Analysis of pig chromosome 7 genetic markers for growth and carcass performance traits

Summary The successful identification and mapping of a large number of genes and anonymous genetic markers have made it possible to identify quantitative trait loci (QTL) in the pig. Previous research, both in our laboratory and other laboratories, had identified the association of the swine major histocompatibility complex (SLA) with birth weight, weaning weight, growth rate, and backfat. The purpose of this project was to further investigate these past associations. Using our ISU reference families consisting of crosses of the Chinese breeds, Meishan and Minzhu, with the US breeds, Duroc, Landrace, and Hampshire, the association of five chromosome 7 genetic markers with birth weight, weaning weight, average daily gain, backfat, loin eye size, colour, marbling, and firmness was examined. The genetic markers along chromosome 7 were S0064, TNFα, S0102, S0066, and S0101, and they spanned approximately 90 centimorgans of chromosome 7. There were two alleles for TNFα and from four to 13 alleles for the microsatellites' markers. Gene-substitution models were used to analyse the data. Results demonstrated that a QTL for birth weight is located near the SLA complex. Using all the data combined, TNFα (p < 0.05) and S0102 (p < 0.01) alleles were associated with differences in level of backfat. In some families other markers were significantly associated with average daily gain and loin eye area. These results demonstrate the care that is needed in interpreting possible QTL effects when several traits and markers are used. Resume Analyse des relations entre les marqueurs genetiques du chromosome 7 du porc et les performances de croissance et de conformation Le succes de l'identification et de la cartographie d'un grand nombre de genes et de marquers genetiques anonymes a rendu maintenant possible l'identification de loci a effets quantitatifs (QTL) chez le porc. On a deja pu montrer dans notre laboratoire et ailleurs que le complexe majeur d'histocompatibilite du porc (SLA) se trouve associe au poids a la naissance, au poids au sevrage, a la vitesse de croissance et a l'epiaisseur de lard dorsal. L'objet de cette etude etait d'etudier plus en detail ces associations passees. Nous avons examine les associations de cinq marqueurs genetiques sur le poids a la naissance, le poids au sevrage, le gain moyen quotidien, l'epaisseur de lard dorsal, la surface de la longe, la couleur, le persille et la durete de la viande en utilisant les families de reference de l'ISU formees de croisements entre les races chinoises Meishan et Minzhu et les races americaines Duroc, Landrace et Hampshire. Les marquers genetiques consideres sur le chromosome 7 etaient S0064, TNFα, S0102, S0066 et S0101 et couvraient environ 90 cM sur ce chromosome. Il y avait deux alleles pour le locus TNFα et de 4-13 alleles pour les loci de microsatellites. Les donnees on ete analysees par des modeles de substitution de genes. Les resultats indiquent qu'un QTL pour le poids a la naissance se trouve situe pres du complex SLA. En utilisant toutes les donnees on a trouve que les alleles de TNFα (p < 0.05) et de S0102 (p < 0.01) etaient associes a des differences d'epaisseur de lard dorsal. Dans certaines families, d'autres marquers etaient significativement associes au gain moyen quotidien et la surface de la longe. Ces resultats montrent que la prudence doit etre de rigueur en interpretant des effets potentiels de QTL en presence de plusieurs caracteres et marqueurs. Resumen Analisis de marcadores geneticos para caracteristicas de crecimiento y de La carcasa en el cromosoma 7 del cerdo El exito en la identificacion y mapeo de un numero elevado de genes y de marcadores geneticos anonimos, hace ahora posible la identificacion de loci que afectan caracteristicas cuantitativas (QTL) en el cerdo. Investigaciones previas en nuestro laboratorio han indicado que el complejo de histocompatibilidad en el cerdo (SLA) esta asociado con el peso al nacer, el peso al destete, la tasa decrecimiento y la espesura de la grasa dorsal. El objetivo de este trabajo fue investigar estas asociaciones en mas detalle. Empleando las familias de referencia de ISU, resultantes de cruzamientos entre las razas chinas Meishan y Minzhu con las razas estadouidenses Duroc, Hampshire Y Landrace, se estudio la asociacion de cinco marcadores con los pesos al nacer y al destete, la ganancia diaria promedio, la espesura de la grasa dorsal, el area del ojo del bife, el color, el grado de marmoleado, y la firmeza. Los marcadores en el cromosam 7 fueron: S0064, TNFα, S0102, S0066 y S0101, representando aproximadamente 90 cM. Se constataron dos alelos para TNFα, y entre 4-13 alelos para los microsatelites. Se emplearon modelos de sustitucion genica para analizar los datos. Los resultados demostraron que un QTL para el peso al nacer se encuentra cerca del SLA. Combinando todos los datos, los alelos para TNF-alpha (p < 0.05) y S0102 (p < 0.01) estuvieron asociados con la espesura de la grasa dorsal. En algunas familias otros marcadores estuvieron asociados significativamente con la ganancia diaria promedio y con el area del ojo del bife. Estos resultados demuestran que debe ejercerse cuidado cuando se interpretan los posibles efectos de loa QTLs en el analisis de varias caracteristicas y marcadores. Zusammenfassung Analyse von genetischen Markern auf Chromosom 7 des Schweines fur Wachstum-und Schlachtkorpereigenschaften Die erfolgreiche Identifikation und Kartierung einer grosen Zahl von Genen und anonymen Markern ermoglicht die Identifikation von quantitativen Merkmalsloci (QTL) beim Schwein. Fruhere Untersuchungen haben Zusammenhange von Haupthistokompatibilitatskomplex (SLA) mit Geburts-und Absatzgewicht, Wachstum und Ruckenspeck aufgedeckt. In weiteren Untersuchungen an ISU Referenzfamilien aus Kreuzungen chinesischer Meishan und Minzhu mit Duroc, Landrasse und Hampshire wurden Zusammenhange zwischen funf Chromosom 7 Markern mit den schon genannten Merkmalen sowie Flache des m. long. dorsi, Farbe, Marmorierung und Festigkeit untersucht. Die Chromosom 7 Marker S0064, TNFα, S0102, S0066 und S0101 umspannen etwa 90 cM am Chromosom 7. TNFα hatte zwei, die Mikrosatelliten 4-13 Allele. Gen Substitionsmodelle wurden zur Analyse herangezogen. Ein QTL fur Geburtsgewicht ist nahe dem SLA Komplex und das kombinierte Material zeigt, das TNFα (p < 0.05) und S0102 (p < 0.01) mit Ruckenspeck zusammenhangen. In einigen Familien waren Marker signifikant mit Zuwachs und Ruckenmuskelflache assoziiert. Die Ergebnisse zeigen, das bei der Interpretation von moglichen QTL Wirkungen auf verschiedene Merkmale Vorsicht geboten ist.