Селекция птицы исходных линий породы плимутрок (gallus gallus L. ) с использованием маркерных генов к и k

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ БИОЛОГИЯ, 2018, том 53, № 6, с. 1162-1168

УДК 636.52/.58:636.082.2 doi: 10.15389/agrobiology.2018.6.1162rus

СЕЛЕКЦИЯ ПТИЦЫ ИСХОДНЫХ ЛИНИЙ ПОРОДЫ ПЛИМУТРОК

(Gallus gallus L.) С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МАРКЕРНЫХ ГЕНОВ К и k

Д.Н. ЕФИМОВ1, Ж.В. ЕМАНУЙЛОВА1, Е.В. ЖУРАВЛЕВА2, А.В. ЕГОРОВА3,

В.И. ФИСИНИН3

Изучение генов, определяющих пол, позволяет успешнее реализовывать селекционные программы в птицеводстве. Особый интерес представляет создание специализированных линий кур — носителей маркерных генов качественных признаков, сцепленных с полом. В нашем сообщении представлены первые результаты по созданию аутосексной материнской родительской формы кур породы плимутрок на основе экспериментальных линий российской селекции с учетом гомо- и гетерозиготного состояния аллелей K и k, сцепленных с полом. С целью создания кросса мясных кур с аутосексной по аллелям K и k материнской родительской формой мы усовершенствовали исходные линии (отцовскую и материнскую) по признакам продуктивности с одновременным отбором по скорости роста перьев крыла как признака, маркирующего пол. Генотип, определяющий высокую и низкую скорость формирования перьевого покрова крыла поддерживали жестким отбором по фенотипу в 1-суточном возрасте и выбраковкой цыплят соответственно с медленной и быстрой оперяемостью. Из селекции исключали гетерозиготных петухов и их потомков. У цыплят с медленным формированием оперения кроющие и маховые перья крыла слабо развиты, кроющие перья длиннее маховых или равны им, у особей с быстрым оперением кроющие перья короче маховых и хорошо развиты. Одновременно при оценке и отборе гомо- и гете-розигот по сцепленным с полом аллелям K и k использовали ПЦР в реальном времени для анализа ДНК из пульпы пера. В результате селекции в поколение F5 у 5-недельного молодняка повышалась живая масса в линии ХЗ (отцовская линия материнской родительской формы) на 13,6 % у петушков и на 15,4 % у курочек, в линии Х4 (материнская линия материнской родительской формы) — соответственно на 15,2 и 14,2 % (р < 0,001). Также возрастала обмускуленность груди (у петушков — соответственно на 7,3 и 5,0 %, у курочек — на 6,2 и 5,0 %, р < 0,001) и ног (у петушков — на 7,5 и 5,3 %, у курочек — на 10,5 и 2,5 %, р < 0,001) по линиям ХЗ и Х4. За 5 лет селекции в отцовской линии ХЗ и материнской линии Х4 улучшены воспроизводительные качества: яйценоскость за 52 нед жизни повысилась соответственно на 4,1 яйца (3,39 %) и на 4,7 яйца (3,7 %, р < 0,001), выход инкубационных яиц — на 0,6 и 1,0 %, вывод цыплят — на 0,5 и 2,2 %, за счет чего вырос выход цыплят от одной несушки соответственно на 4,7 и 7,9 %. По большинству хозяйственно полезных признаков при интенсивной селекции показатели потомства из поколения в поколение повышались. При этом признак скорости формирования перьевого покрова крыла сохранялся, то есть птица отцовской (Х3) и материнской (Х4) линий, отличаясь от исходной формы по продуктивным качествам, оставалась носителем маркерных генов медленной (Х4) и быстрой (Х3) оперяемости. При их скрещивании нами получена аутосексная (по аллелям К и k) материнская родительская форма с точностью сексирования 99,6 %.

Ключевые слова: плимутроки, селекция, линии, тип оперения, генотип, маркерные гены, гены оперения, аллели K и k, сексирование, продуктивность.

Проблема планирования и идентификации пола потомства в яичном и мясном птицеводстве стоит достаточно остро (1). Изучение генов, определяющих пол, позволяет успешнее реализовывать селекционные программы (2, 3). К наиболее распространенным методам определения пола у птицы относится сексирование по клоаке и фекальным стероидам, лапароскопия и кариотипирование. Однако эти процедуры ненадежны, при этом дороги, требуют длительного времени, некоторые из них болезненны и даже опасны для жизни птиц.

Известно, что гены, детерминирующие пол птицы, локализованы в половых хромосомах (4-6): у самок имеется по одной Z и W хромосоме, у самцов — две Z хромосомы (7, 8). В настоящее время разработаны ДНК-технологии для определения пола особи (9, 10). В селекции яичных и мяс-

* Работа выполнена при финансовой поддержке ФАНО (Министерство науки и высшего образования) России в рамках подпрограммы «Создание отечественных конкурентоспособных мясных кроссов» Федеральной научно-технической программы развития сельского хозяйства 2017-2025 годы. Дополнительное государственное задание ФГБУ СГЦ «Смена» № 007-00507-18-02 от 23.10.2018 г. 1162

ных кур успешно используются гены, маркирующие аутосексность у 1-су-точных цыплят (11, 12). С помощью ДНК-маркеров также выявляют участки хромосом, контролирующие основные свойства и критические признаки, генетический полиморфизм (13-15). Изучение этих локусов и их функциональной активности (16) связывают с перспективами разработки методов, позволяющих эффективнее и в более ранние сроки вести целенаправленную селекцию по экономически значимым признакам (14, 15, 17-19).

Наличие маркеров аутосексности значительно облегчает разделение 1-суточных петушков и курочек. Возможна селекция по цвету оперения (колорсекс) и по росту кроющих и маховых перьев (федерсекс) (17, 20-22). Процесс оперения находится под тем же генетическим контролем, что и половая дифференциация. Медленный рост оперение определяет аллель К (доминантный), быстрое — к (рецессивный). Скрещивание быстрооперяю-щихся гетерозиготных петухов с медленнооперяющимися курами дает потомство медленнооперяющихся петушков и быстрооперяющихся курочек. При использовании аутосексности точность разделения 1-суточных финальных гибридов-бройлеров и цыплят материнской формы на петушков и курочек существенно повышается, а время сокращается вдвое. Кроме того, точность определения пола не снижается с ростом цыплят. Очевидно, что особый интерес представляет создание специализированных линии кур — носителей маркерных генов качественных признаков, сцепленных с полом.

В нашем сообщении представлены первые результаты по созданию аутосексной материнской родительской формы кур породы плимутрок на основе экспериментальных линий российской селекции с учетом гомо- и гетерозиготного состояния аллелей К и к, сцепленных с полом. Эта форма в дальнейшем будет использована для создания кросса мясных кур с ауто-сексной материнской родительской формой.

Цель исследований заключалась в оценке и отборе птицы отцовской и материнской линий кур по скорости роста перьев крыла и продуктивности для создания кросса мясных кур с аутосексной материнской родительской формой.

Методика. В опытах (производственные условия, Селекционно-генетический центр «Смена», Московская обл., 2014-2018 годы) использовали птицу породы плимутрок — экспериментальную отцовскую линию в материнской родительской форме (Х3) и экспериментальную материнскую линию в материнской родительской форме (Х4). Содержание птицы напольное. Условия кормления и содержания соответствовали принятым рекомендациям («Методическое руководство по кормлению сельскохозяйственной птицы». Сергиев Посад, 2015) и нормам технологического проектирования («Методические рекомендации по технологическому проектированию птицеводческих предприятий РД-АПК 1.10.0504-13». М., 2013).

Ежегодно в каждой линии формировали 10-15 селекционных гнезд (по 13 курочек и одному петуху), от гнезда оценивали не менее 364 потомков в каждом поколении ^1^5). Селекционную группу линии Х3 комплектовали от гомозиготных по гену быстрой оперяемости кк производителей-улучшателей и нейтральных особей с учетом основных хозяйственно значимых показателей — живой массы, груди, ног, оплате корма, яйценоскости. В линии Х4 особей, гомозиготных по гену медленной оперяемости КК, обтирали по яйценоскости, выходу инкубационных яиц, их массе, выводимости, живой массе птицы, обмускуленности груди, ног, оплате корма.

Продуктивность в селекционных гнездах учитывали индивидуально. Живую массу, яйценоскость, массу яиц, половую зрелость, обмуску-ленность груди, ног определяли по общепринятым методикам (23). Для

контроля происхождения потомства при инкубации использовали индивидуальные колпачки и стандартный набор крылометок.

Тип оперения устанавливали визуально у 1-суточных цыплят, разделенных по полу японским методом (по наличию и форме полового бугорка), при медленном формировании перьевого покрова крыла кроющие перья длиннее маховых или равны им, при быстром — кроющие перья короче маховых и хорошо развиты.

Молекулярно-генетическое типирование гомо- и гетерозигот по аллелям K и к выполнено в ЗАО «Синтол» (г. Москва) с использованием количественной ПЦР (ПЦР-РВ), соответствующих праймеров и режимов амплификации (24). Для выделения ДНК отбирали образцы пульпы пера (24). Мультиплексную ПЦР-РВ проводили на приборе АНК-32М («Институт аналитического приборостроения РАН», Россия) с секвенированием продуктов амплификации на генетическом анализаторе Нанофор 05 («Институт аналитического приборостроения РАН», Россия) в соответствии с протоколами изготовителя (24).

Для статистической обработки полученных данных использовали пакет программ Statistica 10.0 («StatSoft, Inc.», США) и Microsoft Excel. Результаты представлены в виде средних (М) и стандартных ошибок средних (±SEM). Достоверность различий сравниваемых показателей определяли по ¿-критерию Стьюдента. Статистически значимыми считали значения при р < 0,05. Значения mr (ошибка среднего коэффициента корреляции анализируемых признаков по линии) и tr (значимость коэффициента корреляции) рассчитывали по следующим формулам:

_ 1-г2 _ г _ г VÏÏ

Wir ,- , fr ,

Vn mr l-rz

где n — число особей в выборке; статистически значимыми считали значения при р < 0,05.

Результаты. Генотип, определяющий медленное формирование перьевого покрова, поддерживали жестким отбором по фенотипу и выбраковкой быстро оперяющихся 1-суточных цыплят. Гомозиготность петухов в линии Х4 по признаку медленной оперяемости проверяли, оценивая его проявление у петухов, отобранных в гнезда, по потомству до воспроизводства исходных линий. Из селекции исключали как гетерозиготных петухов, так и их потомков. Аналогичным образом поддерживали генотип по быстрой оперяемости; гомозиготность петухов в линии Х3 контролировали с помощью оценки отобранных в гнезда петухов по качеству потомства до воспроизводства исходных линий, не используя в дальнейшем гетерозиготных петухов и их потомков.

1. Изменение доли поголовья

Поколение Оперяемость в возрасте 1 сут Линия Х3 Линия Х4

петушки | курочки петушки | курочки

F1 Медленная 88,9 99,1 92,4 81,9

Быстрая 11,1 0,9 7,6 18,1

F2 Медленная 77,2 82,7 99,3 84,9

Быстрая 22,8 17,3 0,7 15,1

F3 Медленная 66,6 59,2 100 99,5

Быстрая 33,4 40,8 0 0,5

F4 Медленная 31,3 26,9 100 99,9

Быстрая 68,7 73,1 0 0,1

F5 Медленная 0 0 100 100

Быстрая 100 100 0 0

Примечание. Х3 — отцовская линия в материнской родительской форме, Х4 — материнская линия в материнской родительской форме.

Для консолидации поголовья линий Х3 и Х4 по признаку оперяе-мости в течение ряда лет петухов в гнездах оценивали по скорости формирования перьевого покрова у потомков в 1-суточном возрасте (в линии Х3 — от 2319 гол. в Fl до 10880 гол. в F5; в линии Х4 — соответственно от 2466 до 14916 гол.) (табл. 1). Эти результаты согласуются с другими известными данными (21, 25-27). Внутри линий Х3 и Х4 единообразие по скорости формирования перьевого покрова крыльев было достигнуто в разные сроки, но в результате в 2018 году у всей птицы в Х3 оперямость была быстрой, в Х4 — медленной (см. табл. 1). При их скрещивании получили птицу аутосексной (по К и к) материнской родительской формы с точностью сексирования 99,6 %.

Оценка продуктивных качеств птицы в экспериментальных линиях показала (табл. 2), что живая масса 5-недельного молодняка отцовской линии материнской родительской формы Х3 выше, чем материнской линии материнской родительской формы Х4: у петушков — на 6,21 и 4,79 %, у курочек — на 7,09 и 8,28 % (р < 0,001) соответственно в поколениях Fl и F5. В поколении F5 у 5-недельного молодняка живая масса была выше, чем в поколении Fl: в линии Х3 — на 13,6 и 15,4 % (р < 0,001) (соответственно петушки и курочки), в линии Х4 — на 15,2 и 14,2 % (р < 0,001). В процессе селекции обмускуленность груди в поколении F5 улучшилась у птицы линии Х3 по петушкам — на 7,3 %, линии Х4 — на 5,0 %, по курочкам — соответственно на 6,2 и 5,0 % (р < 0,001). По обмускуленности ног отмечали ту же закономерность: увеличение показателя по петушкам — на 7,5 и 5,3 %, по курочкам — на 10,5 и 2,5 % (р < 0,001) соответственно в линиях Х3 и Х4. С учетом живой массы, обмускуленности груди и ног в Х3 и Х4 было пробонитировано в Fl соответственно 2210 и 2370 гол., в F5 — 10700 и 14810 гол. (см. табл. 2).

2. Улучшение продуктивных качеств птицы в экспериментальных линиях материнской родительской формы породы плимутрок в процессе отбора в потомстве Fl-F5

Признак

Пол

Линия Х3

F

Линия Х4

F

Петушки Курочки Петушки Курочки Петушки Курочки

Живая масса цыплят в 5 нед, кг

Обмускуленность груди, балл

Обмускуленность ног, балл

Сохранность молодняка, % Яйценоскость на начальную несушку, за 30 нед за 52 нед Масса яйца 30-недельнвх кур, г Половая зрелость, сут Выход инкубационных яиц, % Оплодотворенность яиц, % Вывод цыплят, % Выход цыплят на 1 несушку, гол. Сохранность кур, %

Примечание. Х3 — отцовская линия в материнской родительской форме, Х4 — материнская линия в материнской родительской форме.

За 5 лет селекции в линиях Х3 и Х4 были улучшены воспроизводительные качества: яйценоскость за 52 нед жизни повысилась на 4,1 (3,39 %) и 4,7 яйца (3,7 %) (р < 0,001); выход инкубационных яиц — на 0,6 и 1,0 %, вывод цыплят — на 0,5 и 2,2 %, что повысило выход цыплят от одной несушки на соответственно 3,9 и 7,0 % (результаты оценки в выборках по п = 1040). Ежегодный селекционный эффект по линиям Х3 и

1,54±0,004 1,36±0,003 4,10 4,05 2,00 1,90 96,8

17,10±0,038 121,00±1,750 56,90±0,171 183,40±0,415 91,5 89,8 74,5 82,5 96,8

1,75±0,004 1,57±0,004 4,40 4,30 2,15 2,10

97.0

19,70±0,375 125,10±1,235 57,20±0,176 184,00±0,396

92.1 91,7 75,0 86,4 97,0

1,45±0,005 1,27±0,003 4,00 4,00 1,90 2,00 97,0

19,80±0,377 126,40±1,730 56,50±1,174 183,10±0,418 91,8 91,6 76,3 88,5 97,0

1,67±0,005 1,45±0,004 4,2 4,2 2,00 2,05 97,1

22,00±0,321 131,10± 1,234 56,90±0,177 183,70±0,397 92,8

93.0 78,5 95,5

97.1

Х4 составил по живой массе в 35 сут — 2,7 % (или 42 г) и 3,0 % (или 44 г) для петушков, 3,1 % (или 42 г) и 2,8 % (или 36 г) для курочек; по обму-скуленности груди — соответственно 1,46 и 1,0 % (петушки), 1,23 и 1,00 % (курочки); по яйценоскости — 0,68 и 0,74 % (линии Х3 и Х4). Таким образом, по большинству хозяйственно полезных признаков при интенсивной селекции показатели потомства из поколения в поколение повышались. Особи указанных линий, оставаясь носителями соответствующих маркерных генов медленной (линия Х4) и быстрой (линии Х3) оперяемо-сти отличались от исходного генетического материала по продуктивным качествам и могут быть использованы для получения кроссов с улучшенными продуктивными качествами. При скрещивании этих линий получили материнскую родительскую форму, аутосексную по генам медленной (К) и быстрой (к) оперяемости (точность сексирования составила 99,6%).

Коэффициенты корреляции между живой массой 35-суточного молодняка и обмускуленностью груди были высокими, положительными, достоверными и мало различались как по петушкам и курочкам, так и по линиям или по поколениям (табл. 3). Положительная и достоверная корреляция сохранялась между живой массой и обмускуленностью ног, но ее величина была несколько ниже. Высокую положительную и достоверную связь отмечали между живой массой молодняка в 35 сут и шириной груди, длиной бедра. Эти результаты соответствуют закономерностям, описанным для связи живой массы с другими показателями в раннем возрасте (28).

3. Корреляции между живой массой и другими показателями мясной продуктивности у 35-суточного молодняка в экспериментальных линиях материнской родительской формы породы плимутрок в процессе отбора в потомстве Fl-F5

Линия Пол F5

г±тг | tr г±тг

и

О бму с куленно сть груди

Х3 Петушки 0,689±0,007 98,37 0,692±0,012 57,67

Курочки 0,611±0,008 76,43 0,616±0,011 56,07

Х4 Петушки 0,669±0,007 100,53 0,685±0,010 68,50

Курочки 0,701±0,007 126,64 0,707±0,009 78,59

Обмускуленность ног

Х3 Петушки 0,329±0,012 27,65 0,337±0,010 33,70

Курочки 0,344±0,011 30,60 0,349±0,010 34,96

Х4 Петушки 0,509±0,009 56,99 0,495±0,013 38,08

Курочки 0,471±0,009 52,37 Ширина груди 0,483±0,007 69,03

Х3 Петушки 0,678±0,014 48,43 0,682±0,012 56,83

Курочки 0,692±0,010 69,27 0,699±0,013 53,78

Х4 Петушки 0,665±0,016 41,56 0,672±0,015 44,80

Курочки 0,659±0,012 54,91 Длиной бедра 0,656±0,011 59,77

Х3 Петушки 0,452±0,022 20,55 0,480±0,024 20,00

Курочки 0,427±0,029 17,77 0,433±0,025 17,32

Х4 Петушки 0,464±0,021 22,09 0,461±0,020 23,05

Курочки 0,478±0,029 16,50 0,485±0,027 17,97

П р и м е ч а н и е. Х3 — отцовская линия в материнской родительской форме, Х4 — материнская линия в

материнской родительской форме.

Таким образом, в результате селекции птицы в отцовской (Х3) и материнской (Х4) линиях материнской родительской формы показатели потомства по большинству хозяйственно полезных признаков повышались из поколения в поколение, при этом отбирались только особи, сохраняющие маркерные аллели медленной (аллель К, линия Х4) и быстрой (аллель к, линия Х3) оперяемости. При их скрещивании получена аутосексная (по аллелям К и к) материнская родительская форма с точностью сексирования 99,6 %.

ЛИТЕРАТУРА

1. Чомаев А.М., Митяшова О.С., Цыганков В.И. Стоит ли заниматься сексированным семенем. Зоотехния, 2012, 8: 2-3.

2. Bramwell P.K. Sexing chicks in the backyard flock. The Poultry Site. Режим доступа: http://www.thepoultrysite.com/articles/95/sexing-chicks-in-the-backyard-flock/. Дата обращения 02.12.2018.

3. Cheng Y.H., Kuo T.E., Lee D.N., Weng C.F. Sex identification of the Black-faced Spoonbill (Platalea minor). Zoological Studies, 2006, 45: 104-113.

4. Clinton M. A rapid protocol for sexing chick embryos (Gallus g. domesticus). Animal Genetics, 1994, 25(5): 361-362 (doi: 10.1111/j.1365-2052.1994.tb00374.x).

5. Dawson D.A., Darby S., Hunter F.M., Krupa A.P., Jones I.L., Burke T. A critique of avian CHD-based molecular sexing protocols illustrated by a Z-chromosome polymorphism detected in auklets. Molecular Ecology Notes, 2001, 1(3): 201-204 (doi: 10.1046/j.1471-8278.2001.00060.x).

6. Ellegren H. Hens, cocks and avian sex identification. A quest for genes on Z or W? EMBO Reports, 2001, 2(3): 192-196 (doi: 10.1093/embo-reports/kve050).

7. Cent H., Avanus K. Sex identification by CHDW and HDZ genes of avian sex chromosomes in Nymphicus hollandicus. Turk. J. Vet. Anim. Sci., 2007, 31(6): 371-374.

8. Griffiths R.A., Korn R.M. A CHDI gene is Z chromosome linked in chicken Gallus domesticus. Gene, 1997, 197(1-2): 225-229 (doi: 10.1016/S0378-1119(97)00266-7).

9. Canon N.R., Canon N.R., Tell L.A., Needham M.L. Flow cytometric analysis of nuclear DNA for sex identification in three psittacine species. Am. J. Vet. Res., 2000, 61(7): 847-850.

10. Cent H., Avanus K. Sex identification in avian species using DNA typing methods. World's Poultry Science Journal, 2007, 63(1): 91-99 (doi: 10.1017/S0043933907001316).

11. Бондаренко В.Ю. Новые аутосексные генотипы сельскохозяйственной птицы. Мат. докл. Конференции Российского национального отделения WPSA. Зеленоград, 2003: 46.

12. Устинова Е.С., Гофман А.Ю. Использование мясных кур отечественной селекции — носителей маркерных генов (dw, К, к). Мат. IVМежд. конф. «Птицеводство — мировой и промышленный опыт». М., 2007: 274-276.

13. Lessells С., Mateman C. Sexing birds using random amplified polymorphic DNA (RAPD) markers. Molecular Ecology, 2002, 7(2): 187-195 (doi: 10.1046/j.1365-294x.1998.00331.x).

14. Elferink M.G., Vallee A.A.A., Jungerius A.P., Crooijmans R.P.M.A., Groenen M.A.M. Partial duplication of the PRLR and SPEF2 genes at the late feathering locus in chicken. BMC Genomics,, 2008, 9: 391 (doi: 10.1186/1471-2164-9-391).

15. Zhao J., Yao J., Li F., Yang Z., Sun Z., Qu L., Wang K., Su Y., Zhang A., Montgomery S.A., Geng T., Cui H. Identification of candidate genes for chicken early- and late- feathering. Poultry Sci., 2016, 95(7): 1498-1503 (doi: 10.3382/ps.pew131).

16. Burt D.W. Chicken genome: current status and future opportunities. Genome Res., 2005, 15(12): 1692-1698 (doi: 10.1101/gr.4141805).

17. Derks M.F.L., Herrero-Medrano J.M., Crooijmans R.P.M.A., Vereijken A., Long J.A., Me-gens H.-J., Groenen M.A.M. Early and late feathering in turkey and chicken: same gene but different mutations. Genet. Sel. Evol., 2018; 50: 7 (doi: 10.1186/s12711-018-0380-3).

18. Simonsen M. The MHC the chicken genomic structure, gene products and resistance to onco-genic DNA and RNA viruses. Veterinary Immunology and Immunopathology, 1987, 17(1-4): 243253 (doi: 10.1016/0165-2427(87)90144-9).

19. Bu G., Huang G., Fu H., Li J., Huang S., Wang Y. Characterization of the novel duplicated PRLR gene at the late-feathering K locus in Lohmann chickens. J. Mol. Endocrinol., 2013, 51: 261-276 (doi: 10.1530/jme-13-0068).

20. Егорова А.В., Шахнова Л.В. Разделение аутосексных мясных цыплят по полу. Птица и птицепродукы, 2013, 3: 41-43.

21. Емануйлова Ж.В. Медленно оперяющаяся линия Г7 кросса Смена 7. Птицеводство, 2008, 8: 25-26.

22. Петрукович Т. Раздельное выращивание бройлеров. Животноводство России, 2017, 12: 11-12.

23. Ройтер Я.С., Егорова А.В., Коноплева А.П., Тяпугин Е.Е., Шашина Г.В., Дегтярева Т.Н., Карпенко Л.С., Тюриков В.М., Петрухин О.Н., Щербакова Н.Г. Селекционно-племенная работа в птицеводстве /Под ред. В.И. Фисинина, Я.С. Ройтера. Сергиев Посад, 2016.

24. Alekseev Ya.I., Borodin A.M., Nikulin A.V., Emanuilova Zh.V., Efimov D.N., Fisinin V.I. Molecular genotyping of chicken (Gallus gallus L.) feathering genes in connection with separation by sex. Agricultural Biology, 2017, 52(2): 367-373 (doi: 10.15389/agrobiology.2017.2.367eng).

25. Korshunova L., Royter Y., Egorova A. The usage of gene modifiers in selection of new forms of color- and feather-sex poultry. Proc. XlV European Poultry Conference, 27 June 2014, Stavanger, Norway 23-27 June 2014. Stavanger, 2014: 512.

26. Roiter Y., Egorova A., Sevastianova A., Korshunova L. The selection of autosex interlinear forms of poultry (chicken, geese, Guinea fowl). Proc. XXV World's Poultry Congress, September 5-9, 2016, China. Beijing, 2016: 257.

27. Lowe P.C., Merkley J.W. Association of genotypes for rate of feathering in broilers with production and carcass composition traits: effect of genotypes, sex, and diet on growth and feed

conversion. Poultry Sci., 1986, 65(10): 1853-1858 (doi: 10.3382/ps.0651853). 28. Дымков А., Давыдов Д., Мальцев А., Спиридонов И., Чащина Г. Оценка мясных кур по скорости роста в раннем возрасте Птицеводство, 2004, 10: 3-4.

1ФГБУ Селекционно-генетический центр «Смена», Поступила в редакцию

141357 Россия, Московская обл., пос. Березняки, 16 июля 2018 года

e-mail: zhanna.emanujlov@mail.ru Н, dmi40172575@yandex.ru;

2Министерство науки и высшего образования

Российской Федерации,

125009 Россия, г. Москва, Тверская, 11,

e-mail: zhuravla@yandex.ru;

3ФГБНУ ФНЦ Всероссийский научно-исследовательский и технологический институт птицеводства РАН, 141311 Россия, Московская обл., г. Сергиев Посад, ул. Птицеградская, 10, e-mail: vnitip@vnitip.ru, egorova@vnitip.ru

Sel'skokhozyaistvennaya biologiya [Agricultural Biology], 2018, V. 53, № 6, pp. 1162-1168

SELECTION OF PREPARENTAL LINES OF PLYMOUTH ROCK CHICKEN USING MARKER GENES K AND k

D.N. Efimov1, Zh. V. Emanuylova1, E. V. Zhuravleva2, A. V. Egorova3, V.I. Fisinin3

1Smena Breeding and Genetic Center, pos. Bereznyaki, Moscow Province, 141357 Russia, e-mail zhanna.em-anujlov@mail.ru (Н corresponding author), dmi40172575@yandex.ru;

2Ministry of Science and Education of the Russian Federation, 11, ul. Tverskaya, Moscow, 125009 Russia, e-mail zhuravla@yandex.ru;

3Federal Scientific Center All-Russian Research and Technological Poultry Institute RAS, 10, ul. Ptitsegradskaya,

Sergiev Posad, Moscow Province, 141311 Russia, e-mail vnitip@vnitip.ru, egorova@vnitip.ru

ORCID:

Efimov D.N. orcid.org/0000-0002-4152-2476 Egorova A.V. orcid.org/0000-0001-9981-5768

Emanuylova Zh.V. orcid.org/0000-0002-8855-2947 Fisinin V.I. orcid.org/0000-0003-0081-6336 Zhuravleva E.V. orcid.org/0000-0002-3253-0730 The authors declare no conflict of interests Acknowledgements:

Supported financially by FANO (the Ministry of Science and Higher Education) of Russia (subprogram of Federal Program for the Development of Agriculture 2017-2025). Additional State Task № 007-00507-18-02 of 10.23.2018 Received July 16, 2018 doi: 10.15389/agrobiology.2018.6.1162eng

Abstract

Chicken lines with marker genes of sex-linked economically important traits are of a particular breeding interest. Here we report on the first results on the creation of an autosex maternal parental form of dual purpose Plymouth Rock breed by sequential selection of chickens from experimental Russian breeding lines. The paternal and maternal pre-parental Plymouth Rock lines were selected for productivity indices and for growth rate of wing feathers. Genotypes with slow (line X4) and fast (line X3) feathering rates were maintained via phenotypic evaluation at 1 day of age and culling individuals with fast and slow feathering rate, respectively; heterozygous males and their progeny were also culled. Chicks with slow feathering rate feature poor development of tectrix and remex, the tectrix being longer or equal to the remex; chicks with fast feathering rate feature the well-developed tectrix which is shorter than the remex. The quantitative PCR technique (real-time polymerase chain reaction) was also used to identify individuals with homo- and heterozygous sex-linked K and k alleles; the analyses were performed using feather pulp samples. Live bodyweight at 5 weeks of age increases significantly (p < 0.001) in the selected individuals of generation F5 compared to F1, i.e in X3, the index is 13.6 % higher in males and 15.4 % higher in females; and in X4, it is 15.2 and 14.2 % higher (р < 0.001), respectively. Breast muscle score is improved by 7.3 and 5.0 % in males and by 6.2 and 5.0 % (р < 0.001) in females of X3 and X4 lines, respectively; leg muscle scores is 7.5 and 5.3 % higher in males and 10.5 and 2.5 % higher (р < 0.001) in females. The progress in the reproductive performance also occurs: egg production during 52 weeks of age was improved by 4.1 eggs per hen (3.39 %) in X3 line and by 4.7 eggs (3.7 %, p < 0.001) in X4 line; percentage of eggs suitable for incubation was 0.6 and 1.0 % higher, and hatch was 0.5 and 2.2 % higher in X3 and X4 lines, respectively. These results in better chick output per hen (by 3.9 and 7.0 % in X3 and X4 lines). Thus the selection improved the most of the productivity indices in every successive generation; the resulting paternal (X3) and maternal (X4) lines differed from the initial purebred chicken in the productive performance and carried marker genes of slow (X4) and fast (X3) feathering rate. Their crossing brings to a maternal form which is autosex for K and k genes with sexing accuracy 99.6 %.

Keywords: Plymouth Rock breed, breeding, chicken lines, feathering type, genotype, marker genes, feathering genes, K and k alleles, sexing, productivity.