Форнара М.С., Денискова Т.Е., Абдельманова А.С., Кошкина О.А.

Животноводство и кормопроизводство. 2026. Т. 109. № 2. С. 96-107.

Научная статья

УДК 636.082.11:636.088.5

doi: 10.33284/2658-3135-109-2-96

 

Оценка частот аллелей в полиморфизмах генов CSN2, CSN3 и DGAT1, связанных

с молочной продуктивностью, в древних и современных популяциях

крупного рогатого скота

Маргарет Сержевна Форнара1, Татьяна Евгеньевна Денискова2,

Александра Сергеевна Абдельманова3, Ольга Андреевна Кошкина4

1,2,3,4Федеральный исследовательский центр животноводства – ВИЖ имени академика Л.К. Эрнста, Дубровицы, Россия

1margaretfornara@gmail.com, https://orcid.org/0000-0002-8844-177X

2horarka@yandex.ru, https://orcid.org/0000-0002-5809-1262

3abdelmanova@vij.ru, https://orcid.org/0000-0003-4752-0727

4i@koshkina-8.ru, https://orcid.org/0000-0003-4830-6626

Аннотация. В статье представлены результаты сравнительной оценки аллельного разнообразия трех однонуклеотидных полиморфизмов, связанных с молочной продуктивностью, в генах DGAT1, CSN2, CSN3. Объектами исследования являлись представители крупного рогатого скота, обитавшие на территории Ярославля в период XIII-XVIII веков. В качестве групп сравнения использованы биологические образцы современных представителей пород крупного рогатого скота молочного направления продуктивности (ярославской, холмогорской и голштинской). Генотипирование полиморфизмов проводили с использованием тест-систем на основе ПЦР в реальном времени. В полиморфизме rs109421300 гена DGAT1 как для современных, так и для древних образцов выявлено преобладание аллеля T, связанного с более высоким удоем и выходом белка, и пониженным содержанием жира в молоке. В полиморфизме rs43703016 гена CSN3 преобладал аллель B, связанный с лучшей сыропригодностью молока, причем в современном и древнем ярославском скоте частота этого аллеля была несколько выше, чем в холмогорской и голштинской породах. В полиморфизме rs43703011 гена CSN2 аллель G, связанный с более высоким удоем, доминировал в голштинской породе и у древнего скота, в то время как холмогорской и ярославской породах преобладал аллель Т, связанный с продуцированием «здорового» молока А2. Выявлено, что селекционная работа позволила повысить частоты встречаемости аллелей и генотипов, желательных с точки зрения уровня продуктивности и переработки молочной продукции, в популяции современной ярославской породы по сравнению со скотом средних веков.

Ключевые слова: крупный рогатый скот, древняя ДНК, гены молочной продуктивности, полиморфизмы, аллельное разнообразие

Благодарности: работа выполнена в соответствии с планом НИР 2024-2026 гг. ФГБНУ ФИЦ ВИЖ им. Л.К. Эрнста (№ FGGN-2024-0015); костные остатки крупного рогатого скота из археологических раскопок древнего Ярославля предоставлены сотрудниками Лаборатории естественнонаучных методов ФГБУН ИА РАН: канд. биол. наук, ст. науч. сотр. Е.Е. Антипиной и канд. ист. наук, ст. науч. сотр. Л.В. Яворской.

Для цитирования: Оценка частот аллелей в полиморфизмах генов CSN2, CSN3 и DGAT1, связанных с молочной продуктивностью, в древних и современных популяциях крупного рогатого скота / М.С. Форнара, Т.Е. Денискова, А.С. Абдельманова, О.А. Кошкина // Животноводство и кормопроизводство.  2026.  Т.  109.  № 2. С. 96-107. [Fornara MS, Deniskova TE, Abdelmanova AS, Koshkina OA. Estimation of allele frequencies in CSN2, CSN3 and DGAT1 gene polymorphisms associated with milk production in ancient and modern cattle populations. Animal Husbandry and Fodder Production. 2026;109(2):96-107. (In Russ.)]. https://doi.org/10.33284/2658-3135-109-2-96

Список источников

  1. Корнелаева М.В., Карликова Г.Г., Сермягин А.А. Влияние генотипа по гену каппа-казеина на время сычужного свертывания молока коров // Journal of Agriculture and Environment. 2023. № 12(40). URL: https://jae.cifra.science/archive/12-40-2023-december/10.23649/JAE.2023.40.5 (дата обращения: 20.02.2026). [Kornelaeva MV, Karlikova GG, Sermyagin AA. Effect of genotype for the kappa-casein gene on milk curdling time in cows. Journal of Agriculture and Environment. 2023;12(40). URL: https://jae.cifra.science/archive/12-40-2023-december/10.23649/JAE.2023.40.5 (data obrashcheniya: 20.02.2026). (In Russ.)]. doi: 23649/JAE.2023.40.5
  2. Корнелаева М.В., Карликова Г.Г., Сермягин А.А. Влияние генотипа по гену CSN2 на качественные и количественные характеристики молока коров голштинской породы // Journal of Agriculture and Environment. 2024. № 8(48). URL: https://jae.cifra.science/archive/8-48-2024-august/10.60797/JAE.2024.48.2 (дата обращения: 20.02.2026). [Kornelaeva MV, Karlikova GG, Sermyagin AA. Influence of CSN2 genotype on qualitative and quantitative characteristics of Holstein cows' milk. Journal of Agriculture and Environment. 2024;8(48). URL: https://jae.cifra.science/archive/8-48-2024-august/10.60797/JAE.2024.48.2 (data obrashcheniya: 20.02.2026). (In Russ.)]. doi: 60797/JAE.2024.48.2
  3. Структура субпопуляций айрширского, голштинского и джерсейского скота Южных регионов России по CSN2 (rs43703011), CSN3 (rs43703016) и микросателлитным локусам (BM1818, BM1824, BM2113, ETH10, ETH225, ETH3, INRA023, SPS115, TGLA126, TGLA122, TGLA227, TGLA53) / Н.В. Ковалюк, А.Е. Волченко, Е.В. Ширяева, Л.И. Якушева, Ю.Ю. Шахназарова // Генетика. 2024. Т. 60. № 3. С. 49-58. [Kovalyuk NV, Volchenko AE, Shiryaeva EV, Yakusheva LI, Shakhnazarova YuYu. Structure of subpopulations of Ayrshire, Holstein, and Jersey cattle in the Southern Regions of Russia by CSN2 (rs43703011), CSN3 (rs43703016), and microsatellite loci (BM1818, BM1824, BM2113, ETH10, ETH225, ETH3, INRA023, SPS115, TGLA126, TGLA122, TGLA227, TGLA53). Russian Journal of Genetics. 2024;60(3):49-58. (In Russ.)]. doi: 10.31857/S0016675824030055
  4. Форнара М.С., Абдельманова А.С., Соловьева А.Д. Исследование полиморфизмов в генах DGAT1 и LEP для локальных пород крупного рогатого скота // Молочное и мясное скотоводство. № 6. С. 8-11. [Fornara MS, Abdelmanova AS, Solovieva AD. Study of polymorphisms in the DGAT1 and LEP genes for local cattle breeds. Journal of Dairy and Beef Cattle Breeding. 2025;6:8-11. (In Russ.)]. doi: 10.33943/MMS.2025.97.58.002
  5. Abdelmanova AS,  Kharzinova VR,  Volkova VV,  Mishina  AI,  Dotsev  AV,  Sermyagin AA, Boronetskaya OI, Petrikeeva LV, Chinarov RY, Brem G, Zinovieva NA. Genetic diversity of historical and modern populations of Russian cattle breeds revealed by microsatellite analysis. Genes. 2020;11(8):940. doi: 3390/genes11080940
  6. Antonopoulos D, Vougiouklaki D, Laliotis GP, Tsironi T, Valasi I, Chatzilazarou A, Halvatsiotis P, Houhoula D. Identification of polymorphisms of the CSN2gene encoding β-Casein in Greek local breeds of cattle. Veterinary Sciences. 2021;8(11):257. doi: 3390/vetsci8110257
  7. Ardicli S, Aldevir O, Aksu E, Gumen A. The variation in the beta-casein genotypes and its effect on milk yield and genomic values in Holstein-Friesian cows. Animal Biotechnology. 2023;34(8):4116-4125. doi: 1080/10495398.2023.2267614
  8. Bakhshalizadeh S, Zerehdaran S, Javadmanesh A. Meta-analysis of genome-wide association studies and gene networks analysis for milk production traits in Holstein cows. Livestock Science. 2021;250:104605. doi: 1016/j.livsci.2021.104605
  9. Bisutti V, Pegolo S, Giannuzzi D, Mota LFM, Vanzin A, Toscano A, Trevisi E, Ajmone Marsan P, Brasca M, Cecchinato A. The β-casein (CSN2) A2 allelic variant alters milk protein profile and slightly worsens coagulation properties in Holstein cows. Journal of Dairy Science. 2022;105(5):3794-3809. doi: 3168/jds.2021-21537
  10. Cao L, Han J, Li G, Liu K, Gao W, Yang Z, Dong Y, Du Y, Du X, Song Y, Li X, Lei L, Gao W, Liu G. β-Hydroxybutyrate in subclinical ketosis promotes endoplasmic reticulum biogenesis and milk protein synthesis via IRE1α-XBP1 in bovine mammary epithelial cells. Journal of Dairy Science. 2026;109(3):2955-2968. doi: 3168/jds.2025-27182
  11. Cieślińska A, Fiedorowicz E, Zwierzchowski G, Kordulewska N, Jarmołowska B, Kostyra E. Genetic polymorphism of β-Casein gene in polish red cattle—preliminary study of A1 and A2 frequency in genetic conservation herd. Animals. 2019;9(6):377. doi: 3390/ani9060377
  12. Dou M, Li M, Zheng Z, Chen Q, Wu Y, Wang J, Shan H, Wang F, Dai X, Li Y, Yang Z, Tan G, Luo F, Chen L, Shi YS, Wu JW, Luo X-J, Asadollahpour Nanaei H, Niyazbekova Z, Zhang G, Wang W, Zhao S, Zheng W, Wang X, Jiang Y. A missense mutation in RRM1 contributes to animal tameness. Science Advances. 2023;9(25): eadf4068. doi: 1126/sciadv.adf4068
  13. Dairy Market Review – Emerging trends and outlook in 2023. Italy,Rome: FAO; 2023:9 p. [Internet]. Available from:https://openknowledge.fao.org/handle/20.500.14283/cc9105en (cited 20.02.2026).
  14. Hastarina R, Purnomoadi A, Sutopo S, Lestari D A, Mustofa F, Gariri P N, Prahara P G, Kamila F T, Philco S V, Da'i M A M, Setiaji A. Analysis of genetic diversity and phylogenetic relationships among Indonesian native cattle breeds using microsatellite markers: A review. Veterinary World. 2025;18(4):1036-1046. doi: 14202/vetworld.2025.1036-1046
  15. Jiang J, Ma L, Prakapenka D, VanRaden PM, Cole JB, Da Y. A large-scale genome-wide association study in U.S. Holstein cattle. Frontiers in Genetics. 2019;10:412. doi: 3389/fgene.2019.00412
  16. Jiménez-Montenegro L, Alfonso L, Soret B, Mendizabal JA, Urrutia O. Transcriptomic profiling of milk fat globules in cows with different β-casein genotypes. Scientific Reports. 2025;15(1):33511. doi: 1038/s41598-025-17503-2
  17. Kruchinin AG, Illarionova EE,  Galstyan AG,  Turovskaya  SN,  Bigaeva AV, Bolshakova EI, Strizhko MN. Effect of CSN3 gene polymorphism on the formation of milk gels induced by physical, chemical, and biotechnological factors. Foods. 2023;12(9):1767. doi: 3390/foods12091767
  18. Lyu W, Dai X, Beaumont M, Yu F, He Z. Inferring the timing and strength of natural selection and gene migration in the evolution of chicken from ancient DNA data. Molecular Ecology Resources. 2022;22(4):1362-1379. doi: 1111/1755-0998.13553
  19. Marino ED, da Fonseca DCM, Vasconcellos AN, de Sousa Oliveira LMF, de Macedo Santos AF, de Carvalho Balieiro JC, Vidal AMC. Effect of A1 and A2 alleles of CSN2 gene on yield, composition traits, and somatic cell count of milk from cows of contrasting genotypes in Brazil. Genetics and Molecular Research. 2024;23(4):1-12. doi: 4238/gmr2348
  20. Peakall R, Smouse PE. GenAlEx 6.5: genetic analysis in Excel. Population genetic software for teaching and research—an update. Bioinformatics. 2012;28(19):2537-2539. doi: 1093/bioinformatics/bts460
  21. Sanjayaranj I, MacGibbon AKH, Holroyd SE, Janssen PWM, Blair HT, Lopez-Villalobos N. Association of single nucleotide polymorphism in the DGAT1 gene with the fatty acid composition of cows milked once and twice a day. Genes. 2023;14(3):767. doi: 3390/genes14030767
  22. Santillo A, Della Malva A, Albenzio M. Preserving biodiversity of sheep and goat farming in the Apulia Region. Animals. 2025;15(11):1610. doi: 3390/ani15111610
  23. Sebastiani C, Arcangeli C, Ciullo M, Torricelli M, Cinti G, Fisichella S, Biagetti M. Frequencies evaluation of β-Casein gene polymorphisms in dairy cows reared in Central Italy. Animals. 2020;10(2):252. doi: 3390/ani10020252
  24. Wang X, Nursyifa C, Aninta SG, Garcia-Erill G, Bertola LD, Khan A, Kuja J, Hanghøj K, Meisner J, Bøggild T, Bradshaw CJA, Al-Chaer A, Persada AP, Priyono DS, Tribudi YA, Sudrajad P, Gaina CD, Jiang Y, Lenstra JA, Cauble-Sims R, Rosen BD, Hagen DE, Heaton MP, Smith TPL, Frantz L, Larson G, Sinding M-HS, Solihin DD, Agil M, Purwantara B, Heller R. The genetic diversity of Indonesian cattle has been shaped by multiple introductions and adaptive introgression. Nature Communications. 2025;16(1):8192. doi: 1038/s41467-025-62692-z
  25. Xia X, Qu K, Wang Y, Sinding M-HS, Wang F, Hanif Q, Ahmed Z, Lenstra JA, Han J, Lei C, Chen N. Global dispersal and adaptive evolution of domestic cattle: a genomic perspective. Stress Biology. 2023;3(1):8. doi: 1007/s44154-023-00085-2
  26. Zheng Z, Wang X, Li M, Li Y, Yang Z, Wang X, Pan X, Gong M, Zhang Y, Guo Y, Wang Y, Liu J, Cai Y, Chen Q, Okpeku M, Colli L, Cai D, Wang K, Huang S, Sonstegard T S, Esmailizadeh A,  Zhang  W,  Zhang T, Xu Y, Xu N, Yang Y, Han J, Chen L, Lesur J, Daly KG, Bradley DG, Heller R, Zhang G, Wang W, Chen Y, Jiang Y. The origin of domestication genes in goats. Science Advances. 2020;6(21): eaaz5216. doi: 1126/sciadv.aaz5216
  27. Zinovieva NA, Dotsev AV, Sermyagin AA, Deniskova TE, Abdelmanova AS, Kharzinova VR, Sölkner J, Reyer H, Wimmers K, Brem G. Selection signatures in two oldest Russian native cattle breeds revealed using high-density single nucleotide polymorphism analysis. PLoS ONE. 2020;15(11):e0242200. doi: 1371/journal.pone.0242200
  28. Zinßius L, Keuter L, Krischek C, Jessberger N, Cramer B, Plötz M. Influence of the β-Casein genotype of cow’s milk (A1, A2) on the quality and β-Casomorphin-7 (BCM-7) content of a semi-hard cheese during production. Foods. 2025;14(3):463. doi: 3390/foods14030463

Информация об авторах:

Маргарет Сержевна Форнара, кандидат биологический наук, старший научный сотрудник лаборатории генетического мониторинга ресурсов сельскохозяйственных животных, Федеральный исследовательский центр животноводства – ВИЖ имени академика  Л.К.  Эрнста,  142132, Московская область, городской округ Подольск, п. Дубровицы, д. 60.

Татьяна Евгеньевна Денискова, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник, заведующая лаборатории молекулярной генетики сельскохозяйственных животных, Федеральный исследовательский центр животноводства – ВИЖ имени академика  Л.К.  Эрнста,  142132, Московская область, городской округ Подольск, п. Дубровицы, д. 60.

Александра Сергеевна Абдельманова, доктор биологический наук, старший научный сотрудник лаборатории генетического мониторинга ресурсов сельскохозяйственных животных, Федеральный исследовательский центр животноводства – ВИЖ имени академика  Л.К.  Эрнста,  142132, Московская область, городской округ Подольск, п. Дубровицы, д. 60.

Ольга Андреевна Кошкина, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории молекулярной генетики сельскохозяйственных животных, Федеральный исследовательский центр животноводства – ВИЖ имени академика  Л.К.  Эрнста,  142132, Московская область, городской округ Подольск, п. Дубровицы, д. 60.

Статья поступила в редакцию 06.03.2026; одобрена после рецензирования 09.04.2026; принята к публикации 15.06.2026.

Загрузить