CC BY
20
УДК 636.4:636.082:575.827
Зинов'сва Н.А.1, д. б. н., професор, чл.-кор. РАСГН;
Гладирь О.О.1, к. б. н.; Луговий С.1.2, к. с.-г. н. доцент, Lugovoy79@mail. ru;
Костюнша О.В.1, к. б. н.;
Домашова Л.О.2, здобувач ® 1 - Всеросгйський гнститут тваринництва РАСГН, с. Дубровицг, Росгя 2 - Миколагвський державный аграрный ушверситет, м. Миколагв, Украта
ГЕНЕТИЧНИЙ ПОЛ1МОРФ1ЗМ ГЕНА BF (BF_in1_C79T) У СВИНЕЙ ВЕЛИКО! БШО! ПОРОДИ Pi3Horo походження
У статт1 наведено результаты анал1зу свиней великоï быог породи р1зного походження за геном пропердину (BF). Встановлено особливост1 пол1морф1зму даного гена у свиней англшськог' та угорськог селекцп.
Ключовi слова: ген пропердину (BF), пол1морф1зм, свит, велика быа порода.
Вступ. Сукупна кшькють поросят, отриманих вщ одше1 свиноматки протягом року е економiчно важливою ознакою. Вона визначаеться, насамперед, кшькктю опороЫв, яку отримують вiд свиноматки протягом року, розмiром гнiзд i збережешстю поросят до вiдлучення. Однак, як вщомо, рiвень успадковуваностi багатьох вщтворювальних ознак (у тому числi, розмiру гнiзда i збереженостi поросят) е вщносно низьким, на тлi вщносно високо1 генетично1 варiанси цих ознак.
Отже, селекцшна робота, що спрямована на тдвищення багатоплiдностi свиноматок, а також на тдвищення рiвня збереженостi поросят до вщлучення, можлива з використанням сучасних методiв селекцiйно-племiнноï роботи, зокрема, маркер залежноï селекцiï (т.зв. MAS - marked assisted selection).
В останш роки проводиться постшний мотторинг геному свиней для пошуку хромосомних сегменив (т.зв. QTL - quantitative trait loci), або полiморфних гешв, якi можуть бути пов'язаними з показниками вщтворювальних якостей свиней. Одним з таких гешв, для якого нещодавно виявлено вiрогiдний зв'язок, насамперед, з показником багатоплщност свиней, е ген пропердину (BF).
Ген BF у свиней розташований на p плечi сьомоï хромосоми (SSC7) бшя центромiри (7 1/2p11-p12) [13]. Основною фiзiологiчною функцiею даного гена е контроль росту еттелш матки [8].
Нуклеотидна послiдовнiсть гена BF у свиней була встановлена Peelman et al. [12]. Повний нуклеотидний склад даного гена приведений у GeneBank тд номером AL773527 [17]. Вш складаеться з 18 екзонiв i 17 штрошв, мае довжину 9096 п.н. i розташований на сьомш хромосомi мiж 27 941 837 i 29 947 932 п.н. [18].
Для гена BF встановлено наявшсть точковоï мутацiï (SNP), яка
® Зинов'ева Н.А., Гладирь О.О., Луговий С.1., Костюнша О.В., Домашова Л.О., 2011
71
розташована в штрош 1 i характеризуемся С/Т нуклеотидною замшою в 79 позици (BF_in1_C79T). Вперше цей полiморфiзм виявили Jiang та Gibson [9], використовуючи метод ПЛР-ПДРФ. Для видiлення дiлянки гена довжиною в 390 п.н. вищеназваш автори використовували наступнi праймери - forward: 5'-ACT GCT ATG ACG GTT ACA CTC TCC G-3'; reverse: 5'-TCC AAG AGC CAC CTT CCT GG-3'.
Амплiфiкована дшянка ДНК в подальшому пiдлягала розщепленню ендонуклеазою рестрикци Smal. Сайтом рестрикци для не! е нуклеотидна послщовшсть CCCfGGG [16]. У випадку розташування на 79 мiсцi нуклеотида С, рестриктаза Smal розщеплювала фрагмент на двi частини довжиною 237 i 153 п.н., а у випадку замши його на Т - в гелi формувалася едина смуга, довжиною 390 п.н.
Встановлено, що даний маркер значно перекриваеться з QTL регюном, вiдповiдальним за вщтворювальш якостi свиней, особливо, за розмiр гнiзда [7], швидкiсть овуляци [15] та вж статевого дозрiвання [5]. Тому основним завданням нашо! роботи було проведення аналiзу генетично! розма!тост свиней велико! бшо! породи рiзного походження у вiдношеннi гена BF.
Матер1али та методи. Дослiдження було проведено на поголiв'! свиней велико! бшо! породи (усього - 74 особини), як утримуються в сшьськогосподарському приватному пiдприемствi (СГПП) «Техмет-Юг» Жовтневого району Микола!всько! областi. З них, 15 голiв належали до тварин англшсько! селекцi! (ВБА), а 59 - до тварин угорсько! селекци (ВБВ). Матерiалом для дослiдження були проби тканини (вушш вищипи) свиней.
Лабораторш дослiдження виконувалися в умовах лаборатори молекулярно! генетики та цитогенетики тварин Центру бютехнологи та молекулярно! дiагностики Всеросiйського iнституту тваринництва РАСГН.
Видшення ДНК здiйснювали шляхом лiзису в буферi Кавасакi [10] та перхлоратним методом з модифiкацiями, розробленими у Центрi бiотехнологi! та молекулярно! дiагностики Всеросiйського iнституту тваринництва РАСГН [1, 2].
Аналiз полiморфiзму генетичного маркера BF (BF_in1_C79T) здiйснювали методом ПЛР з наступним гiдролiзом утворених фрагмента ендонуклеазою рестрикци Smal [9] (ПЛР-ПДРФ) та !х роздшенням методом електрофорезу.
Електрофоретичне роздшення проводили при напрузi 120...130В в 2,5...3,0% агарозному гелi в буферi ТАЕ з додаванням бромистого димщш до кшцево! концентрацi! 30 нг/мл.
Biзуалiзацiю продукта ПЛР-ПДРФ здшснювали в ультрафiолетовому свiтлi з використанням транciлюмiнатора UVT1 Biometra. Документацiю результатiв проводили за допомогою цифрово! вiдеокамери з використанням програмного забезпечення BioTestD.
Весь статистичний аналiз проведений на пiдставi загальноприйнятих методик [3] з використанням програми GenAIEx [11].
Результати дослщження. В таблицi 1 наведено частоти генотипiв та окремих алелей SNP BF_in 1_C79T, характерних для свиней велико! бшо! породи рiзного походження в СГПП «Техмет-Юг».
Як бачимо, серед 74 проаналiзованих особин не було виявлено жодно!
тварини з генотипом СС.
Таблиця 1
Частоти генотитв та окремих алелей гену BF у свиней велико? бшоУ породи _рйного походження_
Походження n Частота генотитв Частота алелей
CC CT TT C T
ВБА 15 0 6 9 0,200 0,800
ВБВ 59 0 12 47 0,102 0,898
В цiлому, частота алелi С серед свиней велико! бшо! породи англшсько! селекцii була майже вдвiчi вище, нiж у тварин угорсько! селекци. Але, оскiльки, саме алель Т пов'язана iз багатоплiднiстю свиноматок, то можна вщм^ити, що тварини угорсько! селекци бiльшою мiрою вiдповiдають вимогам MAS-селекцii.
При цьому, аналiз молекулярно! мiнливостi (AMOVA) не пiдтвердив вiрогiдноi рiзницi у вiдношеннi частот генотитв за частотою SNP BF_in 1_С79Т серед свиней велико! бiлоi породи англшсько! та угорсько! селекци (Фst = 0,060; р = 0,159).
В табл. 2 наведено показники фактично! (Но) та очжувано! (Не) гетерозиготност за SNP BF_in 1_С79Т серед свиней велико! бiлоi породи англшсько! та угорсько! селекци. Як бачимо, вiдмiчаeться деяке збшьшення частоти гетерозиготних особин як серед тварин англшсько!, так й угорсько! селекци, шж це очжуеться при генетично^вноважному сташ обох популяцiй тварин. 1ндекси iнбридингу мають негативне значення, але це вiдхилення не вiрогiдне (критерш Хi-квадрат; в обох випадкахр > 0,05).
Таблиця 2
Показники генетичного р1зномашття гену ВF у свиней велико*! бшо! породи
рйного походження
Походження n Ho He Fis x2
ВБА 15 0,400 0,320 -0,250 0,94
ВБВ 59 0,203 0,183 -0,113 0,76
У 2005 роцi В. Buske i3 спiвавторами [4] привели результати дослщження, якi показують наявшсть зв'язку мiж полiморфiзмом точково! мутаци BF_in1_C79T i багатоплiднiстю свиней. При цьому, алель Т розглядаеться ними як сприятлива i та, що пов'язана з тдвищенням кiлькостi народжених поросят, тодi як алель С, навпаки, обумовлювала зниження багатоплiдностi.
Однак, Х. Wang iз спiвавторами [14] встановили, що у свиней пекшсько! чорно! породи (Beijing Black Pig) вiдмiчалася тенденцiя до пiдвищення багатоплщност (за результатами першого опоросу) у свиноматок з генотипом СС по SNP BF_in1_C79T. Тодi як у бшьш дорослих свиноматок найвищi показники багатоплщност вiдзначалися серед гетерозиготних особин (з генотипом CT).
Нараз^ в свт тривае вивчення гена BF свиней. Зокрема, у 2010 рощ, при прямому секвенуванш дiлянки гена BF свиней довжиною 733 п.н., що мiстила екзони 15-17, Chen та Liu [6] виявили А/С нуклеотидну замiну в позицi! 45 екзона
16 (BF_ex16_A45C).
Висновки.
Частота алелi Т, яка, за даними л^ературних джерел, асоцшована i3 багатоплiднiстю свиноматок, у свиней велико! бшо! породи, якi утримуються в СГПП «Техмет-Юг» Жовтневого району Микола1всько1 областi вiдносно висока -0,800.. .0,899.
Проте, тварини рiзного походження (англшсько! та угорсько! селекци) мають вщмшносп за даним показником, що дае пiдставу для проведення селекцiйних заходiв, спрямованих на його пiдвищення. При цьому, популяци, якi вивчалися, характеризуются деяким перевищенням частоти гетерозиготних особин.
У перспективi запланованi подальшi дослiдження щодо виявлення та аналiзу характеру зв'язку мiж генотипом тварин та показниками !х вiдтворювальних якостей.
Л1тература
1. Гладырь Е. А. / Е. А. Гладырь, Н. А. Зиновьева, А. Н. Попов, Н. С. Марзанов, Л. К. Эрнст, Г. Брем. Методические рекомендации по определению вариантов каппа-казеина и бета-лактоглобулина крупного рогатого скота методом ПЦР-ПДРФ анализа // Дубровицы, 2001. — 15 с.
2. Зиновьева Н. А. / Н. А. Зиновьева, А. Н. Попов, Л. К. Эрнст, Н. С. Марзанов, В. В. Бочкарев, Н. И. Стрекозов, Г. Брем. Методические рекомендации по использованию метода полимеразной цепной реакции в животноводстве // Дубровицы, 1998. — 47 с.
3. Ли Ч. Введение в популяционную генетику. — М.:, 1978. — 356 с.
4. Buske B., C. Brunsch, K. Zeller, P. Reinecke & G. Brockmann Analysis of properdin (BF) genotypes associated with litter size in a commercial pig cross population // J. Anim. Breed. Genet. 122 (2005) 259—263.
5. Cassady J.P., Johnson R.K., Pomp D., Rohrer G.A., van Vleck L.D., Spiegel E.K., Gilson K.M. (2001) Identification of quantitative trait loci affecting reproduction in pigs. J. Anim. Sci., 79, 623—633.
6. Chen Yu zhen, Liu Yu. 2010. Polymorphisms of BF Gene in Guizhou White Pigs. China Animal Husbandry and Veterinary, 37, 92—94.
7. de Koning D.J., Rattink A.P., Harlizius B., Groenen M.A.M., Brascamp E.W., van Arendonk J.A.M. (2001) Detection and characterization of quantitative trait loci for growth and reproduction traits in pigs. Livestock Prod. Sci., 72, 185—198.
8. Hasty L.A., Brockman W.W., Lambris J.D., Lyttle C.R. (1993) Hormonal regulation of complement factor B in human endometrium. Am. J. Reprod. Immunol., 30, 63—67.
9. Jiang Z.H., Gibson J.P. (1998) Rapid communication: a PCR-RFLP marker at the porcine complement factor B gene locus shows between-population frequency variation. J. Anim. Sci., 76, 1716—1717.
10. Kawasaki E. S. Sample preparation from blood, cells and other fluids // PCR Protocols: A Guide to Methods and Applications / Eds М. A. Innis, D. Н. Gelfand, J. J. Sninsky, T. J. While. — San Diego, 1990. — P. 146—152.
11. Peakall R., Smouse P. GENAIEX 6: genetic analysis in Excel. Population genetic software for teaching and research // Molecular Ecology Notes. — 2006. — № 6. — Р. 288—295.
12. Peelman, L. J., M. Mattheeuws, A. Van Zeveren, A. van de Weghe, and Y. Bouquet. 1996. Conservation of the RD-BF-C2 organization in the pig MHC class-III region: Mapping and cloning of the pig RD gene. Anim. Genet. 27 : 35—42.
13. Ponsuksili S., Wimmers K., Yerle M., Schellander K. (2001) Mapping of 93 porcine ESTs preferentially expressed in liver. Mamm. Genome, 12, 869—872.
14. Wang X. P., Wang L. X., et al. Analysis of PRLR and BF genotypes associated with litter size in Beijing black pig population // J. Agricultural Sciences in China, 2008, 7 (11) : 1374—1378.
15. Wilkie P.J., Paszek A.A., Beattie C.W., Alexander L.J., Wheeler M.B., Schook L.B. (1999) A genomic scan of porcine reproductive traits reveals possible quantitative trait loci (QTLs) for number of corpora lutea. Mamm. Genome, 10, 573— 578.
16. http://molbiol.edu.ru/re/SacII.html
17. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/100124383
18. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/AL773527
Summary
Zinov'eva N., Gladyr' O., Lugovyi S., Kostunina O., Domashova L. GENETIC POLYMORPHISM OF BF GENE (BF_IN1_C79T) IN LARGE WHITE
PIGS OF DIFFERENT ORIGIN
The article contains an results of the analysis of Large White pig different origin by BF gene (properdin).. Specific features of polymorphism of this gene in pigs of English and Hungarian breeding are identified.
Key words: BF gene (properdin), polymorphism, pigs, Large White breed
Рецензент - д.с.-г.н., проф. Щербатий З.£.
