Аннотация результатов, полученных в 2021 году
1. В ходе выполнения плана Проекта в 2021 году были сформированы выборки животных айрширской (6 хозяйств, n=598) по первой лактации, голштинской породы (1 хозяйство, n=152) по 1-4 лактации и коз зааненской породы (1 хозяйство, n=180) по 1-7 лактации. Выборки формировались с учетом даты отела (окота) животного. Ежемесячно в хозяйствах проводили отбор проб молока для оценки качественного состава. Оценивались следующие показатели: Жир (%), Белок (%), Лактоза (%), СОМО (%) (сухой обезжиренный молочный остаток), СВ (%), Казеин В (%), Ацетон (мМоль/л), БГБ (мМоль/л), Мочевина (мгх100мл-1), ТЗ (°С), pH, (миристиновая), C16:0 (пальмитиновая), C18:0 (стеариновая), C18:1 (олеиновая), ДЦЖК (длинноцепочечные ЖК), СЦЖК (среднецепочечные ЖК), КЦЖК (короткоцепочечные ЖК), ПНЖК (полинасыщенные ЖК), МНЖК (мононанесыщенные ЖК), НасЖК (насыщенные ЖК), ТЖК (трансизомеры ЖК), КСК (количество соматических клеток) (тыс. ед/мл), ДКСК (%) (дифференцированное КСК –доля лимфоцитов и полиморфноядерных нейтрофилов в общей сумме клеток в %; доля макрофагов определяется как 100% ДКСК). На основании обобщения массовых сведений была дана сравнительная характеристика айрширской и голштинской породы скота, а также коз зааненской породы по составу молока, содержанию в нем отдельных структурных компонентов. Определены некоторые особенности состава молока, так, например, молоко айрширских коров отличается высоким содержанием жира (в том числе жирных кислот), белка, казеина В. Молоко коз насыщено ПНЖК. 2. Проведена линейная экстерьерная оценка для первотелок айрширской породы, а также оценка по дополнительному признаку «ширина задних долей вымени», и классификационной оценки по качеству ног. Рассчитаны индекс вымени UDC (Udder Dairy Composite) и индекс ног FLC (Feet and Legs Compoiste). 3. Поучены препараты экзосом из цельного сырого молока коров и коз методом ультрацентрифугирования с дополнительной очисткой на сахарозной подушке. Проведена оценка качества полученных препаратов экзосом методом электронной микроскопии и метода динамического рассеяния (ДЛС).

Аннотация результатов, полученных в 2022 году
1. В ходе выполнения плана Проекта в 2022 году был завершен этап по сбору и анализу проб молока коров айрширской и голштинской породы. Всего исследовано 8749 проб молока, из них 1087 проб молока коз, 1412 проб молока коров голштинской породы и 6250 проб молока коров айрширской породы. Определены особенности состава молока коров по первой лактации 6 хозяйств (5 Ленинградской области и 1 Московской области). Установлены особенности изменения компонентного состава молока коров голштинской породы в зависимости от возраста животных. Проведена оценка опосредованного влияния уровня КСК с учетом ДКСК на качественный состав молока коров айрширской породы. Установлено, что начале развития мастита, когда уровень КСК не превышает 200 тыс. ед/мл, но уже можно наблюдать повышение ДКСК, происходит снижение белково-жировых компонентов молока на фоне повышения лактозы. Прогрессирование болезни и переход в хроническую форму показывает прямо противоположную картину, что может быть обусловлено как компенсационным эффектом, так и патофизиологическими процессами, протекающими в молочной железе. Также для проб молока разных групп здоровья вымени наблюдалось изменение технологических свойств молока таких как активная кислотность и точка замерзания. 2. Завершен этап исследования по анализу линейной экстерьерной оценки коров айрширской породы 6 хозяйств (n=615). Определены некоторые экстерьерные особенности для коров каждого их хозяйств. Так, первотелки ПЗ «Мыслинский» оказались наиболее высокорослыми, по сравнению со сверстницами. В ПЗ «Новоладожский» первотелки имели более выраженный молочный тип (7,2 балла), крепость сложения (7,4 балла), объемное прочно прикрепленное вымя ваннообразной формы с лучшими оценками за его глубину (7,5 баллов), прикрепление передних (6,7 баллов) и высоту задних долей (6,9 баллов) по сравнению со сверстницами из других исследуемых хозяйств. В хозяйстве «Осничевский». первотелки получили положительные оценки за качество вымени UDC: +1,0 единиц генетического отклонения, за счет высоких показателей за прикрепление передних долей вымени, высоту прикрепления задних долей и борозду вымени. В хозяйстве «Рассвет» преимущественным показателем оказалась длина сосков, в среднем она составила 5,0 баллов, что является желательной оценкой по породе. В хозяйстве «Будогощь» животные отличались достаточно выраженной глубиной туловища (7,5 баллов) и шириной зада (7,3 балла), что способствует более комфортному протеканию отелов. Первотелки из хозяйства «Смена», имели достаточно выраженный молочный тип (7,1 балл). 3. Сформирован банк ДНК коров айрширской породы (n=600) и проведено генотипирование с использованием чипа Illumina Bovine SNP50v3. На основе полученных данных проведено полногеномное ассоциативное исследование (GWAS) для выявления генов-кандидатов продуктивных качеств айрширских коров (оценка компонентного состава молока). В результате GWAS анализа было выявлено значимых 50 SNP, 18 из которых были определены для показателя КСК 2 – для ДКСК. 4. Собраны образцы молока от коз заанеской породы за первые 6 месяцев лактации и от коров айрширской и голштинской пород за 10 месяцев первой лактации. Выделены образцы микроРНК из белково-жировой фракции молока, разработаны и апробированы системы анализа экспрессии молекул chi-miR-767, chi-miR-335-3p и chi-miR-106b-5p в молоке коз заанеской породы в течении первой лактации и экспрессии молекул bta-miR-106b, bta-miR-191 и bta-miR-30d в молоке коров айрширской и голштинской породы в течении первой лактации. Установлены и описаны изменения экспрессии указанных микроРНК в молоке коз и коров. Анализ уровня экспрессии chi-miR-335-3p выявил незначительные изменения в молоке коз на протяжении первых 6 месяцев лактации и только на 1 недели значения были выше в сравнении с 5-6 неделей (р≤0,01) и 22-23 неделей лактации (р≤0,02). Установлена отрицательная направленность связи между уровнем экспрессии chi-miR-106b-5p и содержанием ацетона в молоке (р≤0,042). Между уровнем экспрессии микроРНК chi-miR-767 установлена положительная зависимость для большинства белково-жировых компонентов (по крайней мере при р≤0,05). Для микроРНК chi-miR-335-3p показана однонаправленная взаимосвязь с жировыми компонентами молока, ацетоном, мочевиной молока (по крайней мере при р≤0,05), но разнонаправленная с ДКСК (р≤0,05). В молоке коров голштинской породы до 10 недели лактации наблюдалось угнетение экспрессии молекул bta-miR-106b, bta-miR-191 и bta-miR-30d. К концу раннего периода лактации и в середине лактации отмечены значительная вариабельность уровня экспрессии bta-miR-106b и bta-miR-30d. Анализ корреляционных связей выявил отрицательную направленность связи между уровнем экспрессии bta-miR-106b и ТЗ и содержанием мочевины, С18:0, НЖК, ПНЖК в молоке (р≤0,05), между уровнем экспрессии bta-miR-191 и активной кислотностью молока, содержанием С18:0, С18:1 и ДЦЖК (р≤0,05), между уровнем экспрессии bta-miR-30d и и активной кислотностью молока, содержанием С18:0 (р≤0,05). Для коров айрширской породы общей особенностью является то, что для всех анализируемых молекул их уровень экспрессии не изменялся до 19 недели лактации (начало середины лактации). Для bta-miR-191 и bta-miR-30d отмечено значительное повышение уровня экспрессии в середине лактации (по крайней мере при р≤0,05), а для bta-miR-106b – в поздний период лактации (по крайней мере при р≤0,05). Анализ корреляционных связей выявил положительную связь между уровнем экспрессии микроРНК bta-miR-106b и bta-miR-30d и содержанием белка, казеина и СОМО в молоке коров (по крайней мере при р≤0,05) и отрицательную для рН, С18:0 и мочевиной (только для bta-miR-106b). Для микроРНК bta-miR-191 показана разнонаправленная взаимосвязь с уровнем ТЖК (р≤0,05).

Аннотация результатов, полученных в 2023 году
Для идентификации маркерных генов и однонуклеотидных полиморфизмов (SNP), потенциально ответственные за особенности экстерьера коров айрширской породы, мы провели полногеномное ассоциативное исследование (GWAS). В анализ было включено 495 первотелок. Для всех животных была проведена линейная оценка, которая включала 17 признаков экстерьера и 13 экстерьерных недостатков. В нашем исследовании всего выявлено 51 SNP на хромосомах BTA1,2,3,5,6,7,8,9,10,11,12,14,16,17,18,19,22,23,25,27 и 29 связаны с признаками экстерьера, 6 из которых достигли порога значимости. Среди этих 6 значимых SNP были идентифицированы гены, связанные с внешними недостатками, такими как косое дно вымени и слабая поясница, а также SNP, связанные с мягкой спиной и глубиной тела. Эти исследования обеспечат лучшее понимание геномных областей и генов-кандидатов, лежащих в основе особенностей телосложения коров айрширской породы. Маркеры и гены, идентифицированные в соответствующих регионах генома, являются перспективными кандидатами для дальнейшего изучения биологических процессов, участвующих в формировании и функционировании экстерьера коров. Полученные результаты, в том числе ген MYO1B, связанный со слабой поясницей, а также гены PEPD и ZFC3H1, связанные с косым дном вымени, могут быть эффективно использованы в качестве молекулярных маркеров в программах геномной селекции. Анализ распределения ROH является важным направлением в программах сохранения генетических ресурсов крупного рогатого скота. Данные о распределении ROH были получены с помощью полногеномного генотипирования на ДНК-чипах Illumina BovineSNP50 (50K) (Illumina Inc., USA). Объектом исследования являлась ДНК коров айрширской породы (600 голов), которые принадлежали хозяйствам с различным уровнем селекционно-племенной работы. Результаты исследований ROH-паттернов показали в целом схожий уровень инбредности анализируемых стад айрширского скота. Однородность популяции подтверждается тем, что большая часть животных (72,83%) имели значения FROH в интервале от 0,10 до 0,20 при среднем FROH 0,114. Кластерный анализ выявил консолидированные группы особей, наличие которых обусловлено происхождением их предков по отцовской линии. В обнаруженных нами ROH было выявлено 268 генов, 32 из которых ассоциированы с признаками молочной продуктивности, что подтверждает уникальные качества породы по белково-жировому составу молока. Полученные результаты могут быть востребованными в программах селекции айрширского скота, разводимого в России. Проведен анализ экспрессии молекул chi-miR-99а-5р, chi-miR-200с и chi-miR-148а-3р в молоке коз заанеской породы в течении первой лактации и экспрессии bta-miR-99а-5р, bta-miR-200с и bta-miR-148а в молоке коров айрширской и голштинской породы в течении первой лактации. Установлены и описаны изменения экспрессии указанных микроРНК в молоке коз и коров. Установлено, что у коз зааненской породы уровни экспрессии chi-miR-99a-5p и chi-miR-200c изменялись с первого по шестой месяц лактации (по меньшей мере при p≤0,05). Относительная экспрессия chi-miR-148а-3р также показала изменение, но начиная со второго месяца лактации (по меньшей мере при p≤0,05). Корреляционный анализ не выявил связи между относительной экспрессией трёх изучаемых мРНК и компонентным составом молока, за исключением отрицательной зависимости между концентрацией лактозы и уровнем экспрессии chi-miR-99a-5p (p≤0,05). Для коров двух пород установлено, что если относительная экспрессия bta-miR-200с и bta-miR-148а показывала изменение в течении всей лактации, то уровень экспрессии bta-miR-99а-5р, достоверно изменялся у айширских животных до седьмого месяца лактации, а у голштинских коров до девятого месяца лактации (по меньшей мере при p≤0,05). Анализ корреляционной матрицы продемонстрировал у айширских животных положительную связь между уровнем экспресии bta-miR-200с и содержанием белка, в частности, казеина в молоке, но отрицательную ассоциацию с содержанием ацетона и С18:0 (p≤0,05). Была выявлена одна положительная корреляционная зависимость между относительной экспрессией bta-miR-99а-5р и содержанием С14:0 (p≤0,05). У коров голштинской породы наибольшее количество корреляционных связей было получено для bta-miR-200с, при этом связь имела разнонаправленный характер с массовой долей жира и его жирнокислотным составом и однонаправленный – с содержанием мочевины (p≤0,05). Кроме того, установлена отрицательная зависимость между некоторыми показателями жирнокислотного состава молока и уровнями экспрессии bta-miR-99а-5р и bta-miR-148а (p≤0,05). Таким образом, показано изменение уровня экспрессии анализируемых микроРНК в динамике лактации у коз зааненской породы и коров айширской и голштинской пород. Наибольшее количество корреляционных зависимостей между компонентным составом молока, в частности его жирнокислотным составом и относительной экспрессией трёх изучаемых микроРНК получено у коров голштинской породы.