The association of genetic variants of beta-lactoglobulin and kappa-casein with yield and chemical composition of milk obtained from four breeds of cow

Celem pracy było ustalenie polimorfizmu β-laktoglobuliny i κ-kazeiny u krów 4 ras, w tym dwóch reprezentujących typ mleczny (polska holsztyńsko-fryzyjska odmiany czarno-białej i jersey) i dwóch lokalnych (polska czerwona i białogrzbieta) oraz ocena związków wariantów genetycznych tych frakcji białek z wydajnością i składem chemicznym mleka. W obrębie β-laktoglobuliny u wszystkich 4 ocenianych ras zidentyfikowano dwa allele (A i B). U rasy polskiej czerwonej zdecydowanie dominował wariant B (frekwencja 0,73), natomiast w rasie jersey zaobserwowano wyższą częstotliwość allelu A (0,62). U krów ras polskiej holsztyńsko- fryzyjskiej i białogrzbietej frekwencje alleli A i B były zbliżone do proporcji 1:1. Dla κ-kazeiny stwierdzono również występowanie dwóch alleli (A i B). Najwyższą frekwencję wariantu B κ-kazeiny wykazano u krów rasy jersey (0,74) i stosunkowo wysoką u ras lokalnych, tzn. polskiej czerwonej i białogrzbietej (powyżej 0,4). U rasy polskiej holsztyńsko-fryzyjskiej częstotliwość występowania tego allelu była zdecydowanie niższa (0,28). Obecność allelu A β-laktoglobuliny (BLG) była związana z istotnie wyższą wydajnością (p≤0,01), zawartością białka (p≤0,01) i suchej masy (p≤0,05). Krowy o genotypie AA BLG produkowały o 4,21 kg więcej mleka o wyższej zawartości w nim suchej masy (o 0,62 p.p.), w tym białka (o 0,28 p.p.), w porównaniu do homozygot BB BLG. W odniesieniu do genu κ-kazeiny (CSN3) stwierdzono, że zwierzęta posiadające allel A również produkowały istotnie (p≤0,05) więcej mleka, jednak o niższej koncentracji składników suchej masy (p≤0,05, p≤0,01). Homozygoty BB produkowały bowiem o 2,9-4,32 kg mniej mleka, jednak o wyższej zawartości suchej masy (o 0,29-1,33 p.p.), w tym tłuszczu (o 0,12-0,52 p.p.) i białka (o 0,13-0,51 p.p.) w porównaniu do homozygot AA CSN3. Allel B CSN3 łączył się również z wyższą zawartością kazeiny w mleku.The aim of the study was to determine κ-casein and β-lactoglobulin polymorphism in cows of four breeds, including two pure dairy breeds (Polish Black-and-White Holstein-Friesian and Jersey) and two local breeds (Polish Red and White-backed) and to evaluate the relationships between the genetic variants of these fractions, yield and chemical milk composition. Two β-lactoglobulin alleles (A and B) were identified in the breeds studied. Allele B was clearly dominant in the Polish Red cows (0.73), while in the Jersey breed a higher frequency of allele A was observed (0.62). The proportion of alleles A and B in the Polish Holstein-Friesian and White-backed cows was close to 1:1. Two alleles (A and B) were also identified for κ-casein. The frequency of allele B was highest in the Jersey cows (0.74), and relatively high in the local breeds, i.e. Polish Red and White-backed (above 0.4). The frequency of this allele was considerably lower in the Holstein-Friesians (0.28). The presence of the allele A BLG was associated with significantly higher milk yield (p≤0.01), protein content (p≤0.01) and dry matter (p≤0.05) content. Cows with the AA BLG genotype produced 4.21 kg more milk with higher content of dry matter (by 0.62 p.p.), including protein (by 0.28 p.p.), compared with the BB BLG homozygotes. Cows with allele A of the CSN3 gene also produced significantly more milk (p≤0.05), but with lower concentration of dry matter (p≤0.05, p≤0.01). The BB homozygotes produced 2.9-4.32 kg less milk, but with higher dry matter content (by 0.29-1.33 p.p.), including fat (by 0.12-0.52 p.p.) and protein (by 0.13-0.51 p.p.), compared with the AA CSN3 homozygotes. Allele B CSN3 was also linked to higher casein content in the milk