ارزیابی ارتباط چند شکلی در ژن های اینترلوکین 2 و 10 با صفات تولید مثلی در گاو هلشتاین

سابقه و هدف: بازدهی تولید مثلی، یکی از مهم ترین صفات موثر بر عملکرد تولیدی گاو شیرده محسوب می‌شود. در پژوهش حاضر، ارتباط چند شکلی نوکلئوتیدی موجود در ناحیه اگزون 6 ژن اینترلوکین 2 و ناحیه اگزون 5 ژن اینترلوکین 10، با صفات تولید مثلی شامل روزهای باز، فاصله گوساله زایی، فاصله زایش تا اولین تلقیح، طول دوره آبستنی، مرده زایی، موفقیت تلقیح و بروز سخت زایی در گاو هلشتاین مورد بررسی قرار گرفت.مواد و روش ها: در پژوهش حاضر، از روش تعیین ژنوتیپ انتخابی برای ارتباط سنجی، دو ژن کاندیدای اینترلوکین 2 و 10 با صفات تولید مثلی در گاو های هلشتاین استفاده شد. بدین منظور، در گام اول، انتخاب حیوانات بر مبنای داده‌های فنوتیپی حد آستانه ای توزیع باقی مانده صفت روزهای باز مبتنی بر مدل های آماری مختلط انجام شد. در مدل مورد استفاده عواملی همچون، اثرات سال تولد، سال زایش، فصل زایش، شکم شیردهی به عنوان اثرات ثابت در نظر گرفته شدند و همچنین، اثر حیوان به عنوان اثر تصادفی و مقدار تولید شیر، به عنوان کووریت در مدل وارد شدند. در مجموع، تعداد 194 گاو، متشکل از 97 گاو ماده با مقادیر باقیمانده کمتر از حد آستانه های میانه و تعداد 97 گاو ماده با مقادیر باقی مانده بزرگتر از میانه انتخاب شدند. سپس، استخراج dna از نمونه‌های خون بر اساس روش نمکی بهینه یافته انجام شد. متعاقباً، واکنش زنجیره ای پلیمراز برای تکثیر قطعات 172 و 325 جفت بازی به ترتیب از نواحی کد شونده اگزون های 6 و 5 ژن ‌های اینترلوکین 2 و اینترلوکین 10 با استفاده از آغاز‌گر‌های اختصاصی و شناسایی الگوی باندی مختلف در هر دو ژن با استفاده از روش pcr-sscp انجام شد. ارتباط الگوهای باندی هر یک از جایگاه های ژنی با صفات روزهای باز، فاصله گوساله زایی، فاصله زایش تا اولین تلقیح و طول دوره آبستنی با آزمون آماری کاکس و برای صفات مرده زایی، نتیجه تلقیح و سخت زایی آزمون لجستیک استفاده شد.یافته ها: نتایج حاصل از پژوهش نشان داد که در هر دو جایگاه نشانگری ژن های اینترلوکین 2 و اینترلوکین 10 چند شکلی مشاهده شد. در جایگاه اینترلوکین 2، چهار الگو و در جایگاه اینترلوکین 10 ، هفت الگوی مختلف باندی مشاهده شد. همچنین، در جایگاه اینترلوکین 10 الگوی باندی 5 و 6 بیشترین فراوانی و الگوی باندی 3 کمترین فراوانی را در بین نمونه های گروه اول دارا بودند در حالی‌که، در گروه دوم بیشترین فراوانی به الگوی باندی 6 تعلق داشت. در این جایگاه الگوی باندی 6 بیشترین فراوانی را در کل نمونه های مورد مطالعه داشت. در جایگاه اینترلوکین 2 در گروه اول، الگوی باندی 1 بیشترین فراوانی و الگوی 2 کمترین فراوانی را داشت و در کل جمعیت الگوی 4 کمترین فراوانی را داشت. نتایج نشان داد که جایگاه ژنی اینترلوکین 2 اثر معنی داری روی صفت روزهای باز (p<0/05) و طول دوره آبستنی (p<0/01) داشت و جایگاه ژنی اینترلوکین 10 (p<0/01) اثر معنی داری بر صفت روزهای باز، داشت.نتیجه گیری: با توجه به چند شکلی بالای نواحی مورد مطالعه در جمعیت گاوهای هلشتاین و ارتباط این چند شکلی‌ها با صفات تولید مثلی، می توان با تایید نتایج با کمک توالی یابی، این ژن ها در برنامه های اصلاح نژادی مد نظر قرار داد.

Evaluation of the association between polymorphism in Interleukin 2 and Interleukin 10 genes with reproductive traits in Holstein cattle

Background and objectives: Reproductive efficiency is one of the most important factors influencing dairy cow performance. In the present study, relationship between the polymorphism in interleukin 2 (IL2: exon 6) and interleukin 10 (IL10: exon 5) genes with reproductive characteristics including days open, calving interval, days from calving to first duty, gestation period, Service result, stillbirth and calving ease was examined.Materials and methods: In the present study, the relationship between interleukin 2 and interleukin10 as two candidate genes with some important reproductive traits in Holstein dairy cows was investigated by means of selective genotyping. Individuals were selected based on their open door residuals obtained from mixed models. In the model used, the effects of year of birth, year of calving, time of calving and lactation were taken into account as fixed effects, and the random effects of the animal and the covariate effect of milk yield were also included in the model. A total of 194 cows, 97 of which were individual cows, were selected from both tails of the residual value distribution. The DNA was extracted using a modified salting out procedure. Polymerase chain reactions (PCR) using specific primers were implemented to amplify fragments of 172 bp and 325 bp of IL2 and IL10, respectively. Different banding patterns were identified using the PCRSSCP technique. The Cox test in SAS was used to examine the association between banding patterns with open days, calving interval, days from calving to first service, gestation duration. The logistics regression was implemented in SAS for service results, stillbirths and calving ease.Results: The results showed the existence of polymorphism for both loci studied. Four different band patterns in IL2 and seven different band patterns in IL10 were observed. At the IL10 locus, striped patterns 5 and 6 had the highest frequency and pattern 3 showed the lower frequency in the individuals with residual values below the mean. In the second group with residual values above the mean, the highest frequency was observed for pattern 6, which also had the highest frequency in the total samples. For IL2, patterns 1 and 2 showed the greatest and lesser frequency, respectively, in the individuals with residual values below the mean. Pattern 4 had the lower frequency in this locus. Statistical results showed the significant association of IL2 on open days and length of gestation. In addition, IL10 had the significant effect on open days.Conclusion: Taking into account the polymorphisms in the studied regions for the population of Holstein dairy cows and the association of these polymorphisms with reproductive traits, following confirmation of the results using sequencing approach, these regions could be considered in animal breeding programs.