ivmМеждународный вестник ветеринарииInternational Journal of Veterinary Medicine2072-2419SpbGUVM Publishing House10.52419/issn2072-2419.2025.4.517ivm-1919Research ArticleАКУШЕРСТВО, ГИНЕКОЛОГИЯOBSTETRICS, GYNECOLOGYВлияние полиморфизма гена IGF-1 на молочную продуктивность и репродуктивные качества крупного рогатого скота голштинской породы в условиях Республики ТатарстанThe effect of IGF-1 gene polymorphism on dairy productivity and reproductive qualities of Holstein cattle in the Republic of Tatarstanhttps://orcid.org/0000-0001-9299-2104МуханинаЕ. Н.MukhaninaE. N.

канд. биол. наук, ст. науч. сотр. 

Candidate of Biological Sciences, Senior Researcher 

natysafina@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-3362-0463ШакировШ. К.ShakirovSh. K.

д-р с.-х. наук, проф., гл. науч. сотр. 

Doctor of Agricultural Sciences, Professor, Chief Researcher 

https://orcid.org/0009-0009-7473-7893ВологинД. С.VologinD. S.

асп., мл. науч. сотр. 

Graduate student, Junior Researcher 

Татарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства ФИЦ КазНЦ РАНРоссияTatar Scientific Research Institute of Agriculture, FRC Kazan Scientific Center, Russian Academy of SciencesRussian Federation20253012202504517524Copyright © Муханина Е.Н., Шакиров Ш.К., Вологин Д.С., 20252025Муханина Е.Н., Шакиров Ш.К., Вологин Д.С.Mukhanina E.N., Shakirov S.K., Vologin D.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vetjournal.spbguvm.ru/jour/article/view/1919

В статье представлены результаты комплексного исследования влияния полиморфизма гена инсулиноподобного фактора роста 1 (IGF-1) на ключевые хозяйственно-полезные признаки у голштинского скота отечественной селекции в условиях Республики Татарстан. Было идентифицировано три генотипа по изучаемому локусу: АА, АВ и ВВ. Популяция характеризовалась умеренным генетическим разнообразием с частотой аллеля А 0,524 и аллеля В 0,476, а распределение генотипов незначительно отклонялось от равновесия Харди-Вайнберга. Установлено, что гетерозиготный генотип А, ассоциирован с наиболее высокими общими показателями молочной продуктивности. Особи с этим генотипом демонстрировали наивысший удой как за полную лактацию (7399,0 кг), так и за стандартную лактацию (7232,0 кг), что свидетельствует об эффекте гетерозиса. Помимо этого, коровы-гетерозиготы имели наибольшую массовую долю жира в молоке (3,58%) и максимальный выход молочного жира. В то же время, животные с гомозиготным генотипом ВВ показали выраженные преимущества в репродуктивных качествах. У них был зафиксирован более высокий коэффициент воспроизводительной способности (0,98) и наименьший процент яловости (11,5%), что указывает на лучшую фертильность и эффективность воспроизводства стада. Важно отметить, что коровы с генотипом ВВ также характеризовались оптимальными санитарно-гигиеническими свойствами молока, что подтверждается достоверно более низким содержанием соматических клеток (277,8 тыс./см³) по сравнению с другими группами. Этот факт свидетельствует о потенциально большей устойчивости к маститам и более высоком качестве молочной продукции. Особи с гомозиготным генотипом АА гена IGF-1 уступали по большинству изучаемых показателей, демонстрируя наименьшую продолжительность лактации и удой за полную лактацию. Таким образом, гетерозиготный генотип АВ предпочтителен для максимизации надоев и жирномолочности, в то время как генотип ВВ целесообразно использовать для улучшения воспроизводства, здоровья вымени и качества молока.

The article presents the results of a comprehensive study on the effect of polymorphism in the insulin-like growth factor 1 (IGF-1) gene on key economically valuable traits in Holstein cattle of domestic selection in the conditions of the Republic of Tatarstan. Three genotypes were identified at the studied locus: AA, AB, and BB. The population was characterized by moderate genetic diversity with an allele A frequency of 0.524 and allele B frequency of 0.476, with the genotype distribution showing a slight deviation from Hardy-Weinberg equilibrium. It was found that the heterozygous AB genotype is associated with the highest overall milk productivity indicators. Individuals with this genotype demonstrated the highest milk yield both for complete lactation (7399.0 kg) and standard lactation (7232.0 kg), indicating a heterosis effect. In addition, heterozygous cows had the highest percentage of milk fat (3.58%) and maximum total milk fat yield. At the same time, animals with the homozygous BB genotype showed pronounced advantages in reproductive traits. They showed a higher reproductive ability index (0.98) and the lowest barren rate (11.5%), which indicates better fertility and reproductive efficiency of the herd. It is important to note that cows with the BB genotype also exhibited optimal sanitary and hygienic properties of milk, as confirmed by a significantly lower somatic cell count (277.8 thou./cm³) compared to other groups. This fact indicates potentially greater resistance to mastitis and higher milk product quality. Individuals with the homozygous AA genotype of the IGF-1 gene lagged behind in most studied parameters, displaying the shortest lactation duration and total lactation yield. Thus, the heterozygous AB genotype is preferable for maximizing milk yield and milk fat content, while the BB genotype is advisable to use to improve reproduction, udder health, and milk quality.

геналлельполиморфизмIGF-1инсулиноподобный фактор роста-1скотудоймясная продуктивностьвоспроизводствоgeneallelepolymorphismIGF-1insulin-like growth factor 1cattleyieldmeat productivityreproductive abilityСтатья выполнена в рамках государственного задания: «совершенствование комплексных отечественных технологий селекции, растениеводства и животноводства на основе идентификации высокоценных генотипов, молекулярно-генетических методов, биотехнологий, конструирования адаптивных и высокопродуктивных агробиоценозов и агроэкосистем для производства экологической и функциональной продукции».The article was carried out within the framework of the state task: «Improving complex domestic technologies of selection, crop production and livestock production on the basis of identification of high-value genotypes, molecular genetic methods, biotechnologies, design of adaptive and highly productive agrobiocenoses and agroecosystems for the production of ecological and functional products».ReferencesГилемханов, И.Ю. Молочная продуктивность первотёлок татарстанского типа с разными генотипами по локусам генов соматотропинового каскада: диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук: 06.02.07 / Гилемханов Ильназ Юнусович ; ФГБОУ ВО «Казанская государственная академия ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана». – Казань, 2021. – 128 с.Gilemkhanov, I.Yu. Milk productivity of first-calf heifers of the Tatarstan type with different genotypes at the loci of growth hormone cascade genes. Dissertation for the degree of Candidate of Biological Sciences: 06.02.07. Kazan State Academy of Veterinary Medicine named after N.E. Bauman, Kazan, 2021, 128 p.Муханина, Е. Н. Ассоциация полиморфизма гена FGF2 с экономически значимыми признаками коров голштинской породы республики Татарстан / Е. Н. Муханина, Н. Ю. Сафина, Ш. К. Шакиров [и др.] // Международный вестник ветеринарии. – 2024. – № 1. – С. 342-349. – DOI 10.52419/issn2072-2419.2024.1.342.Mukhanina E. N., Safina N. Yu., Shakirov Sh. K., Gaynutdinova E. R., Fattakhova Z. F. Association of FGF2 gene polymorphism with economically significant traits of Holstein cows of the Republic of Tatarstan // International Bulletin of Veterinary Medicine. 2024. 1:342-349.Муханина, Е. Н. Обусловленность продуктивных качеств крупного рогатого скота Республики Татарстан полиморфизмом гена остеопонтина / Е. Н. Муханина, Н. Ю. Сафина, З. Ф. Фаттахова [и др.] // Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана. – 2024. – Т. 260, № 4. – С. 148-153. – DOI 10.31588/2413_4201_1883_4_260_148.Mukhanina E. N., Safina N. Yu., Fattakhova Z. F., Gaynutdinova E. R., Shakirov Sh. K., Ravilov R. H. The conditioning of productive qualities of cattle of the Republic of Tatarstan by polymorphism of the osteopontin gene // Scientific Notes of the Kazan Academy of Veterinary Medicine named after N.E. Bauman. 2024. 4:148-153.Сафина, Н. Ю. Полиморфизм гена IGF -1 в поголовье коров голштинской породы и быков-производителей / Н. Ю. Сафина, Е. Н. Муханина, Ш. К. Шакиров [и др.] // Международный вестник ветеринарии. – 2025. – № 1. – С. 343-353. – DOI 10.52419/issn2072-2419.2025.1.343.Safina N.Yu., Mukhanina E. N., Shakirov Sh. K., Gaynutdinova E. R., Vologin D. S. Polymorphism of the IGF -1 gene in the livestock of Holstein cows and breeding bulls // International Bulletin of Veterinary Medicine. 2025. 1:343-353.Ge, W. Association of a genetic marker with blood serum insulin-like growth factorI concentration and growth traits in Angus cattle / W. Ge, M.E. Davis, H. C. Hines [et al.] // Journal of Animal Science. – 2001. – V. 79. – №. 7. – P. 1757-1762.Ge W., Davis M. E., Hines H. C., Irvin K. M., Simmen R. C. Association of a genetic marker with blood serum insulin-like growth factor-I concentration and growth traits in Angus cattle //Journal of Animal Science. 2001.79(7):1757-1762.Hendam, B. M. Gene Expression of Immune, Growth and Lipogenic Markers in Holstein, Simmental and Brown Swiss Calves / B. M. Hendam, H. M. Ghanem, B. H. Marghani [et al.] //Alexandria Journal of Veterinary Sciences. – 2023. – V. 76. – №. 1. – P. 84-95.Hendam B. M., Ghanem H. M., Marghani B. H., U. A. Abou-ismail, A. I. Ateya. Gene Expression of Immune, Growth and Lipogenic Markers in Holstein, Simmental and Brown Swiss Calves // Alexandria Journal of Veterinary Sciences. 2023. 76(1):84-95.Lucy M. C. Functional differences in the growth hormone and insulin‐like growth factor axis in cattle and pigs: implications for post‐partum nutrition and reproduction // Reproduction in Domestic Animals. – 2008. – V. 43. – P. 31-39.Lucy M. C. Functional differences in the growth hormone and insulin‐like growth factor axis in cattle and pigs: implications for post‐partum nutrition and reproduction // Reproduction in Domestic Animals. 2008. 43:31-39.Meyer, Z. Analysis of the IGF-system in milk from farm animals–Occurrence, regulation, and biomarker potential / Z. Meyer, C. Höflich, E. Wirthgen [et al.] // Growth Hormone & IGF Research. – 2017. – V. 35. – P. 1-7.Meyer Z., Höflich C., Wirthgen E., Olm S., Hammon H. M., Hoeflich A. Analysis of the IGF-system in milk from farm animals–Occurrence, regulation, and biomarker potential // Growth Hormone & IGF Research. 2017. 35:1-7.Mullen, M. P. Single nucleotide polymorphisms in the insulin-like growth factor 1 (IGF-1) gene are associated with performance in Holstein-Friesian dairy cattle / M. P. Mullen, D. P. Berry, D. J. Howard [et al.] // Frontiers in genetics. – 2011. – V. 2. – P. 3.Mullen M. P., Berry D. P., Howard D. J., Diskin M. G., Lynch C. O., Giblin L., Kenny D. A., Magee D. A., Meade K. G., Waters S. M. Single nucleotide polymorphisms in the insulin-like growth factor 1 (IGF-1) gene are associated with performance in Holstein-Friesian dairy cattle // Frontiers in genetics. 2011. 2:3.Oksbjerg, N. Basic principles of muscle development and growth in meat-producing mammals as affected by the insulin-like growth factor (IGF) system / N. Oksbjerg, F. Gondret, M. Vestergaard // Domestic Animal Endocrinology. – 2004. – V. 27. – №. 3. – P. 219-240.Oksbjerg N., Gondret F., Vestergaard M. Basic principles of muscle development and growth in meat-producing mammals as affected by the insulin-like growth factor (IGF) system // Domestic Animal Endocrinology. 2004. 27(3):219-240.Parmentier, I. Candidate gene markers associated with somatotropic axis and milk selection/ I. Parmentier, D. Portetelle, N. Gengler [et al.] // Domestic Animal Endocrinology. – 1999. – V. 17. – №. 2-3. – P. 139-148.Parmentier I., Portetelle D., Gengler N., Prandi A., Bertozzi C., Vleurick L., Gilson R., Renaville R. Candidate gene markers associated with somatotropic axis and milk selection // Domestic Animal Endocrinology. 1999. 17(2-3):139-148.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.