A/C polymorphism in the beta-4 defensin gene and its association with phenotypic and breeding values of milk production traits in Polish-Friesian cows

• Autorzy: Bagnicka E. , Strzalkowska N. , Szreder T. , Prusak B. , Jozwik A. , Kosciuczuk E. , Krzyzewski J. , Zwierzchowski L.

Warianty tytułu

PL

Polimorfizm A/C w genie beta-defensyny 4 polskiego bydła fryzyjskiego i związek tego polimorfizmu z cechami produkcyjnymi i ich wartością hodowlaną

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Two novel single nucleotide polymorphisms (SNPs) were found in the bovine β4-defensin gene intron – A/C transversion at position 1674 and C/T transition at position 1877 – both recognized with BsrI endonuclease. Observed frequencies of the A1674C AA, AC, CC genotypes were 0.65, 0.32 and 0.03, respectively, while those of alleles A and C – 0.81 and 0.19. For the C1877T polymorphism in the Polish-Friesian (PF) population studied only the CC homozygotes (frequency 0.94) and CT heterozygotes (frequency 0.06) were found. Associations were evaluated between the A1687C polymorphism and milk production traits of cows. The data set comprised 8814 records of daily milk, fat, protein and ECM yields, fat, protein, lactose and dry matter contents, and somatic cell count (SCC) of milk of 352 cows. Moreover, 897 records were used of milk fat and milk protein yield and content achiewed in the whole and the standard 305-day lactation, as well as estimates of breeding values of these traits in 352 animals from official recording of milk performance (National Breeding Programme). In the whole lactation the β4-defensin gene A1674C polymorphism was fund significantly related to protein yield while in the standard lactation to fat and protein contents.Moreover, the polymorphism was found related to the breeding value for protein yield, and for FAT and protein content.

PL

W populacji polskiego czarno-białego bydła fryzyjskiego (pf) liczącej 352 krowy wykryto dwa nowe polimorfizmy w genie β-defensyny 4. Podstawienie nukleotydów A/C stwierdzono w pozycji 1674, a podstawienie C/T w pozycji 1877. Obie mutacje rozpoznawane są przez endonukleazę restrykcyjną BsrI.Dla polimorfizmu A1674C frekwencja genotypów AA, AC i CC wyniosła odpowiednio 0,65, 0,32 i 0,03,natomiast frekwencja alleli A i C – 0,81 i 0,19. W przypadku polimorfizmu C1877T, w badanej populacji bydła pf wykryto tylko homozygoty CC (frekwencja 0.94) i heterozygoty CT (frekwencja 0.06). Określono zależności między polimorfizmem A1674C a cechami mleczności krów. Badania przeprowadzono na danych o 8814 udojach dziennych uzyskanych w ramach oficjalnie prowadzonej kontroli użytkowości 352 krów mlecznych rasy pf odmiany czarno-białej. Informacje obejmowały dzienną rzeczywistą, jak również skorygowaną na zawartość energii wydajność mleka, a nadto wydajność tłuszczu i białka oraz zawartość (%) tłuszczu, białka, laktozy i suchej masy oraz liczbę komórek somatycznych w mleku. W analizie statystycznej uwzględniono również wydajność mleka, tłuszczu i białka oraz zawartość tłuszczu i białka w pełnej oraz 305-dniowej laktacji tych krów. Oszacowano także związek wykrytego polimorfizmu z wartością hodowlaną wydajności mleka, tłuszczu i białka oraz zawartości tłuszczu i białka w mleku badanych krów. Wykazano wpływ polimorfizmu A1674C (RFLP-BsrI) na dzienną wydajność mleka,tłuszczu i białka oraz przeciętną zawartość tłuszczu, białka, laktozy i suchej masy. Wykazano związek stwierdzonego polimorfizmu z wydajnością białka w pełnej oraz przeciętną zawartością tłuszczu i białka w 305-dniowej laktacji. Polimorfizm ten wiązał się z wartością hodowlaną wydajności białka oraz zawartości tłuszczu i białka.

Słowa kluczowe

EN

gene polymorphism; beta4-defensin gene; defensin; phenotypic value; breeding value; animal breeding; milk production trait; Polish Holstein-Friesian breed; cow; cattle; lactation

• Wydawca: -
• Czasopismo: Animal Science Papers and Reports
• Rocznik: 2008
• Tom: 26
• Numer: 4
• Opis fizyczny: p.239-250,fig.,ref.

Twórcy

autor

Bagnicka E.

• Institute of Genetics and Animal Breeding, Polish Academy of Sciences, Jastrzebiec, 05‑552 Wolka Kosowska, Poland

autor

Strzalkowska N.

• Institute of Genetics and Animal Breeding, Polish Academy of Sciences, Jastrzebiec, 05‑552 Wolka Kosowska, Poland

autor

Szreder T.

• Institute of Genetics and Animal Breeding, Polish Academy of Sciences, Jastrzebiec, 05‑552 Wolka Kosowska, Poland

autor

Prusak B.

• Institute of Genetics and Animal Breeding, Polish Academy of Sciences, Jastrzebiec, 05‑552 Wolka Kosowska, Poland

autor

Jozwik A.

• Institute of Genetics and Animal Breeding, Polish Academy of Sciences, Jastrzebiec, 05‑552 Wolka Kosowska, Poland

autor

Kosciuczuk E.

• Institute of Genetics and Animal Breeding, Polish Academy of Sciences, Jastrzebiec, 05‑552 Wolka Kosowska, Poland

autor

Krzyzewski J.

• Institute of Genetics and Animal Breeding, Polish Academy of Sciences, Jastrzebiec, 05‑552 Wolka Kosowska, Poland

autor

Zwierzchowski L.

• Institute of Genetics and Animal Breeding, Polish Academy of Sciences, Jastrzebiec, 05‑552 Wolka Kosowska, Poland

Bibliografia

• ASHWELL M.S., DA Y., VANRADEN P.M., REXROAD C.E. Jr., MILLER R.H., 1998 – Detection of putative loci affecting conformational type traits in an elite population of United States Holsteins using microsatellite markers. Journal of Dairy Science 81(4), 1120-1125.
• BAGNICKA E., STRZAŁKOWSKA N., FLISIKOWSKI K., SZREDER T., JÓŹWIK A.,PRUSAK B., KRZYŻEWSKI J., ZWIERZCHOWSKI L., 2007 – The polymorphism in the β4-defensin gene and its association with production and somatic cell count in Holstein-Friesian cows.Journal of Animal Breeding and Genetics 124, 150-156.
• BROTHERSTONE S., WHITE I.M.S., MEYER K., 2000 – Genetic modeling of dairy milk field using orthogonal polynomials and parametric curves. Animal Science 70, 407-415.
• CIRCO R., SKERLAVAJ B., GENNARO R., AMOROSO A., ZANETTI M.,2002 – Structural and functional characterization of hBD-1(Ser35), a peptide deduced from a DEFB1 polymorphism. Biochemical and Biophysical Research Communications 293, 586-592.
• De ROOS A.P., SCHROOTEN C., MULLAART E., CALUS M.P., VEERKAMP R.F., 2007 – Breeding value estimation for fat percentage using dense markers on Bos Taurus autosome 14.Journal of Dairy Science 90, 4821-4829.
• EXNER K., THOMSEN P.D., PAUL S., ROOSEN S., KALM E., LOOFT C.H.R., 2000 – Characterization of β-defensins – a family of peptide antibiotics also expressed in the epithelium of the bovine mammary gland. ISAG Conference, Minnesota, July 22-26, Book of Abstracts, pp.60, C006.
• HANCOCK R.E.W., CHAPPLE D.S., 1999 – Peptide antibiotics. Minireview. Antimicrobial Agents and Chemotherapy 43 (6), 1317-1323.
• KANAI N., FUJII T., YOKOYAMA T., 1994 – Rapid and simple method for preparation of genomie DNA from easily obtained clotted blood. Journal of Clinical Pathology 47, 1043-1044.
• MADSEN P., JENSEN J., 2000 – A user’s guide to DMU. A package for analysing multivariate mixed models. Version 6, Release 4.
• MEUWISSEN T., 2003 – Genomic selection: the future of marker assisted selection and animal breeding. Electronic Forum on Biotechnology in Food and Agriculture: Conference 10, workshop “Marker assisted selection: A fast track to increase genetic gain in plant and animal breeding?”,Session II: MAS in animals, 17-18 October, Turin, Italy http://www.fao.org/biotech/torino.htm
• O’BRIEN S.J., WOMACK J.E., LYONS L.A., MOORE K.J., JENKINS N.A., COPELAND N.G.,1993 – Anchored reference loci for comparative genome mapping in mammals. Nature Genetics 3,103-112.
• RYNIEWICZ Z., ZWIERZCHOWSKI L., BAGNICKA E., FLISIKOWSKI K.,MAJ A., KRZYŻEWSKI J., STRZAŁKOWSKA N., 2003 – Association of the polymorphism at defensin gene loci with dairy production traits and milk somatic cell count in Black-and-White cows.Animal Science Papers and Reports 21, 209-222.
• RYNIEWICZ Z., ZWIERZCHOWSKI L., BAGNICKA E., KRZYŻEWSKI J., STRZAŁKOWSKA N., 2002 – Preliminary investigations on the polymorphism of defensin genes in cattle – relation with milk somatic cell count. Animal Science Papers and Reports 20, 125-132.
• SJAUNJA L.O., BAEVRE L., JUNKKARINEN L., PEDERSEN J., SETAELAE J., 1990 – A Nordic proposal for an energy corrected milk (ECM) formula. 27th Session of International Committee of Recording and Productivity of Milk Animal, Paris, pp. 156-157.
• STONE R.T., CASAS E., SMITH T.P., KEELE J.W., HARHAY G., BENNET G.L., KOOHMARAIE M., WHEELER T.L., SHACKELFORD S.D., SNELLING W.M., 2005 – Identification of genetic markers for fat deposition and meat tenderness on bovine chromosome 5: Development of Lowdensity single nucleotide polymorphism map. Journal of Animal Science 83, 2280-2288.
• TESSE R., CARDINALE F., SANTOSTASI T., POLIZZI A., MANCA A., MAPPA L.,IACOVIELLO G., DE ROBERTIS F., LOGRILLO V.P., ARMENIO L., 2008 – Association of betadefensin-1 gene polymorphism with Pseudomonas aeruginosa airway colonization in cystic fibrosis.Genes and Immunity 9(1), 57-60.
• VATTA S., BONIOTTO M., BEVILACQUA E., BELGRANO A., PIRULLI D., CROVELLA S.,AMOROSO A., 2000 – Human beta-defensin 1 gene six new variants. Human Mutation 15, 582-583.
• VIGNAL A., MILAN D., SANCRISTOBAL M., EGGEN A., 2002 – A review on SNP and Rother types of molecular markers and their use in animal genetics. Genetics, Selection, Evolution 34,275-305.
• WOJDAK-MAKSYMIEC K., KMIEĆ M., ŻUKIEWICZ A., 2006 – Associations between defensin polymorphism and somatic cell count in milk and milk utility traits in Jersey dairy cows. Journal of Veterinary Internal Medicine A 53, 495–500.