POLYMORPHISM OF SOMATROPIN CASCADE GENES IN JERSEY COWS D. V. Zarubezhnova , R. R. Shaydullin, T. M. Akhmetov, F. F. Zinnatov, S. V. Tyulkin
DOI 10.12737/2782-490X-2025-4-3-59-64 УДК 636.084:636.082.12
Keywords:
cows, Jersey breed, polymorphism, somatotropin, prolactin, PIT1, genetic markers, breedingAbstract
This article presents the results of a study of somatotropin cascade gene polymorphisms (GH - somatotropin, PRL - prolactin, PIT1 - pituitary transcription factor) in first-calf Jersey cows. Allelic variants of PRL, PIT1 and GH
genes were identified by polymerase chain reaction followed by restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP),
using the restriction endonucleases Alu I, RsaI and HinfI. Restriction results were identified by agarose gel electrophoresis. The frequency of alleles and genotypes was determined according to E.K.Merkurieva, the observed and expected distributions were calculated using the Hardy-Weinberg method, and the indices of genetic equilibrium, inbreeding coefficients and polymorphism informativeness were calculated. It was established that A (0.71) allele and AA (48.3%) and BB
(44.8%) genotypes predominate for PRL gene, B (0.78) allele and BB (63.2%) genotype predominate for PIT1 gene, L and
V allele frequencies are 0.53 and 0.47, respectively, for GH gene with LV genotype being dominant (52.9%). All the studied loci are in the Hardy-Weinberg equilibrium state (χ² < 3.84). Negative values of inbreeding coefficients indicate an
excess of heterozygotes, which may be associated with the manifestation of heterotic effect and selection in favor of heterozygous animals. The most polymorphic locus among the studied loci is the GH locus (PIC=0.374), followed by the PRL
(PIC=0.329) and PIT1 (PIC=0.287) loci. All three loci are characterized by moderate informativeness for breeding. The
obtained results can be used to develop marker-assisted selection programs for Jersey breed.
For citation: Polymorphism of somatotropin cascade genes in Jersey cows. Zarubezhnova D.V., Shaydullin R.R.,
Akhmetov T.M. [et al.]. Agrobiotechnologies and digital farming. 2025; 3 (15). 59-64 p. http://dx.doi.org/10.12737/2782-
490X-2025-4-3-59-64
References
Литература
Характеристика молочной продуктивности коров-первотелок с разными генотипами соматотропина
(GH) / Н. Ю. Сафина, И. Ю. Гилемханов, Ф. Ф. Зиннатова, Ш. К. Шакиров // Вестник Казанского государственного агарного университета. 2019. Т. 14. № 3. С. 58-61. https://doi.org/10.12737/
article_5db9535ed384a3.87060395
Герасимов Н. П. Генетическая структура казахского белоголового скота по комбинации полиморфизмов GH (G. 2141C>G) и GHR (G. 914T>A) // Труды Кубанского государственного аграрного университета.
№ 97. С. 155-160. https://doi.org/10.21515/1999-1703-97-155-160
Герасимов Н. П. Оценка продуктивных качеств и эффективности выращивания молодняка казахской
белоголовой породы в зависимости от генотипа по генам GH и GHR // Пермский аграрный вестник. 2023. №
(44). С. 95-100. https://doi.org/10.47737/2307-2873_2023_44_95
Чевтаева Н. Д., Зиннатов Ф. Ф., Бикчантаев И. Т. Изучение ассоциации гена гормона пролактина
(PRL) с молочной продуктивностью коров голштинской породы // Аграрный научный журнал. 2024. № 4. С.
-98. https://doi.org/ 10.28983/asj.y2024i4pp94-98
The frequency of somatotropic cascade polymorphic genes appearance and the meatiness and health of
auliekol and kazakh white-headed cattle / B. Miciński, A. Nametov, I. Beishova et al. // Veterinarski Arhiv. 2022.
Т. 92. № 5. С. 549-558. https://doi.org/10.24099/vet.arhiv.1419
Частота встречаемости гена соматотропина у коров холмогорской породы / И. С. Кожевникова,
Н. А. Худякова, А. О. Ступина и др. // Пермский аграрный вестник. 2025. № 2 (50). С. 94-100. https://doi.org/
47737/2307-2873_2025_50_94
The Influence of Growth Hormone Gene Polymorphism on Growth Rate of Young Cattle / T. A. Sedykh,
I. Y. Dolmatova, F. R. Valitov et al. // Iranian Journal of Applied Animal Science. 2020. Vol. 10(3). P. 445-451.
Ярышкин А. А., Шаталина О. С., Лешонок О. И. Ассоциации полиморфных вариантов гена соматотропина с хозяйственно-ценными показателями коров // Известия Тимирязевской сельскохозяйственной
академии. 2021. № 2. С. 60-70. https://doi.org/ 10.26897/0021-342X-2021-2-60-70.
Effect of GH p.L127V Polymorphism and Feeding Systems on Milk Production Traits and Fatty Acid Composition in Modicana Cows / S. Bordonaro, S. Tumino, D. Marletta et al. // Animals. 2020. V. 10. Р. 1-10. https://
doi.org/ 10.3390/ani10091651.
Полиморфизм генов пролактина и соматотропина у молочного скота Республики Татарстан /
Р. Р. Шайдуллин, А. Б. Москвичева, Т. Х. Фаизов и др. // Молочное и мясное скотоводство. 2021. № 7. С. 22
-25. https://doi.org/ 10.33943/MMS.2021.72.10.005.
Шевцова А. А., Климов Е. А., Ковальчук С. Н. Обзор вариабельности генов, связанных с молочной
продуктивностью крупного рогатого скота // Международный журнал прикладных и фундаментальных
исследований. 2018. № 11. С. 194-200.
Тарасова Е.И., Нотова С.В. Гены-маркеры продуктивных характеристик молочного скота (обзор) //
Животноводство и кормопроизводство. 2020. Т.103,№ 3.С.58-80. https://doi.org/10.33284/2658-3135-103-3-58.
Взаимосвязь полиморфных генов пролактина и соматотропина крупного рогатого скота с молочной
продуктивностью / И. Ю. Долматова, И. Н. Ганиева, Т. В. Кононенко и др. // Вестник Башкирского государственного аграрного университета. 2020.№1(53).С.70-78. https://doi.org/10.31563/1684-7628-2020-53-1-70-78.
Полиморфизм генов PIT-1, PRL, GH молочного скота кавказской бурой породы, разводимого в
различных природно-экологических зонах Республики Дагестан / А.А. Оздемиров, М.И. Селионова,
Л.Н. Чижова и др. // Юг России: экология, развитие. 2020. 15(2). 165-171. https://doi.org/ 10.18470/1992-1098-
-2-165-171.
Межпородная дифференциация аллельного полиморфизма генов CSN3, PIT-1, PRL, GH, LEP молочного скота / Л. Н. Чижова, Е. С. Суржикова, А. И. Чудновец и др. // Вестник АПК Ставрополья. 2020. № 1
(37). С. 34-38. https://doi.org/10.31279/2222-9345-2020-9-37-34-38.
Grădinaru A. C., Ilie D. E. Molecular insights into PRL and PRLR genes' influence on milk obtaining -
A review // Anim. Biol. Anim. Husb. 2022. No. 14. P. 12-17.
Связь полиморфизма гена PIT-1 (POU1F1) с признаками молочной продуктивности и воспроизводительной способности голштинского крупного рогатого скота / Э. Р. Гайнутдинова, Н. Ю. Сафина,
Ф. Ф. Зиннатова, Ш. К. Шакиров // Достижения науки и техники АПК. 2019. Т. 33. № 11. С. 69-73. https://
doi.org/10.24411/0235-2451-2019-11115.
Оценка генетического разнообразия алатауской, черно-пестрой и голштинской пород крупного рогатого скота Кыргызстана по генам PRL, GH и PIT-1 / Ж. Т. Исакова, В. Н. Кипень, К. Б. Чекиров и др. // Молочное и мясное скотоводство. 2019. № 3. С. 10-14.
Полиморфные варианты гена PIT-1 крупного рогатого скота симментальской и красной степной пород Республики Казахстан / Г. Г. Джаксыбаева, Н. Н. Кочнев, Н. Н. Кайниденов // Вестник Новосибирского
государственного аграрного университета. 2023. № 3 (68). С. 167-175. https://doi.org/10.31677/2072-6724-
-68-3-167-175
Association of genetic variants of bovine prolactin with milk production traits of Black-and-White and Jersey cattle / A. Dybus, W. Grzesiak, H. Kamieniecki [et al. // Arch. Tierz. 2005. V. 48, N 2. P. 149-156. https://
doi.org/10.5194/aab-48-149-2005.
Associations between polymorphisms of growth hormone releasing hormone (GHRH) and pituitary transcription factor 1 (PIT1) genes and production traits of limousine cattle / A. Dybus, M. Kmiec, Z. Sobek, W. Pietrzyk // Archives Animal Breeding. 2003. V 46 (6). P- 527-534. https://doi.org/10.5194/aab-46-527-2003.
Nucleotide sequence of the bovine growth hormone chromosomal gene / D. F. Gordon et al. // Mol. Cell.
Endocrinol. 1983. V. 33. P. 81-95. https://doi.org/ 10.1016/0303-7207(83)90058-8
Ильина А. В., Абрамова М. В., Евдокимов Е. Г. Полиморфизм аллельных вариантов генов белков
молока у ярославской породы крупного рогатого скота // Аграрный научный журнал. 2023. № 10. С. 108-
https://doi.org/10.28983/asj.y2023i10pp108-114.
Полиморфизм генов CSN3, LGB, PRL, GH, LEP у холмогорских коров / В. Л. Ялуга, В. П. Прожерин,
Я. А. Хабибрахманова и др. // Молочное и мясное скотоводство. 2018. № 4. С. 5-8.
References
Safina NYu, Gilemkhanov IYu, Zinnatova FF, Shakirov ShK. [Characteristics of milk productivity of first-calf
cows with different somatotropin genotypes (GH)]. Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agarnogo universiteta. 2019;
Vol.14. 3. 58-61 p. https://doi.org/ 10.12737/article_5db9535ed384a3.87060395
Gerasimov NP. [Genetic structure of Kazakh white-headed cattle by combination of polymorphisms GH
(G. 2141C>G) and GHR (G. 914T>A)]. Trudy Kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2022; 97.
-160 p. https://doi.org/10.21515/1999-1703-97-155-160
Gerasimov NP. [Assessment of productive qualities and efficiency of growing young Kazakh white-headed breed
depending on the genotype for GH and GHR genes]. Permskiy agrarnyy vestnik. 2023; 4(44). 95-100 p. https://
doi.org/10.47737/2307-2873_2023_44_95
Chevtaeva ND, Zinnatov FF, Bikchantaev IT. [Study of the association of the prolactin hormone gene (PRL) with
milk productivity of Holstein cows]. Agrarnyy nauchnyy zhurnal. 2024; 4. 94-98 p. https://doi.org/10.28983/
asj.y2024i4pp94-98
Micinski B, Nametov A, Beishova I. The frequency of somatotropic cascade polymorphic genes appearance and the
meatiness and health of auliekol and kazakh white-headed cattle]. Veterinarski Arhiv. 2022; Vol.92. 5. 549-558 p. https://
doi.org/10.24099/vet.arhiv.1419
Kozhevnikova IS, Khudyakova NA, Stupina AO. [Frequency of somatotropin gene occurrence in Kholmogorsky
breed cows]. Permskiy agrarnyy vestnik. 2025; 2(50). 94-100 p. https://doi.org/10.47737/2307-2873_2025_50_94
Sedykh TA, Dolmatova IY, Valitov FR. The influence of growth hormone gene polymorphism on growth rate of
young cattle. Iranian Journal of Applied Animal Science. 2020; Vol.10(3). 445-451 p.
Yaryshkin AA, Shatalina OS, Leshonok OI. [Associations of polymorphic variants of the somatotropin gene with
economically valuable indicators of cows]. Izvestiya Timiryazevskoy selskokhozyaystvennoy akademii. 2021; 2. 60-70 p.
https://doi.org/10.26897/0021-342X-2021-2-60-70.
Bordonaro S, Tumino S, Marletta D. Effect of GH p.L127V polymorphism and feeding systems on milk production
traits and fatty acid composition in Modicana Cows]. Animals. 2020; Vol.10. 1-10 p. https://doi.org/10.3390/ani10091651.
Shaydullin RR, Moskvicheva AB, Faizov TKh. [Polymorphism of prolactin and somatotropin genes in dairy cattle
of the Republic of Tatarstan]. Molochnoe i myasnoe skotovodstvo. 2021; 7. 22-25 p. https://doi.org/10.33943/
MMS.2021.72.10.005.
Shevtsova AA, Klimov EA, Kovalchuk SN. [Review of variability of genes associated with dairy productivity of
cattle]. Mezhdunarodnyy zhurnal prikladnykh i fundamentalnykh issledovaniy. 2018; 11. 194-200 p.
Tarasova EI, Notova SV. [Marker genes of productive characteristics of dairy cattle (review)]. Zhivotnovodstvo i
kormoproizvodstvo. 2020; Vol.103. 3. 58-80 p. https://doi.org/10.33284/2658-3135-103-3-58.
Dolmatova IYu, Ganieva IN, Kononenko TV, Valitov FR. [Relationship of polymorphic genes of prolactin and
somatotropin of cattle with milk productivity]. Vestnik Bashkirskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2020; 1
(53). 70-78 p. https://doi.org/10.31563/1684-7628-2020-53-1-70-78.
Ozdemirov AA, Selionova MI, Chizhova LN. [Polymorphism of PIT-1, PRL, GH genes of dairy cattle of the Caucasian brown breed bred in various natural and ecological zones of the Republic of Dagestan]. Yug Rossii: ekologiya,
razvitie. 2020; 15(2). 165-171 p. https://doi.org/10.18470/1992-1098-2020-2-165-171.
Chizhova LN, Surzhikova ES, Chudnovets AI. [Interbreed differentiation of allelic polymorphism of CSN3, PIT-1,
PRL, GH, LEP genes of dairy cattle]. Vestnik APK Stavropolya. 2020; 1(37). 34-38 p. https://doi.org/10.31279/2222-9345
-2020-9-37-34-38.
Gradinaru AC, Ilie DE. Molecular insights into PRL and PRLR genes’ influence on milk obtaining - A review.
Anim. Biol. Anim. Husb. 2022; 14. 12-17 p.
Gaynutdinova ER, Safina NYu, Zinnatova FF, Shakirov ShK. [Relationship of PIT-1 (POU1F1) gene polymorphism with signs of milk productivity and reproductive ability of Holstein cattle]. Dostizheniya nauki i tekhniki APK.
; Vol.33. 11. 69-73 p. https://doi.org/10.24411/0235-2451-2019-11115.
Isakova ZhT, Kipen VN, Chekirov KB. [Assessment of genetic diversity of Alatau, Black-and-white and Holstein
cattle breeds of Kyrgyzstan by PRL, GH and PIT-1 genes]. Molochnoe i myasnoe skotovodstvo. 2019; 3. 10-14 p.
Dzhaksybaeva GG, Kochnev NN, Kaynidenov NN. [Polymorphic variants of the PIT-1 gene of Simmental and
Red Steppe cattle in the Republic of Kazakhstan]. Vestnik NGAU (Novosibirskiy gosudarstvennyy agrarnyy universitet).
; 3(68). 167-175 p. https://doi.org/10.31677/2072-6724-2023-68-3-167-175
Dybus A, Grzesiak W, Kamieniecki H. Association of genetic variants of bovine prolactin with milk production
traits of Black-and-White and Jersey cattle. Arch. Tierz. 2005; Vol.48. 2. 149-156 p. https://doi.org/10.5194/aab-48-149-
Dybus A, Kmiec M, Sobek Z, Pietrzyk W. Associations between polymorphisms of growth hormone releasing
hormone (GHRH) and pituitary transcription factor 1 (PIT1) genes and production traits of limousine cattle. Archives
Animal Breeding. 2003; Vol.46(6). 527-534 p. https://doi.org/10.5194/aab-46-527-2003
Gordon DF. Nucleotide sequence of the bovine growth hormone chromosomal gene. Mol. Cell. Endocrinol. 1983;
Vol.33. 81-95 p. https://doi.org/10.1016/0303-7207(83)90058-8
Ilyina AV, Abramova MV, Evdokimov EG. [Polymorphism of allelic variants of milk protein genes in Yaroslavl
cattle breed]. Agrarnyy nauchnyy zhurnal. 2023; 10. 108-114 p. https://doi.org/ 10.28983/asj.y2023i10pp108-114.
Yaluga VL, Prozherin VP, Khabibrakhmanova YaA. [Polymorphism of CSN3, LGB, PRL, GH, LEP genes in
Kholmogorsky cows]. Molochnoe i myasnoe skotovodstvo. 2018; 4. 5-8 p.
