Studies on Milk Protein Polymorphism in Danish Cattle and the Interaction of the Controlling Genes

Summary

In milk samples from 1520 heifers and 542 dams the α_sl-, β- and x-casein types and the β-lactoglobulin components, A and B, were determined simultaneously by means of electrophoresis in thin starchurea-gels.

The theory of inheritance advanced within each system from previous investigations was confirmed. Family data on the transmission of the two x-casein components A and B are given (Table 3). The frequencies of the controlling genes in Danish cattle were computed for each of the systems (Table 2).

With traditional starch-gel-electrophoresis, four components, termed A, B, G and D, could be demonstrated in the β-lactoglobulin (Figs. 3 and 4). The four components are presumed to be controlled by four allele genes.

The α_sl-, β- and ϰ-casein phenotypes were not independently distributed and the segregation of casein types among offspring from bulls heterozygotic in two or three casein type-systems strongly suggests that the genetic variations of the α_sl-, β- and ϰ-casein are controlled by genes at a single locus. Then, a minimum of 8 alleles may account for the phenotypes observed among 521 Danish cows (Table 6).

Linkage of less than five per cent recombination could be excluded between the casein types and the β-lactoglobulin types.

Zusammenfassung

Mit Hilfe einer Elektrophorese in dünnen Harnstoff-Stärkegelen wurde in Milch von 1520 Stärken auf den Nachkommenschaftprüfungsstationen und 542 Mutterkühen eine Bestimmung von α_sl-, β- und ϰ-Casein sowie β-Lactoglobulintypen vorgenommen. Die Erbhypothesen innerhalb jedem dieser vier Systeme, die auf Grundlage von früheren Untersuchungen vorausgesetzt worden waren, konnten bestätigt werden. Die Häufigkeit der kontrollierten Gene bei dänischem Vieh ist in Tabelle 2 angegeben.

Anhand der traditionellen Stärkegelelektrophorese sind vier β-Lactoglobulinkomponente festgestellt worden. Diese bekamen die Bezeichnungen A, B, G und D, und es wird angenommen, dass sie von vier allelen Genen kontrolliert werden.

Die α_sl-, β- und ϰ-Caseintypen zeigen nicht unabhängige Vererbung, und die Ausspaltungsverhältnisse unter den Nachkommen von heterozygoten Stieren lassen vermuten, dass die Variationen in den drei Gaseintypsystemen von Genen kontrolliert werden, die demselben Locus angehören. Unter dieser Voraussetzung lassen die beobachteten Phänotypen bei 521 Kühen sich durch ein Minimum von 8 Allelen erklären. Eine Kopplung mit weniger als 5 % Überkreuzung zwischen den Gaseintypen und den β-Lactoglobulintypen kann ausgeschlossen werden.

Sammanfattning

Ved elektroforese i tynde urinstof-stivelsegeler er der foretaget en bestemmelse af α_sl-, β- og ϰ-kasein samt β-laktoglobulintyper i mælk fra 1520 afkomsprøvekvier og 542 mødrekøer. De ud fra tidligere undersøgelser fremsatte arvehypoteser inden for hver af de fire systemer har kunnet bekræftes, og hyppigheder for de kontrollerende gener hos dansk kvæg er anført (Tabel 2).

Ved hjælp af traditionel stivelsesgelelektroforese er der påvist fire β-laktoglobulinkomponenter. Disse er benævnt A, B, G og D og antages at være kontrolleret af fire allele gener.

α_sl-, β- og ϰ-kaseintyperne viser ikke uafhængig nedarvning, og udspaltningsforholdene blandt afkom efter heterozygote tyre tyder stærkt på, at variationerne i alle tre kaseintypesystemer er kontrolleret af gener tilhørende samme locus. Under denne forudsætning kan de observerede fænotyper hos 521 køer forklares ved et minimum af 8 alleler. Kobling med under 5 % overkrydsning kan udelukkes mellem kaseintyper og β-laktoglobintyper.