การตรวจหารูปแบบจีโนไทป์ของยีน IGF-I, SCD, FABP4 และยีน FASN ในโคพื้นเมืองไทยและบราห์มัน
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
โคพื้นเมืองไทยและโคบราห์มัน เป็นสายพันธุ์โคที่เกษตรกรรายย่อยนิยมเลี้ยง จึงมีการจัดการคัดเลือกพันธุ์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต แต่พบปัญหาขาดการบันทึกพันธุ์ประวัติ และเก็บข้อมูลลักษณะที่สำคัญทางเศรษฐกิจ ในขณะที่การใช้เทคโนโลยีด้านอณูพันธุศาสตร์ เข้ามามีบทบาทช่วยในการคัดเลือกพันธุ์เพื่อการพัฒนาลักษณะการเจริญเติบโต และคุณภาพเนื้อในโค เป็นแนวทางช่วยเพิ่มมูลค่าของการผลิตโคเนื้อสำหรับเกษตรกร ดังนั้นการศึกษาในครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษารูปแบบจีโนไทป์ของยีน IGF-I, SCD, FABP4 และยีน FASN ในโคพื้นเมืองอีสาน จำนวน 110 ตัวอย่าง และโคบราห์มัน จำนวน 50 ตัวอย่าง ด้วยเทคนิค Polymerase Chain reaction Restriction Fragment Length Polymorphism (PCR-RFLP) ผลการศึกษาพบจีโนไทป์ 2 รูปแบบในยีน IGF-I (CT และ CC) และยีน FASN (AG และ GG) สำหรับยีน SCD พบจีโนไทป์ 3 รูปแบบ คือ CC, CT และ TT ส่วนยีน FABP4 พบจีโนไทป์เพียงรูปแบบเดียว (GG) ค่าความถี่อัลลีลของยีน IGF-I มีค่าความถี่อัลลีล C อยู่ในช่วง 0.930-1.000 ส่วนยีน SCD มีค่าความถี่อัลลีล T อยู่ในช่วง 0.720-0.775 และยีน FASN มีค่าความถี่อัลลีล G อยู่ในช่วง 0.970-0.995 ในโคพื้นเมืองและบราห์มัน สำหรับยีน FABP4 มีค่าความถี่อัลลีล G เท่ากับ 1.000 ในโคทั้งสองพันธุ์ ผลวิเคราะห์ค่า HO, HE, uHE, PIC พบความหลากหลายพันธุกรรมระดับปานกลางในยีน SCD และมีความหลากหลายพันธุกรรมต่ำในยีน IGF-I และยีน FASN และผลทดสอบภาวะสมดุลของยีน พบว่ายีน IGF-I, SCD และยีน FASN อยู่ในภาวะสมดุลตามกฎ Hardy–Weinberg Equilibrium (HWE) ดังนั้นยีน SCD มีความเป็นไปได้ในการนำไปศึกษาหาความสัมพันธ์กับลักษณะคุณภาพเนื้อและองค์ประกอบกรดไขมัน เพื่อพัฒนาการผลิตโคเนื้อต่อไปในอนาคตได้
Article Details
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
References
สุทธิพงศ์ อุริยะพงศ์สรรค์. 2555. การสร้างมูลค่าเพิ่มแก่โคพื้นเมืองและเนื้อโคพื้นเมืองของไทย. แก่นเกษตร. 40: 60-63.
Alwiyah, A., H. Naraini, P.P. Agung, and J. Jakaria. 2016. Polymorphism stearoyl-coa desaturase (SCD) gene and association with characteristics meat in Bali cattle. Journal of the Indonesian Tropical Animal Agriculture. 41: 188-195.
Anggraeni, A., C. Talib, S.A. Asmarasari, T. Herawati, and E. Andreas. 2017. Genetic polymorphisms of IGF1, GH, and OPN genes in crosses Peranakan Ongole cattle based on birth type in Central Java. Indonesian Journal of Animal and Veterinary Sciences. 22: 165-172.
Ardicli, S., H. Samli, D. Dincel, B. Ekiz, H. Yalcintan, B. Vatansever, and F. Balci. 2018. Relationship of the bovine IGF1, TG, DGAT and MYF5 genes to meat colour, tenderness and cooking loss. Journal of the Hellenic Veterinary Medical Society. 69: 1077-1087.
Ardicli, S., S. Hale, D. Deniz, S. Bahadir, and B. Faruk. 2017. Association of single nucleotide polymorphisms in the FABP4 gene with carcass characteristics and meat quality in Holstein bulls. Annals of Animal Science. 17: 117-130.
Barton, L., D. Bures, T. Kott, and D. Rehak. 2016. Associations of polymorphisms in bovine DGAT1, FABP4, FASN, and PPARGC1A genes with intramuscular fat content and the fatty acid composition of muscle and subcutaneous fat in Fleckvieh bulls. Meat Science. 114: 18–23.
Botstein, D., R.L. White, M. Skolnick, and R.W. Davis. 1980. Construction of a genetic linkage map in man using restriction fragment length polymorphisms. American Journal of Human Genetics. 32: 314-331.
Casas, E., S.D. Shackelford, J.W. Keele, M. Koohmaraie, T.P.L. Smith, and R.T. Stone. 2003. Detection of quantitative trait loci for growth and carcass composition in cattle. Journal of Animal Science. 81: 2976–2983.
Curi, R.A., H.N. de Oliveira, A.C. Silveira, and C.R. Lopes. 2005. Association between IGFI, IGF-IR and GHRH gene polymorphisms and growth and carcass traits in beef cattle. Livestock Production Science. 94: 159-167.
Dawood, M., L.M. Kramer, M.I. Shabbir, and J.M. Reecy. 2021. Genome-wide association study for fatty acid composition in American Angus cattle. Animals. 11: 2424.
Duan, X., B. An, L. Du, T. Chang, M. Liang, B.G. Yang, L. Xu, L. Zhang, J. Li, G. E, and H. Gao. 2021. Genome-wide association analysis of growth curve parameters in Chinese Simmental beef cattle. Animals. 11: 192.
Falcorner, D.S., and T.F.C. Mackey. 1996. Introduction to Quantitative Genetics. 4th Edition. Pearson Education, New York.
Fortes, M.R., R.A. Curi, L.A. Chardulo, A.C. Silveira, M.E. Assumpcao, J.A. Visintin, and H.N. de Oliveira. 2009. Bovine gene polymorphisms related to fat deposition and meat tenderness. Genetic and Molecular Biology. 32: 75-82.
Frezarim, G.B., L.F.S. Fonseca, B.M. Salatta, D.B.S. Silva, T. Bresolin, L. Oliveira Seno, A. Barufatti, J.A. Ferro, and L.G. Albuquerque. 2021. Genes and proteins associated with ribeye area and meat tenderness in a commercial Nellore cattle population. Genome. 3: 1-12.
Gui, L.S., Z.Y. Wang, J.L. Jia, C.T. Zhang, Y.Z. Chen, and S.Z. Hou. 2018. IGF-1 gene polymorphisms influence bovine growth traits in Chinese Qinchuan cattle. Kafkas Universitesi Veteriner Fakultesi Dergisi Journal. 24: 387-392.
Hennebry, A., J. Oldham, T. Shavlakadze, M.D. Grounds, P. Sheard, M.L. Fiorotto, S. Falconer, H.K. Smith, C. Berry, F. Jeanplong, J. Bracegirdle, K. Matthews, G. Nicholas, M. Senna-Salerno, T. Watson, and C.D. McMahon. 2017. IGF1 stimulates greater muscle hypertrophy in the absence of myostatin in male mice. Journal of Endocrinology. 232: 187-200.
Islam, K.K., M. Vinsky, R.E. Crews, E. Okine, S.S. Moore, D.H. Jr Crews, and C. Li. 2009. Association analyses of a SNP in the promoter of IGF1 with fat deposition and carcass merit traits in hybrid, Angus and Charolais beef cattle. Animal genetics. 40: 766-769.
Kaneda, M., B.Z. Lin, S. Sasazaki, K. Oyama, and H. Mannen. 2011. Allele Frequencies of gene polymorphisms related to economic trait in Bos taurus and Bos indicus cattle breeds. Animal Science Journal. 82: 717-721.
Kaplanova, K., A. Dufek, E. Drackova, J. Simeonovova, J. Subrt, I. Vrtkova, and J. Dvorak. 2013. The association of CAPN1, CAST, SCD, and FASN polymorphisms with beef quality traits in commercial crossbred cattle in the Czech Republic. Czech Journal of Animal Science. 11: 489-496.
Li, C., N. Aldai, M. Vinsky, M.E.R. Dugan, and T.A. McAllister. 2011. Association analyses of single nucleotide polymorphisms in bovine stearoyl-CoA desaturase and fatty acid synthase genes with fatty acid composition in commercial cross-bred beef steers. Animal Genetics. 43: 93-97.
Maskur, C. Arman, C. Sumantri, E. Gurnadi, and Muladno. 2012. A Novel Single Nucleotide Polymorphism in Exon 4 of Insulin-Like Growth Factor-1 Associated with Production Traits in Bali Cattle. Media Peternakan. 35: 96-101.
Nei, M. 1978. Estimation of average heterozygosity and genetic distance from a small number of individuals. Genetics. 89: 583-590.
Oh, D.Y., Y.S. Lee, and J.S. Yeo. 2011. Identification of the SNP (single nucleotide polymorphism) of the stearoyl-CoA desaturase (SCD) associated with unsaturated fatty acid in Hanwoo. Asian- Australasian Journal of Animal Sciences. 24: 757-765.
Oh, D., Y. Lee, B. La, and J. Yeo. 2012a. Identification of the SNP (single nucleotide polymorphism) for fatty acid composition associated with beef flavor-related FABP4 (fatty acid binding protein 4) in Korean cattle. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences. 25: 913-20.
Oh, D., Y. Lee, B. La, J. Yeo, E. Chung, Y. Kim, and C. Lee. 2012b. Fatty acid composition of beef is associated with exonic nucleotide variants of the gene encoding FASN. Molecular Biology Reports. 39: 4083-4090.
Oh, D.Y., M.H. Jin, Y.S. Lee, J.J. Ha, B.K. Kim, J.S. Yeo, and J.Y. Lee. 2013. Identification of stearoyl-CoA desaturase (SCD) gene interactions in Korean native cattle based on the multifactor-dimensionality reduction method. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences. 26: 1218-1228.
Oztabak, K., F.E. Gursel, I. Akis, A. Ates, H. Yardibi, and G. Turkey. 2014. FASN Gene Polymorphism in Indigenous Cattle Breeds of Turkey. Folia Biologica (Krakow). 62: 29-35.
Pecina, M., and A. Ivankovic. 2021. Candidate genes and fatty acids in beef meat, a review. Italian journal of animal science. 20: 1716-1729.
Putra, W.P.B., S.T. Nugraheni, Y. Irnidayanti, and S. Said. 2018. Genotyping in the Insulin-like Growth Factor 1 (IGF1/SnaBI) gene of Pasundan cattle with PCR-RFLP method. Indonesian Journal of Animal and Veterinary Sciences. 23: 174-179.
Reyna, X.F.D.R., H.M., Montoya, V.V. Castrellon, A.M.S. Rincon, M.P. Bracamonte, and W.A. Vera. 2010. Polymorphisms in the IGF1 gene and their effect on growth traits in Mexican beef cattle. Genetics and Molecular Research. 9: 875-883.
Shin, S.C., J.P. Heo, and E.R. Chung. 2012. Genetic variants of the FABP4 gene are associated with marbling scores and meat quality grades in Hanwoo (Korean cattle). Molecular Biology Reports. 39: 5323-5330.
Szewczuk, M. 2016. Association of single nucleotide polymorphisms in genes coding insulin-like growth factor 1 system and milk production traits in Montbeliarde cows. South African Journal of Animal Science. 46: 191-195.
Taniguchi, M., T. Utsugi, K. Oyama, H. Mannen, M. Kobayashi. Y. Tanabe. A. Ogino, and S. Tsuji. 2004. Genotype of stearoyl-CoA desaturase is associated with fatty acid composition in Japanese Black cattle. Mammalian Genome. 15: 142-148.
Tansy, J.T., A.M. Huml, R. Vogt, K.E. Davis, J.M. Jones, K.A. Fraser, D.L. Brasaemle, A.R. Kimmel, and C. Londos. 2003. Functional studies on native and mutated forms of Perilipins. A role in protein kinase A-mediated lipolysis of triacylglycerols in Chınese hamster ovary cells. Journal of Biological Chemistry. 278: 8401-8406.
Wang, Z., B. Zhu, H. Niu, W. Zhang, L. Xu, L. Xu, Y. Chen, L. Zhang, X. Gao, H. Gao, S. Zhang, L. Xu, and J. Li. 2019. Genome wide association study identifies SNPs associated with fatty acid composition in Chinese Wagyu cattle. Journal of Animal Science and Biotechnology. 10: 27.
Wu, X.X., Z.P. Yang, X.K. Shi, J.Y. Li, D.J. Ji, Y.J. Mao, L.L. Chang, and H.J. Gao. 2012. Association of SCD1 and DGAT1 SNPs with the intramuscular fat traits in Chinese Simmental cattle and their distribution in eight Chinese cattle breeds. Molecular Biology Reports. 39: 1065–1071.
Yang, C., Y. Zhu, Y. Ding, Z. Huang, X. Dan, Y. Shi, and X. Kang. 2022. Identifying the key genes and functional enrichment pathways associated with feed efficiency in cattle. Gene. 807: 145934.
Yeon, S.H., S.H. Lee, B.H. Choi, H.J. Lee, G.W. Jang, K.T. Lee, K.H. Kim, J.H. Lee, and H.Y Chung. 2013. Genetic variation of FASN is associated with fatty acid composition of Hanwoo. Meat Science. 94: 133-138.
Yin, B.Z., J.C. Fang, J.S. Zhang, L.M. Zhang, C. Xu, H.Y. Xu, J. Shao, and G.J Xia. 2020. Correlations between single nucleotide polymorphisms in FABP4 and meat quality and lipid metabolism gene expression in Yanbian yellow cattle. PLOS ONE. 15: e0234328.
Yoshida, T., and P. Delafontaine. 2020. Mechanisms of IGF-1-Mediated regulation of skeletal muscle hypertrophy and atrophy. Cells. 9: 1970.
Yu, H.W. 2017. SNP detection of FABP3 and FABP4 genes and their correlation analysis with meat quality traits of Qinchuan beef cattle. Shaanxi, Northwest Agricultural and Forestry University.
Yu, H.W., L.S. Gui, Y. Hu, and L.S. Zan. 2018. Correlation between SNP of FABP3 and FABP4 genes and meat quality traits in Qinchuan beef cattle. Journal of Northwest Agricultural and Forestry University of Science and Technology (NATURAL SCIENCE EDITION). 46: 1-7.
Yurnalis, Arnim, and E.P. Dino. 2017. Polymorphism of insulin-like growth factor 1 gene (IGF1/TasI, IGF1/SnaBI, IGF1/RsaI) and the association with daily gain of Pesisir cattle local breed from West Sumatera, Indonesia. Pakistan Journal of Biological Sciences. 20: 210-216.
Zalewaska, M., K. Puppel, and T. Sakowski. 2021. Associations between gene polymorphisms and selected meat traits in cattle – A review. Animal Bioscience. 34: 1425-1438.
Zhang, S., T.J. Knight, J.M. Reecy, and D.C. Beitz. 2008. DNA polymorphisms in bovine fatty acid synthase are associated with beef fatty acid composition. Animal genetics. 39: 62-70.