Генетическое исследование способов повышения продуктивности и нежности мяса

Бразилия обладает крупнейшим в мире коммерческим поголовьем крупного рогатого скота (более 225 млн голов), но на экспорт идёт лишь 20% производимой говядины. Это ставит её на 10-е место в списке экспортных товаров страны.

Эксперты считают, что экспорт мог бы быть значительно выше, если бы качество бразильской говядины соответствовало стандартам Австралии, Аргентины или Уругвая. Цели исследований — получение более нежного мяса и повышение продуктивности с помощью методов генетического улучшения.

«Бразилия — второй в мире производитель говядины с выручкой более $5 млрд в 2016 году. Себестоимость производства одна из самых низких в мире, но для расширения рынка необходимо соответствовать стандартам импортёров. На качество влияют нежность, количество и тип мраморности», — отмечает Лусиана Коррея де Алмейда Режитано из EMBRAPA.

Более 80% мясного скота в Бразилии — это порода Нелоре (Bos taurus indicus). По сравнению с Ангусом (Bos taurus taurus) у Нелоре меньше вес, ниже продуктивность и нежность мяса, что сказывается на цене.

Ход исследования

В рамках предыдущего проекта были выращены около 800 животных, у которых с рождения до убоя измеряли фенотипические характеристики (рост, качество мяса, эффективность кормления). Проведено высокоплотное генотипирование ДНК с анализом более 700 000 специфических мутаций.

В 2012 году проект был расширен: проведён анализ тканей для определения полной последовательности матричных РНК и всех микроРНК, а также анализ белков. Для 20 животных отсеквенирован полный геном.

«Мы получили очень важный набор данных, включающий множество слоёв геномной информации по одному животному», — пояснила Режитано.

Геномные инструменты

Цели текущего исследования:

• Дополнение анализа геномных ассоциаций новыми фенотипами.
• Интеграция анализа функционального генома (РНК, микроРНК, белки).
• Оценка значимости вариаций числа копий (CNV) — амплификаций и потерь специфических регионов генома, которые могут влиять на экспрессию генов.
• Подготовка кадров в области биоинформатики и геномики.

Результаты и публикации

Исследование привело к серии публикаций, расширяющих знания о возможностях использования геномных инструментов для повышения качества и продуктивности.

• В статье в BMC Genomics идентифицированы гены, метаболические пути и биологические процессы, связанные с площадью «глазка» филея — показателем, коррелирующим с мускулистостью животного и толщиной подкожного жира.
• В статье в PLOS ONE (2016) описан широкий геномный анализ CNV у 723 быков. Выявлено 2600 регионов, представляющих около 6,5% полного генома животных. Это первое всестороннее исследование вариаций числа копий у скота породы Нелоре, идентифицирующее регионы, где генетические изменения могут иметь важное значение для выведения животных с более нежным мясом.