Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad Khorvash,Hamid reza Rahmani,Badraldinebrahim Seyed tabatabaei,Mohammad ali Edriss
محمد خوروش (استاد مشاور) حمیدرضا رحمانی (استاد راهنما) بدرالدین ابراهیم سیدطباطبایی (استاد مشاور) محمدعلی ادریس (استاد راهنما)
 
STUDENT
Khodaverdi Javansiah bigdilo
خداویردی جوان سیاه بیگدیلو

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1388

TITLE

Assessment of Kappa Casein Gene Polymorphism Using PCR-RFLP and its Association with Important Production Traits in Isfahan Province Holstein Dairy Cows
Nutrient compositions of Milk are suitable and perfect components among foods that is consumed by human every day. Bovine milk contains approximately 3.5% protein, of which 80% are caseins and 20% are whey proteins. Casein genes of cattle are located in the q31–33 region of chromosome 6 and they form a cluster of four closely linked genes located in the following order: ?s 1 -casein, ?-casein, ?s 2 -casein, and ?–casein. The entire cluster is 200 kb in length. The ?s 1 -casein, ?-casein, and ?s 2 -casein genes are linked most closely, whereas the ?–casein gene (CSN3 ) is at least 70 kb away from others. Kappa casein represents about 12% of total casein in bovine milk. This protein consists of 169 amino acid residuals with a calculated molecular weight 19000 Dalton. Two kappa casein variants denoted as A and B have been found in Holstein milk. Alleles A and B of the CSN3 gene differ from each other in two amino acid substitutions, 136 Thr (A)/Ile (B) and 148Asp (A)/Ala (B). The nucleotide substitutions in this positions leads to create or loss restriction enzyme recognition site and using this we can identify different alleles of this gene. Blood samples obtained from a random sampling of dairy Holstein cows maintained in five farms located in Isfahan province (n=408) to investigate polymorphism of kappa casein gene. Number of samples varied from 65 to 96 among herds. DNA was extracted using salting out procedure. The quality and quantity of DNA determined by electrophoresis and spectophotometry. The 633 bp fragment of this gene amplified using specific primers by PCR. This fragment consists of a part of intron III (4 bp), exon IV (516 bp) and intron IV (113 bp). PCR product was detected by electrophoresis on 1% TAE agarose gel. Amplified fragment digested using Hind III restriction enzyme for 10 to 14 hours at 37 ? c. The genotype frequency of AA, AB, and BB were 0.667, 0.229, and 0.033, respectively. Allele A of the ? -casein gene occurred at a higher frequency than allele B. The frequencies of alleles A and B alleles were 0.817 and 0.183 respectively. The A allele in Herd 1 was more frequent than other herds but the A allele in Herd 3 was lowest frequency. The BB genotype in herd 4 had highest frequency whereas this genotype in herd 1 and 2 wasn’t observed. All five herds were in Hardy-Weinberg equilibrium. The Shannon and Nei’s index showed herd number 1 has lowest and herd number 3 has highest gene diversity among the studied herds. The polymorphism information content (PIC) was 0.254, indicate that this marker has medium power to separate different genotypes. In this study the association between kappa casein genotypes and productive and performance traits was analyzed by MIXED procedure of SAS software. The results showed significant associations between the genotypes, with fat and protein percentages and lactation period. No significant association was found between genotypes and adjusted 305 day milk, pregnancy length, conception rate and SCS (P 0.05). Animals carrying the AB genotype had higher fat and protein percentages and longer lactation period than AA animals (P 0.05). It could be concluded that if the purpose of selection is increase of fat and protein percentage, we could deserve selection using this candidate gene. Key words: kappa casein gene, polymorphism, Holstein cow, Production Traits, genotype
در بین غذاهای مختلفی که روزانه به مصرف تغذیه انسان می رسد، شیر یکی از مناسب ترین و متعادل ترین ترکیبات را دارد. شیر گاو دارای حدود 5/3% پروتئین می?باشد که 80% آن کازئین ها و 20% دیگر پروتئینهای آب پنیر می?باشند. ژن?های کازئین?های شیر(آلفا اس1، آلفا اس2، بتا و کاپاکازئین) به صورت مجموعه ژنی به طول kb200 درناحیهq31-33 کروموزوم 6 گاو قرار دارد. این چهار ژن، به هم پیوسته می?باشند و به ترتیب ژن?های آلفا اس1 کازئین، بتاکازئین، آلفا اس2 کازئین و کاپاکازئین قرار دارند. سه ژن اول بسیار به هم نزدیک بوده ولی ژن کاپاکازئین حدود kb 70 دورتر از آن ها قرار دارد. پروتئین کاپاکازئین حدود 12% از کل کازئین شیر گاو را تشکیل می?دهد 169 اسید آمینه داشته و وزن مولکولی 19000 دالتون دارد. دو نوع مولکول کاپاکازئین در شیر گاوهای هلشتاین وجود دارد آلل A دارای ترئونین و آسپارتیک? اسید در موقعیت 136 و 148 و آلل B دارای ایزولوسین و آلانین در این موقعیت?ها می?باشد. جهش در این موقعیت ها باعث ایجاد یا از بین رفتن محل شناسایی آنزیم های محدود کننده می شوند و بدین وسیله می توان آلل های مختلف این ژن را شناسایی کرد. جهت بررسی چند شکلی ژن کاپاکازئین از تعداد 408 گاو شیری در پنج گاوداری انتخاب شده به صورت تصادفی به عنوان نمونه خونگیری به عمل آمد. تعداد نمونه های هر گاوداری از 65 تا 96 متغیر بود. سپس استخراج DNA به روش نمکی از نمونه خون های به دست آمده انجام گرفت و کیفیت و خلوص DNA به دست آمده با روش الکتروفورز و اسپکتروفتومتری تعیین گردید. سپس قطعه 633 تایی از ژن کاپاکازئین که شامل 4 جفت نوکلئوتید از انترون 3 ، 516 جفت نوکلئوتید از اگزون 4 و 113 جفت نوکلئوتید از انترون 4 می باشد با یک جفت پرایمر اختصاصی و به وسیله PCR تکثیر شد و محصول PCR جهت تعیین اندازه و کمیت روی ژل آگارز یک درصد TAE الکتروفورز شد. قطعه تکثیر شده به وسیله آنزیم برشی Hind III به مدت 10 الی 14 ساعت در دمای 37 درجه سانتی گراد هضم گردید و روی ژل آگارز 5/1 درصد TBE الکتروفورز و تعیین ژنوتیپ گردید. فراوانی سه ژنوتیپ AA، AB و BB به ترتیب برابر 667/0، 229/0 و 033/0 به دست آمد. همچنین فراوانی آلل های A و B به ترتیب برابر 817/0 و 183/0 به‌دست آمد. در میان گله ها گله 1 با فراوانی 91/0 بیشترین و گله 3 با 771/0 کمترین فراوانی آلل A را داشتند. همچنین ژنوتیپ مطلوب BB در گله 4 بیشتر از همه گله ها مشاهده شد. و در گله های 1 و 2 نیز این ژنوتیپ مشاهده نشد. همه گله ها در تعادل هاردی واینبرگ قرار داشتند. همچنین شاخص شانون و نئی نشان داد که گله یک دارای کمترین و گله سه دارای بیشترین تنوع ژنتیکی در بین گله های مورد بررسی بود. مقدار ICبرابر 254/0 به دست آمد که نشانگر توانایی متوسط نشانگر برای تفکیک ژنوتیپ ها می باشد. در مرحله بعد با نرم افزار آنالیز داده SAS رویه MIXED ارتباط بین ژنوتیپ و صفات مهم اقتصادی دام ها بررسی شد. آنالیزهای آماری صورت گرفته روی تاثیر ژنوتیپ های مختلف این ژن روی صفات مهم تولیدی و تولید مثلی نشان ‌داد که چندشکلی این ژن با صفات درصد چربی، درصد پروتئین و طول دوره شیردهی ارتباط معنی داری داشت (05/0p ). ولی با صفات تولید شیر تصحیح شده، طول آبستنی، تعداد تلقیح و SCS ارتباط معنی‌داری نداشت (05/0p ). هر چند تمایل به معنی داری با SCS دوره اول مشاهده شد (07/0p=). افراد AB دارای درصد چربی و پروتئین بالاتری نسبت به افراد AA بودند. طول دوره شیردهی ژنوتیپ AB به‌طور میانگین بیشتر از ژنوتیپ AA بود (01/0p ). بنابراین اگر هدف، انتخاب به منظور بهبود این صفات باشد، می‌توان با تعیین ژنوتیپ گوساله در هنگام تولد نسبت به‌ نگه‌داری یا حذف آن دام اقدام و در زمان و هزینه صرفه جویی نمود.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی