Полиморфизм генов RYR-1, ESR, H-FABP и его использование в селекции свиней

УДК 636.4.082.12

Полиморфизм генов RYR-1, ESR, H-FABP и его использование

в селекции свиней

О.В. Плужникова, Н.Г. Марутянц, Е.И. Сердюков ГНУ СНИИЖК Россельхозакадемии

ДНК-диагностика - перспективное направление фундаментальной и прикладной биотехнологии, одной из областей применения которой является целенаправленное разведение и ускоренная селекция сельскохозяйственных животных.

Одним из основных направлений в этой работе является поиск и использование ДНК-маркеров, позволяющих маркировать отдельные количественные хозяйственнополезные признаки, выявлять точковые мутации и на этой основе прогнозировать их проявление и вести направленную «селекцию с помощью маркеров» - Marker Assisted Selection.

Молекулярно-генетические маркеры позволяют получать информацию о полиморфизме генов и исследовать, какие варианты отдельных генов и генных ансамблей имеют преимущественное распространение у групп организмов, несущих желательный комплекс признаков в конкретных условиях среды. На основе такой информации можно направленно формировать генофонды с необходимыми генными сочетаниями.

Традиционная селекция животных базируется на фенотипическом проявлении признаков, поэтому истинный генетический потенциал животных может быть занижен.

Создание в 2002 году ПЦР-кабинета на базе ГНУ СНИИЖК позволило изучать полиморфизм генов, сцепленных с хозяйственнополезными качествами животных различных пород, разводимых на Ставрополье, в том числе и свиней.

Сотрудниками лаборатории иммуногенетики, биохимии и общей химии было генотипировано более 1500 свиней пород КБ ГТ, СМ-1, ландрас, дюрок и их помесей в ведущих свиноводческих хозяйствах края (ЗАО «Артезианское», ОАО «Совхоз им. Кирова», СПК Колхоз «Терновский», СХПК «Россия»). Изучен полиморфизм генов стресс чувствительности (RYR-1), плодовитости (ESR) и мясности (H-FABP) с целью установления взаимосвязи их аллельных вариантов с продуктивными качествами животных.

Полиморфизм гена RYR-1 у изучаемых пород свиней представлен двумя аллелями: N и n. Частота генотипа NN в исследованной популяции составила 98,29%, частота генотипа Nn - 1,71%,

соответственно частота аллелей N - 0,992 и n - 0,008. Гомозиготный рецессивный nn-генотип среди животных изученного стада не обнаружен.

Согласно требованиям Европейского стандарта («SEUROP») хряки-

производители мясных пород, используемые в целях селекции и воспроизводства, не должны быть носителями мутантного аллеля (п) гена RYR-1. В связи с этим все хряки, участвующие в селекционном процессе, должны пройти ДНК-диагностику.

Известно, что мутация в RYR-1 гене приводит к ухудшению качества мяса и развитию таких пороков, как PSE (бледное, мягкое, экссудативное мясо) и DFD (темное, плотное, сухое мясо) [1].

При анализе качественных показателей мышечной ткани (табл. 1) исследуемых групп свиней было выявлено, что у гетерозиготных ^п) генотипов, по отношению к гомозиготным ^^, рН был несколько сдвинут в сторону кислой среды. Влагоудерживающая способность мяса была выше у гомозиготных в локусе RYR-1 гена генотипов - на 6,37,2 абс. % (Р<0,001).

Таблица 1 - Физико-химические свойства мяса свиней разных

генотипов RYR-1 гена

(КБ ГТ х СМ-1) х СМ-1 (КБ ГТ х СМ-1) х Л

Показатель Генотип RYR-1 гена

NN

pH 5,94±0,06 X 5,75±0,04 5,87±0,05 XX 5,69±0,03

Влагоудерживающая способность, % 70,1 ±1,0 63,8±1,2*** 69,6±0,9 62,4±1,1 ***

Содержание в мышечной ткани, % Воды 63,7±1,3 65,9±1,1 64,3±1,0 65,1±0,8

Сухого вещества, в т.ч.: 36,3±1,0 34,1 ±1,4 35,7±0,7 34,9±0,9

Золы 1,4±0,07 X 1,2±0,05 1,5±0,04 XXX 1,2±0,06

Органического вещества, в т.ч.: 34,9±0,8 * 32,9±0,6 34,2±0,2 33,7±0,4

Протеина 25,3±0,4 XX 27,1±0,6 25,9±0,4 XX 28,3±0,6

Жира 9,6±0,7 5,8±0,5 8,3±0,5 5,4±0,3

*Р<0,05; **Р<0,01; *** Р<0,001

Полученные данные свидетельствуют о присутствии тенденции к ухудшению качества мяса, но явных признаков PSE-свинины не установлено.

Полиморфизм гена ESR представлен двумя аллелями - А и В. Предпочтительными для селекции являются генотипы ВВ и АВ (табл. 2).

Так, большее количество поросят в гнезде было у свиноматок с ВВ-генотипом по сравнению с АА и АВ-в среднем на 10,5-12,3% (Р<0,001), что обеспечило и превосходство по массе гнезда при рождении - в среднем на 0,8-8,4% (Р<0,05) соответственно. Сохранность была выше также в группе свиноматок с ВВ-генотипом по сравнению АА и АВ генотипами - в среднем на 3,3-4,6 и 2,1-2,9% (Р<0,01) соответственно.

Таблица 2 - Воспроизводительные качества свиноматок разных

генотипов гена БЭР

Показатели Генотипы

Дюрок СМ-1

АА АВ ВВ АА АВ ВВ

Многоплодие, гол. 7,9±0,06 8,2±0,06 8,4±0,09*** 10,9±0,01 11,0±0,06 11,1±0,05*

Крупноплодност ь, кг 1,45±0,02 1,53±0,02 1,50±0,04* 1,2±0,04 1,3±0,02 1,4±0,07***

Масса гнезда при рожд., кг 11,4±0,03 12,5±0,04 12,6±0,07*** 13,8±0,06 14,3±0,05 15,5±0,07***

Молочность, кг 55,2±0,13 58,1±0,17 63,0±0,21*** 65,7±0,23 70,4±0,22 76,1±0,03***

Масса гнезда в 2 мес., кг 157,6±0,1 7 165,2±0,21 175,2±0,22*** 180,8±0,3 0 197,5±0,2 8 206,3±0,10***

Количество поросят в 2 мес., гол. 7,1±0,05 7,4±0,05 7,8±0,04*** 9,5±0,03 10,1±0,05 10,5±0,05***

Сохранность, % 89,8±0,14 90,2±0,12 92,8±0,24** 89,6±0,23 91,8±0,22 93,7±0,46**

КПВК, балл 103 108 115 126 135 142

*Р<0,05; **Р<0,01; ***Р<0,001

Полиморфизм гена Н^АВР у изучаемых пород свиней представлен двумя аллельными выриантами - Э и Н (табл. 3). Предпочтительными для селекции на мясность являются генотипы ddHH и [2].

Таблица 3 - Откормочные качества свиней в зависимости от генотипов гена Н-РДВР

Показатели Кол-во голов Генотип

РРНН РсІНН СІСІНН

Дюрок

Среднесуточный прирост (от 30 до 100 кг), г 5 790±0,07 803±0,31 821±0,31**

Возраст достижения 100 кг, дн. 5 178±0,31 177±0,31 175±0,54

Затраты корма на 1 кг прироста, корм. ед. 5 3,75±0,01 3,58±0,02 3,40±0,01***

СМ-1

Среднесуточный прирост (от 30 до 100 кг), г 5 706±0,19 725±0,27 764±0,18***

Возраст достижения 100 кг, дн. 5 189±0,31 186±0,31 181±0,31

Затраты корма на 1 кг прироста, корм. ед. 5 4,28±0,03** 4,16±0,02* 4,09±0,05

*Р<0,05; **Р<0,01; ***Р<0,001

Возраст достижения 100 кг у молодняка с ddНН-генотипом наступал раньше в среднем на 3-8 дней по сравнению со сверстниками других генотипов. При этом затраты корма на 1 кг прироста у животных этого генотипа были меньше в среднем на 4,4-10,3%, (р<0,001).

Выявленные особенности полиморфизма генов РУР-1, БЭР и Н-БДВР у свиней пород, разводимых на Ставрополье, свидетельствуют о

необходимости ведения дальнейшей целенаправленной селекции для получения стрессустойчивых высокопродуктивных животных с хорошими качественными характеристиками мяса.

Таким образом, использование методов ДНК-диагностики позволит решать вопросы получения высококачественной, конкурентоспособной продукции за более короткий промежуток времени.

Литература:

1. Селионова М., Кравченко М. Откормочные и мясные качества свиней скороспелой мясной породы разных генотипов RYR-1 локуса // Свиноводство. 2007. № 6. С. 13-15.

2. Кононенко С.И., Каграманов А.Р. Полиморфизм гена Н^АВР и его роль в формировании продуктивности свиней разных пород // Труды Кубанского государственного аграрного университета. 2011. Т. 1. № 29.

С. 151-154.