животноводстве и пути их решения / Ш.К. Шакиров [и др.] // Животноводство и кормопроизводство. 2025. Т. 108. № 1. С. 96–114. DOI: 10.33284/2658-3135-108-1-96. [Consequences of the heat stress in forage production and animal husbandry and ways to solve them / Sh.K. Shakirov, N.Yu. Safina, A.L. Aminova, I.G. Mustafin, V.M. Shiriev. Animal Husbandry and Fodder Production. 2025;108(1):96–114. (In Russ). DOI: 10.33284/2658-3135-108-1-96.].
A Novel SNP in EIF2AK4 Gene Is Associated with Thermal Tolerance Traits in Chinese Cattle / K. Wang, Y. Cao, Y. Rong, Q. Ning, P. Jia, Y. Huang, X. Lan, R. Dang, H. Chen, C. Lei. Animals. 2019;(9):375. DOI: 10.3390/ani9060375.
A novel SNP of MYO1A gene associated with heat-tolerance in Chinese cattle / Y. Cao, P. Jia, Zh. Wu, M. Huang, Sh. Chen, J. Zhang, B. Huang, Ch. Lei. Animal Biotechnology. 2020;33(5):810–815. DOI: 10.1080/10495398.2020.1837147.
Abou Mossallam A.A. Identification of Cu/Zn superoxide dismutase in cattle and river buffaloes. Journal of Genetic Engineering and Biotechnology. 2021; 9(1):1–8. DOI: 10.1016/j.jgeb.2011.05.002.
Age, gestational and heat stress effects on ghrelin secretion in dairy cattle / I. Nanas, E. Dovolou, D. Psimadas, K. Dadouli, Th.-M. Chouzouris, M. Satra, P. Georgoulias, G.S. Amiridis. Theriogenology. 2021;176:82–93. DOI: 10.1016/j.theriogenology.2021.09.028.
Analysis of the heat shock response in mouse liver reveals transcriptional dependence on the nuclear receptor peroxisome proliferator-activated receptor alpha (PPARalpha) / B. Vallanat, S.P. Anderson, H.M. Brown-Borg, H. Ren, S. Kersten, S. Jonnalagadda, R. Srinivasan, J. C. Corton. BMC Genomics. 2010;11:16. DOI: 10.1186/1471-2164-11-16.
Assessment on milk productivity and milk quality in cattle with different genotypes by HSP70.1 gene / I.O. Efimova, L.R. Zagidullin, R.R. Khisamov, T.M. Akhmetov, R.R. Shaidullin, S.V. Tyulkin, Kh. Kh Gilmanov. IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 2020;604:012016. DOI: 10.1088/1755-1315/604/1/012016.
Association of heat-shock protein 70.1 gene with physiological and physical performance of Bali cattle / I. Suhendro, R.R. Noor, J. Jakaria, R. Priyanto, W. Manalu, G. Andersson. Veterinary World. 2024;17(1):17–25. DOI: 10.14202/vetworld.2024.17-25.
Climate Resilient Livestock Production System in Tropical and Subtropical Countries / D. Hossain, N. Rahman, M.R. Karim, S.Z.T. Bristi. Climate-Resilient Agriculture. 2023;1:42. DOI: 10.1007/978-3-031-37424-1_42.
Conservation of coding and untranslated regions of heat shock protein Beta-1 (HSPB1) gene and its expression pattern in heat stressed peripheral blood mononuclear cells of Indian native cattle (Bos indicus) and riverine buffaloes (Bubalus bubalis) / A. Nigam, Sh. Kumar Swami, M. Sodhi, P. Verma, M. Kumar Singh, P. Kumari, A. Sharma, O.P. Verma, M. Mukesh. Agri Gene. 2018;8:9–17. DOI: 10.1016/j.aggene.2018.03.00.
Convergent Evolution of Slick Coat in Cattle through Truncation Mutations in the Prolactin Receptor / L. R. Porto-Neto, D. M. Bickhart, A. J. Landaeta-Hernandez, Y. T. Utsunomiya, M. Pagan, E. Jimenez, P. J. Hansen, S. Dikmen, S. G. Schroeder, E. S. Kim, J. Sun, E. Crespo, N. Amati, J. B. Cole, D. J. Null, J. F. Garcia, A. Reverter, W. Barendse, T.S. Sonstegard. Front. Genet. 2018;(9):57. DOI: 10.3389/fgene.2018.00057.
Disruption of TRPV3 Impairs Heat-Evoked Vasodilation and Thermoregulation: A Critical Role of CGRP / B. Fromy, A. Josset-Lamaugarny, G. Aimond, A. Pagnon-Minot, I. Marics, G. J. Tattersall, A. Moqrich, D. Sigaudo-Roussel. The Journal of Investigative Dermatology. 2017;138(3):688–696. DOI: 10.1016/j.jid.2017.10.006.
Evaluation of Polymorphism of the Immune System Genes TNF and TLR2 in Cattle / L. A. Kalashnikova, I. E. Bagal, N. E. Murugina, V. E. Kalashnikov, R. Yu. Senina. Russ J Genet. 2024;60:1657–1664. DOI: 10.1134/S1022795424701242.
Evidence of a major gene influencing hair length and heat tolerance in Bos taurus cattle / T. A. Olson, C. Lucena, C. C. Chase Jr., A. C. Hammond. J. Anim. Sci. 2003;81(1):80–90. DOI: 10.2527/2003.81180x.
Expression profiling of HSP 70 and interleukins 2, 6 and 12 genes of Barki sheep during summer and winter seasons in two different locations / R. A. A. Rawash, M. A. Sharaby, G. E. A. Hassan, A. E. Elkomy, E. E. Hafez, S. H. A. Hafsa, M. M. Salem. Int J Biometeorol. 2022;66(10):2047–2053. DOI: 10.1007/s00484-022-02339-6.
Functional analysis of bovine interleukin-10 receptor alpha in response to Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis lysate using CRISPR/Cas9 / S. Mallikarjunappa, U. K. Shandilya, A. Sharma, K. Lamers, N. Bissonnette, N. A. Karrow, K. G. Meade. BMC Genet. 2020;21(1):121. DOI: 10.1186/s12863-020-00925-4.
Functionally reciprocal mutations of the prolactin signalling pathway define hairy and slick cattle / M. D. Littlejohn, K. M. Henty, K. Tiplady, T. Johnson, C. Harland, T. Lopdell, R. G. Sherlock, W. Li, S. D. Lukefahr, B. C. Shanks, D. J. Garrick, R. G. Snell, R. J. Spelman, S. R. Davis. Nat. Commun. 2014;(5):5861. DOI: 10.1038/ncomms6861.
Genetic Markers Associated with Milk Production and Thermotolerance in Holstein Dairy Cows Managed in a Heat-Stressed Environment / R. Zamorano-Algandar, J. F. Medrano, M. G. Thomas, R. M. Enns, S. E. Speidel, M. A. S?nchez-Castro, G. Luna-Nev?rez, J. C. Leyva-Corona, P. Luna-Nev?rez. Biology (Basel). 2023;12(5):679. DOI: 10.3390/biology12050679.
Heat shock protein 60 expression and localisation in different tissues and testis development of male cattle (cattle-yak and yak) / S. Zou, P. Liu, S. Yu, Y. Cui, J. He, S. Y. Afedo, H. Zhang, R. Niayale, K. Zhao. Folia Morphol. 2021;80(4):857–869. DOI :10.5603/FM.a2020.0126.
Heme oxygenase-1 protects cells from replication stress / P. Chudy, J. Kochan, M. Wawro, P. Nguyen, M. Gorczyca, A. Varanko, A. Retka, S. S. Ghadei, E. Napieralska, A. Grochot-Prz?czek, K. Szade, L. S. Berendes, J. Park, G. Soko?owski, Q. Yu, A. J?zkowicz, W. N. Nowak, W. Krzeptowski. Redox Biology. 2024;75:103247. DOI: 10.1016/j.redox.2024.103247.
Impact of an acute heat shock during in vitro maturation on interleukin 6 and its associated receptor component transcripts in bovine cumulus-oocyte complexes / J. R. Rowinski, L. A. Rispoli, R. R. Payton, L. G. Schneider, F. N. Schrick, K. J. McLean, J. L. Edwards. Anim Reprod. 2021;17(4):e20200221. DOI: 10.1590/1984-3143-AR2020-0221.
Increased levels of anti-heat-shock protein 60 (anti-Hsp60) indicate endothelial dysfunction, atherosclerosis and cardiovascular diseases in patients with mixed connective tissue disease / E. Bodolay, Z. Proh?szka, G. Paragh, I. Csip?, G. Nagy, R. Laczik, N. Demeter, E. Z?ld, B. Nakken, G. Szegedi, P. Szodoray. Immunol Res. 2014;60:50–59. DOI: 10.1007/s12026-014-8552-x.
Induction of 1-cys peroxiredoxin expression by oxidative stress in lung epithelial cells / H. S. Kim, Y. Manevich, S. I. Feinstein, J. H. Pak, Y. S. Ho, A. B. Fisher. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 2003;285:363–369. DOI: 10.1152/ajplung.00078.2003.
Insights on early response to acute heat shock of bovine mammary epithelial cells through a multimethod approach / S. Castellani, C. Evangelista, M. Lepore, M. Portaccio, L. Basiric?, U. Bernabucci, I. Delfino. Animal. 2024;18(9):101264. DOI: 10.1016/j.animal.2024.101264.
Leptin downregulates heat shock protein-70 (HSP-70) gene expression in chicken liver and hypothalamus / D. Figueiredo, A. Gertler, G. Cabello, E. Decuypere, J. Buyse, S. Dridi. Cell Tissue Res. 2007;329:91–101. DOI: 10.1007/s00441-007-0414-6.
Mechanisms of proton inhibition and sensitization of the cation channel TRPV3 / H. Wang, P. Yang, Y. Lu, J. Wang, J. Jeon, Q. Wang, J. B. Tian, B. Zang, Y. Yu, M. X. Zhu. J Gen Physiol. 2021;153(2):e202012663. DOI: 10.1085/jgp.202012663.
Missense Mutation of the HSPB7 Gene Associated with Heat Tolerance in Chinese Indicine Cattle / L. Zeng, Y. Cao, Z. Wu, M. Huang, G. Zhang, C. Lei, Y. A. Zhao. Animals. 2019;9:554. DOI: 10.3390/ani9080554.
Novel SNPs in HSPB8 gene and their association with heat tolerance traits in Sahiwal indigenous cattle / N. Verma, I. D. Gupta, A. Verma, R. Kumar, R. Das, M. R. Vineeth Trop Anim Health Prod. 2016;48:175–180. DOI: 10.1007/s11250-015-0938-9.
Polymorphism of the glutathioneperoxidase-1 gene (GPX-1 g. 189 T/C) and biochemical parameters of the blood serum of Holstein cattle / N. Safina, Sh. Shakirov, E. Gaynutdinova, E. Mukhanina, L. Shayakhmetova, E. Bagavieva, Z. Fattakhova, T. Akhmetov, L. Zagidullin, R. Haertdinov. E3S Web of Conferences. 2023;462:01018. DOI:10.1051/e3sconf/202346201018.
Silanikove N. Effects of heat stress on the welfare of extensively managed domestic ruminants. Livest. Prod. Sci. 2000;67:1–18. DOI: 10.1016/S0301-6226(00)00162-7.
Single nucleotide polymorphisms at heat shock protein 90 gene and their association with thermo-tolerance potential in selected indigenous Nigerian cattle / G. O. Onasanya, G. M. Msalya, A. K. Thiruvenkadan, Ch. Sreekumar, G. K. Tirumurugaan, T. M. Sanni, J. S. Decampos, S. A. Amusan, O. Olowofeso, A. O. Fafiolu, M. Okpeku, A. Yakubu, Ch. Ikeobi. Trop Anim Health Prod. 2020;52:1961–1970. DOI: 10.1007/s11250-020-02222.
SOD1 Gene Silencing Promotes Apoptosis and Suppresses Proliferation of Heat-Stressed Bovine Granulosa Cells via Induction of Oxidative Stress / A. Khan, M. Z. Khan, J. Dou, H. Xu, L. Liu, H. Zhu, Y. Wang. Vet Sci. 2021;8(12):326. DOI: 10.3390/vetsci8120326.
The Quest for Genes Involved in Adaptation to Climate Change in Ruminant Livestock / M. M. Passamonti, E. Somenzi, M. Barbato, G. Chillemi, L. Colli, S. Joost, M. Milanesi, R. Negrini, M. Santini, E. Vajana, J. L. Williams, P. Ajmone-Marsan. Animals. 2021;11:2833. DOI: 10.3390/ ani11102833.
The ubiquitous glucose transporter GLUT-1 belongs to the glucose-regulated protein family of stress-inducible proteins / E. Wertheimer, S. Sasson, E. Cerasi, Y. Ben Neriah. Proc Natl Acad Sci USA. 1991;88:2525–2529. DOI: 10.1073/pnas.88.6.2525.
Whole Genome Mapping Reveals Novel Genes and Pathways Involved in Milk Production Under Heat Stress in US Holstein Cows / A. Sigdel, R. Abdollahi-Arpanahi, I. Aguilar, F. Pe?agaricano. Front. Genet. 2019;10:928. DOI: 10.3389/fgene.2019.00928.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2025 Аграрный научный журнал
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
