ДНК-маркеры показателей репродуктивных качеств свиноматок белорусской крупной белой и белорусской мясной пород Текст научной статьи по специальности «Животноводство и молочное дело»

УДК 636.4.082.2.13

ДНК-МАРКЕРЫ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РЕПРОДУКТИВНЫХ КАЧЕСТВ СВИНОМАТОК БЕЛОРУССКОЙ КРУПНОЙ БЕЛОЙ И БЕЛОРУССКОЙ МЯСНОЙ ПОРОД

Т. И. ЕПИШКО

УО «Гродненский государственный аграрный университет» г. Гродно, Республика Беларусь, 230008

Д. А. КАСПИРОВИЧ, О. А. ЕПИШКО

УО «Полесский государственный университет» г. Пинск, Брестская обл., Республика Беларусь, 225710,

В. А. ДОЙЛИДОВ

УО «Витебская государственная академия ветеринарной медицины» г. Витебск, Республика Беларусь, 210026

(Поступила в редакцию 06.09.2012)

Резюме. Приведены результаты исследований ассоциации генов ESR, EPOR, PRLR и FSHfi с показателями репродуктивных качеств свиноматок белорусской крупной белой и белорусской мясной пород. Были установлены генотипы (ESRBB, EPORTT, PRLRaa и FSHfB), ассоциированные с более высокими показателями репродуктивных качеств свиноматок. Свиноматки белорусской крупной белой и белорусской мясной пород генотипа ESRBB по гену эстрогенового рецептора превосходили особей генотипа ESRАА по количеству поросят как при рождении, так и при отъеме. Репродуктивные качества свиноматок белорусской мясной породы генотипа EPORTT превосходили свиноматок генотипа EPORcc. По гену в-субъединицы фолликулостимулирующего гормона свиноматки данной породы генотипа FSHpBB превосходили свиноматок генотипа FSHfiAB. Для повышения плодовитости свиноматок пород отечественной селекции целесообразно использовать животных генотипов ESRBB, EPORTT, PRLRaa и FSHfB.

Ключевые слова: генотип, свиноматки, репродуктивные качества, поросята.

Summary. The article deals with the results of research into the association of ESR, EPOR, PRLR and FSH в genes with indicators of reproductive traits of sows of the Belarusian Large White and Belarusian meat breeds. Genotypes (ESRBB,EPORTT, PRLRaa, FSH вВВ) associated with higher reproductive performance of sows have been determined. Sows of the Belarusian Large White and Belarusian meat breeds of ESRBB genotype on grounds of estrogen receptor gene excelled the animals of ESR/LA genotype in terms of both litter production and the number of weaned pigs. Reproductive performance of sows of the Belarusian meat breed of EPORTT genotype excelled that of sows of EPORCC genotype. On grounds of в-subunit gene offollicle-stimulating hormone sows of this breed of FSH eBB genotype excelled sows of FSH fi^ genotype. To increase fecundity of sows of breeds of domestic selection it is appropriate to use animals of ESRBB, EPORTT, PRLRaa an d FSH eBB genotypes.

Key words: genotype, sows, reproductive qualities, young pigs.

Введение. В Республике Беларусь актуальной и стратегической задачей, связанной с обеспечением продовольственной безопасности страны, является повышение показателей продуктивных качеств пород сельскохозяйственных животных, в т. ч. свиней и рациональное использование их генетического потенциала [2].

Анализ источников. Однако практика ведения селекционной работы в республике свидетельствует о том, что применение традиционных методов селекции в свиноводстве за последнее десятилетие позволило повысить показатели продуктивных качеств животных лишь на 5 %, в том числе и показатели репродуктивных качеств свиноматок, например многоплодие на 0,6-0,8 поросенка [2].

Также известно, что прямая селекция свиней на плодовитость характеризуется малой эффективностью из-за низкой наследуемости (h2=0,1-0,3) и ограниченного полом (хряки не являются носителями признака многоплодия) проявления данного признака [1, 4]. Невысока и повторяемость этого признака, т. е. устойчивость его в онтогенезе. Коэффициент повторяемости многоплодия находится на уровне 0,21-0,22 и при отборе от многоплодных маток не гарантируются высокие репродуктивные качества у дочерей [3].

Поэтому на ближайшую перспективу важнейшей задачей селекционно-племенной работы в свиноводстве является повышение показателей репродуктивных качеств свиноматок отечественных пород, особенно мясных, путем моделирования и прогнозирования селекционного процесса, используя методы молекулярной генной диагностики [5].

В настоящее время в качестве ДНК-маркеров показателей репродуктивных качеств свиноматок, представляющих практический интерес как для мирового свиноводства, так и для свиноводства Республики Беларусь, рассматриваются гены: EPOR - эритропоэтиновый рецептор [6, 11], ESR - эстроге-новый рецептор [7, 10], PRLR - пролактиновый рецептор [8, 9] и FSHp - ген Р-субъединицы фоллику-лостимулирующего гормона [12, 13].

Цель работы - установить ассоциацию и возможность использования генов ESR, ЕРО^ PRLR и FSHp в качестве маркеров показателей репродуктивных качеств свиноматок белорусской крупной белой и белорусской мясной пород.

Материал и методика исследований. Экспериментальная часть работы выполнялась на базе РСУП «СГЦ «Заднепровский»» Оршанского района и государственного племенного завода «Порплище» Докшицкого района Витебской области.

Объектом исследований для проведения ДНК-тестов явились свиноматки пород крупная белая и белорусская мясная. В качестве биологического материала использовали биопробы ткани уха. ДНК выделяли перхлоратным методом.

Для выявления полиморфных вариантов гена EPOR проводили ПЦР-анализ в режиме реального времени в ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт животноводства Россельхозакадемии» и генов ESR, РЯТ^ FSHp - методом ПЦР-ПДРФ-анализа в НПЦ «НАН Беларуси по животноводству».

Репродуктивные качества свиноматок с учетом их генотипа по исследуемым генам оценивали по следующим показателям: общему количеству рожденных поросят и в том числе рожденных живыми (гол.); многоплодию (гол.); количеству поросят в 21 день (гол.); количеству поросят при отъеме (гол.); массе гнезда при рождении (кг); молочности (кг); массе гнезда при отъеме (кг); сохранности поросят при отъеме (%).

Цифровой материал обработан биометрически по средствам расчета средней арифметической величины признака (М), ошибки средней арифметической (±т), критерия достоверности разницы между средними арифметическими значениями сравниваемых групп по определенным признакам (М).

Результаты исследований и их обсуждение. Результаты исследований ассоциации гена ESR с показателями репродуктивных качеств свиноматок исследуемых пород, разводимых в РСУП «СГЦ «Заднепровский»», представлены в табл. 1-2.

Таблица ¡.Репродуктивные качества свиноматок крупной белой породы в зависимости от генотипа

по гену ESR

Показатели Генотип

АА АВ ВВ

Количество маток, гол. 58 142 39

Количество опоросов 228 588 179

Родилось поросят всего, гол. 12,3±0,2 12,6±0,2 13,0±0,2*

В том числе живых, гол. 11,6±0,2 12,1±0,1* 12,5±0,2**

Масса гнезда при рождении, кг 17,0±0,3 17,0±0,2 17,6±0,5

Количество поросят в 21 день, гол. 9,9±0,1 10,4±0,1*** 10,9±0,2***

Молочность, кг 63,7±1,2 64,5+0,6 64,9+1,0

Количество поросят при отъеме в 2 мес., гол. 9,7±0,1 10,2±0,1*** 10,8±0,2***

Масса гнезда при отъеме в 2 мес., кг 185,9±4,3 190,8±1,9 193,0±4,0

Сохранность поросят, % 85,4±2,5 86,0±1,2 86,5±1,5

* - Р<0,05, ** - Р<0,01, *** - Р<0,001.

Анализ данных табл. 1 показал, что по количеству рожденных поросят свиноматки белорусской крупной белой породы генотипа ESRВВ превосходили свиноматок генотипа ESRАА на 0,7 гол., или на 5,7 % (Р<0,05). Разница по количеству живых поросят при рождении между свиноматками сравниваемых генотипов составила 0,9 гол., или 7,8 % (Р<0,01) соответственно.

Установлено, что ссвиноматки генотипа ESRAA уступали особям генотипа ESRBB по количеству поросят в 21 день на 1,0 гол., или на 10,1 % (Р<0,001). При этом молочность животных данного генотипа была ниже на 1,2 кг, или на 1,9 %.

По количеству поросят к отъему свиноматки генотипа ESRBB превосходили животных генотипа ESRAA на 1,1 гол., или на 11,3 % (Р<0,001). По массе гнезда к отъему разница между особями данных генотипов составила 7,1 кг, или 3,8 % соответственно.

Также установлено, что ссвиноматки генотипа ESRBB превосходили свиноматок генотипа ESRAA по сохранности потомства к отъему на 1,1 п. п.

Закономерное повышение показателей репродуктивных качеств отмечено у животных генотипа Б8ЯЛВ в сравнении со свиноматками генотипа Б8ЯАА: количество живых поросят при рождении увеличилось на 0,5 гол., или на 4,3 % (Р<0,05); количество поросят в 21 день - на 0,5 гол., или на 5,1 % (Р<0,001); количество поросят при отъеме - на 0,5 гол., или на 5,2 % (Р<0,001).

Таблица 2. Репродуктивные качества свиноматок белорусской мясной породы в зависимости от генотипа

по гену ESR

Показатели Генотип

АА АВ ВВ

Количество маток, гол. 135 91 25

Количество опоросов 551 310 100

Родилось поросят всего, гол. 11,8±0,2 11,8±0,2 12,5±0,4

В том числе живых, гол. 11,1±0,2 11,2±0,2 12,0±0,4*

Масса гнезда при рождении, кг 16,6±0,3 16,7±0,3 17,1±0,7

Количество поросят в 21 день, гол. 10,0±0,1 10,0±0,1 10,5±0,2*

Молочность, кг 57,8±0,6 57,6±0,7 58,3±1,0

Количество поросят при отъеме в 2 мес., гол. 9,6±0,1 9,8±0,1 10,4±0,2***

Масса гнезда при отъеме в 2 мес., кг 179,5±2,2 180,1±2,6 186,1±5,7

Сохранность поросят, % 87,1±1,4 92,6±3,4 88,3±2,9

Установлено, что свиноматки белорусской мясной породы генотипа Б8ЯВВ превосходили свиноматок генотипа Б8ЯАА по количеству рожденных поросят на 0,7 гол., или на 5,9 % (Р<0,05), в том числе по количеству живых поросят при рождении - на 0,9 гол. (табл. 2).

Выявлено достоверное влияние гена ESR на количество поросят в гнезде в 21 день и при отъеме. Так, свиноматки генотипа Б8ЯВВ превосходили маток генотипа Б8ЯАА по данным показателям на 0,5 гол., или на 5 % (Р<0,05) и на 0,8 гол., или на 8,3 % (Р<0,001) соответственно.

Масса гнезда к отъему у свиноматок генотипов Б8ЯВВ и ESRAB была выше в сравнении с материнским генотипом Б8ЯАА на 6,6 кг, или на 3,7 %, и на 0,6 кг, или на 0,3 % соответственно.

Также ссвиноматки генотипов ESRBB и ESRAB превосходили маток генотипа Б8ЯАА по сохранности поросят к отъему на 1,2 и 5,5 п. п.

Результаты исследований по изучению ассоциации гена БРОЯ с показателям репродуктивных качеств свиноматок исследуемых пород представлены в табл. 3 и 4.

Таб лица 3. Репродуктивные качества свиноматок белорусской мясной породы в зависимости от генотипа

по гену ЕРОК

Показатели Генотипы

ТТ СТ СС

Количество маток, гол. 14 28 7

Количество опоросов 31 85 17

Родилось поросят всего, гол. 12,8±0,32 12,5±0,20 12,2±0,35

В том числе живых, гол. 12,4±0,29** 12,1±0,18** 11,1±0,28

Масса гнезда при рождении, кг 18,2±0,54 18,0±0,34 16,1±0,79

Количество поросят в 21 день, гол. 10,1±0,12* 10,1±0,09* 9,5±0,24

Молочность, кг 56,5±1,08 54,9±0,72 54,4±1,61

Количество поросят при отъеме в 35 дней, гол. 10,1±0,12* 10,0±0,09* 9,5±0,22

Масса гнезда при отъеме в 35 дней, кг 94,0±2,05 91,0±1,52 90,3±2,68

Сохранность поросят, % 88,5±1,35 88,5±0,85 85,6±2,12

В ходе анализа данных табл. 3 нами установлено, что свиноматки белорусской мясной породы (РСУП «СГЦ «Заднепровский»») генотипа БРОЯТТ превосходили свиноматок генотипа БРОЯСС по количеству живых поросят при рождении на 1,3 гол., или на 10,5% (Р<0,01), а среди свиноматок генотипов БРОЯСТ и БРОЯСС данная разница составила в 1,0 гол., или 8,3 % (Р<0,01) соответственно.

Также выявлена тенденция положительного влияния генотипа свиноматок БРОЯТТ в сравнении с матками генотипа БРОЯСС на такие показатели их репродуктивных качеств, как: масса гнезда при рождении - на 2,1 кг, или на 11,5 %; количество поросят в 21 день - на 0,6 гол., или на 5,9 % (Р<0,05); молочность - на 2,1 кг, или на 3,7 %; количество поросят к отъему - на 0,7 гол., или на 5,9 %.

У свиноматок генотипа БРОЯТТ отмечена более высокая сохранность молодняка к отъему на 2,9 п. п. относительно свиноматок генотипа БРОЯСС. Положительная динамика анализируемых показателей отмечена и среди свиноматок генотипа БРОЯСТ.

Таблица 4. Репродуктивные качества свиноматок белорусской крупной белой породы в зависимости

от генотипа по гену ЕРОК

Показатели Генотипы

СТ сс

Количество маток, гол. 9 12

Количество опоросов 39 24

Родилось поросят всего, гол. 11,5±0,30 10,8±0,32

В том числе живых, гол. 11,4±0,30 10,8±0,32

Масса гнезда при рождении, кг 12,2±0,31 11,6±0,31

Количество поросят в 21 день, гол. 9,6±0,22 9,2±0,30

Молочность, кг 48,2±1,29 47,6±1,73

Количество поросят при отъеме, гол. 9,1±0,29 8,5±0,31

Масса гнезда при отъеме в 35 дней, кг 136,8±5,01 132,8±5,74

Сохранность поросят, % 82,4±2,21 79,9±2,75

Нами была установлена тенденция увеличения численности поросят при рождении на 0,7 гол., в том числе живорожденных - на 0,6 гол. у свиноматок белорусской крупной белой породы (ГПЗ «Порплище») генотипа БРОЯСТ в сравнении со свиноматками генотипа БРОЯСС. При этом масса гнезда при рождении, в 21 день и при отъеме у особей генотипа БРОк была выше на 0,6; 0,6 и 4,0 кг соответственно, а сохранность поросят к отъему - на 2,5 п. п., чем у свиноматок генотипа БРОЯсс.

В ходе проведенных исследований нами была изучена ассоциация гена РИБЯ с показателями репродуктивных качеств свиноматок белорусской мясной породы, разводимой в РСУП «СГЦ «Задне-провский»» (табл. 5).

Таблица 5. Репродуктивные качества свиноматок белорусской мясной породы в зависимости от генотипа

по гену РКЬК

Показатели Генотипы

АА АВ ВВ

Количество маток, гол. 92 221 113

Количество опоросов 230 575 316

Родилось поросят всего, гол. 12,6±0,82* 11,7±0,27** 10,7±0,27

В том числе живых, гол. 12,0±0,23*** 11,0±0,18* 10,5±0,2

Масса гнезда при рождении, кг 17,1±0,41 16,8±0,28 16,5±0,42

Количество поросят в 21 день, гол. 9,8±0,25 9,5±0,14 9,4±0,22

Молочность, кг 55,5±1,59 55,8±0,84 53,4±1,36

Количество поросят при отъеме, гол. 9,5±0,14 9,5±0,14 9,2±0,22

Масса гнезда при отъеме в 35 дней, кг 99,2±2,30 94,1±2,34 94,3±2,80

Сохранность поросят, % 75,2±1,14 80,4±4,06 81,9±2,14

Установлено, что свиноматки генотипа превосходили свиноматок генотипа по

количеству родившихся поросят на 1,9 гол., или на 18 %, (Р<0,05), в том числе живых - на 1,5 гол. или на 14 % (Р<0,001) и количеству поросят при отъеме - на 0,3 гол., или на 3,4 %.

Также свиноматки генотипа

превосходили маток генотипа

по массе гнезда при рождении на 0,6 кг, или 3,6 %, массе гнезда в 21 день и при отъеме - на 2 кг, или 3,7 % и на 4,9 кг, или 5,2 %.

Результаты исследований по изучению ассоциации гена FSHp с показателями репродуктивных качеств свиноматок белорусской мясной породы представлены в табл. 6.

Таблица 6. Репродуктивные качества свиноматок белорусской мясной породы в зависимости от генотипа

по гену FSHp

Показатели Генотипы

АВ ВВ

Количество маток, гол. 36 385

Количество опоросов, всего 105 1116

Родилось поросят всего, гол. 12,2±0,54 12,5±0,40

В том числе живых, гол. 11,1±0,17 11,5±0,42

Масса гнезда при рождении, кг 15,9±0,3 16,3±0,58

Количество поросят в 21 день, гол. 9,7±0,15 9,8±0,16

Молочность, кг 53,4±1,15 55,5±1,21

Количество поросят при отъеме, гол. 9,4±0,14 9,8±0,16*

Масса гнезда при отъеме в 35 дней, кг 93,6±5,2 101,3±6,5

Сохранность поросят, % 76,8±4,2 78,6±2,56

Выявлено, что свиноматки генотипа FSHpBB превосходили свиноматок генотипа FSHpAB по количеству рожденных поросят на 0,3 гол., или на 2,5 %, в том числе живых - на 0,4 гол., или на 3,6 % и при отъеме - на 0,4 гол., или на 4,3% (P<0,05) соответственно.

Разница между свиноматками данных генотипов по массе гнезда составила: при рождении -0,4 кг, или 2,5 %, в 21 день - 2,1 кг, или 4 %, при отъеме - 7,7 кг, или 8 %. Сохранность потомства у свиноматок генотипа FSHpBB в сравнении с особями генотипа FSHp^ была выше на 1,8 п. п.

Заключение. По результатам исследований, направленных на изучение влияния генов ESR, EPOR, PRLR и FSHP на продуктивность животных исследуемых пород, были установлены генотипы

ВВ ТТ А.А. ВВ

(ESRВВ, EPOR , PRLRAA и FSHP ), ассоциированные с более высокими показателями репродуктивных качеств свиноматок.

Так, свиноматки белорусской крупной белой породы генотипа ESRBB по гену эстрогенового рецептора превосходили особей генотипа ESRAA по количеству рожденных поросят на 0,7 гол. (Р<0,05), в т. ч. по количеству живых поросят при рождении - на 0,9 (Р<0,01), количеству поросят в 21 день -на 1,0 гол. (Р<0,001), к отъему - на 1,1 гол. (Р<0,001). По белорусской мясной породе между свиноматками генотипов ESRBB и ESRAA по данным показателям разница составила 0,7 (P<0,05); 0,9; 0,5 (P<0,05) и 0,8 поросят (P<0,001) соответственно.

По гену эритропоэтинового рецептора установлено, что свиноматки белорусской мясной породы ге-

ТТ 00

нотипа EPOR превосходили свиноматок генотипа EPOR по количеству рожденных поросят на 0,6 гол., в т. ч. по количеству живых поросят при рождении - на 1,3 гол. (Р<0,01), по количеству поросят в 21 день - на 0,6 гол. и к отъему - на 0,7 гол.

По гену пролактинового рецептора установлено, что свиноматки белорусской мясной породы генотипа PRLRaa превосходили свиноматок генотипа PRLRBB по количеству родившихся поросят на 1,9 гол. (Р<0,05), в том числе живых - на 1,5 гол. (Р<0,001), по количеству поросят в 21 день - на 0,4 гол. и по количеству поросят при отъеме - на 0,3 гол.

По гену Р-субъединицы фолликулостимулирующего гормона выявлено, что свиноматки белорусской мясной породы генотипа FSHpBB превосходили свиноматок генотипа FSHpAB по количеству рожденных поросят на 0,3 поросенка, в том числе живых - на 0,4 поросенка и при отъеме - на 0,4 поросенка (P<0,05) соответственно.

В связи с вышеизложенным было установлено, что целесообразно проводить мониторинг генетической структуры племенного поголовья хозяйств республики по генам ESR, EPOR, PRLR и FSHP и в

ВВ ТТ .А.А

последующем в селекционном процессе использовать животных генотипов ESR , EPOR , PRLR и FSHP , что позволит не только повысить плодовитость свиноматок пород отечественной селекции, но и экономическую эффективность ведения отрасли в целом.

ЛИТЕРАТУРА

1. Гладырь, Е. А. Исследование гена эстрогенового рецептора как маркера многоплодия свиней / Е. А. Гладырь, О. Ка-рамчакова, Н. А. Зиновьева // Современные достижения и проблемы биотехнологии сельскохозяйственных животных: материалы Международной научной конференции, Дубровицы, 19-20 ноября 2002 / ВИЖ. - Дубровицы, 2002. - С. 114-115.

2. Епишко, Т. И. Интенсификация селекционных процессов в свиноводстве с использованием классических методов генетики и ДНК-технологии: дис. ... д-ра с.-х. наук: 06.02.01/ Т. И. Епишко. - Жодино, 2008. - 324 с.

3. Колесень, В. Получение и выращивание поросят: монография / В. Колесень. - Гродно: Гродненский государственный аграрный университет, 2003. - 198 с.

4. Лобан, Н. А. Молекулярная генная диагностика в свиноводстве Беларуси / Н. А. Лобан, Н. А. Зиновьева, О. Я. Васи-люк. - Дубровицы: ВИЖ, 2005. - 42 с.

5. Шейко, И. П. Задачи селекционно-племенной работы по повышению генетического потенциала сельскохозяйственных животных / И. П. Шейко, Н. А. Попков // Белорусское сельское хозяйство. - 2008. - № 1. - С. 38-44.

6. Allelic variation in the erythropoietin receptor gene is associated with uterine capacity and litter size in swine / J.L. Vallet [et al.] // Anim. Genet. - 2005. - Vol. 36. - P. 97-103.

7. Goliasova, E. Herd specific effects of the ESR gene on litter size and production traits in Czech Large White sows / E. Goli-asova, J. Wolf // J. Anim. Sc. - 2004. - Vol. 49, N 9. - P. 373-382.

8. Prolactin receptor maps to pig chromosome 16 / A. L. Vincent [et al.] // J. Mamm. Genome. - 1997. - № 10. - P. 793-794.

9. Putnova, L. Molekularne geneticka variabilita tandidatnich QTL pro reprodukciu pras at (Molecularand genetic variability in candidate QTL in reproduction of pigs) / L. Putnova // M. Mendel University of agriculture and forestry Brno. - 2002. - P. 126.

10. Pvull locus polymorphism on quantitative and qualitative traits of semen in boars / M. Kmiec [et al.] // J. Anim. Sc. - 2004. -Vol. 22, № 3. - Р. 276-280.

11. The effect of breed and intrauterine crowding on fetal erythropoiesis on day 35 of gestation in swine / J. L. Vallet [et al.] // J. Anim. Sci. - 2003. - Vol. 71. - P. 2352-2356.

12. The polymorphism of reproduction - linked genes in Line 990 sows / A.K. Kossakowska [et al.] // J. Anim. Sc. - 2001. -Vol. 19, № 4. - P. 265-276.

13. Zhao, Y. Preliminary research on RFLP's of the FSH beta subunit gene / Y. Zhao // J. Acta. Vet. Zootech. - 1998. -Vol. 29. - P. 23-26.