DOKTORI (PhD) ÉRTEKEZÉS TÉZISEI PANNON EGYETEM GEORGIKON KAR Állat- és Agrárkörnyezet-tudományi Doktori Iskola Doktori Iskola vezető: Dr. ANDA ANGÉLA, DSc egyetemi tanár TEJTERMELÉST ÉS HÚSMINŐSÉGET BEFOLYÁSOLÓ DGAT1 K232A, leptin C528T, TG 5 UTR POLIMORFIZMUSOK VIZSGÁLATA HAZAI SZARVASMARHA POPULÁCIÓKBAN Témavezető: Dr. SZABÓ FERENC, DSc egyetemi tanár Társ-témavezető: Dr. ANTON ISTVÁN, PhD tudományos főmunkatárs Készítette: FARKAS VALÉRIA KESZTHELY 2012
1. A kutatás előzményei, célkitűzés Napjainkban a gazdasági állatok tenyésztési programjában jól alkalmazhatók a különböző genetikai markerek, melyek segítségével, fontos kvantitatív (termelési) tulajdonságokat (tejhozam, tejzsír- és fehérje mennyiség, hústermelés) kódoló (poli)gének (QTL=Quantitative Trait Loci) azonosíthatók. A számos ismert genetikai marker között jelentősek a mennyiségi tulajdonság kialakításában szerepet játszó diacilglicerol-oacyltranszferáz (DGAT1), thyroglobulin (TG) és a leptin, amelyek egyre inkább a vizsgálatok középpontjába kerültek, és vizsgálataim alapját képezték. A rohamléptekkel fejlődő molekuláris genetikai módszerek közül az SNP (single nucleotide polymorphism - egypontos nukleotid-polimorfizmus) kutatások (köztük a DGAT1, leptin, TG) új lehetőséget kínálnak a genomvizsgálatokon alapuló tenyészállat kiválasztásban, azaz a genomszelekcióban (GS). Ez azért fontos, mert a genom alapú tenyészérték felhasználásával nagyobb mértékű genetikai előrehaladás érhető el. Az általam vizsgált polimorfizmusokat (DGAT1 K232A, TG 5 UTR, leptin C528T), mint fontos mennyiségi tulajdonságokat meghatározó marker géneket, már számos külföldi országban sikeresen alkalmazzák a hatékonyabb szelekciós munka részeként. A fentiek alapján a disszertáció tárgyát képező vizsgálataim főbb célkitűzései a következők voltak: A magyar tejelő szarvasmarha állományhoz tartozó magyar tarka, holstein-fríz, és jersey tehenek egy-egy populációjának genetikai vizsgálata a DGAT1 K232A, leptin C528T és TG 5 UTR polimorfizmusaira nézve A génváltozatok előfordulási gyakoriságának feltérképezése a vizsgált reprezentatív tehén állományokban Ezen kívül az egyes genotípusok, valamint a tejtermelés mint gazdaságilag fontos tulajdonság közötti genetikai kapcsolat, illetve összefüggés keresése, az irodalmi adatok alapján az eddig közölt külföldi eredményekkel való összevetése A hazai húshasznú angus szarvasmarha populáció reprezentatív állományainak DGAT1 K232A, leptin C528T és TG 5 UTR polimorfizmusának vizsgálta A génváltozatok előfordulási gyakoriságának feltérképezése a vizsgált reprezentatív bika állományban Ezen kívül az egyes genotípusok, valamint a hosszú hátizom (musculus longissimus dorsi) és fehérpecsenye (musculus semitendinosus) zsírtartalmának vizsgálata mint gazdaságilag fontos tulajdonság közötti genetikai kapcsolat, illetve összefüggés keresése, az irodalmi adatok alapján az eddig közölt külföldi eredményekkel való összevetése 1
2. Anyag és módszer 2.1. A vizsgálatba vont fajták, egyedszámok; mintavétel A vizsgálatokhoz 4 szarvasmarha fajtához tartozó 7 hazai állomány (összesen: 1323 egyed) DGAT1 K232A, leptin C528T és TG 5 UTR polimorfizmus vizsgálatát végeztem el. A vizsgálataimhoz: 2 tenyészetből származó, összesen 485, legalább 4 laktációt zárt magyar tarka tejelő tehéntől vettem vér-, ill. szőr-, 1 tenyészetből származó, összesen 417, legalább 3 laktációt zárt holstein-fríz tejelő tehéntől vettem vér-, 2 tenyészetből származó, összesen 341, legalább 2 laktációt zárt jersey tejelő tehéntől szőr-, 2 tenyészetből származó, összesen 80, húshasznú angus bikából vettem vérmintát valamint a vágóhídi vágást követően állatonként 200 g-nyi mintát gyűjtöttem a 12. és 13. borda között a hosszú hátizomból (m. longissimus dorsi) és a fehérpecsenyéből (m. semitendinosus). 2.2. Laboratóriumi vizsgálatok A mintavételt követően a genomiális DNS izolálása vérből ZSOLNAI és mtsai, (2003) szerint; szőrhagymából FAO/IAEA (2004) (FAO/IEAE Inter-regional Training course on Molecular Methods in Livestock Genetics and Breeding) ajánlása szerint történt. A vérmintákat NaEDTA-s vérvételi csövekben -20 C-on tároltuk a DNS kinyeréséig. A hosszú hátizom ((m. longissimus dorsi: LD) és a fehérpecsenye (m. semitendinosus: ST) zsírtartalmának meghatározása Soxhlet féle gravimetriás módszerrel az érvényben lévő magyar szabvány alapján végeztem (MSZ 5874/2-85). A vér- és szőrminták tipizálásához a DGAT1 gén K232A, valamint a leptin gén 528 (C/T) polimorfizmusok esetében Rotor Gene RG 3000 típusú Real-Time PCR készüléket (Corbett Research) és TaqMan alléldiszkriminációs módszert használtam. Vizsgálataimban a DGAT1 gén K232A polimorfizmusának azonosítása a 10433 és 10434 helyen található AA/GC dinukleotid szubsztitúció detektálását jelentette (GenBank Accession No. AJ318490). A leptin gén polimorfizmusának azonosítása az 528 helyen található C/T szubsztitúció detektálását jelentette (GeneBank Accession No. AB070368). A TG gén polimorfizmusának azonosítása 5 UTR nem transzlálódó régióban lévő citozin/timin (C/T) szubsztitúció detektálását jelentette (GenBank Accession No. M35823). Az állatok TG gén 5 UTR genotípusát PCR-RFLP (restrikciós fragmenthosszpolimorfizmus) módszerrel határoztam meg Barendse, 1999 által leírt PCR körülmények adaptálásával. A felszaporított termék hasítását, vagyis a polimorf hely azonosítását, a PsuI (Fermentas) restrikciós endonukleázzal végeztem. A hasított DNS fragmentumokat ethidium bromiddal festett 4%-os metafor agaróz gélen választottam el egymástól, amelyek a festék hatására UV fényben jól elkülöníthetők. 2
2.3. Adatbáziskezelés és statisztikai vizsgálatok A tehenek tejtermelési adatait a laktációk során az Állattenyésztési Teljesítményvizsgáló Kft. által havonta végzett befejések adatai alapján értékeltem. Populációegyensúly-vizsgálatok A populációk genetikai egyensúlyának vizsgálatához az elméletileg várt genotípusgyakoriságokat a tapasztalt genotípus-gyakoriságok felhasználásával a Hardy-Weinberg szabály alapján határoztam meg. A feltételezett populációegyensúlyt a χ 2 értékének kiszámolásával vizsgáltam. Hatásvizsgálat A vizsgált polimorfizmusok feltételezett hatásainak elemzéséhez az állatok 305 napos laktációs adatait (tejhozam (kg), tejzsír (kg, %), tejfehérje (kg, %)), valamint a tejelő napok számát, szárazonállást, legnagyobb napi (kg) és a befejések átlag tejhozamát (kg), valamint a perzisztenciát (%) használtam. A statisztikai analízist SPSS 14.0 Windows szoftver segítségével végeztem. A vizsgált lókuszok (DGAT1, leptin, TG), valamint a termelési adatok közötti feltételezett kapcsolat felderítésére többtényezős varianciaanalízis, Általános Lineáris Modell (GLM: General Linear Model) és a legkisebb négyzetes különbségek (Fisher-féle LSD) (LSD: least square differences) módszerét, illetve nem homogén varianciák esetében Tamhane-féle tesztet alkalmaztam. Az értékelés során a tejelő populációk esetében (magyar tarka, holstein-fríz, jersey) a tehenek DGAT1, leptin és TG genotípusát, születési évét és laktáció sorszámát, és az ellés évszakát fix hatásnak tekintetem. A magyar tarka és jersey populációk esetében a tenyészet az adott tenyészet, ill. az ott folyó menedzsment fix hatását képviselte. A magyar tarka és a holstein-fríz populációk esetében a leptin*tg genotípus interakció fix hatásával is számoltam. A húshasznú angus populáció esetében a három lókusz (DGAT1, leptin, TG) genotípusa mellett a tenyészet és a takarmány kiegészítés (napraforgó) hatását tekintettem fix hatásnak az értékelés során. A faktorok hatásainak mértékét a leggyakrabban használt többváltozós varianciaanalízis módszerével (U-próba, más néven Wilks Lambda módszer) számítottam ki. 3
3. Eredmények 3.1. Allél- és genotípus-megoszlási értékek 3.1.1. A DGAT1 gén K232A polimorfizmusának genotípus- és allélgyakorisági értékei hazai szarvasmarha populációkban A real-time PCR segítségével 3 különböző mintázatot (genotípust) sikerült elkülönítenem (AA/AA, AA/GC, GC/GC). Ez a 3 genotípus két allél (AA és GC allél) kombinációjaként értelmezhető. Magyar tarka populáció esetében az AA allél (lizin variáns) gyakorisága 0,10; holstein-fríz populáció esetében 0,22; a jersey fajtánál 0,81 (AA) míg az angus fajtánál 0,18 (AA) volt. Az általam vizsgált populációkban az allélok kombinációjaként létrejött genotípusok számszerű megoszlása magyar tarka fajtánál 1,66% (AA/AA), 16,43% (AA/GC), 81,91% (GC/GC); holstein-fríz populáció esetében 4,32% (AA/AA), 35,49% (AA/GC), 60,19% (GC/GC) volt. A jersey fajtánál 68,53% (AA/AA), 25,29% (AA/GC), 6,18% (GC/GC); a angus fajtánál a következőképpen alakult: 7,50% (AA/AA); 20,00% (AA/GC); 72,50% (GC/GC). 3.1.2. A leptin gén C528T polimorfizmusának genotípus- és allélgyakorisági értékei hazai szarvasmarha populációkban A real-time PCR segítségével 3 különböző mintázatot (genotípust) sikerült elkülönítenem (CC, CT, TT). Ez a 3 genotípus két allél (C és T allél) kombinációjaként értelmezhető. Magyar tarka populáció esetében az C allél gyakorisága 0,75; holstein-fríz populáció esetében 0,85; a jersey fajtánál 0,87 (C) míg az angus fajtánál 0,77 (C) volt. Az általam vizsgált populációkban az allélok kombinációjaként létrejött genotípusok számszerű megoszlása magyar tarka fajtánál 52,99% (CC), 43,71% (CT), 3,30% (TT); holstein-fríz populáció esetében 70,02% (CC), 29,26% (CT), 0,72% (TT) volt. A jersey fajtánál 74,78% (CC), 24,63% (CT), 0,59% (TT); az angus fajtánál a következőképpen alakult: 56,25% (CC), 41,25% (CT), 2,5% (TT). 3.1.3. A TG gén 5 polimorfizmusának genotípus- és allélgyakorisági értékei hazai szarvasmarha populációkban A PCR reakció segítségével amplifikált DNS szakasz PsuI restrikciós endonukleázzal való hasítása, valamint az elektroforézis eredményeképpen az agaróz gélen UV fény segítségével 3 különböző mintázatot (genotípust) sikerült megkülönböztetnem. Egy három sávos (CC), egy négy sávos (CT) és egy két sávos (TT) mintázatot. Ez a 3 genotípus két allél (C és T allél) kombinációjaként értelmezhető. Magyar tarka populáció esetében az C allél gyakorisága 0,73; holstein-fríz populáció esetében 0,87; a jersey fajtánál 0,77 (C) míg az angus fajtánál 0,67 (C) volt. Az általam vizsgált populációkban az allélok kombinációjaként létrejött genotípusok számszerű megoszlása magyar tarka fajtánál 53,43% (CC), 39,04% (CT), 7,53% (TT); holstein-fríz populáció esetében 74,45% (CC), 24,10% (CT), 1,45% (TT) volt. A jersey fajtánál 59,57% (CC), 35,02% (CT), 5,41% (TT); az angus fajtánál a következőképpen alakult: 45,00% (CC), 40,00% (CT), 15,00% (TT). 4
3.2. Hatásvizsgálat eredményei 3.2.1. A DGAT1 K232A, a leptin C528T, valamint a TG 5 UTR polimorfizmusok és a vizsgált tulajdonságok közötti összefüggések hazai magyar tarka állományban A szárazonállási idő tekintetében a DGAT1 gén genotípusai között szignifikáns kapcsolat volt kimutatható. A GC/GC genotípusú egyedek szignifikánsan magasabb értéke volt kimutatható az AA/GC genotípusú egyedekhez képest. Az AA/AA genotípusú állatoknál azonban semmilyen különbség nem volt kimutatható a két másik genotípushoz képest. A maximálisan befejt tej mennyiség esetében az AA/AA genotípusú egyedek szignifikánsan kisebb értéket értek el, mint az AA/GC és GC/GC genotípusú tehenek. A két utóbbi genotípus között nem volt szignifikáns különbség. Az átlagosan befejt tej mennyiség vonatkozásában ugyancsak az AA/AA genotípusú egyedek értek el szignifikánsan kisebb értéket az AA/GC és GC/GC genotípusú tehenekhez képest. A TG genotípusai között is sikerült kimutatni szignifikáns különbséget. A maximálisan befejt tej mennyiség esetében a CC genotípusú egyedek szignifikánsan magasabb értéket értek el, mint az CT és TT genotípusú tehenek. A két utóbbi genotípus között nem volt szignifikáns különbség. Az átlagosan befejt tej mennyiség vonatkozásában a CC genotípusú egyedek szignifikánsan magasabb értéket értek el mint a TT genotípusú egyedek, valamint alacsonyabbat a CT genotípusú tehenekhez képest. A TG genotípusok esetében szignifikáns különbség volt kimutatható a CC és CT genotípusok között. Ezen vizsgált tulajdonság esetében a CC genotípusú tehenek szignifikánsan alacsonyabb értéket produkáltak, mint heterozigóta társaik. A TT genotípusú állatoknál azonban semmilyen különbség nem volt kimutatható. A 305 napos laktációs tejhozam vizsgálata során a DGAT1 esetében az AA/AA genotípusú egyedek szignifikánsan alacsonyabb értéket értek el, mint az AA/GC és GC/GC genotípusú társaik. A TG esetében a CC genotípusú egyedek szignifikánsan magasabb értéket értek el mint a TT genotípusú egyedek, valamint alacsonyabbat a CT genotípusú tehenekhez képest. A 305 napos tejzsír hozamnál a DGAT1 esetében a heterozigóta egyedek szignifikánsan magasabb értéket produkáltak, mint a másik két genotípushoz tartozó egyedek. Ugyanezen tulajdonság esetében a TG genotípusok esetében ugyancsak a heterozigóta egyedek értek el szignifikánsan magasabb értéket, a CC genotípusúakhoz képest. A TT genotípusú állatoknál nem volt kimutatható szignifikáns különbség a két másik genotípushoz képest. A 305 napos tejfehérje hozamnál a DGAT1 esetében az AA/AA genotípus egyedek szignifikánsan alacsonyabb tejfehérje hozammal rendelkeztek, mint a két másik genotípus egyedei. A TG genotípusoknál a CC genotípusú egyedek szignifikánsan magasabb tejfehérje mennyiséget produkáltak a TT genotípusúakhoz képest, illetve alacsonyabbat a CT genotípusúakhoz képest. A TT és a CT genotípusú állatok tejfehérje hozama között azonban semmilyen szignifikáns különbség nem volt kimutatható. A 305 napos tejzsír százalék vizsgálatakor a DGAT1 lókusz esetében az AA/AA genotípusú, míg a leptin lókusz esetében a TT genotípusú egyedek produkáltak szignifikánsan magasabb értékeket, a másik két-két genotípushoz tartozó egyedekhez képest. A TG esetében ugyancsak a TT genotípusúak értek el szignifikánsan magasabb tejzsír %-ot, a CC és CT genotípusok között semmilyen különbség nem volt kimutatható. 5
A 305 napos tejfehérje százalék esetében hasonló eredmények születtek. A DGAT1 lókusz esetében az AA/AA genotípusú, míg a leptin lókusz esetében a TT genotípusú egyedek produkáltak ugyancsak szignifikánsan magasabb értékeket, a másik két-két genotípushoz tartozó egyedekhez képest. A TG esetében ugyancsak a TT genotípusú tehenek értek el szignifikánsan magasabb tejfehérje %-ot, a CC genotípusúakhoz képest. Ugyanakkor a heterozigóta egyedek szignifikánsan magasabb értékeket értek el, mint a CC genotípusú egyedek. A CT és a TT genotípusok között semmilyen különbség nem volt kimutatható. 3.2.2. A DGAT1 K232A, a leptin C528T, valamint a TG 5 UTR polimorfizmusok és a vizsgált tulajdonságok közötti összefüggések hazai holstein-fríz állományban Mindkét befejési érték esetében sikerült szignifikáns kapcsolatot kimutatni a DGAT1 genotípusai között. A maximálisan befejt tej mennyiség esetében az AA/AA genotípusú egyedek szignifikánsan kisebb értéket értek el mint a GC/GC genotípusú tehenek, illetve az AA/GC genotípusúak is szignifikánsan kisebb értéket produkáltak a GC/GC genotípusú egyedekhez képest. Az AA/AA és a AA/GC genotípusok között nem volt szignifikáns különbség. Az átlagosan befejt tej mennyiség vonatkozásában ugyancsak az AA/AA genotípusú egyedek értek el szignifikánsan kisebb értéket a GC/GC genotípusú tehenekhez képest, valamint hasonlóképpen az előzőekhez az AA/GC genotípusúak is szignifikánsan kisebb értéket produkáltak a GC/GC genotípusú egyedekhez képest. Az AA/AA és a AA/GC genotípusok között nem volt szignifikáns különbség. A laktációs perzisztencia vizsgálata során a leptin és a TG genotípusai kötött nem volt szignifikáns kapcsolat kimutatható. A DGAT1 genotípusok esetében szignifikáns különbség volt kimutatható az AA/GC és a GC/GC genotípusok között. Ezen vizsgált tulajdonság esetében az AA/GC genotípusú tehenek szignifikánsan alacsonyabb értéket produkáltak, mint a GC/GC genotípusú társaik. Az AA/AA genotípusú állatoknál azonban semmilyen különbség nem volt kimutatható. A 305 napos tejhozamnál DGAT1 esetében az AA/AA genotípusú egyedek szignifikánsan kevesebb tejet termeltek a GC/GC genotípusú tehenekhez képest, valamint az AA/GC genotípusúak is szignifikánsan kisebb értéket produkáltak a GC/GC genotípusú egyedekhez képest. Az AA/AA és a AA/GC genotípusok között nem volt szignifikáns különbség. A 305 napos tejzsír hozam vizsgálatakor a TG genotípusok esetében a CC genotípusú egyedek szignifikánsan magasabb értéket értek el, a CT genotípusúakhoz képest. A TT genotípusú állatoknál azonban semmilyen különbség nem volt kimutatható. A 305 napos tejfehérje hozamok vizsgálatakor a DGAT1 esetében a homozigóta GC/GC genotípusú egyedek szignifikánsan magasabb értéket produkáltak, mint a heterozigiták. Az AA/AA genotípusú állatoknál semmilyen különbség nem volt kimutatható. A 305 napos tejzsír százalék vizsgálatakor a DGAT1 lókusz esetében az AA/AA genotípusú egyedek produkáltak szignifikánsan magasabb értékeket, a másik két genotípushoz tartozó egyedekhez képest. A TG lókusz esetében a TT illetve a CC genotípusú egyedek produkáltak szignifikánsan magasabb tejzsír %-ot, a heterozigóta társaikhoz viszonyítva. A 305 napos tejfehérje százalék vizsgálata során a DGAT1 AA/AA genotípusú egyedek produkáltak szignifikánsan magasabb tejfehérje %-ot, az AA/GC és GC/GC 6
genotípushoz tartozó egyedekhez képest. A leptin lókusznál esetében a heterozigóta CT genotípusú tehenek értek el szignifikánsan magasabb tejfehérje %-ot, a CC genotípusúakhoz képest. Ugyanakkor a TT genotípusok között semmilyen különbség nem volt kimutatható. A 305 napos tejfehérje arányának vizsgálatakor a TG genotípusai között nem volt szignifikáns kapcsolat kimutatható. 3.2.3. A DGAT1 K232A, a leptin C528T, valamint a TG 5 UTR polimorfizmusok és a vizsgált tulajdonságok közötti összefüggések hazai jersey állományban A 305 napos tejhozamnál DGAT1 esetében az AA/AA genotípusú egyedek szignifikánsan kevesebb tejet termeltek mint a GC/GC genotípusú tehenek. A GC/GC genotípusok között nem volt kimutatható szignifikáns különbség. A 305 napos tejzsír hozam vizsgálatakor a DGAT1 genotípusok esetében az AA/AA genotípusú egyedek szignifikánsan magasabb tejzsír mennyiség volt tapasztalható, az AA/GC és a GC/GC genotípusúakhoz képest. A két utóbbi genotípus között azonban semmilyen szignifikáns különbség nem volt kimutatható. A 305 napos tejzsír százalék vizsgálatakor a DGAT1 lókusz esetében az AA/AA genotípusú egyedek produkáltak szignifikánsan magasabb értékeket, a másik két genotípushoz tartozó egyedekhez képest, de az AA/GC és GC/GC genotípusok között már nem volt szignifikáns kapcsolat. A TG lókusz esetében a CT genotípusú egyedek produkáltak szignifikánsan magasabb tejzsír %-ot, a CC genotípusú társaikhoz viszonyítva. A TT genotípusok között már nem volt szignifikáns kapcsolat. A 305 napos tejfehérje százalék vizsgálata során a DGAT1 lókusznál sikerült szignifikáns kapcsolatot kimutatnom a genotípus csoportok között. Az AA/AA genotípusú egyedek produkáltak szignifikánsan magasabb tejfehérje %-ot, az AA/GC és GC/GC genotípushoz tartozó egyedekhez képest, de az AA/GC és GC/GC genotípusok között már nem volt szignifikáns kapcsolat. 3.2.4. A DGAT1 K232A, a leptin C528T valamint a TG 5 UTR polimorfizmusok és a vizsgált tulajdonságok közötti összefüggések hazai angus állományban A DGAT1 lókusz esetében az AA/AA genotípusú egyedeinek szignifikánsan magasabb volt a hosszú hátizom (m. longissimus dorsi: LD) intramuszkuláris zsírtartalma, mint az AA/GC és GC/GC genotípusú bikáké. Az AA/GC és GC/GC genotípusok között nem volt kimutatható szignifikáns különbség. A fehérpecsenye (m. semitendinosus: ST) esetében az előzőhöz hasonló tendenciát sikerült kimutatnom. Ezen húsminta esetében is az AA/AA genotípusú egyedek értek el szignifikánsan magasabb intramuszkuláris zsírtartalmat, az AA/GC és GC/GC genotípusú egyedekhez képest. Az AA/GC és GC/GC genotípusok között itt sem volt szignifikáns különbség. A leptin lókusz esetében a TT genotípusú bikáknak volt szignifikánsan magasabb a fehérpecsenye (m. semitendinosus) intramuszkuláris zsírtartalma, a CC és CT genotípusú egyedekhez képest. A két utóbbi genotípus között nem volt kimutatható szignifikáns különbség. A hosszú hátizom (m. longissimus dorsi) esetében nem sikerült szignifikáns kapcsolatot kimutatnom, de tendenciáját tekintve a hosszú hátizom esetében is a TT genotípusú egyedeknek volt magasabb az intramuszkuláris zsírtartalma. A TG lókusz esetében, mindkét húsmintánál a TT genotípusú bikáknak volt szignifikánsan magasabb a hosszú hátizom, valamint a fehérpecsenye intramuszkuláris zsírtartalma, a CC és CT genotípusú egyedekhez képest. A két utóbbi genotípus között nem volt kimutatható szignifikáns különbség. 7
4. Következtetések és javaslatok A DGAT1 K232A, leptin C528T, TG 5 UTR polimorfizmusok allélfrekvencia értékeinek kiszámításánál kiderült, hogy a vizsgált nullhipotézis, vagyis hogy a mintapopuláció Hardy-Weinberg egyensúlyban van, nem minden esetben igazolódott be. A DGAT1, a leptin és a TG lókuszokra vonatkozó szelekciós nyomás tehát nem mindenhol kimutatható mértékű. Az egyensúly megléte arra is utalhat, hogy a vizsgált mintapopuláció reprezentatív, jól jellemzi a hazai vizsgált fajtákat. A vizsgált DGAT1 lókusz esetében szignifikáns összefüggés mutatkozott mind a magyar tarka, holstein-fríz mind pedig a jersey populáció esetében az adott gén változatai és a 305 napos tejhozam, tejzsír-, és fehérje százalék között. Mindhárom tejelő populáció esetében azonos tendencia volt megfigyelhető. Mindezek alapján megállapíthatjuk, hogy az AA allél pozitív hatással van a tejzsír és tejfehérje arányára és negatív hatással a 305 napos tejhozamra. Az AA allél tejzsír termelésre kifejtett pozitív hatása egyértelműen dokumentált és ezt jelenlegi vizsgálati eredményeim is alátámasztják. Az eredményeim alapján nem tudtam egyértelmű hatást megállapítani a leptin C528T polimorfizmusa és a tejelő állományok tejtermelési paraméterei között. A TG 5 UTR polimorfizmus esetében mindhárom tejelő populáció esetében szignifikáns kapcsolatot sikerült kimutatni a 305 napos tejzsír % vonatkozásában. Mind a magyar tarka, holstein-fríz mind pedig a jersey populációk esetében a TT genotípusnak volt pozitív hatása a 305 napos tejzsír arányára. Az általam vizsgált húshasznú angus állomány eredményeit számos olyan irodalmi adat is megerősíti, ahol mind a DGAT1, mind a leptin és a TG lókuszok esetében a mutáns allél bizonyult a legelőnyösebbnek az intramuszkuláris zsírtartalom szempontjából. A végkövetkeztetések levonásához azonban mind a négy populáció (magyar tarka, holstein-fríz, jersey, angus), mind a három polimorfizmusa (DGAT1 K232A, leptin C528T, TG 5 UTR) esetében további vizsgálatok szükségesek az állományok nagyobb arányú bevonásával. A ritkán előforduló genotípusok alacsony száma is indokolttá teszi a magasabb mintaszám kialakítását. A tej-, és hústermelés bonyolult fiziológiai háttere miatt, a termelt tej-, és hús mennyiségét és összetételét számos endogén és exogén tényező befolyásolja. A hatékony termelés érdekében, a tenyésztői munka során kifejezetten fontos mindkét faktorcsoport optimalizálása. A genotípus fokozatos átalakítása, illetve a kedvező genotípusú egyedek megtartására irányuló szelekció, a hagyományos tenyésztési eljárások mellett, ill. azokat kiegészítve molekuláris genetikai módszerekkel is történhet. A jelen dolgozat alapján javasolható, hogy az egyre több tulajdonságra kiterjedő és mind több faktort tartalmazó tenyésztési indexbe a DGAT1 K232A polimorfizmus, mint a tejtermelés egyik markere, és a DGAT1 K232A, leptin C528T, TG 5 polimorfizmusok, mint a hús intramuszkuláris zsírtartalmának markerei, beépítésre kerüljön. 8
5. Új kutatási eredmények 1. Hazánkban először határoztam meg a magyar tarka (485), és jersey (341) tejtermelő tehenek egy-egy populációjában DGAT1, leptin és TG lókuszok; holstein-fríz (417) tejelő és angus (80) bika populációkban a leptin és TG lókuszok, allélgyakorisági és genotípus eloszlási értékeit. Ezek az eredmények alapadatnak tekinthetők az említett állományokban. 2. Statisztikailag bizonyítható összefüggéseket állapítottam meg a magyar tarka populáció esetében a vizsgált lókuszok és bizonyos tejtermelési mutatók között. Szignifikáns (p<0,05) eltéréseket mutattam ki a DGAT1 K232A polimorfizmus bizonyos genotípusai és a maximálisan-, az átlagosan befejt tej mennyiség, és mind az öt vizsgált sztenderd tejtermelési mutató (305 napos tejhozam (kg), 305 napos tejzsír-, és fehérje %, valamint a 305 napos tejzsír-, és fehérjehozam (kg)) között. A leptin C528T polimorfizmus vizsgálatakor szignifikáns (p<0,05) eltéréseket mutattam ki a genotípusok és a 305 napos tejzsír-, és fehérje % között. A TG 5 UTR polimorfizmus esetében szignifikáns (p<0,05) eltéréseket mutattam ki a genotípusok a maximálisan befejt tej mennyiség, az átlagosan befejt tej mennyiség, a perzisztencia és mind az öt vizsgált sztenderd tejtermelési mutató (305 napos tejhozam (kg), 305 napos tejzsír-, és fehérje %, valamint a 305 napos tejzsír-, és fehérjehozam (kg)) között. 3. Statisztikailag bizonyítható összefüggéseket állapítottam meg a holstein-fríz populáció esetében a vizsgált lókuszok és bizonyos tejtemelési mutatók között. Szignifikáns (p<0,05) eltéréseket mutattam ki a DGAT1 K232A polimorfizmus bizonyos genotípusai és a maximálisan-, az átlagosan befejt tej mennyiség és a perzisztencia között. A leptin C528T polimorfizmus vizsgálatakor szignifikáns (p<0,05) eltéréseket mutattam ki a genotípusok és a 305 napos tejfehérje % között. A TG 5 UTR polimorfizmus vizsgálata során szignifikáns (p<0,05) eltéréseket mutattam ki a genotípusok és a 305 napos tejzsír % és tejzsírhozam (kg) között. 4. Statisztikailag bizonyítható összefüggéseket állapítottam meg a jersey populáció esetében a vizsgált lókuszok és bizonyos tejtemelési mutatók között. Szignifikáns (p<0,05) eltéréseket mutattam ki a DGAT1 K232A polimorfizmus bizonyos genotípusai négy sztenderd tejtermelési mutató, a 305 napos tejhozam (kg), a 305 napos tejzsír-, és fehérje %, valamint a 305 napos tejzsírhozam (kg) között. A TG 5 UTR polimorfizmus vizsgálata során szignifikáns (p<0,05) eltéréseket mutattam ki a genotípusok és a 305 napos tejzsír % között. 9
5. Statisztikailag bizonyítható összefüggéseket állapítottam meg az angus populáció esetében a vizsgált lókuszok és két indikátor izom (musculus longissimus dorsi - LD, musculus semitendinosus - ST) intramuszkuláris zsírtartalma között. Szignifikáns (p<0,05) eltéréseket mutattam ki a DGAT1 K232A polimorfizmus bizonyos genotípusai és a hosszú hátizom (musculus longissimus dorsi LD), valamint a fehérpecsenye (musculus semitendinosus ST) intamuszkuláris zsírtartalma között. A leptin C528T és a TG 5 UTR polimorfizmusok vizsgálata során (p<0,05) eltéréseket mutattam ki a genotípusok és a fehérpecsenye (musculus semitendinosus ST) intamuszkuláris zsírtartalma között. 10
6. TUDOMÁNYOS KÖZLEMÉNYEK JEGYZÉKE 6.1. Az értekezés témakörében megjelent tudományos közlemények 6.1.1. Idegen nyelvű folyóiratban megjelent lektorált cikk 1. I. ANTON, K. KOVÁCS, G. HOLLÓ, V. FARKAS, L. LEHEL, Z. HAJDA, A. ZSOLNAI (2011): Effect of leptin, DGAT1 and TG gene polymorphisms on the intramuscular fat of Angus cattle in Hungary. Livestock Science, 135, 300-303. Impact Factor: 1,295 2. I. ANTON, K. KOVÁCS, G. HOLLÓ, V. FARKAS, F. SZABÓ, I. EGERSZEGI, J. RÁTKY, A. ZSOLNAI and K-P. BRÜSSOW: Effect of DGAT1, leptin and TG gene polymorphisms on some milk production traits in different dairy cattle breeds in Hungary. Archiv Tierzucht / Archives Animal Breeding (közlésre elfogadva) 6.1.2. Magyar nyelvű folyóiratban megjelent lektorált cikk 1. FARKAS V., KOVÁCS K., HOLLÓ G., ZSOLNAI A., SZABÓ F., POLGÁR J. P., ANTON I. (2010): A szarvasmarha DGAT1 gén K232A polimorfizmusának hatása magyar tarka tehenek tejtermelési tulajdonságaira. Állattenyésztés és takarmányozás 59, 387-395. 2. FARKAS V., KOVÁCS K., HOLLÓ G., ZSOLNAI A., SZABÓ F., ANTON I. : A Szarvasmarha DGAT1 gén K232A polimorfizmusának hatása holstein-fríz és jersey tehenek tejtermelési tulajdonságaira. Állattenyésztés és takarmányozás (közlésre elfogadva) 6.1.3. Konferencia kiadványban megjelent idegen nyelvű közlemények 1. V. FARKAS, F. SZABÓ, A. ZSOLNAI AND I. ANTON (2008): Effect of the DGAT1 gene polymorphysm on milk production traits in Hungarian Simmental cows, European Associacion for Animal Production 24-27 th August, 2008. Vilnius, Lithuania; Session 35., Poster 15. 2. FARKAS V., KOVÁCS K., ZSOLNAI A., FÉSÜS L., POLGÁR J. P., SZABÓ F. AND ANTON I. (2009): Effect of the Thyroglobulin (TG) and Leptin gene polymorphisms on the milk production traits in Hungarian Simmental cows. Book of the Abstracts of the 60th Annual Meeting of the European Association for Animal Production No. 15. Barcelona, Spain, 24-27 August, 2009. 11
3. V. FARKAS, K. KOVÁCS, A. ZSOLNAI, J. P. POLGÁR, F. SZABÓ AND I. ANTON (2009): Associations between TG and Leptin gene polymorphisms and milk production traits in Hungarian Simmental cows. 28th Congress of the European Simmental Federation, Siófok, 2009. szeptember 22-27. 4. ANTON, I., KOVÁCS, K., HOLLÓ, G., FARKAS, V. AND ZSOLNAI, A., (2010): Effect of the Leptin gene polymorphism on the intramuscular fat deposition in Hungarian Angus cattle. 61th Annual Meeting of the European Association for Animal Production; Heraklion, Crete Island, Greece, 23-27 August, 2010. 5. ANTON, K. KOVÁCS, G. HOLLÓ, V. FARKAS, F. SZABÓ AND A. ZSOLNAI (2011): Effect of DGAT1, TG and leptin gene polymorphisms on milk production traits in Holstein-Friesian cows in Hungary. ADSA-ASAS Joint Annual Meeting (July 10-14, 2011, New Orleans, Louisiana, USA.) J. Anim. Sci. Vol. 89, E-Suppl.1., p 280. 6.1.4. Konferencia kiadványban megjelent magyar nyelvű közlemények 1. FARKAS V., SZABÓ F., POLGÁR J. P., KOVÁCS K., ZSOLNAI A., ANTON I. (2008): A DGAT1 gén hatása a tejtermelésre illetve a tej zsírtartalmára magyar tarka tehenekben. 50. Jubileumi Georgikon Napok; 2008. szeptember 25-26. ISBN: 978-963-9639-32-4 2. FARKAS V., SZABÓ F., KOVÁCS K., ZSOLNAI A., ANTON I. (2009): A DGAT1 a TG és a leptin polimorfizmusok hatása a szarvasmarhák termelési tulajdonságaira. XV. Ifjúsági Tudományos Fórum; Keszthely, 2009. április 16. ISBN: 978-963-9639-33-1 6.2. Értekezés témakörén kívül (egyéb) közlemények 6.2.1. Idegen nyelvű folyóiratban megjelent lektorált cikk 1. TÖRÖK M., POLGÁR J. P., KOCSI GY., FARKAS V., SZABÓ F. (2009): Correlation of ultrasonic measured ribeye area and fat thickness to the certain traits measured on slaughtered bulls (Short communication). Archiv Tierzucht 52. (1), 23-27. pp. Impakt Faktor: 0,612 2. F. HUSVETH, E. GALAMB, V. FARKAS, L. WÁGNER, R. JOLÁNKAI, L. PÁL (2011): Conjugated linoleic acid and other C18 fatty acid composition of muscle and adipose tissues in lambs fed on diets containing vegetable oil supplementations or grass silage. Acta Alimentaria, 40:(3) pp. 358-368. Impakt Faktor: 0,379 12
6.2.2. Magyar nyelvű folyóiratban megjelent lektorált cikk 1. TÖRÖK M., KOCSIS GY., BENE SZ., KISS B., FARKAS V., SZABÓ F. (2007): Hízómarhák különböző testtájain ultrahanggal mért bőralatti faggyúvastagsága és azok összefüggései, Állattenyésztés és Takarmányozás, 56. 2. 117-124. 2. SZABÓ F., FARKAS V., FEKETE ZS., FÖRDŐS A., ZSUPPÁN ZS., KANYAR R., TÖRÖK M., KISS B., POLGÁR J. P., BENE SZ. (2008): Különböző genotípusú növendék bikák hízlalási és vágási eredménye. A hús 18:(3-4) p. 88. 6.2.3. Konferencia kiadványban megjelent magyar nyelvű közlemények 1. FARKAS V., HUSVÉTH F. (2007): A takarmányozás hatása a bárányhús konjugált linolsav (CLA) tartalmára. XIII. Ifjúsági Tudományos Fórum; Keszthely 2007. március 22. 2. FARKAS V., HUSVÉTH F. (2007): A bárányhús zsírsavösszetételének befolyásolása takarmányozással, különös tekintettel a konjugált linolsav tartalomra. XXVIII. Országos Tudományos Diákköri Konferencia Agrártudományi Szekció, Debrecen, 2007. április 16-18. 3. TÖRÖK M., FARKAS V., FÖRDŐS A., FEKETE ZS., POLGÁR J. P., SZABÓ F. (2008): A bőr alatti faggyúvastagság és a hosszú hátizom keresztmetszet terület egymást követő kiértékelésének kapcsolata hízóbikák esetében. XIV. Ifjúsági Tudományos Fórum, Keszthely, 2008 április 3. ISBN: 978-963-9639-24-9 4. POLGÁR J. P., FÜLLER I., STEFLER J., FARKAS V., SZABÓ F. (2009): Magyar tarka bikák hízlalási és vágási paramétereinek öröklődhetősége és tenyészértéke. 51. Georgikon Napok; 2009. október 1-2. ISBN: 978-963-9639-35-5 13